GB/T 5248-2016 铜及铜合金无缝管涡流探伤方法

ICS77.040.99

H26OB

中华人民共和国国彖标准

GB/T5248—2016

代替GB/T5248—2008

铜及铜合金无缝管涡流探伤方法

ElectromagneticCeddy-current)examinationof

copperandcopperalloyseamlesstube

2016-08-29发布2017-07-01实施

GB/T5248—2016

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本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准代替GB/T5248—2008《铜及铜合金无缝管涡流探伤方法》。与GB/T5248—2008相比，主

要技术变化如下：

—引入“标准渗透深度”的定义及其计算式，增加附录D,删除“壁厚0.20mm〜6.0mm”的规范；

——删除平底孔作为标准人工缺陷的规定；

—增加了光管和内螺纹管的探伤规格及其对应的标准人工缺陷孔伤、纵向U型槽的尺寸；

——增加了在线检测标准人工缺陷的样管及其制作图（见5.6）；

增加了旋转探伤手动检测性能指标（见4.6.5和表3）；

-明确了在线检测：日常测试调整灵敏度（手动进行），定期测试评价性能以手动+自动（动态）

进行。

本标准由中国有色金属丁业协会提出。

本标准由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243）归口。

本标准起草单位：中国有色金属工业无损检测中心、桂林漓佳金属有限责任公司、北京有色金属研

究总院、中铝洛阳铜业有限公司、金龙精密铜管集团股份有限公司、江阴新华宏铜业有限公司、苏州龙骏

无损检测设备有限公司、中色奥博特铜铝业有限公司、江西耐乐铜业有限公司。

本标准主要起草人：张光济、王跃明、奚国平、王哓岩、张伦兆、张博南、张瑛、李杨、娄东阁、陈华、

王楠、王向东、刘爱奎、秦丽云、刘晋龙、罗奇梁、姜业欣、张西军。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

——GB/T5248—1985、GB/T5248—1998,GB/T5248—2008o

T

GB/T5248—2016

铜及铜合金无缝管涡流探伤方法

1范围

本标准规定了铜及铜合金无缝管进行穿过式和点式（旋转）涡流探伤的方法、对比试样、仪器设备、

操作步骤和结果的评定。

本标准适用于外径为03mm〜0160mm的直管和盘管表面及近表面缺陷的涡流探伤，探伤深度

参照附录D。其他规格的管材可参照执行。

2术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

2.1

（铜管）在线涡流探伤法on-lineeddycurrenttesting

利用电磁感应在铜管表面和近表面产生涡流的原理，对生产过程中的管材进行整盘或整卷探伤的

方法。

2.2

（铜管）离线涡流探伤方法off-lineeddycurrenttesting

利用电磁感应在铜管表面和近表面产生涡流的原理，对生产过程中的铜管单独设置探伤丁序进行

逐条或逐根探伤的方法。

2.3

信噪比signaltonoiseratio

在涡流探伤仪器输出端缺陷信号幅度与最大噪声信号幅度之比。

2.4

零电势differenceofinduced-potential

检测线圈采用差动连接而在绕组之间形成的感应电压之差。检测线圈内有试件时为有载零电势。

检测线圈内无试件时为空载零电势。

2.5

穿过式涡流探伤方法feed-througheddycurrenttestingmethod

采用穿过式涡流检测线圈进行涡流探伤的方法。

2.6

点式涡流探伤方法probecoileddycurrenttestingmethod

采用点式涡流检测线圈进行涡流探伤的方法。

2.7

标准渗透深度standarddepthofpenetration

在涡流检测中，涡流密度降至试样表面涡流密度的1/e（约37%）时的深度称为标准渗透深度。涡

1

GB/T5248—2016

流在被检试件中标准渗透深度与被检材料电导率、检测频率和磁导率有关，其计算见式(1)：

8=503.3———(1)

r<7/'

