ASTME2373-04(TOFD)..doc

ASTM 标准：E2373-04 超声时差衍射技术（TOFD）标准 该标准发表在E2373中，标准后面的数字代表该标准最初采用的时间或者最终回复的时间。括号内的数字代表最终认可的时间。上标代表最终回复或认可前的改变次数。 范围： 该标准用于确立采用时差衍射法（TOFD）改进超声检测工艺的要求。 在SI单元规定的值作为标准。Inch-pound单元内容用于辅助信息。 与ASTM标准一致，TOFD作为一种超声检测方法，对检测对象的质量和属性进行评估、测量和辨别。测量结果取决于统计精度与误差或一些功能参数，如波长。该标准主要用于检测的定性、定量和定位。 该标准不能适用于所有的安全关系，只局限于它的应用。标准中规定的用户责任是建立专用的安全和健全的标准，并在使用之前确定适用性的调整限度。 参考文献： ASTM标准：2 E 164 焊件超声接触法检测标准 E 1065 超声检测系统特性评估规范 E 1316 无损检测术语 E 1324 超声检测系统的电子特性测量规范 其他文献 BS 7706(1993) 缺陷检测、定位和定量的超声时差衍射（TOFD）技术的校准和设置。英国标准协会，19933 规范2235 ASME锅炉和压力容器规范4 术语 定义-在术语E 1316中定义的相关术语 标准的特定术语 B-扫描显示-由A-扫描检测数据格式叠加而成的断面视图。（一些用户将不平行扫查得到的叠加A-扫描数据定义为D-扫描，将平行扫查得到的数据定义为B-扫描） 底面反射回波-被检工件底面（通常假定为平面）的镜面反射 横波-TOFD装置中直接从发射探头到接收探头的压缩波 平行扫描-探头组移动方向与波束轴向平行的扫查，也叫做B-扫描 PCS-探头中心间距的简称。参照两个TOFD探头上标记的波束出射点间的距离。 不平行扫描或纵向扫描-探头组移动方向与超声波束轴向垂直的扫描。 RF 波形-非检波A-扫描 意义与用途 标准中描述了时差衍射技术作为缺陷检测和定量工具的应用原理。 TOFD是一种不基于波幅响应的无损检测技术。然而，为了识别信号仍要求足够的灵敏度。 TOFD技术主要用于碳钢焊缝的检测，但原理上也可以应用到其它被业主认可的材料。 TOFD可以像标准E 164和E1961中描述的那样作为辅助超声检测技术，用于改善手动或全自动超声检测缺陷的定量精度，或帮助区分真伪缺陷。 TOFD技术已经被证明可用于9-300mm（0.375-12英寸）壁厚材料的检测。在特定情况下TOFD技术所能检测的壁厚范围已经超出以上限定。超范围检测需要通过演示证明能够达到特殊应用的检测和定量要求。 工艺 介绍 TOFD超声检测技术与常规超声脉冲回波技术相比能够提供更先进的缺陷检测和定量能力，它主要利用超声脉冲正向散射的衍射和反射信号。该标准介绍了对TOFD设备和平板表面检测工艺的要求。在附录中提供了复杂工件检测的规范。在英国标准BS7706中也提供了TOFD的常规规范。在ASME规范22355 中可以发现对TOFD技术验收标准和性能演示的要求。 因为在TOFD结果评估中信号相位转换扮演非常重要的角色，所以标准中规定所有工艺要求设备使用和存储RF信号。 无论是马达驱动或手动，探头移动必须采用编码器记录位置，而且探头固定装置可在扫差过程中调整探头中心间距。数据采样的时间不可控制。 图1所示为典型的TOFD检测探头配置。图中采用焊缝作为简单的参照。然而，TOFD不仅仅局限于焊缝的检测。 图1 横波和底面反射波信号提供了简单的参照。对于大部分应用并不使用缺陷造成的波形转换，因此缺陷指示通常被认为发生在横波和底面反射波之间。尽管在试件检测中经常使用折射纵波，但当入射角大于第一临界角时会在检测工件中产生折射的横波，在一些应用中也会产生好的检测结果。在检测试件中采用折射的纵波会产生直接横波和首波。然而，由于它们的声速较低，在时间上横波晚于底面反射波。 图2所示为平板对接焊缝（带有埋藏缺陷）的不平行扫查示意图。图2的右侧为从B-扫描显示中提取的一个波形，其中包括表面波，上尖端衍射，下尖端衍射和底面反射信号。图2左侧为探头相对于焊缝的位置（左上角）和探头移动指示（不平行扫查）。 图2 图3为实际的TOFD扫查图，其中包括5个显示（在左侧注明）和从其中一个显示上提取的A-扫描。 图3 工艺准备-书面的检测工艺或扫查计划应提供探头位置、移动和部件覆盖，从而提供标准的和可重复性的部件验收操作方案。扫查计划应包括使用的超声波束角度和与一些参照（如焊缝中心线和检测的体积）相关的波束指向。 检测材料和表面预处理 TOFD技术可用于金属和非金属的检测。最适合的材料是细晶各向同性的低衰减材料，包括细晶奥氏体合金和铝材料。如果立约者同意并采取认证过的工艺，也