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详细内容

EN 10160 超声检验标准技术资料

EUROPEAN STANDARD · 无损检测

EN 10160 超声检验标准技术资料

Ultrasonic testing of steel flat product of thickness equal or greater than 6 mm (reflection method)

EN 10160:1999

厚度等于或大于 6 mm 的钢制扁平产品超声波检测(反射法)

标准条款解读 · 验收等级对照 · 质保书核对要点

技术资料汇编 · 依据标准正文 13 页整理

适用范围 6 mm ~ 200 mm 非合金钢与合金钢板

标准编号

发布机构

现行状态

等级体系

EN 10160:1999

CEN  欧洲标准化委员会

现行有效

S0~S3 / E0~E4

 


目录

一、标准概览

二、适用范围

三、术语与定义

四、人员要求

五、检测设备

六、耦合与表面状态

七、扫查方案

八、检测程序

九、验收准则

十、试验报告

十一、中外标准等级对照

十二、版本沿革与现行状态

十三、工程应用要点

核心速览

板厚范围

等级体系

平底孔

测定方法

6-200 

适用板厚范围 / mm

4 + 5 

板体等级 S0~S3 + 边部等级 E0~E4

φ5/8/11 

平底孔孔径分级 / mm

6 dB 

面积测定法

EN 10160 是欧盟针对钢板内部质量超声检测的验收框架标准,它不规定钢板"必须"达到哪个等级,而是给出板体四个等级(S0~S3)与边部五个等级(E0~E4)的具体判废界限,由订货时双方约定选用。

标准现行版本为 1999 年 7 月发布的 EN 10160:1999,2020 年经 CEN 确认继续有效。2025—2026 年推出的修订草案 prEN 10160:2025 拟将适用板厚下限由 6 mm 放宽至 5 mm,这是使用中需要留意的-Mn13耐磨钢-变化。

对中厚板业务而言,最常用的场景是核对质保书——识别其上标注的 S/E 组合等级,并据标准表 3 至表 5 的界限值判断是否符合合同约定。

一、标准概览

EN 10160 是欧洲标准化委员会(CEN)发布的欧洲标准,全称为《厚度等于或大于 6 mm 的钢制扁平产品的超声波检测(反射法)》,英文原题 Ultrasonic testing of steel flat product of thickness equal or greater than 6 mm (reflection method),法文版与德文版同时具有同等效力。

项目

内容

标准编号

EN 10160:1999

标准名称

厚度等于或大于  6 mm  的钢制扁平产品超声波检测(反射法)

发布日期

1999  年  7  月( CEN  于  1999  年  3  月  3  日批准)

归口机构

CEN/TC 459/SC 1 ;原起草单位  ECISS/TC 2 「钢 — 物理化学与无损检测」,秘书处由  AFNOR  承担

ICS  分类

77.040.20 (金属无损检测)、 77.140.50 (扁平钢产品及半成品)

标准状态

现行有效( 2020  年  4  月  6  日经  CEN  确认继续有效)

正文篇幅

13  页,含  1  个资料性附录

我国对应

常与  GB/T 2970 《厚钢板超声检测方法》、 NB/T 47013.3  对照使用

标准给出的是买方与钢厂之间的验收约定框架:它本身不规定某种钢板"必须"达到哪个等级,而是规定了四个板体质量等级(S0、S1、S2、S3)与五个边部等级(E0、E1、E2、E3、E4)的具体判废界限,由订货时双方约定选用。

二、适用范围

适用对象:厚度 6 mm ~ 200 mm 的未涂层非合金钢或合金钢扁平产品(钢板、钢带),用于探测其内部不连续。

排除对象:奥氏体钢与奥氏体-铁素体(双相)不锈钢。这类材料晶粒粗大、声衰减严重,信噪比不足。若其噪声信号幅度与回波检测阈值之差足以满足所定界限,标准允许参照使用;其专用标准为 EN 10307。

标准中还有几项机制需要特别注意:

· 测试通常在生产地或供方场所进行;若订单有规定,可在买方或其代表在场的情况下进行。

· 允许制造商采用其他检测手段(如穿透法)或其他设备,但前提是结果与本标准一致;一旦发生争议,只以本标准规定的方法为准。

· 厚度小于 6 mm 的扁平产品,可由双方另行专门协议约定。

· 本标准为反射法,且仅在-Mn13耐磨钢-个超声扫查行程中、仅从一面完成检测。

三、术语与定义

术语

定义

内部不连续
 internal discontinuity

位于扁平产品厚度之内的任何不完善,如平面型或层状不完善、单层或多层夹杂带及夹杂群

缺陷
 defect

不可接受的内部不连续,即超出规定的-Mn13耐磨钢-尺寸或数量密度界限者

数量密度
 population density

单位板体面积或单位边部区域内,尺寸大于规定最小值、小于规定-Mn13耐磨钢-值的单个内部不连续的个数

手工检测与
 辅助手工检测

由操作者手持探头在板面执行扫查图形,通过直视或设备内置振幅报警装置目视评定信号

自动与半自动检测

以机械化方式施加探头并执行扫查,由电子手段评定信号;无人工参与为全自动,操作者仅执行基本设备操作则为半自动

 

