JB/ZQ 6109--84

                          鑄鋼件超聲波檢測方法

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    本標(biāo)準(zhǔn)適用于碳鋼和低合金鋼鑄件內(nèi)部質(zhì)量的超聲檢驗(yàn)。其內(nèi)容包括探測方法和質(zhì)量分級規(guī)定。

    本標(biāo)準(zhǔn)等效采用ASTM工A 609--80《碳鋼和低合金鋼鑄件的超聲波檢驗(yàn)》。

1 定貨要求

1.1 需方應(yīng)向制造廠明確提出如下要求:

1.1.1 整個鑄件或鑄件的某些部分的質(zhì)量等級;

1.1.2 鑄件要縱波檢測的部位;

1.1.3 除縱波檢查外,要用雙晶探頭對鑄件近表面進(jìn)行較嚴(yán)格檢查的部分和檢測深度;

1.1.4 鑄件經(jīng)制造廠同意按附錄A作補(bǔ)充檢測的部位;

1.1.5 對上述各款的其他附加要求。

2 鑄件要求

2.1 在超聲檢測之前,鑄件應(yīng)至少進(jìn)行一次奧氏體化熱處理。

2.2 鑄件探傷表面應(yīng)沒有影響超聲檢測的物質(zhì),已加工表面應(yīng)達(dá)到△4以上光潔度,未加工表面需要打磨平滑。

2.3 妨礙超聲檢查的機(jī)加工應(yīng)在檢測后進(jìn)行。

3 儀器設(shè)備

3.1 采用脈沖反射式超聲探傷儀,其探傷性能必須滿足JB 1834《A型脈沖反射式超聲波探傷儀技術(shù)條件》的要求,頻率范圍為1--5MHz。

3.2 雙晶探頭適用的探測范圍是從最高靈敏度到下降至6dB的一段距離范圍內(nèi)。對于25mm以內(nèi)的深度建議用12°夾角。

3.3 直探頭晶片為12--28mm,探頭應(yīng)在標(biāo)稱頻率下使用。為了保持與工件良好接觸,建議使用軟膜探頭。

3.4 為了精確判定缺陷,也可用其他規(guī)格的直探頭和雙晶探頭。

3.5 參考試塊應(yīng)由鑄鋼制成,其超聲特性類似于被檢鑄件。直探頭用的基本參考試塊,其形態(tài)應(yīng)如圖1 所示,其尺寸列于表1。當(dāng)檢驗(yàn)的截面厚度超過250mm時,要制作最大試驗(yàn)厚度的附加試塊來補(bǔ)充本試塊。

3.6 雙晶探頭用參考試塊應(yīng)如圖2所示,其尺寸見表2。

3.7 耦合劑采用機(jī)油和其他聲阻抗合適的物質(zhì)。

       圖1

                                表  1                                    mm

                                 表  2                                    mm

4 探傷方法和部位

4.1 一般以縱波垂直反射法進(jìn)行,必要時可用橫波法幫助判定缺陷。在規(guī)定用雙晶探頭探傷的部位,用雙晶探頭探傷。

4.2 探傷位置由圖紙或有關(guān)技術(shù)文件規(guī)定。

5 探傷操作要求

5.1 為使缺陷不漏檢,探頭移動速度不得大于150mm/s,每次掃查至少要疊壓換能器寬度或直徑的15%。

5.2 當(dāng)工件表面比試塊表面粗糙時,應(yīng)補(bǔ)償聲能損失。聲能損失的測量如下:首先在鑄件上選擇一處或幾處內(nèi)部良好部位為測量點(diǎn)。這些測量點(diǎn)的表面光潔度應(yīng)能基本代表其他部位的光潔度,并且在測量點(diǎn)處的探測面和底面應(yīng)是平行的。然后選擇一厚度同測量點(diǎn)處的鑄件厚度基本一致的試塊校準(zhǔn)儀器。當(dāng)測量點(diǎn)的底反射同試塊的底反射一致時,讀出的兩者分貝差就是聲能損失值。采用這種方法,在鑄件上的檢驗(yàn)靈敏度可以預(yù)計在試塊靈敏度的±30%以內(nèi)或更小一些。

5.3 進(jìn)行缺陷記錄時,采用作距離振幅校正線的方法,凡高于距離振幅校正線的應(yīng)予記錄。作距離振幅校正線的方法如下:采用一組厚度范圍包括被檢鑄件厚度的參考試塊,在熒光屏上或坐標(biāo)紙上標(biāo)記出各平底孔的反射波高點(diǎn),劃一條線,這條線就是距離振幅校正線。

5.4 當(dāng)對鑄鋼件的探測面同底面平行的區(qū)域進(jìn)行縱波檢查時,要重新檢查底回波降低75%以上(含75%)的區(qū)域。來確定這是不是由于接觸不良、耦合劑不足或缺陷方向不利等引起的。如果反射回波損失的理由不明,就要認(rèn)為這個區(qū)域是有問題的,并應(yīng)進(jìn)一步加以研究。

6 探傷人員要求

6.1 探傷人員必須熟悉如下各項(xiàng):

    a. 本標(biāo)準(zhǔn)及本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn);

    b. 儀器校正;

    c. 換能器的材料、尺寸、頻率和類型對試驗(yàn)結(jié)果的影響;

    d. 檢驗(yàn)距離和非線性對試驗(yàn)結(jié)果的影響;

    e. 鑄件表面情況和內(nèi)部組織以及缺陷情況對試驗(yàn)結(jié)果的影響。

6.2 探傷人員必須有相應(yīng)的無損檢測人員資格證書。

7 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

7.1 超聲探傷的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以鑄件的使用條件、大小、形狀、成分、缺陷的情況以及在實(shí)際生產(chǎn)中鑄件通常能達(dá)到的質(zhì)量為基礎(chǔ)。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在有關(guān)技術(shù)文件或圖紙中指出。

