NB/T 47013《承压设备无损检测》是我国能源行业承压设备无损检测的核心标准体系,其中 第 3 部分(超声检测)规定了承压设备用原材料、零部件及焊接接头的超声检测方法与试块要求。该部分将试块分为 标准试块 与 对比试块 两类:前者用于评定和校准仪器—探头系统性能,后者用于调节设备幅度与声程、把检出信号与已知参考反射体信号相比较。没有试块,检测人员的仪器设置就没有统一基准,检测结果不可比、无法有效判定焊缝是否合格。
一、标准依据
本系列试块依据下列标准设计制造:
NB/T 47013.1承压设备无损检测 第 1 部分:通用要求
NB/T 47013.3承压设备无损检测 第 3 部分:超声检测
NB/T 47013.10承压设备无损检测 第 10 部分:衍射时差法超声检测(TOFD)
NB/T 47014承压设备焊接工艺评定
JB/T 9214A 型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法(DZ-1、DB-P Z20-2 试块)
JB/T 8428无损检测 超声试块 技术条件(试块制造与尺寸精度)
JB/T 10061 / 10062A 型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件 / 测试方法
GB/T 11345焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定
二、试块分类与定义
按 NB/T 47013.3 的规定,超声检测试块分为标准试块与对比试块两大类:
- 标准试块:具有规定化学成分、表面粗糙度、热处理及几何形状的材料块,用于评定和校准超声检测设备(仪器—探头系统性能)。本部分采用的标准试块为 CSK-IA、DZ-1 和 DB-P Z20-2,材质为 20 号优质碳素结构钢。
- 对比试块:与被检件或材料化学成分、声学性能相似,含有意义明确的参考反射体(机加工制作)的试块,用以调节超声检测设备的幅度与声程,将检出的缺陷信号与已知反射体信号相比较。焊缝检测常用 CSK-IIA、CSK-IIIA、CSK-IVA。
主要标准试块与对比试块
CSK-IA标准试块
- 类型
- 标准试块
- 材质
- 20 号优质碳素结构钢
- 标准
- NB/T 47013.3、JB/T 8428
测入射点、折射角(K 值)、扫描速度与分辨力。
CSK-IIA对比试块
- 类型
- 对比试块
- 规格
- 1# / 2# / 3#
- 用途
- 焊接接头超声检测
绘制距离—波幅曲线、调灵敏度、定缺陷当量。
CSK-IIIA对比试块
- 类型
- 对比试块
- 反射体
- φ1×6mm 横孔
- 用途
- 中厚壁焊缝检测
厚板焊缝灵敏度校准与 DAC 曲线绘制。
CSK-IVA对比试块
- 类型
- 对比试块
- 规格
- 1# / 2# / 3#
- 用途
- 厚壁 & 特殊结构
厚壁容器、筒体等大厚度工件检测。
适用范围:CSK-IA、CSK-IIA、CSK-IIIA、CSK-IVA 试块适用于探测面曲率半径大于或等于 250mm、工件壁厚 6mm ~ 500mm 的焊接接头超声检测。对管径较小(159~500mm)的管座角焊缝,应改用 RB-L、RB-C 等专用对比试块。
三、主要用途
- 校准仪器—探头系统性能:用 CSK-IA 等标准试块测定入射点、折射角(K 值)、主声束偏离,校验仪器水平线性、垂直线性与分辨力。
- 调整扫描速度(时基线):常用 CSK-IA 试块校准;也可按工件厚度选用 CSK-IIA、CSK-IIIA 或 CSK-IVA。
- 绘制距离—波幅曲线(DAC):用对比试块上不同深度的人工反射体(横孔)实测绘制,曲线族由评定线、定量线和判废线组成,是焊缝缺陷定量的关键。
- 调整灵敏度与缺陷定量:把检出缺陷信号与已知反射体信号相比较,确定缺陷的当量大小与位置。
- 母材检测:C 级检测或必要时,先用直探头对斜探头声束通过的母材区进行检测,以发现可能影响检测结果的层状缺陷等。
四、型号规格与价目表
1. 标准试块与 CSK 系列对比试块
| 名称 / 型号 | 单位 | 单价(元) | 说明 |
