中 華 人 民 共 和 國 機 械 工 業(yè) 部 部 標 準
JB 4010─85
汽輪發(fā)電機用鋼制護環(huán)超聲探傷方法
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本標準適用于壁厚25─102mm、內(nèi)徑與壁厚之比等于或大于5：1的汽輪機發(fā)電機非磁性鋼護環(huán)和其它合金鋼護環(huán)的超聲探傷。
1應(yīng)用前提
1.1 本標準采用脈沖反射式超聲橫波斜入射和縱波垂直入射的接觸法進行探傷,但不限制使用其它行之有效的方法（如液浸法）。
1.2 從事護環(huán)鍛件探傷的人員，應(yīng)持有有關(guān)部門頒發(fā)的相應(yīng)資格的證書，并能正確理解和使用本標準。
2一般要求
2.1 需要探傷的護環(huán)鍛件，其內(nèi)外表面及兩端面都應(yīng)進行機械加工，使其表面粗糙度Ｒa不大于6.3μm，并且沒有劃傷、松散的氧化皮、加工留下的殘屑以及其它粘附物。
2.2 每個護環(huán)都必須進行橫波周向探傷、橫波軸向探傷和縱波徑向探傷。如果還需要進行縱波端面探傷，應(yīng)在有關(guān)的訂貨文件中事先指明，并且以熱配合端的端平面為探測面。
2.3 探頭在護環(huán)表面的移動速度應(yīng)小于150mm/s，相鄰兩次之間的掃查應(yīng)有一定的重疊，重疊寬度不小于掃查寬度的15%。
2.4 為便于發(fā)現(xiàn)缺陷，允許在尋找缺陷的掃查中使用高于規(guī)定數(shù)值的探傷靈敏度，但在發(fā)現(xiàn)缺陷之后進行的各項測量工作，則必須在規(guī)定的探傷靈敏度下進行。
3設(shè)備要求
3.1 用于護環(huán)鍛件探傷儀應(yīng)至少具備三種探傷頻率。其數(shù)值分別處于1-1.25MHz、2─2.5ＭＨZ、4─5ＭＨZ三個頻段之中。
3.2 探傷儀應(yīng)備有數(shù)值可按1dB或2dB間隔進行全量程調(diào)節(jié)、*大衰減量不低于50dB的衰減器。衰減器的精度應(yīng)在任意12dB中誤差不大于±1dB。
3.3 探傷儀的水平線性誤差應(yīng)不大于2%，垂直線性誤差應(yīng)不大于5%。
3.4 探頭性能應(yīng)按ZBY231─84《超聲探傷用探頭性能測試方法》測量。
4橫波周向探傷和橫波軸向探傷
4.1 探測頻率
一般使用2─2.5ＭＨZ的探傷頻率，如果由于材質(zhì)衰減原因不能得到良好的穿透性能時，也允許使用1─2ＭＨZ的探傷頻率。
4.2 探頭
使用折射角45°（K=1）的斜探頭進行探傷，探頭的晶片尺寸為28mmX19mm或其它尺寸。
4.3 校正基準
4.3.1 利用刻制在護環(huán)外圓表面的"V"形槽校正掃描線和探傷靈敏度。
4.3.2"V"形槽的長度6.4mm，深度等于護環(huán)壁厚的1%，但不小于0.5mm。
“V”形槽的底角在60─85°之間。
4.3.3"V"形槽的方向沿軸向，為避免護環(huán)端部反射對槽反射的干擾，"V"形槽應(yīng)離開護環(huán)端部一定的距離。
4.3.4"V"形槽應(yīng)刻制在可代表護環(huán)總體狀況的區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域是采用足以顯示護環(huán)材料組織的高靈敏度沿護環(huán)圓周方向作斜探頭探傷定出。因此，在刻槽之前應(yīng)事先對護環(huán)進行這種探傷，找出合適的區(qū)域。
4.3.5"V"形槽的深度應(yīng)在消除開槽過程中在槽兩旁增加的金屬高度之后測量。
4.3.6 刻槽質(zhì)量用比較槽兩側(cè)反射信號幅度的方法確定，如果信號幅度差別明顯,應(yīng)另行刻制，直到符合要求為止。
4.4 掃描線的校正
掃描線應(yīng)校正到能顯示出"V"形槽距探頭兩個跨距時產(chǎn)生的反射信號，并且該信號與一個跨距時產(chǎn)生的反射信號之間的間距，在示波屏上等于40mm。
4.5"距離─幅度"曲線的繪制
4.5.1 探傷前應(yīng)在探傷儀示波屏上繪制"V"形槽的"距離─幅度"曲線。
4.5.2 繪制"V"形槽的"距離─幅度"曲線時，先把"V"形槽距探頭一個跨距時產(chǎn)生的反射信號調(diào)至等于屏高的80%，并在示波屏上標出它的峰點位置以及比峰點位置低6dB的另一位置。然后移動探頭使"V"形槽距探頭兩個跨距時產(chǎn)生的反射信號幅度達到*大，并在示波屏上標出它的峰點位置以及比峰點位置低6dB的另一位置。
4.5.3 在兩個峰點位置之間連一直線，并把該直線稱為全波高參考線。
