《增材制造 定向能量沉積金屬成形件超聲檢測(cè)方法》征求意見(jiàn)

　　【儀表網(wǎng) 儀表標(biāo)準(zhǔn)】近日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《增材制造 定向能量沉積金屬成形件超聲檢測(cè)方法》編制完成并征求意見(jiàn)，時(shí)間截止到2023年2月27日。主要起草單位有無(wú)錫市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院、上海材料研究所等。
 

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了定向能量沉積金屬成形件超聲檢測(cè)技術(shù)中的一般要求、檢測(cè)方案、儀器設(shè)備、檢測(cè)系統(tǒng)、試樣、對(duì)比試塊、常規(guī)校準(zhǔn)和檢查、基準(zhǔn)靈敏度、檢測(cè)、檢測(cè)結(jié)果評(píng)定及檢測(cè)報(bào)告。
 

　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于橫截面積厚度為6 mm~300 mm定向能量沉積工藝制備金屬成形件的超聲檢測(cè)和等級(jí)評(píng)定。
 

　　應(yīng)基于定向能量沉積成形件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制定詳細(xì)的檢測(cè)方案，確保檢測(cè)超聲波可對(duì)要求的檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行全覆蓋檢測(cè)。如對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的件，可能需要組合不同的探頭類型對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于既有曲面，又平面的成形件，可能需要分別制作對(duì)比試塊，必要時(shí)，還可能需要采用數(shù)值模擬方式進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)件中聲場(chǎng)分布規(guī)律的研究。因此，在檢測(cè)前，供需雙方應(yīng)根據(jù)具體的待檢成形件確定相抵檢測(cè)方案，以確保可對(duì)要求檢測(cè)的區(qū)域進(jìn)行全覆蓋檢測(cè)。
 

　　儀器設(shè)備主要包括超聲探傷儀、探頭及耦合劑等。
 

　　(1)探傷儀
 

　　脈沖反射式超聲波探傷儀能夠產(chǎn)生、接受和顯示滿足頻率和能級(jí)儀器的高頻電脈沖，可以在頻率0.5MHz~25MHz帶寬之間工作。閘門、距離-波幅修正曲線、報(bào)警系統(tǒng)、記錄儀及其他檢測(cè)和處理的電子輔助設(shè)備可以根據(jù)需要使用，其他性能應(yīng)符合JB/T10061的有關(guān)規(guī)定。
 

　　探傷儀的頻率基本涵蓋了現(xiàn)階段不同定向能量沉積工藝制備成形件檢測(cè)需求。
 

　　(2)探頭
 

　　探頭的類型、直徑大小及工作頻率應(yīng)滿足所用的檢測(cè)方法及被檢金屬成形件的要求。如采用接觸法對(duì)近表面進(jìn)行檢測(cè)，應(yīng)選擇雙晶探頭;一般形狀可選擇直探頭，但對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的形狀，可增加斜探頭的使用。
 

　　常見(jiàn)的超聲波類型有1)超聲波直探頭:進(jìn)行垂直探傷用的單晶片探頭，主要用于縱波探傷;2)超聲波斜探頭:進(jìn)行斜射探傷用的探頭，主要用于橫波探傷;3)超聲波雙晶探頭:裝有兩個(gè)晶片的探頭，一個(gè)作為發(fā)射器，另一個(gè)作為接收器;4)超聲波聚焦探頭等。超聲波探頭的類型的選擇除了與被檢產(chǎn)品的類型、尺寸及所要檢測(cè)的區(qū)域(是否為僅表面)有關(guān)外，還與檢測(cè)方法均有關(guān)，如接觸法中更多應(yīng)用的是直探頭及雙晶探頭，水浸法中更多應(yīng)用的是聚焦探頭。
 

　　對(duì)于有一定曲率半徑的打印成形件，為保證與工件良好均勻聲耦合和恒定的聲束角度，在需要時(shí)，可使用探頭靴，探頭靴的尺寸及形狀參考GB/T 6402中的相關(guān)內(nèi)容。
 

　　鑒于現(xiàn)階段定向能量沉積工藝打印件的形狀還相對(duì)簡(jiǎn)單，因此，在進(jìn)行超聲檢測(cè)時(shí)，還暫未應(yīng)用到探頭靴，因此，其探頭靴的尺寸及形狀主要是給出了參考性的意見(jiàn)建議。
 

　　(3)耦合劑
 

　　耦合劑的作用主要是改善探頭與工件之間聲能的傳遞，以確保高質(zhì)量超聲圖像的獲取，因此，其選擇應(yīng)依據(jù)待檢成形件材料類別，不能產(chǎn)生任何干擾超聲檢驗(yàn)的可見(jiàn)氣泡或其他懸浮物。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，耦合劑的選擇除應(yīng)考慮上述技術(shù)因素外，還應(yīng)考慮到其成本、儲(chǔ)存難易程度及是否對(duì)人體環(huán)境無(wú)害等。綜合這些因素,本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了“水浸法檢測(cè)時(shí)，可采用水做耦合劑，水中可以添加潤(rùn)濕劑，但不應(yīng)有干擾超聲檢驗(yàn)的可見(jiàn)氣泡或其他懸浮物。接觸法檢測(cè)時(shí)，可采用水、機(jī)油、甘油、變壓器油、水玻璃等作耦合劑。”