超声波探伤的试块按用途分三大类,国内最常打交道的是 CSK 系列,国际上则是 IIW/V1、V2 和 ASME/ASTM 那几套。下面这张图是整体分类骨架: 超声波检测常用试块分类 超声检测试块分为标准试块、对比试块和专用试块三类,分别列出典型型号:标准试块含 CSK-IA、IIW(V1)、V2;对比试块含 CSK-IIA、CSK-IIIA、CSK-IVA、RB/GS 系列;专用试块含平底孔试块、GB/T 11259 系列、ASTM E127 试块、阶梯测厚试块。 超声检测试块 标准试块 校准仪器与探头 对比试块 调灵敏度、做曲线 专用试块 按工件与缺陷型式 CSK-IA / CSK-IB IIW(V1)试块 V2 校准试块 HS、SDH 试块 CSK-IIA-1/2/3 CSK-IIIA(φ1×6) CSK-IVA-1/2/3 RB、GS 系列 平底孔 FBH 试块 GB/T 11259 系列 ASTM E127 试块 阶梯测厚试块 超声波探伤常用试块速查手册

一、先分清三类试块

这是现场最容易混的地方:标准试块校仪器,对比试块调灵敏度,两者的角色不能互换。

类别材质要求干什么用典型型号
标准试块(校准试块)由标准严格规定,带检定证书校验仪器和探头本身的性能CSK-IA、IIW(V1)、V2
对比试块(参考试块)与被检工件同材质或声学性能相近调整检测灵敏度、绘制 DAC 曲线CSK-IIA、CSK-IIIA、CSK-IVA、RB、GS
模拟试块同工件材质,含人工模拟缺陷验证检测工艺与系统检出能力带槽、带孔的人工缺陷试块

一句话记法:CSK-IA 校仪器,CSK-IIA / CSK-IVA 调灵敏度。

二、国内主力:CSK 系列

1. CSK-IA(基础校准块)

  • 来源:最早由 JB 1152—81 规定,现被 NB/T 47013.3 等标准引用,源于 IIW 试块改良;变体为 CSK-IB。
  • 形式:长方体基础块,材质与工件相同或声学性能相近。
  • 特征件:R100 / R50 阶梯圆弧、φ50 / φ44 / φ40 台阶孔、φ1.5 通孔、直接标注 K 值刻度。
  • 校准项目:水平线性、垂直线性、动态范围、分辨力、斜探头入射点与 K 值(折射角)、盲区、灵敏度余量。

注意:CSK-IA 是校准仪器的试块,不是调整检测灵敏度的试块。这个区分在考核与实际操作中都经常被问。

2. CSK-IIA 系列(对接焊缝灵敏度试块)

编号适用工件厚度人工反射体
CSK-IIA-1≥6~40 mmφ2×40 长横孔
CSK-IIA-2>40~100 mmφ2×40 长横孔
CSK-IIA-3>100~200 mmφ2×40 长横孔

长横孔回波稳定、重复性好,适合绘制 DAC 曲线,其远场变化规律对未焊透类缺陷对应性最好。

3. CSK-IIIA(点状缺陷灵敏块)

  • 人工反射体为 φ1×6 短横孔,适用壁厚 8~120 mm。
  • 短横孔远场规律接近球孔,对点状缺陷(气孔、夹渣)灵敏度更合理;用于中厚板时灵敏度偏高。
  • 与 CSK-IIA 交替使用时,必须把灵敏度调平,与 CSK-IIA 保持一致。

4. CSK-IVA 系列(厚壁专用)

  • 适用厚度约 >200~500 mm,按分档可延伸至 400 / 600 / 800 mm(CSK-IVA-1/2/3)。
  • 人工反射体同为长横孔,试块尺寸更大、孔深范围更宽。
  • 厚壁声程长、材质衰减显著,绘曲线时必须计入材质衰减补偿,否则远距离灵敏度偏低。