7.2 應(yīng)采用表3中的任一等級作為驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

7.3 驗(yàn)收質(zhì)量等級應(yīng)由供需雙方按下列判斷標(biāo)準(zhǔn)之一條或幾條為基礎(chǔ)來制定。

7.3.1 在表3中的質(zhì)量等級規(guī)定的面積內(nèi),底波反射低于距離振幅校正曲線。

7.3.2 在表3中的質(zhì)量等級規(guī)定的面積內(nèi),測得由缺陷引起的底波衰減小于75%(含75%)。

                                表  3

   注:①表中面積是指直探頭縱波探傷時連續(xù)超過距離振幅校正線的缺陷反映在鑄件表

        面上的面積或者底波反射連續(xù)降低75%以上(含75%)的面積.

      ②面積按探頭中心測量.

      ③由于探測距離很長或表面彎曲,發(fā)現(xiàn)的缺陷在鑄件表面上的面積可能同實(shí)際缺

        陷范圍有很大的出入,這時應(yīng)采用聲速擴(kuò)散圖形加以綜合考慮,以實(shí)際地評價缺

        陷的大小.

7.3.3 等于或高于距離振幅校正曲線的連續(xù)缺陷波,其尺寸又超過表3的質(zhì)量等級中規(guī)定的最大長度,應(yīng)不予驗(yàn)收。

7.3.4 供需雙方同意的其他驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

8 探傷報告

8.1 探傷報告應(yīng)包括如下內(nèi)容:

8.1.1 鑄件名稱、產(chǎn)品編號、材質(zhì)、爐號、熱處理狀態(tài)、表面情況、耦合劑、委托單位、選用標(biāo)準(zhǔn)、儀器型號、探頭規(guī)格、探測頻率、探傷日期和簽名;

8.1.2 等于或大于距離振幅校正線的所有顯示信號的總數(shù)、位置、大小、面積;

8.1.3 由于缺陷所引起的底回波降低75%以上(含75%)的區(qū)域;

8.1.4 用略圖表示的鑄件的輪廓,包括因幾何形狀而未探測的所有區(qū)域的尺寸以及8.1.2條和8.1.3條中所有顯示的位置和大小。

                              附   錄    A

                                (補(bǔ)充件)

    本附錄的要求只有在需方特別提出而制造單位同意時才采用,用于因鑄件形狀或缺陷方向采用縱波不能行之有效地檢測時進(jìn)行補(bǔ)充檢測。

              表 A1   橫波檢驗(yàn)校正試塊的尺寸                            mm

  注:①厚度每增加50mm或不足50mm,孔徑都應(yīng)增加1.5mm.

     ②厚度T大于75mm的試塊,孔與試塊端部的距離至少應(yīng)為T/2,以防此孔和拐角的反

       射波混淆.如果孔與拐角反射波容易分辨,就無需變更用最小尺寸50mm制成的試

       塊.

A1 橫波檢驗(yàn)

A1.1 設(shè)備

A1.1.1 儀器  與3.1條規(guī)定的相同。

A1.1.2 探頭  在鋼中折射角為30--75°,頻率為0.5--5MHz。

A1.1.3 校正試塊應(yīng)采用圖A1所示的一套試塊來建立振幅參考線(ARL)。

A1.2 振幅參考線的制作

A1.2.1 應(yīng)用圖A1所示的基本校正試塊,采用斜探頭,探出試塊的深度位置分別為T/4、T/2、3T/4的橫孔,并在熒光屏上分別標(biāo)記出各個波幅點(diǎn),連結(jié)這些點(diǎn)就得到振幅參考線(ARL)。

A1.3 操作

A1.3.1 在校正儀器之后去探測鑄件時,除了衰減器定量增益旋鈕之外,儀器的所有控制旋鈕保持不變,探頭也不要更換。

A1.3.2 為了更容易檢出大小缺陷,可用衰減器或定量增益旋鈕提高靈敏度。但對信號進(jìn)行評價時,應(yīng)將變動的旋鈕扳回到原來位置。

A1.4 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

    驗(yàn)收質(zhì)量等級應(yīng)由供需雙方按下列判斷標(biāo)準(zhǔn)商定:

A1.4.1 缺陷波高于ARL線。按表2 所列某一等級驗(yàn)收。

A1.4.2 供需雙方同意的其他標(biāo)準(zhǔn)。

A1.5 探傷報告

    探傷報告包括如下內(nèi)容:

A1.5.1 鑄件名稱、產(chǎn)品編號、材質(zhì)、爐號、熱處理狀態(tài)、表面情況、耦合劑、委托單位、選用標(biāo)準(zhǔn)、儀器型號、探頭規(guī)格、探測頻率、探傷日期和簽字;

A1.5.2 等于或大于100%距離振幅校正曲線的所有顯示信號的總數(shù)、位置、大小、面積;

A1.5.3 用略圖表示的鑄件輪廓,包括因幾何形狀而未探測的所有區(qū)域的尺寸及A1.5.2條中所有顯示的位置和大小。

                             圖A1