中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部部標(biāo)準(zhǔn)
JB 1581—85 代替JB1581—75
汽輪機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和主軸鍛件超聲探傷方法
本標(biāo)準(zhǔn)適用于JB1265—72《電站汽輪機(jī)和船用汽輪機(jī)主軸、整體轉(zhuǎn)子鍛件技術(shù)條件》以及JB 1267—72《汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鍛件技術(shù)條件》中各類轉(zhuǎn)子和主軸鍛件的超聲探傷。其它軸類鍛件可參考使用。
1應(yīng)用前提
1.1 本標(biāo)準(zhǔn)采用2~2.5MHz的探測頻率,按照脈沖反射式原理,在轉(zhuǎn)子和主軸鍛件的外圓表面用直探頭進(jìn)行接觸法探傷,探頭的更大直徑為28mm。必要時可使用其它行之有效的方法(如變換探測頻率、探頭規(guī)格、增加探傷面等)進(jìn)行檢查。
1.2 從事轉(zhuǎn)子和主軸鍛件超聲探傷的人員應(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(biāo)準(zhǔn)。
2一般要求
2.16.3 需探傷的轉(zhuǎn)子和主軸鍛件,其外形應(yīng)盡可能加工成簡單的圓柱形狀,避免出現(xiàn)妨礙探傷工作的錐體、溝槽、圓孤形過渡區(qū)等幾何形狀。表面粗糙度Ra應(yīng)不大于6.3μm,并且沒有劃傷、機(jī)加工留下的細(xì)屑、油漆或其它外來粘附物。
2.2 鍛造廠為反映出廠質(zhì)量而作的超聲探傷,一般應(yīng)在*終熱處理之后進(jìn)行,如果必須在*終熱處理之前加工出**、溝槽、錐體等幾何形狀,也允許采用加工這些幾何形狀之前的*后一次探傷結(jié)果作為評定鍛件質(zhì)量的依據(jù)。
2.3 *終熱處理之后為反映出廠質(zhì)量而作的探傷,必須在鍛件的材質(zhì)衰減系數(shù)不大于每米4分貝的情況下進(jìn)行。
2.4 材質(zhì)衰減系數(shù)的測定,應(yīng)在被探部位的端部200~500mm軸向范圍內(nèi)無缺陷信號的圓周面上用2~2.5MHz的探測頻率進(jìn)行。
2.5 鍛件交貨前未能進(jìn)行探傷的部位,交貨后可由訂貨廠補(bǔ)作探傷,其探傷結(jié)果也同樣是評定鍛件質(zhì)量的依據(jù)。
3設(shè)備要求
3.1 用于轉(zhuǎn)子和主軸鍛件探傷的探傷儀,應(yīng)至少具有1.25、2.5、5MHz三種頻率,或者數(shù)值相近的其它探測頻率。
3.2 探傷儀應(yīng)備有數(shù)值可按1dB或2dB間隔進(jìn)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 在用2~2.5MHz、直徑20mm的直探頭探測CS—2型試塊上測距500mm、直徑2mm平底孔時,探傷裝置的有效靈敏度余量應(yīng)在平底孔的信號幅度等于示波屏垂直顯示極限75%的情況下,不小于20dB。
3.4 探傷儀的水平線性誤差應(yīng)不大于2%,垂直線性誤差不大于5%,分辨力應(yīng)不小于20dB,*大靈敏度下的盲區(qū)應(yīng)不大于20mm,按ZBY230—84《A型脈沖反射式超聲探傷儀通用技術(shù)條件》的規(guī)定測量。
3.5 探頭性能應(yīng)按ZBY231—84《超聲探傷用探頭性能測試方法》的規(guī)定。
4參考試塊
4.1 在需要使用參考試塊調(diào)節(jié)掃描線比例和探傷靈敏度、繪制“距離—幅度”曲線和確定缺陷當(dāng)量時,應(yīng)使用CS—2型參考試塊。
CS—2型參考試塊的形狀、尺寸、數(shù)量、材質(zhì)、加工要求等見本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A。
4.2 本標(biāo)準(zhǔn)不限制使用與CS—2型試塊有等效作用的其它試塊。
5探傷靈敏度
