1、附錄 A（規(guī)范性）典型鋼結(jié)構(gòu)焊接區(qū)域應(yīng)力檢測(cè)部位示意圖A.1 典型鋼結(jié)構(gòu)焊接區(qū)域應(yīng)力檢測(cè)部位示意圖本附錄針對(duì)典型鋼結(jié)構(gòu)焊接殘余應(yīng)力區(qū)內(nèi)殘余應(yīng)力分布狀態(tài)，給出了殘余應(yīng)力檢測(cè)位置選擇原則和檢測(cè)方向。應(yīng)力超聲檢測(cè)探頭結(jié)構(gòu)如圖A.1所示；應(yīng)力超聲檢測(cè)系統(tǒng)原理如圖A.2所示。圖A.1 應(yīng)力超聲檢測(cè)探頭結(jié)構(gòu)圖A.2 應(yīng)力超聲檢測(cè)系統(tǒng)原理將焊接殘余應(yīng)力方向和分布狀態(tài)檢測(cè)分為平行于焊縫和垂直于焊縫方向，焊縫為三維空間相貫線時(shí)，應(yīng)沿規(guī)則曲面制備曲率探頭楔塊，圓柱形表面相貫線焊縫焊接殘余應(yīng)力檢測(cè)分別檢測(cè)軸向和周向殘余應(yīng)力，然后再矢量求和獲得主應(yīng)力，如圖A.3A.15所示。圖A.3 對(duì)接焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部

2、位示意圖板L型搭接焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意如圖A.4所示。圖A.4 板L型搭接焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意圖板搭接焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意如圖A.5所示。圖A.5 板搭接焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意圖板T型焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意如圖A.6所示。圖A.6 板T型焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意圖焊縫起弧或收弧焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意如圖A.7所示。圖A.7 焊縫起弧或收弧焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意圖板T形焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意如圖A.8所示。圖A.8 板T形焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意圖板銳角交叉焊縫焊接殘余應(yīng)力區(qū)

3、域檢測(cè)方向與部位示意如圖A.9。圖A.9 板銳角交叉焊縫焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意板十字交叉熱焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意如圖A.10。圖A.10 板十字交叉熱焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意圖管T形接頭相貫線焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意如圖A.11。圖A.11 管T形接頭相貫線焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意圖管T形接頭相貫線焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意如圖A.12。圖A.12 管T形接頭相貫線焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意圖管交疊K形接頭相貫線焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意如圖A.13。圖A.13 管交疊K形接頭相貫線焊接殘余應(yīng)力區(qū)域方向檢測(cè)方向與部位

4、示意圖圓管T形交叉焊縫焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意如圖A.14。圖A.14 圓管T形交叉焊縫焊殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意圖圓管銳角交叉焊縫焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意圖A.15。圖A.15 圓管銳角交叉焊縫焊接殘余應(yīng)力區(qū)域檢測(cè)方向與部位示意圖附錄 B（資料性）基準(zhǔn)零應(yīng)力試塊的高能聲束制備方法B.1 制備原理利用高能聲波彈塑性誘導(dǎo)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)材料內(nèi)部殘余應(yīng)力的消減和均化，即當(dāng)聲波提供給材料內(nèi)部的能量大于殘余應(yīng)力場(chǎng)具有的勢(shì)能時(shí)，殘余應(yīng)力勢(shì)能得以釋放，殘余應(yīng)力分布狀態(tài)得以改變，在不降低金屬材料屈服強(qiáng)度和構(gòu)件強(qiáng)度前提下，實(shí)現(xiàn)材料內(nèi)部殘余應(yīng)力的削減和均化。B.2 制備器材制備裝置構(gòu)成高能聲

