本標(biāo)準(zhǔn)適用于采用脈沖反射式超聲波探傷儀對(duì)公稱厚度大于等于50mm的壓力容器用碳鋼和低合金鋼鍛件進(jìn)行的超聲波探傷。并且規(guī)定了探傷方法和結(jié)果的等級(jí)分類。
本標(biāo)準(zhǔn)不適用于奧氏體不銹鋼等粗晶材料，也不適用于內(nèi)徑與外徑之比在75%以下的環(huán)形和筒形鍛件的橫波探傷。
1術(shù)語(yǔ)定義
1.1 各類鍛件的定義及其公稱厚度的規(guī)定。
鍛件主要形狀如圖1所示：
圖1
1.1.1筒形鍛件—軸向長(zhǎng)度L大于其外徑尺寸D的軸對(duì)稱空心鍛件如圖1（a）所示。t為公稱厚度。
1.1.2環(huán)形鍛件－軸向長(zhǎng)度L小于等于其外徑尺寸D的軸對(duì)稱空心鍛件如圖1（a）所示。t為公稱厚度。
1.1.3餅形鍛件－軸向長(zhǎng)度L小于等于其外徑尺寸D的軸對(duì)稱形鍛件如圖1（b）所示。t為公稱厚度。
1.1.4碗形鍛件－用作容器封頭，中心部分凹進(jìn)去的軸對(duì)稱形鍛件如圖1（c）所示。t為公稱厚度。
1.1.5方形鍛件－相交面互相垂直的六面體鍛件如圖1（d）所示。
三維尺寸a、b、c中zui小者為公稱厚度。
1.2 底波降低量BG/BF（dB）
無(wú)缺陷區(qū)的*次底波高度（BG）和有缺陷區(qū)的*次底波高度（BF）之比。由缺陷引起的底面反射的降低量用dB值表示。
1.3 密集區(qū)缺陷
當(dāng)熒光屏掃描線上相當(dāng)于50mm的聲程范圍內(nèi)同時(shí)有5個(gè)或者5個(gè)以上的缺陷反射信號(hào)；或者在50mm×50mm的探測(cè)面上發(fā)現(xiàn)同一深度范圍內(nèi)有5個(gè)或5個(gè)以上的缺陷反射信號(hào)。
1.4 缺陷當(dāng)量直徑
用AVG方法求出的假定與超聲波束相垂直的平底孔的直徑，稱為缺陷當(dāng)量直徑或簡(jiǎn)稱為當(dāng)量直徑。
1.VG曲線
以縱座標(biāo)軸表示相對(duì)的反射回波高度，以橫座標(biāo)軸表示聲程，對(duì)不同直徑且假定與超聲波束相垂直的圓平面缺陷所畫(huà)出的曲線圖叫AVG曲線，亦稱DGS曲線。
2探傷人員
鍛件探傷應(yīng)由具有一定基礎(chǔ)知識(shí)和鍛件探傷經(jīng)驗(yàn)，并經(jīng)考核取得國(guó)家認(rèn)可的資格證書(shū)者擔(dān)任。
3探傷器材
3.1 探傷儀
3.1.1應(yīng)采用A型脈沖反射式超聲波探傷儀，其頻響范圍至少應(yīng)在1~5MHz內(nèi)。
3.1.2儀器應(yīng)至少在滿刻度的75%范圍內(nèi)呈線性顯示（誤差在5%以內(nèi)），垂直線性誤差應(yīng)不大于5%。
3.1.3儀器和探傷的組合靈敏度：在達(dá)到所探工件zui大聲程處的探傷靈敏度時(shí)，有效靈敏度余量至少為10dB。
3.1.4衰減器的精度和范圍，儀器的水平線性、動(dòng)態(tài)范圍等均應(yīng)符合ZBY230-84《A型脈沖反射式超聲波探傷儀通用技術(shù)條件》中的有關(guān)規(guī)定。
3.2 探頭
3.2.1探頭的公稱頻率主要為2.5MHz，頻率誤差為±10%。
3.2.2主要采用晶片尺寸為Φ20mm的硬保護(hù)膜直探頭。
3.2.3必要時(shí)也可采用2MHz或2.25MHz，以及晶片尺寸不大于Φ28mm的探頭。
3.2.4探頭主聲束應(yīng)峰，無(wú)偏斜。
3.3 耦合劑
可采用機(jī)油、甘油等透聲性能好，且不損害工件的液體。
4探傷時(shí)機(jī)及準(zhǔn)備工作
4.1 探傷時(shí)機(jī)