式中：

8标准渗透深度，单位为毫米(mm)；

p——被检试样的电阻系数，单位为欧姆平方毫米每米(Qmm7m)；

a被检试样的导电率，单位为米每欧姆平方毫米[m/(Qmm2)]；

f检测频率，单位为赫兹(Hz)；

“——被检试样的相对磁导率，对于非铁磁性材料，幻近为1,无量钢。

注：改写GB/T12604.6—2008,定义2.11。

2.8

激励频率excitationfrequency

激励电流的标称频率。

[GB/T12604.6—2008,定义2.16]

2.9

探头probe

包含激励和接收单元的涡流传感器。

[GB/T12604.6—2008,定义4.1]

2.10

检测线圈填充系数coilfillfactor

对于外穿过式线圈，等于被检件外径横截面积与线圈内径横截面积之比。对于内穿过式线圈，等于

线圈外径横截面积与被检件横截面积之比。

[GB/T12604.6—2008,定义4.51]

2.11

端部效应endeffect

当检测线圈处于铜管端部时，由于涡流流动路径发生畸变所产生的干扰信号。

注：改写GB/T12604.6—2008,定义6.27。

2.12

幅度分析amplitudeanalysis

对信号幅度进行评价的技术。

[GB/T12604.6—2008,定义7.1]

2.13

相位分析phaseanalysis

对涡流检测信号的相位角实施测量和分析的技术。

ZGB/T12604.6—2008,定义7.3]

2.14

调制分析modulationanalysis

对检波后的涡流信号进行频率分析的技术。

[GB/T12604.6—2008,定义7.5]

2.15

磁饱和magneticsaturation

对试件的被检区域进行饱和磁化，从而抑制因试件磁导率不均匀而产生的噪声。

2

GB/T5248—2016

2.16

旋转式涡流探伤方法rotatingprobecoileddycurrenttesting

采用旋转涡流点探头环绕铜管高速旋转进行涡流检测的方法。

2.17

旋转通道最大漏检缺陷missedmaximumdefectofrotatingprobecoil

采用旋转式涡流探伤过程中，旋转头扫描的有效速度小于铜管探伤速度时，可能漏检的最大缺陷。

计算见式(2)：

L=(V—NSB)/S+B(2)