5.1 用于轉(zhuǎn)子和主軸鍛件的探傷靈敏度,應(yīng)能有效地發(fā)現(xiàn)被檢鍛件中當(dāng)量直徑等于和大于2mm的缺陷。
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)值的靈敏度,但在發(fā)現(xiàn)缺陷之后進(jìn)行的各項(xiàng)測定工作,則必須在規(guī)定的靈敏度下進(jìn)行。
5.2 為了調(diào)整探傷靈敏度的需要,應(yīng)在掃描線上方等于屏高40%~80%的范圍內(nèi)事先選定一個平行于掃描線的基準(zhǔn)高度。
5.3 當(dāng)被探部位的厚度大于探頭的三倍近場區(qū)時,可任意選用底波調(diào)整法或試塊調(diào)整法調(diào)整探傷靈敏度;當(dāng)被探部位的厚度等于或小于探頭的三倍近場區(qū)時,應(yīng)采用試塊調(diào)整法。
5.4 底波調(diào)整法
5.4.1 先用能足以顯示材料組織的高靈敏度在鍛件上找出無缺陷的部位。
5.4.2 在符合5.4.1款要求的部位上把底波幅度調(diào)到等于基準(zhǔn)高度。
5.4.3 根據(jù)被探部位的厚度以及底面形狀提高探傷儀增益至規(guī)定數(shù)值(見5.4.4款和5.4.5款)。
5.4.4 探測實(shí)心鍛件時,需提高的增益數(shù)值可用下式求得:
Ma=2λDa/πd2
式中:Ma——需提高的增益倍數(shù); Da——被探部位的直徑,mm;
d——平底孔直徑,mm(此處d等于2mm);λ——波長,mm;
π——圓周率,即3.14159。
5.4.5 探測有中心孔的鍛件時,需提高的增益數(shù)值可用下式求得:
_____
Mr=(2λT/πd2)·√Di/Da
式中:Mr——需提高的增益倍數(shù); T——被探部位的厚度,mm;
Da——被探部位的外徑,mm; Di——被探部位的內(nèi)徑,mm;
d——平底孔直徑,mm(此處d等于2mm);λ——波長,mm;
π——圓周率,即3.14159。
5.5 試塊調(diào)整法
5.5.1 使用CS—2型參考試塊或具有等效作用的其它試塊上測距等于或近于鍛件厚度、直徑2mm的平底孔進(jìn)行調(diào)整。
5.5.2 把符合5.5.1款要求的平底孔信號幅度調(diào)至等于基準(zhǔn)高度。
5.5.3 根據(jù)被探部位的直徑提高探傷儀的增益至規(guī)定數(shù)值(見5.5.4),用以補(bǔ)償鍛件圓孤面引起的聲能損失。
5.5.4 需提高的增益數(shù)值應(yīng)從CS—R型試塊上測得。
CS—R型試塊的形狀、尺寸、數(shù)量、材質(zhì)、加工要求等,見本標(biāo)準(zhǔn)的附錄B。
6掃描線的比例調(diào)節(jié)
在調(diào)節(jié)掃描線的比例時,應(yīng)使**次底波的前沿位置不超過示波屏水平極限的80%,以利觀察一次底波之后的某些信號情況。
7掃查要求
7.1 探頭在被探部位的移動速度不大于150mm/s,相鄰兩次掃查之間應(yīng)有一定的重疊,重疊寬度不小于掃查寬度的15%。
7.2 在同一個探傷面上,應(yīng)進(jìn)行兩次掃查,并使兩次掃查之間的掃查方向相垂直。
7.3 在掃查過程中不但要注意觀察底波之前有無缺陷信號,而且要注意觀察底波之后有無缺陷信號。
7.4 如果遇到底波信號或其它非缺陷信號(如探頭反射信號、遲到波信號等)發(fā)生明顯降低或消失時,應(yīng)及時查明發(fā)生此種情況的原因。
8缺陷信號的分類
8.1 密集缺陷信號:在邊長50mm的立方體內(nèi),數(shù)量不少于5個,當(dāng)量直徑不小于2mm的缺陷信號。
8.2 分散缺陷信號:在邊長50mm的立方體內(nèi),數(shù)量少于5個,當(dāng)量直徑不小于2mm的缺陷信號。
8.3 單個缺陷信號:間距大于50mm、當(dāng)量直徑不小于2mm的缺陷信號。
8.4 連續(xù)缺陷信號:某個測距上當(dāng)量直徑不小于2mm,幅度波動范圍能在探頭持續(xù)移動距離等于或大于30mm的區(qū)間內(nèi)不大于2dB的缺陷信號。
