GB/T 38952-2020 无损检测 残余应力超声体波检测方法

犐犆犛１９．１００

犑０４

／—

犌犅犜３８９５２２０２０

—

犖狅狀犱犲狊狋狉狌犮狋犻狏犲狋犲狊狋犻狀犜犲狊狋犻狀犿犲狋犺狅犱犳狅狉犿犲犪狊狌狉犻狀狉犲狊犻犱狌犪犾狊狋狉犲狊狊狌狊犻狀

犵犵犵犵

犫狌犾犽狑犪狏犲

２０２００６０２２０２０１２０１

／—

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目次

前言…………………………Ⅲ

１范围………………………１

２规范性引用文件…………………………１

３术语和定义………………１

４人员要求…………………１

５检测要点…………………１

６检测系统…………………３

７纵波和横波声弹性系数标定……………４

８检测流程…………………５

９检测仪器校准……………６

１０检测报告的编写…………………………６

（）……………

附录Ａ规范性附录拉伸试样的制备方法７

（）………

附录规范性附录部分常用残余应力消减方法的基本原理

Ｂ９

（）…………………

附录规范性附录检测仪校准方法

Ｃ１０

参考文献……………………１２

Ⅰ

／—

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前言

本标准按照／—给出的规则起草。

ＧＢＴ１．１２００９

本标准由全国无损检测标准化技术委员会（／）提出并归口。

ＳＡＣＴＣ５６

本标准起草单位：北京理工大学、上海材料研究所、中钢集团郑州金属制品研究院有限公司、四川航

、、。

天长征装备制造有限公司内蒙古第一机械集团有限公司西安先进应力检测控制技术有限公司

本标准主要起草人：徐春广、李志向、蒋建生、张钫、焦京俊、李全文、潘勤学、周世圆、丁杰、杜劭峰、

、、、、、、、、、。

郝娟韩丽娜肖定国郑森木王军强宋剑峰卢钰仁尹鹏栗双怡苗兆伟

Ⅲ

／—

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无损检测残余应力超声体波检测方法

１范围

本标准规定了残余应力超声体波检测的术语和定义、人员要求、检测要点、检测系统、纵波和横波声

、、。

弹性系数标定检测流程检测仪器校准和检测报告的编写要求

本标准适用于采用超声体波进行材料残余应力的检测。

２规范性引用文件

m

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

载

o

。，（）。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

下

／：

金属材料拉伸试验第部分室温试验方法

ＧＢＴ２２８．１１

c

.

／金属热处理工艺术语供

ＧＢＴ７２３２

／无损检测射线应力测定方法

ＧＢＴ７７０４Ｘ

w

提

／无损检测人员资格鉴定与认证

ＧＢＴ９４４５

／q

ＧＢＴ１２６０４．１无损检测术语超声检测

／钢件的正火与退火q

ＧＢＴ１６９２３

／无损检测超声检验测量接触探头声束特性的参考试块和方法

ＧＢＴ１８８５２

k

／振动时效工艺参数选择及效果评定方法

ＧＢＴ２５７１２

.

／无损检测残余应力超声临界折射纵波检测方法

ＧＢＴ３２０７３

w

３术语和定义w

w

／、／。

ＧＢＴ７２３２ＧＢＴ１２６０４．１界定的以及下列术语和定义适用于本文件

３．１七

超声体波犫狌犾犽狑犪狏犲

七

纵波的偏振方向与传播方向平行的纵波和偏振方向与传播方向垂直的横波。

３．２库

体波探头犫狌犾犽狑犪狏犲狉狅犫犲

狆

能够产生纵波和横波的探头。

４人员要求

，／，

采用本标准进行检测的人员应按照ＧＢＴ９４４５或合同各方同意的体系进行资格鉴定与认证并

由雇主或代理对其进行岗位培训和操作授权。

５检测要点

５．１检测原理

，

依据声弹性在材料中与超声波传播方向一致的应力影响其传播速度压缩应力加快超声波传播速

１

／—

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、，、，

度拉伸应力减慢超声波传播速度用一个已知应力且与被测构件材质与形状相同的构件为应力基准

，

通过检测构件材料内部超声波传播速度的变化可以得知构件内部应力的拉压状态和具体数值应力拉

压状态通常用“”表示拉伸应力、“”表示压缩应力。

＋－

、

由于许多现场工况中的板厚度尺寸和杆棒轴类构件的轴向尺寸以及超声纵波或横波传播速度变

。，，

化难以准确获得因此将残余应力纵波和横波检测方法结合起来可以在未获知构件板厚或轴向尺寸

，。

的前提下就可以获得超声纵波和横波传播方向上的应力状态和数值

已知构件材料的零应力状态，则由声弹性原理可知，被检测材料中纵波和横波传播方向上的应力σ

［］

如式（）１所示：

１

２２２２

犜犜－犜犜

ＬＳ０ＳＬ０

…………（）

σ＝１

２２２２

ε犜犜－ε犜犜

ＳＳＬ０ＬＬＳ０

式中：

———纵波和横波传播方向上的应力，单位为兆帕（）；

σＭＰａm

———，（）；

犜Ｌ０零应力纵波的声时单位为纳秒ｎｓ载

———，（）；

犜Ｓ０零应力横波的声时单位为纳秒ｎｓo

———，（）；下

犜Ｌ有应力纵波的声时单位为纳秒ｎｓc

———，（）；

犜Ｓ有应力横波的声时单位为纳秒ｎｓ.

供

———，（－１）；

ε纵波声弹性系数单位为每兆帕ＭＰａ

Ｌw

－１提

———，（）。

ε横波声弹性系数单位为每兆帕ＭＰａ

Ｓq

５．２检测区域

q

，

本标准规定的方法所测到的应力是体波探头下面材料内部沿声波传播方向上应力的平均值检测

k

，，

区域横向范围的大小取决于检测探头声激励和接收元件的横向截面尺寸体波探头置于检测表面时要

.

，，。

求与被检测构件表面有效耦合确保能独立地激发和接收超声纵波和超声横波如图所示

w１

w

w

七

七

库

说明：

犔———检测区域的纵向范围。