中華人民共和國航空工業(yè)部指導性技術文件
HB/Z 74--83
航空鋁鍛件超聲波探傷說明書
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1適用范圍
1.1本說明書適用于航空鋁鍛件內部缺陷的超聲波檢查。
1.2根據(jù)按設計圖紙規(guī)定的探傷部位和驗收級別可按本說明書規(guī)定制定出具體鍛件的探傷圖表供檢驗人員使用。
1.3對于曲率較大的部位一般不檢查,有特殊要求的帶曲率的部位,由設計、冶金、探傷人員共同協(xié)商、采取工藝措施或按4.2.4條規(guī)定的特殊方法進行檢查。
1.4鍛件應在淬火之后按本說明書進行檢查。
2要求
2.1儀器
超聲波探傷儀頻率至少包括2--5MHz。儀器的其它性能應符合HB/Z59-81《航空金屬材料零件超聲縱波探傷說明書》的規(guī)定。
2.2探頭
在鋁鍛件超聲波探傷中主要采用水浸縱波直探頭和雙晶探頭,亦可由供需雙方共同商定采用接觸法縱波直探頭和橫波探頭。
2.2.1水浸縱波直探頭可采用一般的非聚焦探頭,頻率通常用5MHz(個別情況可采用2.5MHz或10MHz),探頭的其它性能應符合HB/Z59-81的有關規(guī)定。
2.2.2雙晶探頭主要用來檢查薄工件或近表面缺陷,該探頭的上下盲區(qū)用規(guī)定的試塊(圖2)經測量均不得超過2.5mm。如果下盲區(qū)大于2.5mm應進行雙面探傷,頻率應采用5MHz(個別情況亦可采用2.5MHz或10MHz)。對于每個雙晶探頭都要用規(guī)定的試塊作出相應的距離--振幅曲線。探頭的工作范圍(圖1 X1--X2之間的距離)應選擇在距離--振幅曲線靈敏度比較高并且較平滑的部分。
圖1 雙晶探頭距離--振幅曲線
2.3耦合劑
可用清潔水作為水浸法的耦合劑,水中加入防腐劑和潤濕劑,水可以采用加溫至60℃再冷卻到室溫或靜置數(shù)小時的方法進行除氣處理。
接觸法的耦合劑一般可以采用機油,對表面光潔度較差的可以采用水玻璃、油膏等。
2.4檢查裝置
如果鍛件或檢查部位幾何形狀簡單,可用適當?shù)臋C械傳動機構,使探頭相對鍛件移動進行檢查。對于形狀比較復雜的截面可用支撐管進行檢查,以便使探頭移動靈活。支撐管與探頭要配合緊密,不得松動,以免改變聲束方向。
2.5參考標準試塊
參考標準試塊一般可分三種類型。
2.5.1**種可用來校驗儀器或探頭的性能,在對形狀比較規(guī)則的部位進行探傷時,可用于調整儀器靈敏度及評定缺陷,具體要求見HB/Z59-81(附錄B)。
2.5.2**種是用來對形狀比較復雜的部位探傷用的試塊,這種試塊的形狀、表面狀態(tài)、材料牌號與熱處理狀態(tài)等應完全與受檢件一致。
2.5.3雙晶探頭用的對比試塊,可用于檢驗儀器與探頭的上下盲區(qū),制作距離--振幅曲線,亦可用于作檢查薄鍛件和厚件近表面缺陷時作為缺陷評定試塊(見圖2)。
圖2 雙晶探頭參考標準試塊
注:⑴ ф0.8,ф1.2,ф2.0,ф3.2平底孔各一塊(或根據(jù)需要選其中任何孔徑).
⑵試塊材料LC4,熱處理狀態(tài):淬火人工時效,表面光潔度△6.
⑶公差按HB/Z 59-81要求.
2.6受檢件
受檢部位的表面要清潔、光滑、無凹坑、**、飛邊,表面光潔度不好的要進行打磨或加工。
3驗收標準
用于航空鋁鍛件的超聲波探傷共分AA、A和B三個級別,對飛機鍛件一般采用A、B兩個級別,具體規(guī)定如下。
3.1表1所列為容許缺陷:
表 1 mm
級 | 單個缺陷 | 多 個 缺 陷 | 長 條 缺 陷 |
別 | 當量平底 孔 直 徑 | 每個缺陷當量 平底孔直徑* | 指示中心間距 | 缺陷任何部位反射的當量平底孔直徑 | 長 度 |
AA | ≯1.2 | ＞0.8 | ＞25 | ≥0.8 | ≯25 |
A | ≯2.0 | ＞1.2 | ＞25 | ≥1.2 | ≯25 |
B | ≯3.2 | ＞2.0 | ＞25 | ≥2.0 | ≯25 |
* 為記錄孔.