  关键区分:标准严格区分"不连续"与"缺陷"——-Mn13耐磨钢-超标的不连续才叫缺陷。填写质保书、签署判定结论时,用词应与此保持一致。

四、人员要求

检测由合格人员在按 EN 473 认证的 3 级人员负责下实施。EN 473 后续已由 EN ISO 9712 取代,实务中即指按现行人员资格标准认证、并由 3 级人员管理与签发报告。

五、检测设备

设备条款从仪器、探头、仪器调整三方面提出要求,其中探头选型与板厚直接挂钩,需重点核对。

(一)仪器

检测仪应为 A 型脉冲反射式超声检测仪,配备可观察声波传播路径的示波屏。波形应清晰可见,各次回波对应的波峰应尖锐、明确;仪器须经适当校准,并配有以分贝(dB)标注的放大器。可使用带显示监视器与 dB 刻度的仪器,也可使用无显示监视器的仪器——后者须能自动完成振幅检测与评定,且测量单位以 dB 校准。仪器必须可调节增益、发射功率与扫描时基。

(二)探头

项目

要求

探头形式

单晶探头(收发合一)或双晶探头(收发分离)

声束方向

发射与接收声波的主方向应垂直于产品表面

主尺寸

直径  10 mm ~ 25 mm

标称频率

2 MHz ~ 5 MHz

单晶探头盲区

应尽可能小,即不大于板厚的  15% ,或不大于  15 mm ,取二者中较小值

双晶探头聚焦区

应与扁平产品厚度相适应

探头类型并非自由选择,而是随板厚分档:

标称板厚  e (或任一处不连续区的深度) / mm

探头类型

6 ≤ e < 60

双晶探头

60 ≤ e ≤ 200

单晶探头或双晶探头(争议时由双方商定)

补充规则:采用水浸法或水柱法进行自动检测时,板厚小于 60 mm 也允许使用单晶探头。使用双晶探头时,分隔两晶片的隔声屏障方向应垂直于扫查方向。设备校验按相关国家标准执行。

(三)仪器调整

仪器调整需要确定时基、功率与增益三项。

· 时基:调整到示波屏上发射回波与底波之间的距离足够大,使缺陷回波能在两者之间被清晰分辨;至少应显示两次底波。

· 功率与增益:在无任何不连续回波的完好区域联合调整,使-Mn13耐磨钢-次底波升至屏幕高度允许的-Mn13耐磨钢-幅度,且处于仪器线性范围内(通常为满屏高度的 80% ~ 100%)。

· 系统核查频次:至少每 8 小时校验一次。

六、耦合与表面状态

耦合介质应保证探头与板面之间充分接触,通常用水,供方可自行选用油、浆等其他耦合介质。表面状态应满足:探头置于任何无内部不连续的区域时,至少能分辨出两次连续的底波。扁平产品通常无需对表面作特殊准备即可检测。

七、扫查方案

板体检测以统计方法为基础(订单另有规定除外),依据所选质量等级按下表执行。经订货时约定,也可规定明确的扫查覆盖率或对全部板体扫查。

质量等级

网格扫查间距

扫查方式

S0 、 S1

200 mm × 200 mm

沿平行于板边的方格网线连续扫查,或按均匀分布于整个面积、能达到同等检测程度的平行线或摆动线扫查

S2 、 S3

100 mm × 100 mm

同上

(一)边部扫查

沿扁平产品四条边,按表列区域宽度进行完整(100%)扫查。

板厚  e / mm

区域宽度  / mm

6 ≤ e < 50

50

50 ≤ e < 100

75

100 ≤ e ≤ 200

100

八、检测程序

检测程序分灵敏度设置与面积测定两步,双晶探头与单晶探头的规则存在关键差异。

(一)灵敏度与时基设置

针对每种探头,须建立两组曲线:一是底波幅度随板厚变化曲线,反映不同厚度下底面回波幅度的变化;二是平底孔回波幅度随其深度变化曲线(特征曲线)。特征曲线的孔径按等级选用:

适用等级

平底孔直径

S0 、 S1 、 E0 、 E1

φ11 mm

S2 、 E2 、 E3

φ8 mm

S3 、 E4

φ5 mm

平底孔要求孔底尽可能平整、平行于超声入射面,无显著降低其超声反射率的凹坑或划痕;孔径(或凹槽宽度)公差为 ±5%。允许使用矩形凹槽,但长宽须选定为其超声信号响应与规定平底孔在相同设备/探头组合下基本相同。