5、束調(diào)控裝置包括大功率信號(hào)控制與驅(qū)動(dòng)器、高能聲束激勵(lì)器、耦合劑，以及夾持裝置和激勵(lì)電壓傳輸線纜等外圍設(shè)備，系統(tǒng)構(gòu)成示意如圖B.1所示。圖B.1 基準(zhǔn)零應(yīng)力試塊高能聲束制備方法示意圖B.2.2 高能超聲激勵(lì)器高能超聲激勵(lì)器宜按夾心式壓電換能器或磁致伸縮換能器等原理制備，工作頻率宜為10kHz-40kHz，單個(gè)激勵(lì)器能量宜大于50W,取決于試塊材料和尺寸因素。B.2.3 耦合劑在激勵(lì)器表面與被制備試塊表面之間使用高溫黃油、藍(lán)油等耐高溫潤(rùn)滑脂，電磁超聲、激光超聲等非耦合激勵(lì)超聲除外。高能聲束經(jīng)過(guò)耦合劑耦合進(jìn)入被調(diào)控基準(zhǔn)零應(yīng)力試塊而不對(duì)試塊材料有任何表面損傷和內(nèi)部材料結(jié)構(gòu)損傷。B.2.4 夾持固定裝置夾

6、持固定裝置應(yīng)保證激勵(lì)器的端部與被調(diào)控表面穩(wěn)定耦合，并使用方便、易于裝夾。基準(zhǔn)零應(yīng)力試塊B.3.1 材料選取基準(zhǔn)零應(yīng)力試塊母材應(yīng)選取與被檢工件或材料化學(xué)成分相同或相似的材料，聲學(xué)特性應(yīng)與被檢構(gòu)件或材料相同或接近，標(biāo)定區(qū)域檢測(cè)應(yīng)采用超聲、射線、磁粉或滲透等無(wú)損檢測(cè)方法。B.3.2 尺寸要求超聲臨界折射縱波檢測(cè)方法的零應(yīng)力試塊尺寸示意如圖2.2所示，試塊尺寸為L(zhǎng)LH（L=100200mm，H=3.030.0mm）。試塊長(zhǎng)（L）和寬（L）應(yīng)根據(jù)超聲臨界折射縱波探頭尺寸確定，宜為探頭的長(zhǎng)度的3倍以上，試塊的厚度（H）應(yīng)根據(jù)超聲臨界折射縱波檢測(cè)頻率或波長(zhǎng)確定，宜為波長(zhǎng)的3倍以上或與被檢測(cè)構(gòu)件厚度一致，例如

7、，對(duì)于縱波聲速為4700m/s的普通碳鋼，當(dāng)檢測(cè)頻率為1.0-10.0MHz時(shí)，試塊厚度宜為3.0-30.0mm。超聲臨界折射縱波法的檢測(cè)方法請(qǐng)可參照GB/T 32073執(zhí)行。試塊表面不得有劃痕、凹坑、毛刺等缺陷，試塊標(biāo)定區(qū)域表面粗糙度不應(yīng)大于12.5m。試塊標(biāo)定區(qū)域內(nèi)部不得有任何缺陷，零殘余應(yīng)力試塊激勵(lì)或調(diào)控的試塊表面的曲率應(yīng)與被檢測(cè)構(gòu)件曲率一致。圖B.2 超聲臨界折射縱波檢測(cè)方法基準(zhǔn)零應(yīng)力試塊尺寸示意圖制備與保存B.4.1 初始?xì)堄鄳?yīng)力檢測(cè)按照?qǐng)D2.4中的流程圖，調(diào)控前應(yīng)先對(duì)調(diào)控區(qū)域或標(biāo)定區(qū)域，根據(jù)GB/T 32073采用超聲臨界折射縱波法檢測(cè)試塊內(nèi)的初始?xì)堄鄳?yīng)力。B.4.2 裝夾在標(biāo)定區(qū)

