GB∕T 12966-2022 铝及铝合金电导率涡流测试方法.pdf

书 书 书犐 犆犛 犆犆犛犎?犌犅犜?犌犅犜?犜犺 犲犿犲 狋 犺 狅 犱 狊犳 狅 狉犱 犲 狋 犲 狉犿 犻 狀 犻 狀 犵犪 犾 狌犿 犻 狀 犻 狌犿犪 狀 犱犪 犾 狌犿 犻 狀 犻 狌犿犪 犾 犾 狅 狔 狊犮 狅 狀 犱 狌 犮 狋 犻 狏 犻 狋 狔狌 狊 犻 狀 犵犲 犱 犱 狔犮 狌 狉 狉 犲 狀 狋?书 书 书前言本文件按照 标准化工作导则第部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件代替 铝合金电导率涡流测试方法，与 相比，除结构性调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：）更改了范围（见第章，年版的第章）；）删除了“涡流”“有效透入深度”“标准透入深度”“提离效应”“边缘效应”“仪器灵敏度”“仪器稳定性”“提离抑制性”“直接测试”“修正测试”“修正系数”术语（见第章，年版的第章）；）更改了涡流电导率仪的测试范围（见 ，年版的 ）；）增加了电导率仪运行 的稳定性（见 ）；）增加了标准试块（见 ）；）增加了涡流标准渗透深度计算公式和典型电导率值的最小测试厚度（见 ）；）增加了非接触式测试方法（见第章）；）增加了期间核查（见附录）；）增加了窄料测试方法（见附录）；）增加了曲面修正测试的试样（见）；）增加了 型和 型电导率仪修正表（见附录）；）增加了包覆铝样品修正测试方法（见附录）；）增加了非导电涂层修正测试方法（见附录）。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国有色金属工业协会提出。本文件由全国有色金属标准化技术委员会（）归口。本文件起草单位：东北轻合金有限责任公司、西南铝业（集团）有限责任公司、山东南山铝业股份有限公司、有色金属技术经济研究院有限责任公司、广西南南铝加工有限公司、辽宁忠旺集团有限公司、中铝材料应用研究院有限公司、福建省南平铝业股份有限公司、有研工程技术研究院有限公司、山东兖矿轻合金有限公司、国标（北京）检验认证有限公司、西北铝业有限责任公司、广东省科学院工业分析检测中心、广西柳州银海铝业股份有限公司。本文件主要起草人：张晓霞、王洪玉、金承龙、葛立新、高新宇、郑许、韩世涛、熊晓波、刘克伟、霍庆利、韦绍林、刘泉泉、李亚楠、刘浩、金雨佳、刘旭明、郭鲤、吴镇宇、祝楷、邱宏伟、张玉、隋信辉。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：年首次发布为 ，年第一次修订；本次为第二次修订。犌犅犜 铝及铝合金电导率涡流测试方法范围本文件规定了采用接触式或非接触式测定铝及铝合金电导率的方法。本文件适用于铝及铝合金材料电导率涡流测试。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。无损检测术语涡流检测 非铁磁金属电导率样（标）块校准规范术语和定义 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。测量精度犪 犮 犮 狌 狉 犪 犮 狔给定条件下涡流电导率仪测试电导率标准试块获得的测量值与标准试块电导率值之间的差异。接触式测试方法 原理当载有确定频率和振幅交流电的线圈接近导电体表面时，线圈中交流电产生的交变磁场在导电体表面和近表面感应产生涡流，涡流的磁场反作用于线圈，这种反作用的大小与导电体表面和近表面的电导率有关。据此原理，可用已知电导率值的标准试块标定涡流电导率仪后直接测出样品真实电导率值。当样品尺寸、形状或表面状态导致电导率实测值与真实值偏离较大时，经用户同意后，可采用样品叠加或平面与曲面对比或去除表面状态等方式获得电导率真实值和测试值的关系，从而对电导率实测数据进行补偿，补偿后的测试结果作为电导率真实值。测试条件 测试场地应为非腐蚀环境，避免阳光直射且无电磁场干扰。测试环境温度不应有较大波动。