  双晶探头的特殊规则:使用双晶探头时,所有等级一律只用 φ5 mm 平底孔。原因是 8 mm 与 11 mm 孔径的特征曲线会与底波曲线混淆,无法可靠评定。

曲线须用试块测定:底波变化曲线用阶梯试块,特征曲线用含不同深度平底孔的试块。试块为结构均匀的碳钢;每条曲线至少由分布于探头整个使用范围的 5 个点确定。这些曲线也可由探头制造商提供。

灵敏度设定与判定的逻辑是:对给定厚度的板材,先将底波幅度调整到该厚度对应的底波变化曲线所给数值;再把不连续回波幅度与所选等级对应的特征曲线(φ11/φ8/φ5)比较。-Mn13耐磨钢-回波幅度大于特征曲线者才予计及。

(二)不连续面积的测定

双晶探头测板体:对所有回波超过特征曲线的不连续,用 6 dB 法测定面积——以探头中心的位置描出不连续的轮廓,当来自不连续的回波等于其-Mn13耐磨钢-幅度的一半(6 dB 降)时,该探头中心位置即为轮廓点。随后确定一个包络整个不连续的矩形,其长边称为不连续的长度,短边称为宽度,矩形面积即为该不连续的面积 S。

  合并规则:两个相邻不连续,若其间距小于或等于两者中较小者的长度,应视为一个不连续,面积取两者之和。

单晶探头测板体:S0、S1 级按上述 6 dB 法测定面积;S2、S3 级则只需计数,可在用 φ5、φ8、φ11 mm 孔径特征曲线检测时完成——S2 级统计回波幅度大于 φ11 mm 曲线的个数,以及幅度介于 φ8 与 φ11 mm 曲线之间的个数 N2;S3 级统计回波幅度大于 φ8 mm 曲线的个数,以及幅度介于 φ5 与 φ8 mm 曲线之间的个数 N3。

边部检测:对按前文确定区域内的全部面积(或按图样确定的待焊接区域),在与板体相同的条件下扫查,测定平行于板边方向上不连续的-Mn13耐磨钢-尺寸 Lmax 与最小尺寸 Lmin、不连续的面积 S,以及每 1 m 长度上面积小于-Mn13耐磨钢-允许面积 Smax 且长度大于最小可计尺寸 Lmin 的不连续个数。上述各项特性均用 6 dB 法测定。

九、验收准则

标准以三张表给出验收界限,分别对应双晶探头测板体、单晶直探头测板体、边部区域检测三种情形。

(一)双晶探头检测板体(板厚 < 60 mm)

等级

不可接受的单个不连续  / mm²

可接受的密集型不连续:面积范围  / mm²

-Mn13耐磨钢-密度(每  1 m × 1 m  内-Mn13耐磨钢-密集方格中)

S0

S > 5000

1000 < S ≤ 5000

20

S1

S > 1000

100 < S ≤ 1000

15

S2

S > 100

50 < S ≤ 100

10

S3

S > 50

20 < S ≤ 50

10

注:若采用 6 dB 法以外的适当方法测定不连续尺寸,本表可用于板厚 ≥ 60 mm 的情况。

(二)单晶直探头检测板体

等级

不可接受的单个不连续

可接受的密集型不连续:计入尺寸(个数)

每  1 m × 1 m  内-Mn13耐磨钢-密集方格中最多数量

S0

S > 5000 mm²

1000 < S ≤ 5000 mm²

20

S1

S > 1000 mm²

100 < S ≤ 1000 mm²

15

S2

缺陷回波幅度大于  φ11 mm  特征曲线者

N2 (尺寸介于  φ8  与  φ11 mm  曲线之间)

10

S3

缺陷回波幅度大于  φ8 mm  特征曲线者

N3 (尺寸介于  φ5  与  φ8 mm  曲线之间)

10

(三)边部区域检测

等级

允许的单个不连续-Mn13耐磨钢-尺寸  Lmax / mm

最小可计尺寸  Lmin / mm

每  1 m  长度上允许的个数

-Mn13耐磨钢-允许面积  Smax / mm²

E0

100

50

6

2000

E1

50

25

5

1000

E2

40

20

4

500

E3

30

15

3

100

E4

20

10

2

50

注:对板厚 ≥ 60 mm 的产品,用 φ11、φ8、φ5 mm 孔径特征曲线计数——E3 级中,幅度介于 φ8 与 φ11 mm 曲线之间的不连续个数为 3 个/m;E4 级中,幅度介于 φ5 与 φ8 mm 曲线之间的不连续个数为 2 个/m。