探傷原則上應(yīng)按排在zui終熱處理后，在槽、孔、臺(tái)階等加工前，比較簡(jiǎn)單的幾何形狀下進(jìn)行。熱處理后鍛件形狀若不適于超聲波探傷也可在熱處理前進(jìn)行。但在熱處理后，仍應(yīng)對(duì)鍛件盡可能*地進(jìn)行探傷。
4.2 準(zhǔn)備工作
4.2.1探傷面的光潔度不應(yīng)低于Ñ5，且表面平整均勻，并與反射面平行，圓柱形鍛件其端面應(yīng)與軸線相垂直，以便于軸向探傷。方形鍛件的端面應(yīng)加工平整，相鄰的端面應(yīng)互相垂直。
4.2.2探傷表面應(yīng)無(wú)劃傷以及油垢和污物等附著物。
4.2.3鍛件的幾何形狀及表面檢查均合格后，方可進(jìn)行探傷。
4.3 重要區(qū)
鍛件的重要區(qū)應(yīng)在設(shè)計(jì)圖樣中或按JB755-85《壓力容器鍛件技術(shù)條件》予以注明。
5探傷方法
鍛件一般應(yīng)進(jìn)行縱波探傷，對(duì)筒形鍛件還應(yīng)進(jìn)行橫波探傷，但掃查部位和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由供需雙方商定。
5.1 橫波探傷
橫波探傷應(yīng)按附錄B的要求進(jìn)行。
5.2 縱波探傷
5.2.1掃查方法
5.2.1.1鍛件原則上應(yīng)從兩相互垂直的方向進(jìn)行探傷，盡可能地探測(cè)到鍛件的全體積。主要探測(cè)方向如圖2所示，其他形狀的鍛件也可參照?qǐng)?zhí)行。
5.2.1.2 掃查范圍：應(yīng)對(duì)鍛件整個(gè)表面進(jìn)行連續(xù)全面掃查。
5.2.1.3 掃查速度：探頭移動(dòng)速度不超過(guò)150mm/s。
5.2.1.4 掃查復(fù)蓋應(yīng)為探頭直徑的15%以上。
5.2.1.5 當(dāng)鍛件探測(cè)厚度大于400mm時(shí)，應(yīng)從相對(duì)兩端面探傷。
5.2.2探傷靈敏度的校驗(yàn)。
5.2.2.1原則上利用大平底采用計(jì)算法確定探傷靈敏度，對(duì)由于幾何形狀所限，以及缺陷在近場(chǎng)區(qū)內(nèi)的工件，可采用試塊法（見(jiàn)附錄A）。
5.2.2.2 用底波法校正靈敏度，校正點(diǎn)的位置應(yīng)選在工件上無(wú)缺陷的完好區(qū)域。
5.2.2.3曲面補(bǔ)償：對(duì)于探測(cè)面是曲面而又無(wú)法采用底波法的工件，應(yīng)采用曲率與工件相同或相近（0.7~1.1倍）的參考試塊（見(jiàn)附錄A）；或者采用小直徑晶片的探頭，使其近場(chǎng)區(qū)的長(zhǎng)度小于等于1/4工件半徑，這樣可不需進(jìn)行曲面補(bǔ)償。
5.2.2.4 探傷靈敏度不得低于Φ2mm當(dāng)量直徑。
5.2.3缺陷當(dāng)量的確定
5.2.3.1 采用AVG曲線及計(jì)算法確定缺陷當(dāng)量。
5.2.3.2 計(jì)算缺陷當(dāng)量時(shí)，當(dāng)材質(zhì)衰減系數(shù)超過(guò)4dB/m時(shí)，應(yīng)考慮修正。
5.2.3.3 材質(zhì)衰減系數(shù)的測(cè)定。
圖2 探測(cè)方向（垂直探傷法）
a.應(yīng)在被測(cè)工件無(wú)缺陷區(qū)域，選取三處有代表性的部位，求B1/B2的值，即*次底波高度（B1）與第二次底波高度（B2）之比的dB差值。
b. 衰減系數(shù)a（dB/m）的計(jì)算公式為
a=（B1/B2（dB）-6dB）/2T
式中：T－聲程，m。
