JB/ZQ 6159-85奧氏體鋼鍛件的超聲波檢驗(yàn)方法

  機(jī) 械 工 業(yè) 部 重 型 礦 山 機(jī) 械 工 業(yè) 局 企 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn)

                                                              JB/ZQ 6159-85

                        奧氏體鋼鍛件的超聲波檢驗(yàn)方法

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    本標(biāo)準(zhǔn)包括用直射法、斜射法或兩者兼用對(duì)奧氏體鋼鍛件進(jìn)行接觸法脈沖反射式超聲波探傷的規(guī)范和操作步驟。凡在定貨合同或技術(shù)條件中規(guī)定要按本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)奧氏體鋼鍛件進(jìn)行超聲波探傷時(shí)，必須執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)。但無磁護(hù)環(huán)件應(yīng)按JB/ZQ 6112《汽輪發(fā)電機(jī)用鋼質(zhì)護(hù)環(huán)的超聲波檢驗(yàn)方法》進(jìn)行超聲波探傷，不得適用本標(biāo)準(zhǔn)。

    本標(biāo)準(zhǔn)是參考ＡＳＴＭ Ａ745-85標(biāo)準(zhǔn)制訂的。

    同本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有：

    JB 1834《Ａ型脈沖反射式超聲波探傷儀技術(shù)條件》

1定貨條件

1.1 定貨要求按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行超聲波探傷時(shí)，需方應(yīng)在定貨合同中規(guī)定質(zhì)量驗(yàn)收等級(jí)。

1.2 擬定技術(shù)條件時(shí)，供方廠應(yīng)將說明掃查表面，掃查方向、校準(zhǔn)槽的位置和深度、波束覆蓋范圍的超聲檢驗(yàn)簡(jiǎn)圖以及有關(guān)說明，提請(qǐng)需方認(rèn)可。

2設(shè)備

2.1 儀器

2.1.1 應(yīng)采用Ａ型脈沖反射式超聲波探傷儀。儀器的工作頻率至少要有0.5-5ＨＭz。

2.1.2 儀器的探傷性能指標(biāo)，包括工作頻率、垂直線性、水平線性、動(dòng)態(tài)范圍和衰減器的精度，應(yīng)符合JB1834的規(guī)定?？紤]到對(duì)粗晶材料的檢測(cè)，儀器應(yīng)具有深度補(bǔ)償裝置和足夠的功率。

2.2 探頭

2.2.1 所用儀器和探頭的組合靈敏度，應(yīng)滿足所探工件*大聲程處的探測(cè)靈敏度要求。分辨率、盲區(qū)、信噪比、工作頻率誤差應(yīng)符合JB 1834的規(guī)定。探頭（包括直探頭和斜探頭）應(yīng)沒有明顯影響測(cè)量精度的偏斜和雙峰。

2.2.2 用直射波束掃查時(shí)，應(yīng)采用晶片直徑為20--35mm的換能器。

2.2.3 用斜射波束掃查時(shí)，應(yīng)采用相當(dāng)于晶片直徑20--30mm的換能器。斜射波束在工件中的折射角應(yīng)為30°--70°。

2.2.4 為了**測(cè)定缺陷，必要時(shí)也可以采用其它探頭。

2.3 耦合劑

    在換能器和探測(cè)面之間應(yīng)使用合適的、具有良好潤(rùn)濕特性的耦合劑。校正和探傷應(yīng)采用同樣的耦合劑。

2.4 對(duì)比試塊

2.4.1 所有對(duì)比試塊都必須符合有關(guān)超聲檢驗(yàn)用鋼質(zhì)對(duì)比試塊的制造和控制方法的標(biāo)準(zhǔn)。但由于奧氏體鋼的特殊性質(zhì)，不要求同上述標(biāo)準(zhǔn)**一致。

2.4.2 對(duì)比試塊的晶粒大?。ㄓ脺y(cè)量對(duì)比試塊的相對(duì)透聲性表示）應(yīng)同被測(cè)鍛件大致相近。但由于大型奧氏體鋼鍛件透聲性變化很大，因此應(yīng)選用同被測(cè)鍛件平均透聲性相近的試塊，即可以采用晶粒較粗或較細(xì)的補(bǔ)充試塊。

2.4.3 在條件允許時(shí)，可以在鍛件上有代表性的部位加工一個(gè)或幾個(gè)適當(dāng)大小的對(duì)比孔或槽，代替試塊作為校正和探傷的基準(zhǔn)。工件上的這些孔或槽待以后加工時(shí)去掉。如果這些孔或槽以后加工去不掉，則在加工前必須征得需方同意。

3對(duì)鍛件的要求

3.1 鍛件原則上應(yīng)在*終熱處理后，精加工前加工出探傷面進(jìn)行超聲探傷。除在定貨合同中另有規(guī)定外，探傷面的表面粗糙度高度參數(shù)輪廓算術(shù)平均偏差Ｒa值一般不得大于3.2μm。探傷面表面應(yīng)無氧化皮、漆皮、臟物等。

