1、附錄 A（規范性）典型鋼結構焊接區域應力檢測部位示意圖A.1 典型鋼結構焊接區域應力檢測部位示意圖本附錄針對典型鋼結構焊接殘余應力區內殘余應力分布狀態，給出了殘余應力檢測位置選擇原則和檢測方向。應力超聲檢測探頭結構如圖A.1所示；應力超聲檢測系統原理如圖A.2所示。圖A.1 應力超聲檢測探頭結構圖A.2 應力超聲檢測系統原理將焊接殘余應力方向和分布狀態檢測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，應沿規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力檢測分別檢測軸向和周向殘余應力，然后再矢量求和獲得主應力，如圖A.3A.15所示。圖A.3 對接焊接殘余應力區域檢測方向與部

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

3、域檢測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力區域檢測方向與部位示意板十字交叉熱焊接殘余應力區域檢測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力區域檢測方向與部位示意圖管T形接頭相貫線焊接殘余應力區域檢測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力區域檢測方向與部位示意圖管T形接頭相貫線焊接殘余應力區域檢測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力區域檢測方向與部位示意圖管交疊K形接頭相貫線焊接殘余應力區域檢測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力區域方向檢測方向與部位

4、示意圖圓管T形交叉焊縫焊接殘余應力區域檢測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力區域檢測方向與部位示意圖圓管銳角交叉焊縫焊接殘余應力區域檢測方向與部位示意圖A.15。圖A.15 圓管銳角交叉焊縫焊接殘余應力區域檢測方向與部位示意圖附錄 B（資料性）基準零應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效應實現對材料內部殘余應力的消減和均化，即當聲波提供給材料內部的能量大于殘余應力場具有的勢能時，殘余應力勢能得以釋放，殘余應力分布狀態得以改變，在不降低金屬材料屈服強度和構件強度前提下，實現材料內部殘余應力的削減和均化。B.2 制備器材制備裝置構成高能聲

5、束調控裝置包括大功率信號控制與驅動器、高能聲束激勵器、耦合劑，以及夾持裝置和激勵電壓傳輸線纜等外圍設備，系統構成示意如圖B.1所示。圖B.1 基準零應力試塊高能聲束制備方法示意圖B.2.2 高能超聲激勵器高能超聲激勵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，單個激勵器能量宜大于50W,取決于試塊材料和尺寸因素。B.2.3 耦合劑在激勵器表面與被制備試塊表面之間使用高溫黃油、藍油等耐高溫潤滑脂，電磁超聲、激光超聲等非耦合激勵超聲除外。高能聲束經過耦合劑耦合進入被調控基準零應力試塊而不對試塊材料有任何表面損傷和內部材料結構損傷。B.2.4 夾持固定裝置夾

6、持固定裝置應保證激勵器的端部與被調控表面穩定耦合，并使用方便、易于裝夾。基準零應力試塊B.3.1 材料選取基準零應力試塊母材應選取與被檢工件或材料化學成分相同或相似的材料，聲學特性應與被檢構件或材料相同或接近，標定區域檢測應采用超聲、射線、磁粉或滲透等無損檢測方法。B.3.2 尺寸要求超聲臨界折射縱波檢測方法的零應力試塊尺寸示意如圖2.2所示，試塊尺寸為LLH（L=100200mm，H=3.030.0mm）。試塊長（L）和寬（L）應根據超聲臨界折射縱波探頭尺寸確定，宜為探頭的長度的3倍以上，試塊的厚度（H）應根據超聲臨界折射縱波檢測頻率或波長確定，宜為波長的3倍以上或與被檢測構件厚度一致，例如

7、，對于縱波聲速為4700m/s的普通碳鋼，當檢測頻率為1.0-10.0MHz時，試塊厚度宜為3.0-30.0mm。超聲臨界折射縱波法的檢測方法請可參照GB/T 32073執行。試塊表面不得有劃痕、凹坑、毛刺等缺陷，試塊標定區域表面粗糙度不應大于12.5m。試塊標定區域內部不得有任何缺陷，零殘余應力試塊激勵或調控的試塊表面的曲率應與被檢測構件曲率一致。圖B.2 超聲臨界折射縱波檢測方法基準零應力試塊尺寸示意圖制備與保存B.4.1 初始殘余應力檢測按照圖2.4中的流程圖，調控前應先對調控區域或標定區域，根據GB/T 32073采用超聲臨界折射縱波法檢測試塊內的初始殘余應力。B.4.2 裝夾在標定區

8、域（圖B.2所示區域），將耦合劑涂抹均勻，并采用磁吸、真空吸附和機械裝夾方式使激勵器與被制備材料穩定壓緊耦合。B.4.3 制備過程人工或自動控制高能聲束信號的頻率、振幅參數，調整功率電源功率參數和作用時間，開始調控。調控過程中，可參照圖A.2方式，實時監測殘余應力變化情況，也可在制備一段時間后檢測基準零應力試塊內殘余應力。制備過程是一個反復調控、檢測的過程（圖B.3為其流程圖）。試塊的每一次調控，殘余應力下降一部分，殘余應力最后趨于平穩狀態（如圖B.4所示），經過多次檢測后，試塊中駐留的殘余應力保持在20MPa內或符合合同約定，應認為試塊的內部殘余應力達到零應力狀態。圖B.3 基準零應力試塊制

9、備流程圖圖B.4 基準零應力試塊制備過程中的殘余應力下降曲線圖B.4.4 保存基準零應力試塊制備完成后，檢測殘余應力值后，將試塊保存在恒溫箱（222）等恒定溫度環境下，保證殘余應力穩定不變。使用試塊時檢測位置應固定在某個區域(圖B.3中區域），準確測量內部保持的定值，每次完殘余應力超聲檢測系統校準后，及時將試塊放回到恒溫箱中。在試塊保存過程中，宜避免發生沖擊和振動而產生新的殘余應力，同時應定期監測并記錄試樣殘余應力的變化。檢驗B.5.1 化學成分每批材料中應抽取至少1份樣品檢驗化學成分，并采用適當測定方法。B.5.2 表面粗糙度表面粗糙度測定應采用適當方法，可參照GB/T 1031執行。B.5.3 殘余應力無損檢測殘余應力無損檢測應采用準確度優于20MPa的無損檢測方法，可參照GB/T32073執行。B.5.4 出廠檢驗應力試塊的制造商應對每批應力試塊產品進行出廠檢驗，并出具執行本標準所述方法的檢驗證書。出廠檢驗質量保證體系應符合GB/T 19001的規定。標記B.6.1 總則每件試塊上應刻有永久性的標準化項目標記。永久性標記不應影響試塊的使用性能。注：標記宜刻在檢測部位遠端。B.6.2 標記格式零應力試塊標準化項目標記格式可采用下列方式：“RS試塊材料牌號LLHR制備廠家代碼或簡稱NNN”，其中：RS殘余應力試塊標識；零應力試塊數值（MPa）；試塊材料牌號由英文字母和（或）