5.2.3.4AVG曲線圖見(jiàn)附錄C。
5.3 靈敏度的重新校驗(yàn)
5.3.1除每次探傷前應(yīng)校準(zhǔn)靈敏度外，遇有下述情況時(shí)，必須對(duì)探傷靈敏度進(jìn)行重新校準(zhǔn)：
a. 校正后的探頭、耦合劑和儀器調(diào)節(jié)旋鈕等發(fā)生任何改變時(shí)；
b. 開(kāi)路電壓波動(dòng)或操作者懷疑靈敏度有變動(dòng)時(shí)；
c. 連續(xù)工作4h以上；d. 工作結(jié)束時(shí)。
5.3.2當(dāng)增益電平降低2dB以上時(shí)，應(yīng)對(duì)上一次校準(zhǔn)以來(lái)所有檢查的鍛件進(jìn)行復(fù)探；當(dāng)增益電平升高2dB以上時(shí)，應(yīng)對(duì)所有的記錄信號(hào)進(jìn)行重新評(píng)定。
6記錄
6.1 記錄當(dāng)量直徑超過(guò)Φ4mm的單個(gè)缺陷的波幅和位置。
6.2 密集性缺陷：記錄密集性缺陷中zui大當(dāng)量缺陷的位置和分布。
6.2.1餅形鍛件應(yīng)記錄大于等于Φ4mm當(dāng)量直徑的缺陷密集區(qū)。
6.2.2其他鍛件應(yīng)記錄大于等于Φ3mm當(dāng)量的缺陷密集區(qū)。
6.2.3缺陷密集區(qū)面積以50mm×50mm的方塊作為zui小量度單位，其邊界可由半波高度法決定。
6.3 應(yīng)按表2要求記錄底波降低量。
6.4 衰減系數(shù)：若供需雙方有規(guī)定時(shí)，應(yīng)記錄衰減系數(shù)。
7等級(jí)分類
7.1 單個(gè)缺陷反射的等級(jí)見(jiàn)表1。
表1 單個(gè)缺陷反射的等級(jí)
| 等 級(jí) | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ |
| 缺陷當(dāng)量直徑 | ≤Φ4 | Φ4+（7~8dB） | Φ4+（>8~12dB） | Φ4+（>12~16dB） | >Φ4+16dB |
7.2 底波降低量的等級(jí)見(jiàn)表2。
表2 由缺陷引起底波降低量的等級(jí)
| 等 級(jí) | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ |
| 底 波 降低量 | BG/BF | ≤8 | >8~14 | >14~20 | >20~26 | >26 |
| | | | | | | |
注：①在計(jì)算缺陷引起的底面反射降低量時(shí)，應(yīng)扣除4dB/m的材質(zhì)衰減。
②表2僅適用于聲程大于一倍近場(chǎng)區(qū)的缺陷。
7.3 密集區(qū)缺陷等級(jí)見(jiàn)表3。
表3 由密集區(qū)缺陷引起的等級(jí)
| 等 級(jí) | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ |
| 密集區(qū)缺陷占探傷總面積百分比H | 0 | >0~5% | >5%~10% | >10%~20% | >20% |
注：表1~表3的等級(jí)應(yīng)作為獨(dú)立的等級(jí)分別使用。
7.4 如果工件的材質(zhì)衰減對(duì)探傷效果有較大的影響時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行熱處理。
7.5按7.1、7.2、7.3條認(rèn)定級(jí)別的缺陷，如果被探傷人員探定為危害性缺陷時(shí)，可以不受上述條文的限制。
8探傷報(bào)告
探傷報(bào)告不應(yīng)少于以下內(nèi)容。