3.2 鍛件應(yīng)加工成簡(jiǎn)單的形狀，以利于掃查時(shí)聲束的覆蓋。

3.3 在某些情況下，例如對(duì)于異形鍛件，要保證100%的掃查體積是不現(xiàn)實(shí)的。對(duì)于這樣的鍛件，應(yīng)盡可能都掃查到。表明探傷覆蓋范圍的規(guī)定，應(yīng)交需方認(rèn)可。

4掃查

4.1 應(yīng)至少在兩個(gè)互相垂直的方向上盡*大可能掃查鍛件的所有區(qū)域。相鄰兩次掃查之間的覆蓋應(yīng)不小于晶片直徑的15%，掃查速度應(yīng)不超過150mm/s。

4.2 對(duì)于圓餅鍛件，至少要從一個(gè)平面上用直探頭掃查，可能時(shí)還應(yīng)從圓周上作徑向掃查。這里所說的圓餅，是指直徑超過高度尺寸的圓柱體。這種鍛件盡管在探傷時(shí)可能有中心孔或臺(tái)階，但仍屬此類。

4.3 對(duì)于長(zhǎng)方形、實(shí)心圓柱形、環(huán)形和空心鍛件，應(yīng)采用直探頭從整個(gè)外表面（圓周面或端面）進(jìn)行掃查。當(dāng)長(zhǎng)度同直徑的比超過6：1或軸向長(zhǎng)度超過600mm，要盡可能從兩端面作軸向掃查。在因?yàn)樗p不可能軸向穿透時(shí)，可以用軸向斜射束代替軸向直射波束。對(duì)內(nèi)外徑的比大于或等于0.6、壁厚小于或等于200mm的環(huán)形和空心鍛件，還要用斜探頭從外徑或內(nèi)徑表面沿順時(shí)針和反時(shí)針進(jìn)行掃查，以確保100%的體積覆蓋（或按定貨條件規(guī)定的覆蓋范圍覆蓋）。

5探測(cè)頻率

5.1 應(yīng)采用1--2.5MHz的標(biāo)稱頻率檢查鍛件。由于衰減的影響，必要時(shí)可以采用0.5MHz。

5.2 采用0.5ＭＨz也無法探測(cè)的某些區(qū)域，經(jīng)供需雙方協(xié)商，可以采用其它無損檢測(cè)方法，以保證鍛件質(zhì)量。

6縱波檢驗(yàn)

6.1 校正方法

    縱波檢驗(yàn)的靈敏度，應(yīng)根據(jù)定貨鍛件的厚度和要求的質(zhì)量等級(jí)，在適當(dāng)厚度和當(dāng)量的平底孔試塊上校正。當(dāng)被探鍛件厚度小于或等于150mm時(shí)，可以采用當(dāng)量試塊比較法或距離--振幅曲線法確定探測(cè)靈敏度。當(dāng)被探鍛件厚度大于150mm但小于或等于600mm時(shí)，可以采用距離--振幅曲線法確定探測(cè)靈敏度。當(dāng)被探鍛件厚度大于600mm時(shí)，可以按5級(jí)鍛件或合同規(guī)定進(jìn)行底波檢驗(yàn)。對(duì)壁厚小于或等于200mm的空心圓形鍛件，可以用軸向斜射掃查代替端面直射掃查，為此，可以在圓周掃查所要求的軸向槽上或?yàn)檩S向斜射掃查特制的橫向槽上進(jìn)行校正。

6.2 校正步驟

6.2.1 采用合適的探測(cè)頻率，在鍛件無缺陷的部位上把底波高度調(diào)至儀器屏高的80%，以此靈敏度作為當(dāng)量試塊比較法、距離－振幅曲線法的初始校正基準(zhǔn)。如果在此靈敏度上相當(dāng)于*大探測(cè)深度上的平底孔回波高度小于屏高20%或小于距離--振幅曲線在此處的高度，則應(yīng)進(jìn)一步提高儀器的靈敏度，使其達(dá)到屏高的20%或達(dá)到曲線高度。

6.2.2 在大鍛件中，距離--振幅曲線的一部分可能會(huì)超出儀器的垂直性極限。為此，在繪制曲線時(shí)，可以將曲線的左半部分降低若干分貝繪制，也可以臨時(shí)記錄超出部分的分貝值，以便于對(duì)該區(qū)域的缺陷進(jìn)行評(píng)價(jià)。

7橫波檢驗(yàn)

7.1 對(duì)壁厚小于等于200mm而且內(nèi)外徑的比大于0.6的環(huán)狀或空心鍛件，應(yīng)從外圓表面做橫波檢驗(yàn)?？梢圆捎?大表面長(zhǎng)度為30mm的槽作為校正基準(zhǔn)，其長(zhǎng)度方向垂直于聲傳播方向，深度按所要求的質(zhì)量等級(jí)確定?？梢宰龀蓪挾炔淮笥谄渖疃葍杀兜木匦尾郏部梢宰龀蓮埥?/span>60°--75°的角槽。