8、域（圖B.2所示區(qū)域），將耦合劑涂抹均勻，并采用磁吸、真空吸附和機(jī)械裝夾方式使激勵(lì)器與被制備材料穩(wěn)定壓緊耦合。B.4.3 制備過(guò)程人工或自動(dòng)控制高能聲束信號(hào)的頻率、振幅參數(shù)，調(diào)整功率電源功率參數(shù)和作用時(shí)間，開(kāi)始調(diào)控。調(diào)控過(guò)程中，可參照?qǐng)DA.2方式，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)殘余應(yīng)力變化情況，也可在制備一段時(shí)間后檢測(cè)基準(zhǔn)零應(yīng)力試塊內(nèi)殘余應(yīng)力。制備過(guò)程是一個(gè)反復(fù)調(diào)控、檢測(cè)的過(guò)程（圖B.3為其流程圖）。試塊的每一次調(diào)控，殘余應(yīng)力下降一部分，殘余應(yīng)力最后趨于平穩(wěn)狀態(tài)（如圖B.4所示），經(jīng)過(guò)多次檢測(cè)后，試塊中駐留的殘余應(yīng)力保持在20MPa內(nèi)或符合合同約定，應(yīng)認(rèn)為試塊的內(nèi)部殘余應(yīng)力達(dá)到零應(yīng)力狀態(tài)。圖B.3 基準(zhǔn)零應(yīng)力試塊制

9、備流程圖圖B.4 基準(zhǔn)零應(yīng)力試塊制備過(guò)程中的殘余應(yīng)力下降曲線圖B.4.4 保存基準(zhǔn)零應(yīng)力試塊制備完成后，檢測(cè)殘余應(yīng)力值后，將試塊保存在恒溫箱（222）等恒定溫度環(huán)境下，保證殘余應(yīng)力穩(wěn)定不變。使用試塊時(shí)檢測(cè)位置應(yīng)固定在某個(gè)區(qū)域(圖B.3中區(qū)域），準(zhǔn)確測(cè)量?jī)?nèi)部保持的定值，每次完殘余應(yīng)力超聲檢測(cè)系統(tǒng)校準(zhǔn)后，及時(shí)將試塊放回到恒溫箱中。在試塊保存過(guò)程中，宜避免發(fā)生沖擊和振動(dòng)而產(chǎn)生新的殘余應(yīng)力，同時(shí)應(yīng)定期監(jiān)測(cè)并記錄試樣殘余應(yīng)力的變化。檢驗(yàn)B.5.1 化學(xué)成分每批材料中應(yīng)抽取至少1份樣品檢驗(yàn)化學(xué)成分，并采用適當(dāng)測(cè)定方法。B.5.2 表面粗糙度表面粗糙度測(cè)定應(yīng)采用適當(dāng)方法，可參照GB/T 1031執(zhí)行。B.5.3 殘余應(yīng)力無(wú)損檢測(cè)殘余應(yīng)力無(wú)損檢測(cè)應(yīng)采用準(zhǔn)確度優(yōu)于20MPa的無(wú)損檢測(cè)方法，可參照GB/T32073執(zhí)行。B.5.4 出廠檢驗(yàn)應(yīng)力試塊的制造商應(yīng)對(duì)每批應(yīng)力試塊產(chǎn)品進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，并出具執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)所述方法的檢驗(yàn)證書。出廠檢驗(yàn)質(zhì)量保證體系應(yīng)符合GB/T 19001的規(guī)定。標(biāo)記B.6.1 總則每件試塊上應(yīng)刻有永久性的標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目標(biāo)記。永久性標(biāo)記不應(yīng)影響試塊的使用性能。注：標(biāo)記宜刻在檢測(cè)部位遠(yuǎn)端。B.6.2 標(biāo)記格式零應(yīng)力試塊標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目標(biāo)記格式可采用下列方式：“RS試塊材料牌號(hào)LLHR制備廠家代碼或簡(jiǎn)稱NNN”，其中：RS殘余應(yīng)力試塊標(biāo)識(shí)；零應(yīng)力試塊數(shù)值（MPa）；試塊材料牌號(hào)由英文字母和（或）