  等级选用留有自由度:经订货时约定,扁平产品的板体与边部可采用不同的质量等级(例如板体 S1、边部 E1,或按需单独约定 E1、S1)。

  等级方向要记牢:S0 → S3 逐级加严,E0 → E4 也逐级加严,即 S3、E4 为最严等级,S0、E0 为最松等级。

十、试验报告

需方要求时,制造商应提交试验报告,至少包括七项内容:

1. 引用本标准;

2. 受检扁平产品的参考数据(牌号标识、热处理状态、表面状态、尺寸);

3. 超声探头(类型、尺寸、频率)与仪器的特性;

4. 操作条件(耦合介质、扫查方式、所用面积测定方法、仪器设置);

5. 试验结果;

6. 经专门协议约定的事项清单;

7. 试验报告日期。

十一、中外标准等级对照

各体系的分级方向并不一致,对照时须特别注意是"逐级加严"还是"逐级放宽",这是实际工作中最容易出错的地方。

标准

等级划分

方向

EN 10160 (欧)

S0 、 S1 、 S2 、 S3 / E0 、 E1 、 E2 、 E3 、 E4

数字越大越严

GB/T 2970 (中国)

Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ  级

数字越大越松

NB/T 47013.3 (中国能源)

Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ  级( T1  为-Mn13耐磨钢-)

数字越大越松

JB/T 4730.3 (中国机械)

Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ  级

数字越大越松

SEL 072 (德)

板体  0~6  级  /  边部  0~4  级

数字越大越松

ASTM A578/A578M (美)

A 、 B 、 C  级

C  级最严, A  级最松

BS 5996 (英)

板体  B1~B7  级  /  边部  E1~E4  级

数字越大越严

JIS G0801 (日)

不分级别(合格判定)

—

常见工程对应关系(供参考,实际以合同为准):EN 10160 的 S3E4 约对应国标Ⅰ级,S3E3 约对应Ⅱ级,S2E2/S2E3 约对应Ⅲ级,S1E1/S0E1 约对应Ⅳ级。

十二、版本沿革与现行状态

· 1999 年 7 月:EN 10160:1999 发布,CEN 于 1999 年 3 月 3 日批准。各国须最迟于 2000 年 1 月赋予其国家标准地位,并撤销与之冲突的旧国标。德国版为 DIN EN 10160:1999。

· 2020 年 4 月 6 日:CEN 确认该标准继续有效(状态 90.93)。

· 多国采标:保加利亚、乌克兰等国以"确认法"采标,如乌克兰 ДСТУ EN 10160:2015 即等同采用 EN 10160:1999。

· 2025—2026 年:CEN 已推出修订草案 prEN 10160:2025,德文/英文版对应 DIN EN 10160:2026-01。修订的关键变化是适用范围下限由 6 mm 放宽至 5 mm(标题中的"≥ 6 mm"改为"≥ 5 mm")。

· 实务提示:目前绝大多数在手合同、质保书仍引用 EN 10160:1999;新签合同若涉及 5~6 mm 薄规格,宜明确引用哪个版本及验收等级。

十三、工程应用要点

以下是核对质保书、执行合同时反复遇到、也最容易出问题的几个环节。

1. 等级必须在订单上写明。EN 10160 本身不设默认等级,质保书上出现的 S/E 组合就是验收依据。若质保书未标注等级,应视为约定不明,需向钢厂确认。

2. S 级与 E 级要分别核对。板体与边部可分别约定、采用不同等级,最常见的写法是 S1E1、S2E2、S1E2 等。

3. 边部要求往往比板体更受关注。因为边部涉及后续切割与焊接,欧标、德标对边部的分级比国标更细、更明确。

4. 注意探头类型与等级的组合。板厚 < 60 mm 用双晶探头时,灵敏度统一按 φ5 mm 平底孔;此时 S0/S1 的界限值仍按表 9-1 判定,不要误用表 9-2 的单晶探头判据。

5. 单位与数量级极易看错。面积单位是 mm²,密度是"每 1 m × 1 m 最密集方格中的个数",边部是"每 1 m 长度上的个数"。核对时先确认单位再读数值。

6. 厚度跨度大的合同要留意方法切换。60 mm 是双晶/单晶探头、表格适用性的分界点,同一批料跨越该厚度时,检测方法与判据可能不同。

7. 质保书常见写法示例。如 Ultrasonic test: EN 10160, class S1E1 或 UT acc. to EN 10160 S2E2。若见到 S0E1 之类的组合,说明板体为最松级、边部要求加严,属于常见但需留意的非对称约定。

  一句话总结:EN 10160 只提供"尺子"和"刻度",不替你决定用哪一格。订货合同写清 S/E 等级,质保书按对应表格逐项核对单位与数值——这两步做到位,验收争议基本可以避免。


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