CSTM-無損檢測(cè) 應(yīng)力檢測(cè) 超聲橫波雙折射法編制說明

CSTM標(biāo)準(zhǔn)《無損檢測(cè)應(yīng)力檢測(cè)超聲橫波雙折射法》（編制說明）（一）工作簡(jiǎn)況1、任務(wù)來源根據(jù)CSTM無損檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會(huì)關(guān)于征集領(lǐng)域2021年標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的通知，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、市場(chǎng)監(jiān)管總局科技計(jì)劃等項(xiàng)目的支持和工程檢測(cè)迫切需求情況下，中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院就《無損檢測(cè)應(yīng)力檢測(cè)超聲橫波雙折射法》標(biāo)準(zhǔn)向標(biāo)委會(huì)提出了立項(xiàng)申請(qǐng)，經(jīng)CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)無損檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會(huì)審查，CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)批準(zhǔn)CSTM標(biāo)準(zhǔn)《無損檢測(cè)應(yīng)力檢測(cè)超聲橫波雙折射法》立項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目歸口管理委員會(huì)為CSTM/FC94無損檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會(huì)，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃編號(hào)為CSTMLX940000671-2021，標(biāo)準(zhǔn)牽頭單位為中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院。2、主要工作過程1）起草階段：立項(xiàng)前，中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院建成立了標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，確定了標(biāo)準(zhǔn)編寫原則和分工，提出標(biāo)準(zhǔn)編制進(jìn)度安排。標(biāo)準(zhǔn)編制組對(duì)國(guó)內(nèi)外采用超聲橫波雙折射法應(yīng)力檢測(cè)現(xiàn)狀與發(fā)展情況進(jìn)行全面調(diào)研，廣泛搜集和檢索國(guó)內(nèi)外的相關(guān)技術(shù)資料，查閱國(guó)內(nèi)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，于2021年7月形成標(biāo)準(zhǔn)工作組討論稿，提交中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)無損檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FC94）秘書處。2021年4月16日至17日，中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)無損檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FC94）在山東濟(jì)南召開了2021年度第一次標(biāo)準(zhǔn)審議會(huì)，會(huì)上對(duì)申報(bào)標(biāo)準(zhǔn)《無損檢測(cè)應(yīng)力檢測(cè)超聲橫波雙折射》進(jìn)行了立項(xiàng)論證和投票，根據(jù)投票結(jié)果，本標(biāo)準(zhǔn)通過立項(xiàng)。會(huì)上，與會(huì)專家對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行充分的討論和商議，并提出了相關(guān)建議。2）征求意見階段：立項(xiàng)后，中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院按照標(biāo)準(zhǔn)編制計(jì)劃，標(biāo)準(zhǔn)起草工作組全體成員之間通過郵件、電話的方式，經(jīng)過多次溝通協(xié)商，于2021年7月形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿，提交中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)無損檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FC94）秘書處，進(jìn)行公開征求意見。3）審查階段：4）報(bào)批階段：3、本標(biāo)準(zhǔn)起草單位和主要起草人本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：（二）標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容該標(biāo)準(zhǔn)按照現(xiàn)行的GB/T1.1《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)與編寫》給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了基于超聲橫波雙折射的應(yīng)力檢測(cè)方法。適用于檢測(cè)透聲性良好的材料構(gòu)件內(nèi)的殘余應(yīng)力和載荷應(yīng)力（垂直于橫波傳播方向上的）。本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括：1、術(shù)語和定義、2、檢測(cè)原理、3、人員要求、4、檢測(cè)工藝規(guī)程、5、檢測(cè)設(shè)備和器材、6、應(yīng)力檢測(cè)、7、補(bǔ)償、8、檢測(cè)結(jié)構(gòu)評(píng)估、9、檢測(cè)報(bào)告。（三）主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果：主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）的分析、綜述報(bào)告殘余應(yīng)力及載荷應(yīng)力在機(jī)械構(gòu)件中是普遍存在的，其影響貫穿機(jī)械結(jié)構(gòu)全壽命周期，不僅會(huì)降低工件強(qiáng)度，使工件在制造時(shí)產(chǎn)生變形和開裂等工藝缺陷，而且在在役過程中，應(yīng)力將嚴(yán)重影響構(gòu)件材料的抗疲勞能力、抗應(yīng)力腐蝕能力、降低構(gòu)件服役強(qiáng)度等。