5. 其他常用国内试块

试块主要依据用途
RB-1 / RB-2 / RB-3GB/T 11345—1989平板对接焊缝对比试块
RB-C / RB-L管件专用管子对接焊缝:小径管 / 较大直径管
GS-1~4小径薄壁管专用外径≤100 mm、壁厚≤14 mm 管焊缝,须配小晶片短前沿探头
FBH 对比试块GB/T 11259距离-幅度组 21 块、基本组 10 块、面积-幅度组 8 块,平底孔
棒材对比试块GB/T 4162锻轧钢棒,纵波与横波检验,直径≤120 mm
锻件对比试块GB/T 6402钢锻件,分平面对比块与曲面对比块
ZGZ / ZGSGB/T 7233铸钢件超声探伤及质量评级(ZGZ 全套 21 块)
铜合金棒试块GB/T 3310平底孔与短横孔标准人工缺陷试块
钢板阶梯试块GB/T 2970厚钢板,常用 φ5 平底孔
HS / SDH 试块GB/T 18852半圆阶梯试块与横孔试块,测量接触探头声束特性

三、国际主流试块

试块标准说明
IIW / V1ISO 2400(国标 GB/T 19799.1)25×100×300 mm 通用校准块,测入射点、折射角、分辨力、时基与增益线性
V2ISO 7963(国标 GB/T 19799.2)12.5×43×75 mm,俗称 Rompas / 肾形块,现场便携版,只覆盖 V1 的部分项目
BCBASME Sec. V Art. 4基本校准试块
DSCASME Sec. V Art. 4距离-灵敏度校准块
参考试块ASME Sec. V T-434.2带横孔(SDH)的参考试块
FBH 试块ASTM E127 / E428平底孔标准试块及其制造与控制方法
焊缝与钢板试块ASTM E164 / A435焊缝超声检测、钢板平底孔检测
A2 / A4 / A5 等BS 2704英国体系校准块系列

四、靶材检测的两点提醒

靶材常见材质为 Cu、Al、Ti、Ta、Mo,声速与衰减同钢差别很大,钢制 CSK 试块的参数不能直接套用。

  • 不要用钢制标准试块直接定灵敏度。应使用同材质、同厚度的参考试块配合平底孔(FBH),按目标当量(常见 φ2、φ3、φ5)建立距离-波幅曲线。
  • 结合率检测另建参考。靶材与背板的钎焊、扩散焊结合质量评价,参考试块需制作人工脱粘区(平底孔或平底槽)来标定结合率百分比,比单纯测当量更实用。Ta、Mo 等高衰减材料尤其要注意衰减补偿。

五、选块速查表

工件类型 / 厚度推荐试块
平板焊缝 6~40 mmCSK-IIA-1
平板焊缝 >40~100 mmCSK-IIA-2
平板焊缝 >100~200 mmCSK-IIA-3
平板焊缝 8~120 mmCSK-IIIA(φ1×6,灵敏度须与 IIA 调平)
厚壁焊缝 >200 mmCSK-IVA-1 / 2 / 3
管焊缝(较大直径)RB-L
管焊缝(小径管)RB-C
小径薄壁管(外径≤100 mm)GS-1~4
钢板 / 钢棒 / 锻件对应国标的平底孔对比试块
靶材(Cu / Al / Ti / Ta / Mo)同材质同厚度参考试块 + FBH

六、试块使用铁律

  • 材质:对比试块必须与被检工件相同或声学性能相近。
  • 精度:孔径误差不大于 ±0.02 mm,其他尺寸误差不大于 ±0.05 mm,开孔垂直度偏差不大于 0.1°。
  • 曲率:试块曲率应与被检管件外径相同或相近,不匹配时需做曲率修正。CSK-IA、CSK-IIA、CSK-IIIA、CSK-IVA 适用于检测面曲率半径不小于 250 mm 的焊接接头。
  • 厚度选择:试块厚度由较大工件厚度确定;扫查灵敏度和质量分级由薄侧工件厚度确定。
  • 声学特性相同时可厚代薄,但需在工艺文件中说明。

依据标准:NB/T 47013.3—2015、GB/T 11345、GB/T 11259、GB/T 4162、GB/T 6402、GB/T 2970、GB/T 18852、GB/T 19799.1/.2、ISO 2400、ISO 7963、ASME Sec. V Art. 4、ASTM E127/E428/E164。具体执行以现行有效版本及产品技术条件为准。

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