中华人民共和国国家标准
GB/T5193-2020代替GB/T51932007
钛及钛合金加工产品超声检验方法
Method of ultrasonic inspection for wrought titanium and titanium alloy products
国家标准化管理委员会 国家市场监督管理总局 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/T5193-2007《钛及钛合金加工产品超声波探伤方法》.
本标准与GB/T5193-2007相比，除编辑性修改外，主要技术变化如下： 适用范围由“横截面厚度大于6mm~230mm"扩大到“横截面厚度6mm~500mm"（见第1章，2007年版的第1章）；增加了要素“原理”（见第3章）；增加了要素“试验条件”（见第4章）； -检测人员要求中增加了“按GB/T9445的相关要求或相应标准进行技术资格的培训和鉴定”（见4.2，2007年版的3.3）；可以在频率2.25 MHz~10 MHz和1MHz~20MHz带宽之间工作”等要求（见5.1，2007年 版的4.1);修改了探头工作频率与推荐被检产品（见5.2.2007年版的4.2）；将优先选用水浸聚焦法的棒材直径由“6mm~45mm"修改为6mm~80mm”（见5.2，2007年版的3.2);增加了检测系统的要求（见5.4）； 修改了对比试块及平底孔埋藏深度的要求（见第7章及表2，2007年版的第5章及表1）；增加了表注：对于大于120mm的产品进行分区水浸检测时，纵波校准反射体可依据分区数进增加了横波检测试块人工反射体型式（见7.6）； 行确定（见表2及附录B）；-增加了当金属声程大于或等于三倍近场区距离时，可以采用大平底计算法调试检测灵敏度，并规定了调节方法（见8.2）；一修改了人工信号幅度要求、水浸纵波人射角度的变化范围[见8.2及8.4b），2007年版的6.1及修改了检测间距的要求及有效波束的测定方法[见8.3及8.4e），2007年版的6.9.1]： 6.2];修改了本底噪声要求（见8.7，2007年版的6.4）；一增加了水浸法分区检测要求和多区域检测推荐的检测区域、探头和水距（见8.12和附录C）：删除了验收级别中的附注（见2007年版的表3）； 修改了灵敏度校准要求（见8.13，2007年版的6.1.2）；修改了纵波对比试块外形尺寸和公差图（见附录A，2007年版的附录A）；增加了分区检测部分样棒人工反射体埋深表（见附录B）.
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）日口.
本标准起草单位：宝钛集团有限公司、宝鸡钛业股份有限公司、有色金属技术经济研究院、宝钢特钢有限公司、湖南金天钛业科技有限公司、西部超导材料科技股份有限公司.
王建国、马忠贤、高顾、贾栓孝. 本标准主要起草人：马小怀、郭永清、江立新、冯军宁、冯永琦、白智辉、付红作、罗经晶、朱雪峰、
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T 5193-1985 GB/T 5193-2007.
钛及钛合金加工产品超声检验方法
1范围
本标准规定了钛及钛合金加工产品超声检验的原理、试验条件、仅器设备、样品、对比试块、试验步骤、试验结果的评定、检测记录和报告.
合金加工产品可参照执行. 本标准适用于横截面厚度6mm~500mm的钛及钛合金加工产品的超声检验，其他规格的钛及钛
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本文件.
GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证
JB/T10061A型脉冲反射式超声波探伤仅通用技术条件
3原理
时部分声波被反射，反射回的超声波通过检测设备接收后对其进行处理和分析，以评估工件中是否存在 声源产生的超声波进入到被检工件中以一定方向和速度向前传播，遇到两侧声阻抗有差异的界面缺陷以及缺陷的特征等.主要用于检测钛及钛合金加工产品的内部缺陷，如裂纹、气孔、疏松及其他暴露或未暴露到表面的组织上的不连续性.
4试验条件
4.1工作场所应无强电磁干扰，并保持清洁.避免灰尘及外来杂物污染而破坏检测条件.4.2检测人员应按GB/T9445的相关要求或相应标准进行技术资格的培训和鉴定并获取I级及以上无损检测人员资格，签发及解释检测报告人员应达到Ⅱ级及以上无损检测人员资格.
5仪器设备
5.1探伤仪
脉冲反射式超声波探伤仅能够产生、接收和显示满足赖率和能级要求的高频电脉冲，可以在频率2.25MHz~10MHz和1MHz~20MHz带宽之间工作.闸门、距离-波幅修正曲线、报警系统、记录仪及其他检测和处理的电子辅助设备可以根据需要使用，其他性能应满足JB/T10061的要求.
5.2探头
探头适用的检测方法和推荐被检产品见表1.