式中：

L漏检最大缺陷长度，单位为毫米(mm)；

V探伤速度，单位为毫米每分(mm/min)；

B——探头扫描宽度，单位为毫米(mm)；

S旋转头速度，单位为转每分(r/min)；

N——旋转头通道数。

2.18

组合式涡流探伤方法combinededdycurrenttesting

采用穿过式和旋转式及其他方式检测多通道组合进行检测的方法。

3原理和方法概述

3.1当带有交变磁场的检测线圈在接近被检管材时,在管材表面和近表面产生涡电流及相应的涡流磁

场，涡流磁场的作用是削弱和抵消激励磁场，削弱和抵消的程度取决于被检管材的物理性能，管材中存

在的缺陷会改变这些作用，引起检测线圈的阻抗变化，通过仪器的信号处理，能评价被检管材是否存在

缺陷。

3.2管材的涡流探伤通常是让被检管材沿其长度方向穿过一个或几个使用同一激励频率的检测线圈

绕组来进行，其测量线圈绕组的阻抗因管材的规格、电导率、磁导率以及管材中破坏金属连续性的冶金

或机械加丁缺陷的变化而变化。当管材通过检测线圈时，管材的这些变量所引起的电磁感应的变化而

产生的信号，经过仪器的相位分析，调制分析等信号处理，通过声、光报警、标记、打印等装置作出记录。

3.3涡流探伤是导电材料的一种无损检测方法。涡流探伤的灵敏度是以标准样管上人工缺陷当量的

大小来衡量的，但人工缺陷的尺寸不应解释为涡流探伤可以检测到缺陷的最小尺寸c探伤灵敏度与涡

流密度有关,而涡流密度在管壁内部随着距管材表面距离的增加而呈指数曲线下降，所以探伤灵敏度也

随管材壁厚方向由外向内下降。内插式探伤涡流密度的变化规律与外穿式相反。

3.4本方法得到的某些信号可能与产品的质量无关，例如，对产品使用无影响的凹痕和工夹具痕迹所

产生的信号。任何超过报警电平的报警信号,均按报警处理。

3.5在涡流探伤方法中，当管材的端部通过检测线圈时，会有端部效应，存在端部不可检测区(即盲

区)。离线检测端部盲区＜100mm0

3.6对于管材连续而缓慢变化的纵向缺陷，用穿过自比差动式线圈检测，其信号可能总是达不到报警

电平，用旋转点探头可以检测，标准人工缺陷为纵向U型槽。

3.7含有磁性材料的管材，因其所固有的磁导率呈不均匀性，可能导致检测结果的不确切。通常可以

采用饱和磁化技术加以消除。

3.8铜管材涡流探伤应在传动装置上自动进行，如需采用手动涡流探伤，可由供需双方协商确定。

3

GB/T5248—2016

4仪器和设备

4.1涡流探伤系统

涡流探伤系统主要包括涡流探伤仪器、检测线圈和传动装置。还可包括检测线圈机座，电气控制系

统，若有需要可加装饱和磁化装置等。

4.2涡流探伤仪器

4.2.1涡流探伤仪器应具有激励、放大、信号处理（包括相位分析、调制分析等）、信号显示、声、光报警、

端部信号消除、分选、标记、打印信号输出等单元或功能。探伤仪应具良好的稳定性和抗干扰能力。

4.2.2激励信号的输出频率应与仪器所显示的频率相一致，偏差不超过±5%。

4.2.3信号显示可以是阻抗平面的矢量显示，也可以是单向或双向幅度显示。

4.2.4增益器（或衰减器）对于相应的标准人工缺陷而言，应有足够的余量，不小于10dB0

4.3检测线圈

穿过式检测线圈一般由单个或多组测量线圈和激励线圈构成的差动式线圈组成，以单一频率激励。

检测线圈的内径与被检管材外径匹配，其填充系数不小于0.56。点式线圈探头可采用绝对式、差动式等

方式连接，应与仪器有良好的匹配，采用铜管匀速直线运动和线圈相对匀速旋转运动的方式进行检测。

点式线圈探头与探伤仪配合，应有间隙补偿功能，以便克服由提离效应引起的检测误差。

4.4传动装置

4.4.1传动装置主要包括进、出料架、拨料装置、传动辘道、导向装置、驱动压轮、成品分选等部分。各

机构的动作应平稳，并且在最小振动条件下同心地使被检管材通过检测线圈。

4.4.2传动装置应能可靠、平稳地传送被检管材，保持传送速度的平稳。如采用对速度敏感的涡流探

伤仪器，传送速度的波动范围应不大于±5%。

4.4.3铜管在线检测应配有收放线装置，并且收放线装置有可靠的同心度，能确保T件同心地通过探

头，并要安装打标或剪切装置。

4.5磁饱和装置

饱和磁化装置应能在管材的被检区域使管材磁化饱和能力，能消除其磁导率不均匀所引起的干扰

信号。

4.6综合性能指标

4.6.1涡流探伤设备在实际探伤过程中，不允许对被检管材造成机械损伤。

4.6.2涡流探伤仪器与装置应定期检测。

4.6.3涡流探伤系统的综合性能指标（离线检测）应符合表1的规定，各指标测试方法按附录A进行。

表1穿过式离线涡流探伤系统的综合性能指标

信噪比端部不可检测人工缺陷人工缺陷长时间

周向灵敏度差Z误报率K2

（S/N）（盲区）大小分辨力7漏报率Ki稳定性

灵敏度dB值波动

<3dB>10dBW100mmW0.2mm<1%<3%

<2dB

4.6.4涡流探伤系统的综合性能指标（在线检测）应符合表2的规定，各指标测试方法按附录B进行。

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GB/T5248—2016

表2穿过式在线涡流探伤系统的综合性能指标

手动检测自动检测

人工

人T-人工人工人工

缺陷长时检测能最大漏