|---|---|---|---|
| CSK-IA | 块 | 980 | 含支架(含使用说明书) |
| CSK-IA | 块 | 2700 | 材料:不锈钢、铝合金 |
| CSK-IA | 块 | 3200 | 材料:P91 |
| 翻转架 | 台 | 660 | 配套 CSK 系列 |
| CSK-IIA 1# | 块 | 860 | 含支架 |
| CSK-IIA 2# | 块 | 1800 | 含支架 |
| CSK-IIA 3# | 块 | 3500 | |
| CSK-IIA 1# | 块 | 1700 | 材料:不锈钢、铝合金 |
| CSK-IIA 2# | 块 | 3500 | 材料:不锈钢、铝合金 |
| CSK-IIA 3# | 块 | 7800 | 材料:不锈钢、铝合金 |
| CSK-IIA 1# | 块 | 2100 | 材料:P91 |
| CSK-IIA 2# | 块 | 6500 | 材料:P91 |
| CSK-IIA 3# | 块 | 15900 | 材料:P91 |
| CSK-IIIA | 块 | 960 | |
| CSK-IVA 1# | 块 | 6500 | |
| CSK-IVA 2# | 块 | 8600 | |
| CSK-IVA 3# | 块 | 15000 | |
| DZ-1 | 块 | 1800 | 标准试块,引用 JB/T 9214 |
| DB-P Z20-2 | 块 | 780 | 标准试块,引用 JB/T 9214 |
| 阶梯平底试块 | 块 | 980 |
2. 板材超声对比试块
| 名称 / 型号 | 单位 | 单价(元) | 适用板厚 |
|---|---|---|---|
| 板材超声对比试块 1# | 块 | 760 | 20 ~ 40mm |
| 板材超声对比试块 2# | 块 | 850 | 40 ~ 60mm |
| 板材超声对比试块 3# | 块 | 1600 | 60 ~ 100mm |
| 板材超声对比试块 4# | 块 | 3200 | 100 ~ 150mm(含支架) |
| 板材超声对比试块 5# | 块 | 4200 | 150 ~ 200mm(含支架) |
| 板材超声对比试块 6# | 块 | 5300 | 200 ~ 250mm(含支架) |
| 板材斜探头检测对比试块 | 块 | 按图报价 | 按图纸加工 |
| 锻件斜探头检测对比试块 | 块 | 按图报价 | 按图纸加工 |
3. CS-2 / CS-3 / CS-4 灵敏度试块(JB 1582-85)
| 名称 / 型号 | 单位 | 单价(元) | 说明 |
|---|---|---|---|
| CS-2 1# ~ 6# | 块 | 540 | 机械工业部灵敏度试块,按号段分组供应 |
| CS-2 7# ~ 12# | 块 | 650 | |
| CS-2 13# ~ 18# | 块 | 780 | |
| CS-2 19# ~ 24# | 块 | 960 | |
| CS-2 25# ~ 30# | 块 | 1300 | |
| CS-2 31# ~ 33# | 块 | 1800 | |
| CS-3 | 块 | 1800 | 全套 3 块 5400 元 |
| CS-4 | 块 | 580 | 全套 14 块 8120 元 |
4. 螺栓坯件径向检测对比试块
| 名称 / 型号 | 单位 | 单价(元) | 适用规格 |
|---|---|---|---|
| 螺栓坯件径向检测对比试块 R20 | 块 | 4500 | 按螺栓坯件外径规格(R20 ~ R90)配套供应 |
| 螺栓坯件径向检测对比试块 R25 | 块 | 4500 | |
| 螺栓坯件径向检测对比试块 R32 | 块 | 4500 | |
| 螺栓坯件径向检测对比试块 R38 | 块 | 5400 | |
| 螺栓坯件径向检测对比试块 R48 | 块 | 5400 | |
| 螺栓坯件径向检测对比试块 R60 | 块 | 5800 | |
| 螺栓坯件径向检测对比试块 R75 | 块 | 5800 | |