测试人员应具备涡流基础知识，熟悉专项技术文件，经过实际操作培训并通过企业内考评后方可上岗。犌犅犜 测试设备 涡流电导率仪和探头 涡流电导率仪应能直接显示测试值，以兆西门子每米（）或以国际退火铜百分比（）为显示单位，测试频率范围宜 ，通常为。涡流电导率仪测试范围为 ，工作温度为。在 测试范围内，灵敏度优于，测量精度应优于。注：涡流电导率仪灵敏度是给定方法和涡流电导率仪所能检测出材料或样品电导率的最小变化。涡流电导率仪运行 的稳定性应优于。注：涡流电导率仪稳定性是涡流电导率仪测量指示值在一定时间间隔内的变化情况。提离距离不小于 ，提离抑制性应优于。减小探头上的操作压力测试涡流电导率仪的响应变化优于。从垂直方向倾斜圆形笔尖探头到 ，测试涡流电导率仪的响应变化不应超过。生产现场测试用涡流电导率仪应有温度补偿功能。注：提离抑制性是涡流电导率仪消除或减小探头与样品间微小间隙影响的能力，该能力可保证探头与被检测面在一定间隙内的测量精度。涡流电导率仪与配套使用的探头共同校准及期间核查，期间核查按附录中 的规定进行。涡流电导率仪初次使用前或每 个月或修复后应送计量部门或计量归口单位进行校准，涡流电导率仪应按用户提出的标准进行校准，校准后的涡流电导率仪与探头技术要求应达到 要求，校准条件应满足 、。涡流电导率仪和配套使用探头共同校准，校准应覆盖电导率测试过程中使用的频率。应使用实验室或基准标准试块对涡流电导率仪进行校准，应使用不少于块电导率值在 范围的经校准合格的标准试块，低值标准试块应在 范围内，高值标准试块应在 范围内，标准试块电导率值分布应具有代表性。标准试块 标准试块组织均匀、状态稳定，表面粗糙度（犚犪）应优于。标准试块尺寸应不小于 或直径不小于，厚度不小于。标准试块标称值一般为 。标准试块在初次使用前或每 个月或检修维护后应送计量部门或计量归口单位进行校准，标准试块应按用户提出的标准进行校准，校准后的标准试块技术要求应满足 的规定，校准条件应满足 的规定。校准用的基准标准试块可溯源到国家标准计量机构或其他国际认可的标准化机构。实验室标准试块应使用基准标准试块进行校准，涡流比较测试系统不确定度应符合表的规定。生产标准试块应使用实验室标准试块或基准标准试块进行校准，涡流比较测试系统不确定度应符合表规定。犌犅犜 表涡流比较测试系统不确定度标准试块电导率值范围最大不确定度用基准标准试块校准实验室标准试块涡流比较测试系统不确定度 标称值的 用实验室标准试块校准生产标准试块涡流比较测试系统的不确定度 样品 常规样品 样品为自然时效状态时，其自然时效时间应不小于。样品的测试部位表面粗糙度（犚犪）应优于，无腐蚀斑、灰尘、油脂及划伤等影响涡流电导率测试结果的缺陷。样品为表面无包覆层、电镀层或非导电涂层不大于 。样品的凹面曲率半径应不小于 ，凸面曲率半径应不小于。样品的厚度应不小于涡流标准渗透深度的倍，按公式（）计算涡流标准渗透深度。典型电导率值的最小测试厚度见表。犳槡（）式中：涡流标准渗透深度，单位为米（）；真空磁导率（），单位为亨利每米（）；相对磁导率，对于铝合金值近似为；犳 测试频率，单位为赫兹（）；样品的电导率真实值，单位为西门子每米（）。表典型电导率值的最小测试厚度典型电导率值下列测试频率对应的最小测试厚度 犌犅犜 表典型电导率值的最小测试厚度（续）典型电导率值下列测试频率对应的最小测试厚度 其他样品不符合 规定的样品。测试 常规样品 检查标准试块、探头表面是否清洁，如有油脂、灰尘等污物，应使用棉布或软纸蘸不会产生化学腐蚀的液体擦拭干净。将涡流电导率仪、探头和标准试块置于被测样品测试环境下应不少于，直至涡流电导率仪、探头、标准试块和被测样品之间的温差不大于。选用标准试块块，试块应包含低值试块、中值试块、高值试块，其中中值试块的电导率标称值应在产品验收要求规定 以内，低值试块和高值试块电导率标称值与中值试块电导率标称值的差值应不小于 且低值试块和高值试块电导率标称值差应不大于 。按涡流电导率仪说明书要求对涡流电导率仪进行预热，直至涡流电导率仪稳定，设置测试频率，宜采用。