表1探头与推荐被检产品及检测方法
探头直径 探头工作频率探头类型 mm MHx 检测方法 推荐被检产品直探头 12~32 2.0~5 0 厚度为20mm~500mm的平面产品水浸法检测或接触法检测 直径为 70 mm~500 mm的属形产品聚焦探头 6~20 5 0~15 0 水浸法检测 厚度为6mm~80mm的平面产品、直径为 6 mm~80 mm的属形产品聚焦探头 12~60 5 0 ~15 0 水浸法检测 厚度为80mm~500mm的平面产品、 直径为 80 mm~500 mm 的属形产品双晶探头 2 5 ~5 0 接触法检测当供需双方同意时，允许使用频率低于2.0MHz或特殊型式的探头. 8~10 厚度为6mm~20mm的平面产品直径为6mm~80mm的网形产品推荐优先选用水浸聚焦法.
5.3耦合剂
5.3.1水浸法检测时，可采用水作耦合剂，水中可以添加湿润剂，水中不应有干扰超声检验的可见气泡或其他悬浮物.
5.3.2接触法检测时，可采用水、机油、甘油、变压器油、水玻璃等作耦合剂.
5.4检测系统
水浸自动化检测时，检测系统应保证检测过程中水距的变化不超过土6mm；人射角变化范围不超过土1°：对同一规则反射体多次重复性检测时偏差不超过土1.5dB.
6样品
6.1被检产品的表面粗糙度Ra≤3.2μm.若需加工时，可采用圆头刀具加工、磨前或抛光.表面不应有机加工或打磨的颗粒、油、润滑脂、切削混合物等.对于检测要求更高的产品，可能需要提出更高的表面租糙度要求.
6.2被检产品应具有普通的几何截面，如圆形、方形、多角形等.平面产品应保证各个面的平直度.
7对比试块
7.1对比试块应采用与被检产品声学性能和表面状态相同或相近的钛及钛合金材料制作，两者之间的声传输特性差.若声传输特性差大于12dB，则应更换成符合要求的对比试块. 声传输特性差应在12dB以内.若声传输特性差小于或等于12dB，在检测时应增加仪器灵敏度以补偿
7.2检测平面产品时应使用平面试块，对比试块加工技术条件应符合附录A的规定.
7.3检测曲面产品时，应使用与检测面几何形状大致相同的对比试块，其差别不应超过被检产品曲率半径的土20%.小直径棒材应采用相同或相近曲率半径的棒材制作，对于120mm以上的圆形棒坯采用分区检测时可参照附录B进行试块制作.
7.4对比试块的表面粗糙度应与被检产品的表面粗糙度相似.
7.5纵波校准时，反射体采用平底孔.其埋藏深度根据产品的外形和横截面厚度"丁”，按表2中的数值来确定.
表2平底孔埋藏深度
单位为毫米
被检产品 平底孔埋藏深度6~13 1/27' T-3圆形产品直径 1/27' 6>130 ~500 >50~130 1/2T 1/4T 6I~9 1/2T 1/4T 1/8T' 10 1/2ToS~[50~130 T-10 1/2T' 6052~081250~500 1/2T 1/4T 1/8T T-10注：对于直径或厚度大于120mm的产品进行分区水浸检测时，纵波校准反射体可依据分区数进行确定.可参考附录 B
7.6横波校准时，反射体可采用平底孔、横孔或槽伤.人工反射体的具体型式及尺寸由双方协商确定.
8试验步骤
8.1一般采用纵波法进行检测，需要时，供需双方协商也可采用横波或其他波型.
8.2检测前，应采用适当的对比试块来校准仪器，使试块中人工缺陷的反射信号幅度在满屏高度的距离时，可以采用大平底计算法调试检测灵敏度.使用大平底计算法调试灵敏度时，根据式（1）计算增益△dB，然后将工件完好部位的底波调试到选定的基准波高，在此基础上增益△dB.
式中：
dB 验收当量平底孔直径，单位为毫米（mm）； 需提高增益分贝数：被检工件中超声波波长，单位为毫米（mm）：X 被检工件厚度，单位为毫米（mm）.
8.3采用埋藏深度小的平底孔，将仪器增益调整到适当位置，使平底孔回波幅度达到某一高度后在扫查方向上移动探头，波高降低到原波高50%的探头移动之间的距离为有效波束直径.
8.4水浸法检测应满足以下要求：
a）水浸法校准和检测前，应有足够的时间使水、对比试块及被检产品达到温度稳定.b）纵波检测，调节声束人射角，使人射面的反射信号幅度达到最大，从而使纵波与人射面垂直.检测时，已确定的角度其变化应满足5.4的规定.c）脉冲重复频率不低于600Hz.d）根据探头和检测时的金属声程选取最佳水距，检测时水距的变化应满足5.4的规定.