8.5 游動缺陷信號:探頭在被探部位移動時,信號前沿位置的移動距離相當(dāng)于25mm或25mm以上工件厚度的缺陷信號。
9缺陷的測量與記錄
9.1 探傷中遇到缺陷信號之后,應(yīng)根據(jù)缺陷信號的類別采用不同的方法對缺陷進(jìn)行測定。
9.2 當(dāng)遇到單個或分散缺陷信號時應(yīng)進(jìn)行的測量工作:
a. 缺陷的當(dāng)量直徑;
b. 缺陷在鍛件上的位置。
9.3 在實(shí)心鍛件上遇到密集缺陷信號時應(yīng)進(jìn)行的測量工作:
a. 缺陷的深度分布范圍(根據(jù)缺陷信號前沿在掃描線上的位置進(jìn)行測量);
b. 缺陷的軸向分布范圍(根據(jù)探頭中心聲束掃查到缺陷的移動范圍進(jìn)行測定);
c. 缺陷的*大當(dāng)量直徑;
d. 缺陷密集區(qū)在鍛件上的位置。
9.4 在空心鍛件上遇到密集缺陷信號時應(yīng)進(jìn)行的測量工作:
a. 缺陷的深度分布范圍(根據(jù)缺陷信號前沿在掃描線上的位置進(jìn)行測量);
b. 缺陷的軸向分布范圍(根據(jù)探頭中心聲束掃查到缺陷的移動范圍進(jìn)行測量);
c. 缺陷的周向分布范圍(測量方法與9.4b相同,但必須根據(jù)被測部位的曲率對測量值進(jìn)行幾何修正);
d. 缺陷的*大當(dāng)量直徑;
e. 缺陷密集區(qū)在鍛件上的位置。
9.5 當(dāng)遇到連續(xù)缺陷信號時應(yīng)進(jìn)行的測量工作:
a. 缺陷的指示長度和垂直于指示長度的缺陷寬度(用半波高度測長法進(jìn)行測量,沿周向測量時,應(yīng)根椐被測部位的曲率對測量值進(jìn)行幾何修正);
b. 缺陷的*大當(dāng)量直徑;
c. 缺陷在鍛件上的位置。
9.6 當(dāng)遇到游動缺陷信號時應(yīng)進(jìn)行的測量工作:
a. 信號的游動范圍(用相當(dāng)于工件厚度的*小值和*大值兩個數(shù)值表示);
b. 能探測到缺陷的探頭周向移動范圍(弧長);
c. 缺陷信號幅度*大處的缺陷當(dāng)量和缺陷位置;
d. 缺陷的軸向長度(用半波高度測長法進(jìn)行測量);
e. 缺陷在鍛件上的位置。
9.7 在根據(jù)缺陷信號幅度測量缺陷當(dāng)量直徑時,應(yīng)使用平底孔的“距離—幅度”關(guān)系進(jìn)行修正。
9.8 在由缺陷引起底波明顯降低的部位,應(yīng)對底波的降低程度及明顯降低的區(qū)域進(jìn)行測量。
9.9 對游動距離小于工件厚度25mm的缺陷信號,可用四參數(shù)作圖法估判缺陷的位置和走向。
注:四參數(shù)作圖法是在能探測缺陷的探頭周向移動范圍內(nèi)建立多個測量點(diǎn),利用各個測量點(diǎn)上測到的缺陷測距、缺陷信號幅度和底波幅度分析缺陷位置、走向以及尺寸的一種作圖方法。
9.10 在需要制定缺陷性質(zhì)時,應(yīng)根據(jù)缺陷的尺寸(當(dāng)量、長度、寬度等),數(shù)量、形狀、方位、分布狀況,信號靜態(tài)和動態(tài)的特征,鍛件材料的特性、冶煉、鍛造、熱處理等工藝因素綜合分析,給出參考意見。必要時還應(yīng)采取其它檢驗(yàn)方法協(xié)同驗(yàn)證。
9.11 凡按9.2~9.10條要求測量和制定的結(jié)果都應(yīng)記錄。
10 探傷報(bào)告
10.1 探傷完畢后應(yīng)書寫探傷報(bào)告。
10.2 探傷報(bào)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. 9.11中規(guī)定記錄的內(nèi)容及缺陷分布圖(展開圖);
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。
附 錄 A
CS—2型參考試塊及其技術(shù)要求
(補(bǔ)充件)
A1CS—2型參考試塊為平面型試塊,由兩種試塊組成,一種是沒有平底孔的大平底試塊,另一種是底部有直徑2~8mm平底孔的試塊。
A2 試塊總數(shù)66塊,其中大平底試塊11塊,平底孔試塊55塊。
A3 采用電爐或平爐熔煉的45碳鋼鋼錠,經(jīng)鍛壓和正火處理后進(jìn)行加工(鍛壓比不小于3)。