8.1工件情況：工件名稱、材料牌號(hào)、編號(hào)、材質(zhì)衰減、主要部位尺寸草圖、探傷面的光潔度。
8.2探傷條件：探傷儀型號(hào)、探頭頻率、晶片尺寸（K值）、探測(cè)方向、探傷靈敏度、參考反射體、耦合劑等。
8.3 探傷結(jié)果
8.3.1缺陷位置、缺陷當(dāng)量直徑、底波降低區(qū)及缺陷分布示意圖。
8.3.2缺陷等級(jí)及其他。
8.4 探傷人員的資格證號(hào)、等級(jí)、姓名。報(bào)告簽發(fā)人的資格證書(shū)、等級(jí)、姓名、日期。
附件A
試塊要求
（補(bǔ)充件）
A1 遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)使用，探測(cè)表面為平面時(shí)，應(yīng)采用CS2型標(biāo)準(zhǔn)試塊。
A2 遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)使用，探測(cè)表面為平面時(shí)，應(yīng)采用CS1型標(biāo)準(zhǔn)試塊。
圖A1
A3探傷面是曲面時(shí)，原則上應(yīng)采用與工件具有大致相當(dāng)曲率半徑的對(duì)比試塊，其具體形狀如圖A1所規(guī)定。
附錄B
橫波探傷
（補(bǔ)充件）
B1 橫波探傷僅適用于內(nèi)外徑之比大于等于75%的環(huán)形和筒形鍛件。
B2 探頭
B2.1 探頭公稱頻率主要為2.5MHz，也可用2MHz。
B2.2 探頭晶片面積140~400mm2。
B2.3 原則上應(yīng)采用K1探頭，但根據(jù)工件幾何形狀的不同，也可采用其他的K值探頭。
B3 參考反射體
B3.1為了調(diào)整探傷靈敏度，利用被探工件壁厚或長(zhǎng)度上的加工余量部分制作對(duì)比試塊，在鍛件內(nèi)外表面，分別沿軸向和周向加工平行的V形槽作為標(biāo)準(zhǔn)溝槽，V形槽長(zhǎng)度為25mm，深度為鍛件壁厚的1%，角度為60°。也可采用其他等效的反射體（如邊角反射等）。
B4 探傷方法
B4.1 掃查方法
B4.1.1 掃查方法見(jiàn)圖B1。
圖B1
B4.1.2 探頭移動(dòng)速度不應(yīng)超過(guò)150mm/s。
B4.1.3 掃查復(fù)蓋應(yīng)為探頭寬度的15%以上。
B4.2 靈敏度檢驗(yàn)
從鍛件外圓面將探頭對(duì)準(zhǔn)內(nèi)圓面的標(biāo)準(zhǔn)溝槽，調(diào)整增益，使zui大反射高度為滿幅的80%，將該值在面板上作一點(diǎn)，以其為探傷靈敏度；再移動(dòng)探頭探外圓面的標(biāo)準(zhǔn)溝槽，并將zui大反射高度亦在面板上作一點(diǎn)，將以上兩點(diǎn)用直線連接并延長(zhǎng)，使之包括全部探傷范圍，繪出距離－振幅曲線。內(nèi)圓面探傷時(shí)以同一順序進(jìn)行，但探頭斜楔應(yīng)與內(nèi)圓面曲率一致。
B5 記錄
記錄超過(guò)距離－振幅曲線一半的缺陷反射和缺陷檢出位置。
附錄C
AVG曲線圖
（參考件）
C1AVG曲線參考圖舉例如下：
圖C1 AVG曲線圖（UsIP-11型儀器，Φ24mmK2G）
圖C2 AVG曲線圖（CTS-22型儀器，2.5MHz、Φ20mm）
C2AVG曲線圖必須在CS1和CS2型標(biāo)準(zhǔn)試塊上測(cè)定后繪制。
儀表網(wǎng)手機(jī)版
儀表網(wǎng)小程序
公眾號(hào).jpg)
公眾號(hào)：ybzhan
掃碼關(guān)注視頻號(hào)
采購(gòu)中心
手機(jī)版
官方微信