3.2在按任何**進行檢驗時,在規(guī)定的靈敏度下如果出現(xiàn)雜亂信號或一次底反射波高有大于幾何形狀相同的正常材料的50%的變動時,需進行材料的冶金分析以確定其原因,對該材料的驗收與否的判據(jù)應以冶金分析的結果為依據(jù)。
4檢驗方法
4.1水浸法
4.1.1水層距離的調整,首先要使受檢件的底波出現(xiàn)在兩次界面波前面,同時滿足HB/Z59-81附錄C的要求。
4.1.2靈敏度調整要用與工件厚度相同平底孔埋藏深度的參考標準試塊，按所要求的標準孔將回波高度調到滿刻度的80%,在選擇試塊時,如無相同平底孔埋藏深度的試塊,要按內插法選擇,而不得用外推法(例如:檢查57mm厚的鍛件可用60mm平底孔埋藏深度的試塊,而不能用55mm厚的試塊)。
4.1.3調好靈敏度以后用裝有支撐管的探頭在鍛件表面上掃查,在掃查過程中,一定注意使聲束始終垂直于鍛件表面,掃查間距不得大于探頭有效直徑的一半,掃查速度不大于3m/min。入射方向在探傷圖表中用箭頭符號“↓”表示。對于局部掃查的范圍用“_П_П_П_”表示。
表示。
4.2雙晶探頭接觸法
4.2.1靈敏度調整采用兩個試塊,一個試塊的平底孔埋藏深度與上盲區(qū)(表面加工余量)相同,另一個試塊的平底孔埋藏深度與試塊厚度相同,以其中較高靈敏度作為探傷的起始靈敏度,并且回波高度調到滿刻度的80%,亦可增加5-10dB的靈敏度余量。
4.2.2熒光屏上標距的調整:在熒光屏上往往看不到探頭的界面回波,所以要一個標準試塊調整熒光屏的標距。例如,用一個平底孔與底面距離為20mm的試塊,在熒光屏上顯示出兩個回波(平底孔回波和底波)的距離為4個格,那么每個小格代表5mm。此時如檢查30mm厚的鍛件,將底波調到8處,聲波入射到工件的入射點就應在2處,如圖3所示。
圖3 雙晶探頭在熒光屏L的定標
4.2.3雙晶探頭的入射方向與掃查范圍的表示與4.1.3條相同,掃查速度不大于1.5m/min,掃查間距不大于探頭直徑的一半。在掃描過程中,要使探頭隔聲層的分開線盡可能與鍛件流線方向一致,探頭移動方向如圖4所示。
圖4 雙晶探頭移動方向
4.2.4對于形狀較復雜的部位,例如,上下表面不平行、曲面等,盡量用雙晶探頭,在曲面上探頭表面的形狀要磨成與工件表面一致。
4.2.5如果表面光潔度與試塊有明顯差別時,可以根據(jù)具體情況進行靈敏度補償,補償量大小可用相同金屬聲程試塊底波比來確定。
5標記、記錄與報告
5.1經超聲波檢查合格的鍛件要用經批準的方法打上檢查者的印記,不合格的鍛件不打印記,但要劃出明顯的標記分開保管。
5.2記錄
受檢件檢查后均應作詳細記錄,內容包括受檢件名稱、圖號、爐批號、材料牌號、熱處理狀態(tài)、生產日期、生產廠、所用儀器、探頭、耦合劑、試塊、缺陷及部位圖、檢查日期和檢查者姓名。
5.3報告
檢查結果應發(fā)出試驗報告,有缺陷的鍛件要標明鍛件的編號。
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附加說明:
本標準由621研究所提出。
本標準由松陵機械公司起草。
本標準主要起草人曹東旭、汪景芬。
相關標準：
HB/Z 59--81《航空金屬材料及零件超聲縱波探傷說明書》。
航空工業(yè)部1984-01-21發(fā)布 1984-05-01實施