| 螺栓坯件径向检测对比试块 R90 | 块 | 6800 |
5. 特种材料与结构对比试块
| 名称 / 型号 | 单位 | 单价(元) | 说明 |
|---|---|---|---|
| GS 试块 | 块 | 1300 | 全套 4 块 5200 元 |
| GS 试块 | 块 | 1600 | 材料:P91,全套 4 块 6400 元 |
| 奥氏体钢锻件试块 | 套 | 58820 | 全套 27 块 |
| 奥氏体不锈钢对接接头对比试块 1# | 块 | 2200 | 材料:304 不锈钢 |
| 奥氏体不锈钢对接接头对比试块 2# | 块 | 3600 | 材料:304 不锈钢 |
| 奥氏体不锈钢对接接头对比试块 3# | 块 | 4600 | 材料:304 不锈钢 |
| 铝及铝合金对比试块 1# | 块 | 1600 | |
| 铝及铝合金对比试块 2# | 块 | 2200 | |
| 钛合金对比试块 1# | 块 | 4600 | |
| 钛合金对比试块 2# | 块 | 5600 | |
| 横向缺陷对比样管 | 根 | 980 | 来料加工 |
| 纵向缺陷对比样管 | 根 | 980 | 来料加工 |
| RB-L 1# | 块 | 1600 | 管径 ≤φ200、壁厚 25mm(提供管径) |
| RB-L 2# | 块 | 2500 | 管径 ≤φ200、壁厚 60mm(提供管径) |
| RB-C | 块 | 1400 | 提供管径和壁厚 |
6. 测厚与堆焊层试块
| 名称 / 型号 | 单位 | 单价(元) | 说明 |
|---|---|---|---|
| 超声测厚试块 A | 块 | 780 | |
| 超声测厚试块 B | 块 | 680 | |
| 测定仪器和探头组合性能试块 | 块 | 560 | |
| 堆焊层侧测厚用试块 | 块 | 2800 | 基板 20# 钢,堆焊层 304 不锈钢 |
| 基材侧测厚用试块 | 块 | 2800 | 基板 20# 钢,堆焊层 304 不锈钢 |
| T1 型堆焊层试块 | 块 | 3800 | 基板 20# 钢、堆焊层 304 不锈钢;基材 ≤50mm、堆焊层 ≤20mm(提供厚度) |
| T2 型堆焊层试块 | 块 | 3800 | 基板 20# 钢、堆焊层 304 不锈钢 |
| T3 型堆焊层试块 | 块 | 2800 |
7. TOFD(衍射时差法)对比试块与模拟试块 — NB/T 47013.10
| 名称 / 型号 | 单位 | 单价(元) | 说明 |
|---|---|---|---|
| TOFD 对比试块 | |||
| TOFD-A(T=25mm) | 块 | 3100 | 适用范围 12 ~ 25mm;支架 2500 元,合计 5600 元 |
| TOFD-B(T=50mm) | 块 | 4800 | 适用范围 12 ~ 50mm;支架 2500 元,合计 7300 元 |
| TOFD-C(T=100mm) | 块 | 7700 | 适用范围 12 ~ 100mm;支架 2500 元,合计 10200 元 |
| TOFD-D(T=200mm) | 块 | 9200 | 适用范围 12 ~ 200mm;支架 3500 元,合计 12700 元 |
| TOFD-E(T=400mm) | 块 | 35000 | 适用范围 12 ~ 400mm;支架 3500 元,合计 38500 元 |
| 扫查面盲区高度测定试块 | 块 | 2800 | 支架 2500 元,合计 5300 元 |
| 声速扩散角测定试块 | 块 | 2600 | |
| TOFD 模拟试块 | |||
| 1#(T=15mm) | 块 | 4600 | 适用 12 ~ 17mm;支架 3500 元,合计 8100 元 |
| 2#(T=21mm) | 块 | 4600 | 适用 16 ~ 24mm;支架 3500 元,合计 8100 元 |
| 3#(T=30mm) | 块 | 4600 | 适用 23 ~ 34mm;支架 3500 元,合计 8100 元 |