7.2 采用刻槽法時(shí)，一般需將探頭置于外圓表面上，聲束垂直于刻槽長(zhǎng)度方向，移動(dòng)探頭并調(diào)整儀器靈敏度，使外壁刻槽**次反射（Ｗ形反射）或內(nèi)壁刻槽**次反射（Ｎ形的反射）回波高度至少為屏高的20%。連接外壁刻槽**、**次回波峰值點(diǎn)或內(nèi)壁刻槽**、二次回波的峰值點(diǎn)，以此作為全跨距校正的基準(zhǔn)線。

7.3 如果采用全跨距校正從內(nèi)外壁表面的刻槽上都得不到至少為屏高20%的**次回波，則應(yīng)采用半跨距校正（此時(shí)內(nèi)外壁均應(yīng)各刻一槽，并使其互不影響），使來自外壁刻槽的**次回波高度至少為屏高20%，連接內(nèi)壁刻槽**次回波的峰值點(diǎn)，以此作為半跨距校正的基準(zhǔn)線。

7.4 長(zhǎng)的而且內(nèi)徑小的筒形鍛件，是難以從內(nèi)徑表面上進(jìn)行探傷的。因此，內(nèi)徑小于500mm，而且長(zhǎng)度超過900mm的筒形鍛件，通常都不從內(nèi)徑表面上進(jìn)行掃查。

8材料評(píng)價(jià)

    粗晶奧氏體材料經(jīng)常顯示草狀回波，在高靈敏度下更是如此。因此，重要的是要嚴(yán)格判別記錄信號(hào)和拒收信號(hào)，以確定它們是缺陷引起的還是晶粒組織引起的。為了更準(zhǔn)確地定出*小缺陷的尺寸，要求制備幾套不同晶粒度的校正試塊，以便能將缺陷區(qū)的衰減同試塊作合理的比較。由于大型奧氏體鍛件的衰減通常會(huì)有較大的變化，因此允許用其它校正試塊比較，以便合理地評(píng)價(jià)拒收信號(hào)。為了校正和評(píng)價(jià)信號(hào)，經(jīng)需方同意，也允許在鍛件本體有代表性的部位鉆孔對(duì)比。底波損失不僅由內(nèi)部缺陷引起，而且同粗晶或不均勻的晶粒組織、耦合上的變化、非平行反射面以及在判定底波損失時(shí)必須考慮到的其它因素有關(guān)。

9質(zhì)量驗(yàn)收等級(jí)

    需方可以采用本章各條所述質(zhì)量等級(jí)之一，作為定貨要求。

9.1 縱波法探傷時(shí)的鍛件質(zhì)量等級(jí)

9.1.1 凡回波高度大于或等于所測(cè)缺陷深度處距離--振幅曲線的鍛件，均不能驗(yàn)收。其中：

    1級(jí)鍛件:：以直徑3mm平底孔距離--振幅曲線為基準(zhǔn)；

    2級(jí)鍛件： 以直徑6mm平底孔距離--振幅曲線為基準(zhǔn)；

    3級(jí)鍛件： 以直徑10mm平底孔距離--振幅曲線為基準(zhǔn)；

    4級(jí)鍛件： 以直徑13mm平底孔距離--振幅曲線為基準(zhǔn)；

    5級(jí)鍛件： 用底波反射法探傷，在鍛件無缺陷部位將底波調(diào)至屏高80%，因缺陷信號(hào)而引起底波降低為屏高5%以內(nèi)時(shí)，應(yīng)視為不合格。

9.1.2 采用的質(zhì)量等級(jí)應(yīng)隨定貨鍛件的厚度、種類、大小、工況而定。在一般情況下，可以參照下表確定鍛件的質(zhì)量等級(jí)，特殊情況下由供需雙方協(xié)商。

9.2 橫波法探傷時(shí)的鍛件質(zhì)量等級(jí)

    無論全跨距校正或半跨距校正，缺陷回波高度大于或等于基準(zhǔn)線回波高度的

鍛件均不能驗(yàn)收。其中：

    1級(jí)鍛件： 槽深為鍛件交貨厚度的3%;

    2級(jí)鍛件： 槽深為鍛件交貨厚度的5%，但*大為6mm。

10 記錄

    下述波高的單個(gè)或密集缺陷信號(hào)的位置和取向應(yīng)做記錄：

    a. 由于缺陷波的存在使底波降為滿屏25%以下時(shí)，應(yīng)做記錄。對(duì)于有同樣底

波損失而無缺陷信號(hào)的區(qū)域，要以較低頻率作進(jìn)一步的掃查，如仍不成功，則

該區(qū)應(yīng)作為不能探傷區(qū)記錄。

    b. 不同于一般噪聲的信號(hào)（即探頭在鍛件表面移動(dòng)25mm以上時(shí)，它們?cè)谑静?/span>

屏上左右游動(dòng)），應(yīng)做記錄。

    C. 大于基準(zhǔn)合格線50%的信號(hào)，應(yīng)做記錄。

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    附加說明:

    本標(biāo)準(zhǔn)由德陽大型鑄鍛件研究所提出并歸口。

    本標(biāo)準(zhǔn)由北京重型機(jī)械廠負(fù)責(zé)起草。

    本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人鄭中興。

機(jī)械工業(yè)部重型礦山機(jī)械工業(yè)局1985-02-28發(fā)布   1985-05-01實(shí)施