A4 用5MHz、直徑1.6mm平底孔信號幅度等于屏高80%的靈敏度探測試塊時,示波屏上應(yīng)當(dāng)不出現(xiàn)缺陷信號,信噪比不小于6dB,試塊中心軸線上的材質(zhì)衰減系數(shù)不大于每米4dB。
A5 試塊外形及各部分尺寸見表A1。
表A1 CS—2型參考試塊尺寸及外形
序號 | 試塊編號 | 孔徑dmm | 測距L1mm | 高度L2 mm | 外徑Dmm | 參考圖 | 序號 | 試塊編號 | 孔徑dmm | 測距L1 mm | 高度L2mm | 外徑Dmm | 參考圖 |
1 | 25/0 | 0 | 25 | 25 | ≥35 | a | 34 | 150/4 | 4 | 150 | 175 | ≥85 | b |
2 | 25/2 | 2 | 25 | 50 | ≥35 | b | 35 | 150/6 | 6 | 150 | 175 | ≥85 | b |
3 | 25/3 | 3 | 25 | 50 | ≥35 | b | 36 | 150/8 | 8 | 150 | 175 | ≥85 | b |
4 | 25/4 | 4 | 25 | 50 | ≥35 | b | 37 | 200/0 | 0 | 200 | 200 | ≥100 | a |
5 | 25/6 | 6 | 25 | 50 | ≥35 | b | 38 | 200/2 | 2 | 200 | 225 | ≥100 | b |
6 | 25/8 | 8 | 25 | 50 | ≥35 | b | 39 | 200/3 | 3 | 200 | 225 | ≥100 | b |
7 | 50/0 | 0 | 50 | 50 | ≥50 | a | 40 | 200/4 | 4 | 200 | 225 | ≥100 | b |
8 | 50/2 | 2 | 50 | 75 | ≥50 | b | 41 | 200/6 | 6 | 200 | 225 | ≥100 | b |
9 | 50/3 | 3 | 50 | 75 | ≥50 | b | 42 | 200/8 | 8 | 200 | 225 | ≥100 | b |
10 | 50/4 | 4 | 50 | 75 | ≥50 | b | 43 | 250/0 | 0 | 250 | 250 | ≥110 | a |
11 | 50/6 | 6 | 50 | 75 | ≥50 | b | 44 | 250/2 | 2 | 250 | 275 | ≥110 | b |
12 | 50/8 | 8 | 50 | 75 | ≥50 | b | 45 | 250/3 | 3 | 250 | 275 | ≥110 | b |
13 | 75/0 | 0 | 75 | 75 | ≥60 | a | 46 | 250/4 | 4 | 250 | 275 | ≥110 | b |
14 | 75/2 | 2 | 75 | 100 | ≥60 | b | 47 | 250/6 | 6 | 250 | 275 | ≥110 | b |
15 | 75/3 | 3 | 75 | 100 | ≥60 | b | 48 | 250/8 | 8 | 250 | 275 | ≥110 | b |
16 | 75/4 | 4 | 75 | 100 | ≥60 | b | 49 | 300/0 | 0 | 300 | 300 | ≥120 | a |
17 | 75/6 | 6 | 75 | 100 | ≥60 | b | 50 | 300/2 | 2 | 300 | 325 | ≥120 | b |
18 | 75/8 | 8 | 75 | 100 | ≥60 | b | 51 | 300/3 | 3 | 300 | 325 | ≥120 | b |
19 | 100/0 | 0 | 100 | 100 | ≥70 | a | 52 | 300/4 | 4 | 300 | 325 | ≥120 | b |
20 | 100/2 | 2 | 100 | 125 | ≥70 | b | 53 | 300/6 | 6 | 300 | 325 | ≥120 | b |
21 | 100/3 | 3 | 100 | 125 | ≥70 | b | 54 | 300/8 | 8 | 300 | 325 | ≥120 | b |