| 4#(T=43mm) | 块 | 5200 | 适用 33 ~ 49mm;支架 3500 元,合计 8700 元 |
| 5#(T=62mm) | 块 | 6600 | 适用 48 ~ 69mm;支架 3500 元,合计 10100 元 |
| 6#(T=88mm) | 块 | 7200 | 适用 68 ~ 98mm;支架 3500 元,合计 10700 元 |
| 7#(T=122mm) | 块 | 33000 | 适用 97 ~ 136mm;支架另计 |
| 8#(T=160mm) | 块 | 60000 | 适用 135 ~ 179mm;支架另计 |
| 9#(T=203mm) | 块 | 110000 | 适用 178 ~ 226mm;支架另计 |
| 10#(T=250mm) | 块 | 500000 | 适用 225 ~ 276mm;支架另计 |
| 11#(T=300mm) | 块 | 600000 | 适用 275 ~ 326mm;支架另计 |
| 12#(T=350mm) | 块 | 800000 | 适用 325 ~ 376mm;支架另计 |
| 13#(T=400mm) | 块 | 面议 | 适用 375 ~ 401mm;支架另计 |
注:以上为参考报价,具体以下单时的试块型式、尺寸、材质与支架配置为准;标注"按图报价""来料加工""面议"的品种请提供图纸或工件参数后确认。
五、选型指南
- 仪器校准:统一选用 CSK-IA 标准试块测定入射点、折射角(K 值)、扫描速度与分辨力;DZ-1、DB-P Z20-2 用于仪器—探头组合性能测试。
- 焊缝检测(检测方法 I,工件直径 >500mm、内外径比 >70%):对比试块选用 CSK-IIA 或 CSK-IIIA,按工件厚度选取试块规格。
- 管座角焊缝(检测方法 II,管径 159~500mm):对比试块选用 RB-C,并按管径选用 RB-L 系列。
- 板材、锻件:按板厚选用板材超声对比试块(1# ~ 6#),锻件选用 GS 试块或按图加工的锻件对比试块。
- 螺栓坯件:按坯件外径选用螺栓坯件径向检测对比试块(R20 ~ R90)。
- 奥氏体钢 / 堆焊层:选用奥氏体钢锻件试块、奥氏体不锈钢对接接头对比试块及 T1 / T2 / T3 型堆焊层试块。
- 有色金属:按材质选用铝及铝合金、钛合金对比试块,材料应与被检件声学性能相同或相近。
- TOFD 检测:按工件厚度选用 TOFD-A ~ TOFD-E 对比试块或 1# ~ 13# 模拟试块,并按需配置支架。
- 曲率与厚度限制:CSK 系列适用曲率半径 ≥250mm、壁厚 6~500mm;超出范围应改用专用对比试块。
六、使用与维护
- 制造与合格证:标准试块制造应符合 JB/T 8428 要求,制造商应提供产品质量合格证,并确保在相同测试条件下,与国家标准样品比对时同种反射体最大反射波幅差 ≤2dB。
- 对比试块选材:应采用与被检材料声学性能相同或相似的材料制成;采用直探头检测时,原材料中不得有 ≥φ2mm 平底孔当量的缺陷。
- 厚度对应:对比试块厚度应与被检工件厚度相对应;涉及不同厚度对接接头时,试块厚度按较大工件厚度确定。
- 耦合剂:应透声性好且不损伤检测面(如机油、化学浆糊、甘油、水)。镍基合金上使用的耦合剂含硫量 ≤250mg/L;奥氏体不锈钢或钛材上使用的耦合剂卤素(氯 + 氟)总量 ≤250mg/L。
- 表面状态:试块工作表面(探测面)与反射体应保持规定的表面粗糙度与几何精度;使用前检查有无锈蚀、划伤、磕碰与污染,如有异常应及时修磨或更换。
- 存放与检定:应存放于干燥清洁环境中,防止锈蚀与机械损伤;作为计量器具应按周期进行检定 / 校验,确保量值准确、检测结果可比。
七、适用场景
- 锅炉、压力容器、压力管道等承压设备的制造、安装与在役超声检测
- 承压设备焊缝(含筒体纵环缝、接管角焊缝)超声检测与缺陷等级评定
- 板材、锻件、管材、螺栓坯件、奥氏体钢锻件等原材料的超声检测
- 堆焊层结合质量检测与母材 / 堆焊层厚度测量
- TOFD 衍射时差法超声检测(NB/T 47013.10)
- 检测工艺评定、仪器性能验证与检测人员培训考核