4.5.4 在兩個比峰點位置低6dB的位置之間連一直線，并把該直線稱為半波高參考線。
4.6 探傷靈敏度的校正
4.6.1 用于護環(huán)鍛件橫波周向探傷和橫波軸向探傷的探傷靈敏度，應(yīng)使"V"形槽反射信號的峰點與全波高參考線重合。
4.6.2 在探傷過程中，必須對探傷靈敏度經(jīng)常進行復(fù)核。
4.7 掃查
4.7.1 為使探頭與工件之間盡可能得到穩(wěn)定的接觸，探頭的底面可事先磨成與工件探測面相吻合的圓弧面。
4.7.2 無論在橫波周向探傷或是橫波軸向探傷中，探頭沿某一方向掃查完畢后,必須再翻轉(zhuǎn)180°，使探頭沿相反方向至少掃查一遍，以利發(fā)現(xiàn)傾斜缺陷。
4.8 測量與記錄
4.8.1 探傷中發(fā)現(xiàn)的缺陷信號，當其位于被檢護環(huán)表面和底面6.5mm深度范圍內(nèi),幅度等于或大于全波高參考線，或位置不在上述深度范圍內(nèi)、幅度等于或大于半波高參考線時，應(yīng)對信號的幅度、位置、數(shù)量進行測量。
4.8.2 采用沿圓周方向把護環(huán)等分成十二份，并以"V"形槽為O點標記的記錄方式記錄所有的測量結(jié)果。
4.8.3 當需要測量和記錄的缺陷信號非常多時，可將幅度突出的缺陷信號分別計數(shù)和記錄，而對其余缺陷信號的數(shù)量和幅度作一估計。
5縱波徑向探傷
5.1 探傷頻率
5.1.1 非磁性鋼護環(huán)使用2─2.5ＭＨZ的探傷頻率，其它合金鋼護環(huán)使用4-5MHz的探傷頻率。
5.2 探頭
5.2.1 護環(huán)鍛件的縱波徑向探傷使用晶片尺寸為Φ20mm或其它尺寸的直探頭進行探傷。
5.3 探傷靈敏度
5.3.1 利用平面型試塊上直徑2mm、測距75mm的平底孔進行校正。
5.3.2 試塊材料為45鍛鋼。
5.3.3 當平底孔反射信號的幅度被調(diào)到等于屏高的40%之后，應(yīng)再提高15dB的增益量。
5.4 測量與記錄
5.4.1 當遇到幅度等于或大于屏高40%的缺陷信號時，應(yīng)對其幅度、位置、數(shù)量進行測量。
5.4.2 采用沿圓周方向把護環(huán)等分十二份，并以"V"形槽為O點標記的記錄方式記錄所有的測量結(jié)果。
6縱波軸向探傷
6.1 探測頻率
6.1.1 非磁性鋼護環(huán)使用1─1.25ＭＨZ的探測頻率，其它合金鋼護環(huán)使用2-2.5ＭＨZ的探測頻率。
6.2 探頭
6.2.1 使用晶片尺寸為Φ20mm或其它尺寸的直探頭進行探傷。
6.3 探傷靈敏度
6.3.1 把探頭放于護環(huán)鍛件熱配合端端平面上相當于壁厚二分之一的位置，使探頭接收到的**次底波幅度調(diào)到等于屏高的75%。
6.4 測量與記錄
6.4.1 凡出現(xiàn)在**次底波之前、幅度等于或大于**次底波幅度10%的缺陷信號，應(yīng)對其幅度、位置、數(shù)量進行測量。
6.4.2 使**次底波幅度降低量等于或大于50%的部位也應(yīng)作為缺陷處理，對降低之后的底波幅度進行測量。
6.4.3 采用沿圓周方向把護環(huán)等分成十二份，并以"V"形槽為O點標記的記錄方式記錄所有的測量結(jié)果 。
7探傷報告
7.1 探傷完畢后應(yīng)書寫探傷報告。
7.2 探傷報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：
a. 鍛件名稱、圖號、材料、尺寸簡圖、熱處理狀態(tài)；
b. 鍛件編號、爐號、產(chǎn)品命令號（或工作號）；
c. 委托單位`、委托日期、委托編號；
d. 探傷條件；
e. 4.8、5.4、6.4中規(guī)定記錄的內(nèi)容；
f. 未探傷的部位及其原因；
g. 有參考價值的波形圖；
h. 有必要說明的情況；
i. 探傷日期、探傷者的資格證號、探傷者和審核者的簽名。
8處理
8.1 探傷報告中沒有缺陷信號記錄的護環(huán)，應(yīng)該為質(zhì)量合格。
8.2 由于粗晶或金屬結(jié)構(gòu)異常而使"V"形槽反射信號不能從噪聲信號中區(qū)別出來的護環(huán)，應(yīng)該為質(zhì)量不合格。
8.3 探傷報告中有缺陷信號記錄的護環(huán)，應(yīng)根據(jù)有關(guān)的驗收技術(shù)條件確定護環(huán)質(zhì)量是否合格。
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附加說明:
本標準由上海材料研究所提出并歸口。
本標準由上海材料研究所負責起草。
參加單位北京重型機械廠、哈爾濱電機廠。
本標準主要起草人：徐立賢