22 | 100/4 | 4 | 100 | 125 | ≥70 | b | 55 | 400/0 | 0 | 400 | 400 | ≥140 | a |
23 | 100/6 | 6 | 100 | 125 | ≥70 | b | 56 | 400/2 | 2 | 400 | 425 | ≥140 | b |
24 | 100/8 | 8 | 100 | 125 | ≥70 | b | 57 | 400/3 | 3 | 400 | 425 | ≥140 | b |
25 | 125/0 | 0 | 125 | 125 | ≥80 | a | 58 | 400/4 | 4 | 400 | 425 | ≥140 | b |
26 | 125/2 | 2 | 125 | 150 | ≥80 | b | 59 | 400/6 | 6 | 400 | 425 | ≥140 | b |
27 | 125/3 | 3 | 125 | 150 | ≥80 | b | 60 | 400/8 | 8 | 400 | 425 | ≥140 | b |
28 | 125/4 | 4 | 125 | 150 | ≥80 | b | 61 | 500/0 | 0 | 500 | 500 | ≥155 | a |
29 | 125/6 | 6 | 125 | 150 | ≥80 | b | 62 | 500/2 | 2 | 500 | 525 | ≥155 | b |
30 | 125/8 | 8 | 125 | 150 | ≥80 | b | 63 | 500/3 | 3 | 500 | 525 | ≥155 | b |
31 | 150/0 | 0 | 150 | 150 | ≥85 | a | 64 | 500/4 | 4 | 500 | 525 | ≥155 | b |
32 | 150/2 | 2 | 150 | 175 | ≥85 | b | 65 | 500/6 | 6 | 500 | 525 | ≥155 | b |
33 | 150/3 | 3 | 150 | 150 | ≥85 | b | 66 | 500/8 | 8 | 500 | 525 | ≥155 | b |
參 考 圖 a | | 參 考 圖 b | |
附 錄 B
CS—R型參考試塊及其技術(shù)要求
(補(bǔ)充件)
B 1 CS—R型參考試塊為大平底試塊,用以測量探測面為凸形圓柱面的鍛件探傷中,因曲率不同而引起的聲能損失。
B 2 試塊總數(shù)14塊,其中1塊的探測面為平面,其余13塊為曲率不同的凸形圓柱面。
B 3 采用電爐或平爐熔煉的45碳鋼鋼錠,經(jīng)鍛壓和正火處理后進(jìn)行加工(鍛壓比不小于3)。
B 4 用5MHz、直徑1.6mm平底孔信號幅度等于屏高80%的靈敏度探測試塊時,示波屏上應(yīng)當(dāng)不出現(xiàn)缺陷信號,信噪比不小于6dB,試塊中心軸線上的材質(zhì)衰減系數(shù)不大于每米4dB。
B 5 試塊外形及各部份尺寸見表B1。
表B1 CS—R參考試塊尺寸及外形
序號 | 試塊編號 | 探測面R | 參 考 圖 |
1 | 75/0 | — | |
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | 75/50 75/75 75/100 75/125 75/150 75/200 75/300 75/400 75/500 75/600 75/700 75/750 75/800 | 50 75 100 125 150 200 300 400 500 600 700 750 800 | |
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附加說明:
本標(biāo)準(zhǔn)由上海材料研究所提出并歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)由上海材料研究所負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:徐立賢
機(jī)械工業(yè)部1985-05-18發(fā)布 1985-12-01實(shí)施