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)對奧氏體鋼鍛件進(jìn)行超聲波探傷時，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，需方應(yīng)在定貨合同中規(guī)定質(zhì)量驗收等級。

1.2 擬定技術(shù)條件時，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簡圖以及有關(guān)說明，提請需方認(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、動態(tài)范圍和衰減器的精度，應(yīng)符合JB1834的規(guī)定?？紤]到對粗晶材料的檢測，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)沒有明顯影響測量精度的偏斜和雙峰。

2.2.2 用直射波束掃查時，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，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**測定缺陷，必要時也可以采用其它探頭。

2.3 耦合劑

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

2.4 對比試塊

2.4.1 所有對比試塊都必須符合有關(guān)超聲檢驗用鋼質(zhì)對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 對比試塊的晶粒大?。ㄓ脺y量對比試塊的相對透聲性表示）應(yīng)同被測鍛件大致相近。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，可以在鍛件上有代表性的部位加工一個或幾個適當(dāng)大小的對比孔或槽，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)加工成簡單的形狀，以利于掃查時聲束的覆蓋。

3.3 在某些情況下，例如對于異形鍛件，要保證100%的掃查體積是不現(xiàn)實的。對于這樣的鍛件，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 對于圓餅鍛件，至少要從一個平面上用直探頭掃查，可能時還應(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可能有中心孔或臺階，但仍屬此類。

4.3 對于長方形、實心圓柱形、環(huán)形和空心鍛件，應(yīng)采用直探頭從整個外表面（圓周面或端面）進(jìn)行掃查。當(dāng)長度同直徑的比超過6：1或軸向長度超過600mm，要盡可能從兩端面作軸向掃查。在因為衰減不可能軸向穿透時，可以用軸向斜射束代替軸向直射波束。對內(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)徑表面沿順時針和反時針進(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，必要時可以采用0.5MHz。

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

6縱波檢驗

6.1 校正方法

    縱波檢驗的靈敏度，應(yīng)根據(jù)定貨鍛件的厚度和要求的質(zhì)量等級，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，可以采用當(dāng)量試塊比較法或距離--振幅曲線法確定探測靈敏度。當(dāng)被探鍛件厚度大于150mm但小于或等于600mm時，可以采用距離--振幅曲線法確定探測靈敏度。當(dāng)被探鍛件厚度大于600mm時，可以按5級鍛件或合同規(guī)定進(jìn)行底波檢驗。對壁厚小于或等于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為軸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超出儀器的垂直性極限。為此，在繪制曲線時，可以將曲線的左半部分降低若干分貝繪制，也可以臨時記錄超出部分的分貝值，以便于對該區(qū)域的缺陷進(jìn)行評價。

7橫波檢驗

7.1 對壁厚小于等于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。可以采用*大表面長度為30mm的槽作為校正基準(zhǔn)，其長度方向垂直于聲傳播方向，深度按所要求的質(zhì)量等級確定。可以做成寬度不大于其深度兩倍的矩形槽，也可以做成張角60°--75°的角槽。

7.2 采用刻槽法時，一般需將探頭置于外圓表面上，聲束垂直于刻槽長度方向，移動探頭并調(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**、**次回波峰值點或內(nèi)壁刻槽**、二次回波的峰值點，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，以此作為半跨距校正的基準(zhǔn)線。

7.4 長的而且內(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材料評價

    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)格判別記錄信號和拒收信號，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，以便合理地評價拒收信號。為了校正和評價信號，經(jīng)需方同意，也允許在鍛件本體有代表性的部位鉆孔對比。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必須考慮到的其它因素有關(guān)。

9質(zhì)量驗收等級

    需方可以采用本章各條所述質(zhì)量等級之一，作為定貨要求。

9.1 縱波法探傷時的鍛件質(zhì)量等級

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

    1級鍛件:：以直徑3mm平底孔距離--振幅曲線為基準(zhǔn)；

    2級鍛件： 以直徑6mm平底孔距離--振幅曲線為基準(zhǔn)；

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

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

    5級鍛件： 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%，因缺陷信號而引起底波降低為屏高5%以內(nèi)時，應(yīng)視為不合格。

9.1.2 采用的質(zhì)量等級應(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，特殊情況下由供需雙方協(xié)商。

9.2 橫波法探傷時的鍛件質(zhì)量等級

    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

鍛件均不能驗收。其中：

    1級鍛件： 槽深為鍛件交貨厚度的3%;

    2級鍛件： 槽深為鍛件交貨厚度的5%，但*大為6mm。

10 記錄

    下述波高的單個或密集缺陷信號的位置和取向應(yīng)做記錄：

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

波損失而無缺陷信號的區(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（即探頭在鍛件表面移動25mm以上時，它們在示波

屏上左右游動），應(yīng)做記錄。

    C. 大于基準(zhǔn)合格線50%的信號，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實施