采用有效的檢測(cè)方法來獲取構(gòu)件內(nèi)部殘余應(yīng)力分布狀態(tài)，對(duì)于保障構(gòu)件的加工質(zhì)量和服役可靠性有重要意義。應(yīng)力的超聲測(cè)量方法的精度高、適用性強(qiáng)，且安全可靠無輻射，對(duì)人體和環(huán)境無危害，已經(jīng)成為一種技術(shù)成熟、分辨率高、特別適合現(xiàn)場(chǎng)和工程應(yīng)用的方法，廣泛應(yīng)用于容器管道、鐵路車輛、航空航天等領(lǐng)域。而橫波雙折射法，作為超聲測(cè)量方法的一種，國(guó)際上已有成熟的商業(yè)產(chǎn)品，并應(yīng)用于實(shí)際測(cè)量中。為了滿足橫波雙折射應(yīng)力測(cè)量工作的需要，保證測(cè)量值溯源有效性，使測(cè)量規(guī)范化和有據(jù)可依，《無損檢測(cè)應(yīng)力檢測(cè)超聲橫波雙折射法》的制定十分必要。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)應(yīng)力超聲測(cè)量技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)并不多，國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)主要有《GB/T32073-2015無損檢測(cè)殘余應(yīng)力的超聲臨界折射縱波檢測(cè)方法》和《GB/T38952-2020無損檢測(cè)殘余應(yīng)力超聲體波檢測(cè)方法》，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法分別為縱波及橫縱波結(jié)合。目前國(guó)內(nèi)暫未有超聲橫波雙折射測(cè)量方法的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。主要技術(shù)內(nèi)容試驗(yàn)分析利用電磁超聲橫波雙折射檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)Q345試塊在彈性范圍內(nèi)對(duì)試樣進(jìn)行拉伸。聲波傳播方向和應(yīng)力方向如圖1所示?？色@得偏振方向平行于應(yīng)力的橫波與偏振方向垂直于應(yīng)力的橫波的聲時(shí)差和拉伸試驗(yàn)設(shè)備輸出的拉應(yīng)力變化，從而得到聲彈性系數(shù)。圖1橫波傳播方向和應(yīng)力方向示意圖（a）平行于應(yīng)力偏振的橫波時(shí)延（b）垂直于應(yīng)力偏振的橫波時(shí)延圖3橫波時(shí)延和單向應(yīng)力的關(guān)系技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證超聲波是目前工業(yè)上新興的的應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)手段，因其檢測(cè)速度快，適用性強(qiáng)，且安全可靠無輻射，對(duì)人體和環(huán)境無危害逐漸受到廣泛關(guān)注。超聲橫波雙折射可測(cè)工件內(nèi)部的平面應(yīng)力狀態(tài)，且不受厚度方向影響。將該技術(shù)應(yīng)用于應(yīng)力檢測(cè)中年，不僅精度高，而且能夠顯著提高效率，比傳統(tǒng)X射線等方法速度可提高至少一倍。因此，研究橫波雙折射應(yīng)力檢測(cè)方法具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。該檢測(cè)方法的推廣應(yīng)用，將會(huì)大大提高檢測(cè)效率，并節(jié)約大量的人力、物力和財(cái)力，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，制定《無損檢測(cè)應(yīng)力檢測(cè)超聲橫波雙折射法》標(biāo)準(zhǔn)的工作勢(shì)在必行。在充分理解和貫徹國(guó)家質(zhì)量、安全等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，編寫一套詳細(xì)、系統(tǒng)并且通用的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，使得監(jiān)測(cè)更加規(guī)范，結(jié)果更加可靠。3）預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果本標(biāo)準(zhǔn)的制定，為結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力檢測(cè)提供一種無損檢測(cè)方法，可有效解決工件內(nèi)部應(yīng)力不便檢測(cè)、檢測(cè)效率低下等應(yīng)力檢測(cè)的技術(shù)難題，滿足應(yīng)力檢測(cè)市場(chǎng)需求，對(duì)保障工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量安全具有重大意義。該標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施后將進(jìn)一步規(guī)范應(yīng)力超聲橫波雙折射檢測(cè)方法，保證檢測(cè)結(jié)果的有效性和可靠性?？梢灶A(yù)見，隨著現(xiàn)代化步伐日益加快，超聲橫波雙折射應(yīng)力檢測(cè)方法必將在我國(guó)的工業(yè)安全生產(chǎn)以及節(jié)能環(huán)保中發(fā)揮出不可替代的重要作用。標(biāo)準(zhǔn)完成后，可以將其推廣到石化、核能、熱力、電力、軍工、航空航天、機(jī)械等諸多領(lǐng)域，應(yīng)用需求廣泛，使用數(shù)量巨大，市場(chǎng)前景廣闊，具有極好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。（四）與有關(guān)的現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系：本標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沒有沖突。（五）重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)：本標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，尚無出現(xiàn)未采納的