将探头分别平稳地置于低值、中值、高值三个标准试块中心部位上，对涡流电导率仪进行标定。用三个标准试块进行校验，校验值与标准试块标称值差不应大于。当校验结果不符合 规定时，应按 进行标定，直至校验结果符合 规定。按产品验收要求的测试位置和测试点数对样品进行测试；测试厚度不一致的样品时（锻件、挤压件等），至少在最薄和最厚处及形状不一样的区域进行测试；测试小尺寸样品时，探头应置于平整区域中心部位进行测试。连续测试 或测试完成后，应按 规定对涡流电导率仪进行校验，校验满足规定要犌犅犜 求时测试结果是有效的；当不符合规定时，应执行 的规定，并对最后一次校验合格所测试的点重新进行测试。标定、校验以及测试时，手不应直接接触标准试块、样品的测试部位表面及探头测试部分等部位。探头应平稳地置于测试面并紧密接触，测试时手持探头时间尽可能短。对于薄规格样品可选较高的测试频率，使厚度满足倍的标准渗透深度的测试条件，可按表选择测试频率。其他样品 样品宽度小于探头直径的 倍时，测试方法按附录的规定进行。样品凸面曲率半径小于，厚度大于倍标准渗透深度的产品时，测试方法按附录和附录的规定进行。样品厚度小于倍的涡流标准渗透深度时，测试方法按附录的规定进行。样品有包覆层，包覆层厚度较薄且均匀，基材样品厚度（裸材）大于倍的标准渗透深度时，测试方法按附录的规定进行。样品表面有厚度大于 非导电涂层，且非导电涂层厚度已知时，测试方法按附录的规定进行。结果处理与结果表示 常规样品 保存有效的校验及测试结果。自然时效的样品测试结果超出验收标准范围时，以自然时效到总计 的测试结果为最终结果。当对电导率测试值有异议时，应以在 的温度下测试结果为准。测试结果以实测值表示。当测试结果与验收标准极值的偏差在 范围内时，重新校验涡流电导率仪，确认涡流电导率仪工作正常后，在该测试点附近增加测试。应对超出验收值点进行标识。其他样品其他样品按附录附录的规定处理。测试报告测试报告应至少包括以下内容：）委托单位；）被检样品信息（样品名称、合金牌号、状态、炉批号、批次、件号、规格）；）测试单位、场地、温度；）测试用涡流电导率仪、探头、标准试块的型号、编号、外部校准时间、校准有效期；）测试频率、标准试块的标称值；）校验时间及校验值与标称值偏差值；）测试结果；）本文件编号及使用的方法；犌犅犜 ）测试日期；）测试人员。非接触式测试方法 原理当载有确定频率和振幅交流电的线圈接近导电体表面时，线圈中交流电产生的交变磁场在导电体表面和近表面感应产生涡流，涡流的磁场反作用于线圈，这种反作用的大小与导电体表面和近表面的电导率有关。据此原理，可用已知电导率值的标准试块标定涡流电导率仪后，在探头和样品表面没有直接接触条件下测出样品电导率。由于动态测试和静态校验的测试状态不同，而采用已知电导率值的参比试样验证动态和静态下的测试偏差，在测试偏差不大于 的条件下时，对样品进行动态测试，测试结果可作为电导率真实值。测试条件测试条件应符合 规定。测试设备 涡流电导率仪和探头 涡流电导率仪具有连续测试功能，数据采集步进和探头运动速度及样品传输速度应匹配，使采集的数据稳定可靠。测试结果宜以可视化彩色扫描图形式显示，在扫描图上可查到测试数据和位置，且显示电导率变化分布趋势和超过验收标准范围的电导率值。能显示标定值、校验值及与标称值的偏差，应能显示提离距离，标定、校验、测试参数及测试数据并能自动保存。非接触式测试用涡流电导仪和探头期间核查按 的规定进行。其他要求应符合 规定。标准试块 标准试块应符合 的规定 标准试块尺寸应不影响标定和校验的结果。探头运动控制扫查装置 支撑探头应配置机械臂，机械臂在设备运行时应平稳、不颤动，应不影响测试结果。探头与测试面在相对运动时应保持提离距离不变。应保证探头表面与测试面平行。探头装置升降距离应可调。在标定、校验、样品测试中探头与测试面的距离应相同。探头运动控制扫查装置和探头以及配套使用的涡流电导率仪应共同校准和期间核查。样品传输装置 传输速度应是匀速稳定且连续可调，传输装置不应影响测试结果。样品传输装置应可正反两方向传送。犌犅犜 样品及试样 样品 样品为