ICS77.040.99 H26 中华人民共和国国家标准 GB/T5248—2016 代替GB/T5248—2008 铜及铜合金无缝管涡流探伤方法 Electromagnetic(eddy-current)examinationof copperandcopperalloyseamlesstube 2016-08-29发布 2017-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T5248—2008《铜及铜合金无缝管涡流探伤方法》。与GB/T5248—2008相比,主 要技术变化如下: ———引入“标准渗透深度”的定义及其计算式,增加附录D,删除“壁厚0.20mm~6.0mm”的规范; ———删除平底孔作为标准人工缺陷的规定; ———增加了光管和内螺纹管的探伤规格及其对应的标准人工缺陷孔伤、纵向U型槽的尺寸; ———增加了在线检测标准人工缺陷的样管及其制作图(见5.6); ———增加了旋转探伤手动检测性能指标(见4.6.5和表3); ———明确了在线检测:日常测试调整灵敏度(手动进行),定期测试评价性能以手动+自动(动态) 进行。 本标准由中国有色金属工业协会提出。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。 本标准起草单位:中国有色金属工业无损检测中心、桂林漓佳金属有限责任公司、北京有色金属研 究总院、中铝洛阳铜业有限公司、金龙精密铜管集团股份有限公司、江阴新华宏铜业有限公司、苏州龙骏 无损检测设备有限公司、中色奥博特铜铝业有限公司、江西耐乐铜业有限公司。 本标准主要起草人:张光济、王跃明、奚国平、王晓岩、张伦兆、张博南、张瑛、李杨、娄东阁、陈华、 王楠、王向东、刘爱奎、秦丽云、刘晋龙、罗奇梁、姜业欣、张西军。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T5248—1985、GB/T5248—1998、GB/T5248—2008。 ⅠGB/T5248—2016 铜及铜合金无缝管涡流探伤方法 1 范围 本标准规定了铜及铜合金无缝管进行穿过式和点式(旋转)涡流探伤的方法、对比试样、仪器设备、 操作步骤和结果的评定。 本标准适用于外径为ϕ3mm~ϕ160mm的直管和盘管表面及近表面缺陷的涡流探伤,探伤深度 参照附录D。其他规格的管材可参照执行。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 (铜管)在线涡流探伤法 on-lineeddycurrenttesting 利用电磁感应在铜管表面和近表面产生涡流的原理,对生产过程中的管材进行整盘或整卷探伤的 方法。 2.2 (铜管)离线涡流探伤方法 off-lineeddycurrenttesting 利用电磁感应在铜管表面和近表面产生涡流的原理,对生产过程中的铜管单独设置探伤工序进行 逐条或逐根探伤的方法。 2.3 信噪比 signaltonoiseratio 在涡流探伤仪器输出端缺陷信号幅度与最大噪声信号幅度之比。 2.4 零电势 differenceofinduced-potential 检测线圈采用差动连接而在绕组之间形成的感应电压之差。检测线圈内有试件时为有载零电势。 检测线圈内无试件时为空载零电势。 2.5 穿过式涡流探伤方法 feed-througheddycurrenttestingmethod 采用穿过式涡流检测线圈进行涡流探伤的方法。 2.6 点式涡流探伤方法 probecoileddycurrenttestingmethod 采用点式涡流检测线圈进行涡流探伤的方法。 2.7 标准渗透深度 standarddepthofpenetration 在涡流检测中,涡流密度降至试样表面涡流密度的1/e(约37%)时的深度称为标准渗透深度。涡 1GB/T5248—2016 流在被检试件中标准渗透深度与被检材料电导率、检测频率和磁导率有关,其计算见式(1): δ=503.3ρ/μrf=503.3 μr·σ·f…………………………(1) 式中: δ———标准渗透深度,单位为毫米(mm); ρ———被检试样的电阻系数,单位为欧姆平方毫米每米(Ω·mm2/m); σ———被检试样的导电率,单位为米每欧姆平方毫米[m/(Ω·mm2)]; f———检测频率,单位为赫兹(Hz); μr———被检试样的相对磁导率,对于非铁磁性材料,μr近为1,无量钢。 注:改写GB/T12604.6—2008,定义2.11。 2.8 激励频率 excitationfrequency 激励电流的标称频率。 [GB/T12604.6—2008,定义2.16] 2.9 探头 probe 包含激励和接收单元的涡流传感器。 [GB/T12604.6—2008,定义4.1] 2.10 检测线圈填充系数 coilfillfactor 对于外穿过式线圈,等于被检件外径横截面积与线圈内径横截面积之比。对于内穿过式线圈,等于 线圈外径横截面积与被检件横截面积之比。 [GB/T12604.6—2008,定义4.51] 2.11 端部效应 endeffect 当检测线圈处于铜管端部时,由于涡流流动路径发生畸变所产生的干扰信号。 注:改写GB/T12604.6—2008,定义6.27。 2.12 幅度分析 amplitudeanalysis 对信号幅度进行评价的技术。 [GB/T12604.6—2008,定义7.1] 2.13 相位分析 phaseanalysis 对涡流检测信号的相位角实施测量和分析的技术。 [GB/T12604.6—2008,定义7.3] 2.14 调制分析 modulationanalysis 对检波后的涡流信号进行频率分析的技术。 [GB/T12604.6—2008,定义7.5] 2.15 磁饱和 magneticsaturation 对试件的被检区域进行饱和磁化,从而抑制因试件磁导率不均匀而产生的噪声。 2GB/T5248—2016 2.16 旋转式涡流探伤方法 rotatingprobecoileddycurrenttesting 采用旋转涡流点探头环绕铜管高速旋转进行涡流检测的方法。 2.17 旋转通道最大漏检缺陷 missedmaximumdefectofrotatingprobecoil 采用旋转式涡流探伤过程中,旋转头扫描的有效速度小于铜管探伤速度时,可能漏检的最大缺陷。 计算见式(2): L=(V-N·S·B)/S+B …………………………(2) 式中: L———漏检最大缺陷长度,单位为毫米(mm); V———探伤速度,单位为毫米每分(mm/min); B———探头扫描宽度,单位为毫米(mm); S———旋转头速度,单位为转每分(r/min); N———旋转头通道数。 2.18 组合式涡流探伤方法 combinededdycurrenttesting 采用穿过式和旋转式及其他方式检测多通道组合进行检测的方法。 3 原理和方法概述 3.1 当带有交变磁场的检测线圈在接近被检管材时,在管材表面和近表面产生涡电流及相应的涡流磁 场,涡流磁场的作用是削弱和抵消激励磁场,削弱和抵消的程度取决于被检管材的物理性能,管材中存 在的缺陷会改变这些作用,引起检测线圈的阻抗变化,通过仪器的信号处理,能评价被检管材是否存在 缺陷。 3.2 管材的涡流探伤通常是让被检管材沿其长度方向穿过一个或几个使用同一激励频率的检测线圈 绕组来进行,其测量线圈绕组的阻抗因管材的规格、电导率、磁导率以及管材中破坏金属连续性的冶金 或机械加工缺陷的变化而变化。当管材通过检测线圈时,管材的这些变量所引起的电磁感应的变化而 产生的信号,经过仪器的相位分析,调制分析等信号处理,通过声、光报警、标记、打印等装置作出记录。 3.3 涡流探伤是导电材料的一种无损检测方法。涡流探伤的灵敏度是以标准样管上人工缺陷当量的 大小来衡量的,但人工缺陷的尺寸不应解释为涡流探伤可以检测到缺陷的最小尺寸。探伤灵敏度与涡 流密度有关,而涡流密度在管壁内部随着距管材表面距离的增加而呈指数曲线下降,所以探伤灵敏度也 随管材壁厚方向由外向内下降。内插式探伤涡流密度的变化规律与外穿式相反。 3.4 本方法得到的某些信号可能与产品的质量无关,例如,对产品使用无影响的凹痕和工夹具痕迹所 产生的信号。任何超过报警电平的报警信号,均按报警处理。 3.5 在涡流探伤方法中,当管材的端部通过检测线圈时,会有端部效应,存在端部不可检测区(即盲 区)。离线检测端部盲区≤100mm。 3.6 对于管材连续而缓慢变化的纵向缺陷,用穿过自比差动式线圈检测,其信号可能总是达不到报警 电平,用旋转点探头可以检测,标准人工缺陷为纵向U型槽。 3.7 含有磁性材料的管材,因其所固有的磁导率呈不均匀性,可能导致检测结果的不确切。通常可以 采用饱和磁化技术加以消除。 3.8 铜管材涡流探伤应在传动装置上自动进行,如需采用手动涡流探伤,可由供需双方协商确定。 3GB/T5248—2016 4 仪器和设备 4.1 涡流探伤系统 涡流探伤系统主要包括涡流探伤仪器、检测线圈和传动装置。还可包括检测线圈机座,电气控制系 统,若有需要可加装饱和磁化装置等。 4.2 涡流探伤仪器 4.2.1 涡流探伤仪器应具有激励、放大、信号处理(包括相位分析、调制分析等)、信号显示、声、光报警、 端部信号消除、分选、标记、打印信号输出等单元或功能。探伤仪应具良好的稳定性和抗干扰能力。 4.2.2 激励信号的输出频率应与仪器所显示的频率相一致,偏差不超过±5%。 4.2.3 信号显示可以是阻抗平面