鑄鋼件超聲波檢測方法及標準

機械工業部重型礦山機械工業局企業標準

  JB/ZQ 6109--84

鑄鋼件超聲波檢測方法

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    本標準適用於碳鋼和低合金鋼鑄件內部質量的超聲檢驗。其內容包括探測方法和質量分級規定。

    本標準等效采用ASTM工A 609--80《碳鋼和低合金鋼鑄件的超聲波檢驗》。

1 定貨要求

1.1 需方應向製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麵進行較嚴格檢查的部分和檢測深度;

1.1.4 鑄件經製造廠同意按附錄A作補充檢測的部位;

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,鑄件應至少進行一次奧氏體化熱處理。

2.2 鑄件探傷表麵應沒有影響超聲檢測的物質,已加工表麵應達到△4以上光潔度,未加工表麵需要打磨平滑。

2.3 妨礙超聲檢查的機加工應在檢測後進行。

3 儀器設備

3.1 采用脈衝反射式超聲探傷儀,其探傷性能必須滿足JB 1834《A型脈衝反射式超聲波探傷儀技術條件》的要求,頻率範圍為1--5MHz。

3.2 雙晶探頭適用的探測範圍是從最高靈敏度到下降至6dB的一段距離範圍內。對於25mm以內的深度建議用12°夾角。

3.3 直探頭晶片為12--28mm,探頭應在標稱頻率下使用。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,也可用其他規格的直探頭和雙晶探頭。

3.5 參考試塊應由鑄鋼製成,其超聲特性類似於被檢鑄件。直探頭用的基本參考試塊,其形態應如圖1 所示,其尺寸列於表1。當檢驗的截麵厚度超過250mm時,要製作最大試驗厚度的附加試塊來補充本試塊。

3.6 雙晶探頭用參考試塊應如圖2所示,其尺寸見表2。

3.7 耦合劑采用機油和其他聲阻抗合適的物質。

       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行,必要時可用橫波法幫助判定缺陷。在規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技術文件規定。

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於150mm/s,每次掃查至少要疊壓換能器寬度或直徑的15%。

5.2 當工件表麵比試塊表麵粗糙時,應補償聲能損失。聲能損失的測量如下:首先在鑄件上選擇一處或幾處內部良好部位為測量點。這些測量點的表麵光潔度應能基本代表其他部位的光潔度,並且在測量點處的探測麵和底麵應是平行的。然後選擇一厚度同測量點處的鑄件厚度基本一致的試塊校準儀器。當測量點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,在鑄件上的檢驗靈敏度可以預計在試塊靈敏度的±30%以內或更小一些。

5.3 進行缺陷記錄時,采用作距離振幅校正線的方法,凡高於距離振幅校正線的應予記錄。作距離振幅校正線的方法如下:采用一組厚度範圍包括被檢鑄件厚度的參考試塊,在熒光屏上或坐標紙上標記出各平底孔的反射波高點,劃一條線,這條線就是距離振幅校正線。

5.4 當對鑄鋼件的探測麵同底麵平行的區域進行縱波檢查時,要重新檢查底回波降低75%以上(含75%)的區域。來確定這是不是由於接觸不良、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,就要認為這個區域是有問題的,並應進一步加以研究。

6 探傷人員要求

6.1 探傷人員必須熟悉如下各項:

    a. 本標準及本標準所涉及的有關標準;

    b. 儀器校正;

    c. 換能器的材料、尺寸、頻率和類型對試驗結果的影響;

    d. 檢驗距離和非線性對試驗結果的影響;

    e. 鑄件表麵情況和內部組織以及缺陷情況對試驗結果的影響。

6.2 探傷人員必須有相應的無損檢測人員資格證書。

7 驗收標準

7.1 超聲探傷的驗收標準應以鑄件的使用條件、大小、形狀、成分、缺陷的情況以及在實際生產中鑄件通常能達到的質量為基礎。驗收標準應在有關技術文件或圖紙中指出。

7.2 應采用表3中的任一等級作為驗收標準。

7.3 驗收質量等級應由供需雙方按下列判斷標準之一條或幾條為基礎來製定。

7.3.1 在表3中的質量等級規定的麵積內,底波反射低於距離振幅校正曲線。

7.3.2 在表3中的質量等級規定的麵積內,測得由缺陷引起的底波衰減小於75%(含75%)。

                                表  3

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

        麵上的麵積或者底波反射連續降低75%以上(含75%)的麵積.

      ②麵積按探頭中心測量.

      ③由於探測距離很長或表麵彎曲,發現的缺陷在鑄件表麵上的麵積可能同實際缺

        陷範圍有很大的出入,這時應采用聲速擴散圖形加以綜合考慮,以實際地評價缺

        陷的大小.

7.3.3 等於或高於距離振幅校正曲線的連續缺陷波,其尺寸又超過表3的質量等級中規定的最大長度,應不予驗收。

7.3.4 供需雙方同意的其他驗收標準。

8 探傷報告

8.1 探傷報告應包括如下內容:

8.1.1 鑄件名稱、產品編號、材質、爐號、熱處理狀態、表麵情況、耦合劑、委托單位、選用標準、儀器型號、探頭規格、探測頻率、探傷日期和簽名;

8.1.2 等於或大於距離振幅校正線的所有顯示信號的總數、位置、大小、麵積;

8.1.3 由於缺陷所引起的底回波降低75%以上(含75%)的區域;

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

                                (補充件)

    本附錄的要求隻有在需方特別提出而製造單位同意時才采用,用於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行補充檢測。

              表 A1   橫波檢驗校正試塊的尺寸                            mm

  注:①厚度每增加50mm或不足50mm,孔徑都應增加1.5mm.

     ②厚度T大於75mm的試塊,孔與試塊端部的距離至少應為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製成的試

       塊.

A1 橫波檢驗

A1.1 設備

A1.1.1 儀器  與3.1條規定的相同。

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 振幅參考線的製作

A1.2.1 應用圖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,並在熒光屏上分別標記出各個波幅點,連結這些點就得到振幅參考線(ARL)。

A1.3 操作

A1.3.1 在校正儀器之後去探測鑄件時,除了衰減器定量增益旋鈕之外,儀器的所有控製旋鈕保持不變,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。但對信號進行評價時,應將變動的旋鈕扳回到原來位置。

A1.4 驗收標準

    驗收質量等級應由供需雙方按下列判斷標準商定:

A1.4.1 缺陷波高於ARL線。按表2 所列某一等級驗收。

A1.4.2 供需雙方同意的其他標準。

A1.5 探傷報告

    探傷報告包括如下內容:

A1.5.1 鑄件名稱、產品編號、材質、爐號、熱處理狀態、表麵情況、耦合劑、委托單位、選用標準、儀器型號、探頭規格、探測頻率、探傷日期和簽字;

A1.5.2 等於或大於100%距離振幅校正曲線的所有顯示信號的總數、位置、大小、麵積;

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域的尺寸及A1.5.2條中所有顯示的位置和大小。

                             圖A1

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    附加說明:

    本標準由德陽大型鑄鍛件研究所提出並歸口。

    本標準由沈陽重型機器廠負責起草。

    本標準主要起草人易子安。

機械工業部重型礦山機械工業局1984-05-16發布    1984-10-01實施