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1、中华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G B / T 6 4 0 2 一9 1 钢 锻 件 超 声 波 检 验 方 法 代替 G B / T 6 4 0 2 -8 6 S t e e l f o r g i n g s -Me t h o d f o r u l t r a s o n i c e x a m i n a t i o n 1 主题内容与适用范围 本标准规定了 钢锻件超声波检验的方法、 对比 试块、 检验仪器和设备、 检验条件和灵敏度调整、 缺陷 的评定、 质量等级、 检验报告等。 本标准适用于脉冲反射式超声波检验法对厚度或直径大于1 0 0 m m的碳钢及低合金钢一般锻件的
2、 超声波检验。 2 引用标准 Z BY 2 3 ( GB 9 4 4 5 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件 无损检测人员技术资格鉴定通则 3 一般规定 3 . 1 锻件采用超声纵波直接接触法或液浸法检验。 外径与内径之比在1 . 4 以下， 轴向长度超过5 0 m m 的环形或空心锻件， 必要时应预先在技术条件中注明可增加超声横波等检验。 3 . 2 锻件超声波检验人员， 应按G B 9 4 4 5 中的规定进行培训， 取得资格证书。 凡签发检验报告者， 应取 得超声波检验1 1 级或11 级以上资格证书， 并对锻件制造方法及缺陷性质、 形成原因、 特征等具有足够的 知识。 4 对比试块
3、 4 . 1 对比试块用的材料， 应与被检验锻件具有相近的声学性能( 如声速、 声衰减等) 和相近的规格尺寸。 4 . 2 纵波检验用的对比试块， 其平底孔直径分别为2 , 4 , 8 , 1 6 m m， 平底孔深度为2 5 m m， 检测面到平 底孔的金属声程推荐为2 0 , 3 0 , 5 0 , 8 0 , 1 0 0 , 1 2 0 , 1 5 0 , 2 0 0 m m , 4 . 3 检测面是平面时， 选用平面对比试块( 如图1 ) ， 检测面是曲面时， 选择与锻件大致相同曲率半径 ( 0 . 7 -1 . 1 倍的曲率半径) 的曲面对比试块( 如图2 ) , 4 . 4 横波检
4、验用的对比试块其人工缺陷可在内外表面， 分别沿轴向加工成平行的矩形槽， 矩形槽的轴 向长度为2 5 m m， 深度可取被检锻件壁厚的3 %或6 m m ( 取其中小的数值) 。 4 . 5 也可使用与上述对比试块有等效作用的其他试块。 国家技术监督局1 9 9 1 一 1 2 一 1 3 批准1 9 9 2 一 1 0 一 0 1 实施 c s / T 6 4 0 2 一9 1 图 1 平面对比试块示意图 H一试块高度。 L一金属声程。 d 一平底孔直径 c B / T 6 4 0 2 一9 1 图 2 曲面对比试块示意图 R一 试块的曲 率半径 5 检验仪器和设备 5 . ， 探伤仪的性能应
5、符合Z B Y 2 3 0中的规定。 5 . 1 . 1 检测频率范围1 - - - 5 MH z , 5 . 1 . 2 水平线性误差不大于1 %， 垂直线性误差不大于4 肠。 5 . 1 . 3 应具备衰减器， 要求衰减器细调步级不大于2 d B ， 最大衰减量不低于7 0 d B ， 误差不大于1 d B . 5 . 2 采用圆 形晶片的直探头， 其颇率和直径一般按表1 规定， 探头主声束应无双峰， 无歪斜。 表 1 直探头晶片颇率、 直径 颇率, MH z 直径, mm 11 . 2 5 2 03 0 2 - 2 . 5 1 43 0 4 - 5 1 02 5 5 . 3 5 . 3
6、. 1 5 . 3 . 2 5 . 4 横波检验用斜探头， 一般采用方形晶片， 其频率范围 为1 2 . 5 M H z ， 晶片面积为1 4 0 4 0 0 m m 斜探头的斜楔接触面应与检测面形状相一致。 斜探头的折射角一般应为4 5 0 ， 必要时也可为6 0 0 -7 0 o . 探头和仪器的组合灵敏度余量应满足检验要求。 G B / T 6 4 0 2 一9 1 5 . 5 采用液浸法超声波检验时， 其装置需有控制探头角度和液层距离的调节器， 转动时， 其最大偏差能 确保超声波检验灵敏度的需要。 检验条件和灵敏度的调整 1 检验条件 1 . 1锻件检验一般应在锻件热处理之后和钻孔、
7、开槽等加工之前进行。 接触法检验时， 锻件表面粗糙度R . 值应小于3 . 2 f + m， 液浸法检验时， 锻件表面应平整， 无影响 “已6. 6 . 1 . 2 声藕合的氧化皮， 脏物等附着物， 并满足检验要求。 6 . 13 在探头与检测面之间， 应使用合适的桐合剂。 6 . 1 . 4 根据锻件加工工艺， 选择最易发现缺陷的检测面， 一般应从z 个相互垂直的方向进行检验( 如图 3 ) . a.轴形银件 b 。 钻有中 心孔峨件 c 。具有平 行平 面的 硕件d .圈盘形取件 e 简形.件 f .环形俄件 图 3 探测方向示意图 。一探测方向， j 一须商定的方向 6 . 1 . 5
8、横波检验时， 一般应从外表面按顺时针及逆时针方向作全面检验。 6 . 1 . 6 扫查方式分手工扫查和自 动扫查， 探头在检测面的扫查间距， 应保证有1 5 %的声束复盖。 6 . 1 . 7 扫查速度即探头相对锻件的移动速度， 应在1 5 0 m m/ s 以下。 6 . 2 灵敏度的调整 用对比试块法或底波反射法调整灵敏度。 G B / T 6 4 0 2 一引 6 . 2 门对比试块法 6 . 2 . 1 . 1 所用的对比 试块平底孔直径应与有关产品的技术条件相对应， 其金属声程等于或大于锻件厚 度。 6 . 2 . 1 . 2 将上述对比试块中的平底孔回波高度调整至满刻度的4 0 /
9、-8 0 %为检验灵敏度。 6 . 2 . 1 . 3 横波检验时， 灵敏度的调整应从外圆面检测内圆面的人工缺陷， 使人工缺陷的最大回波高度 调整至满刻度的a 0 %， 把该值在面板上作一点， 并作为检验灵敏度， 移动探头检测外圆面的人工缺陷， 使人工缺陷的最大回波也在面板上作一点， 将以上2 点用直线连接并延长， 包括整个检测范围， 从而绘 出距离一 振幅曲线。 6 . 2 . 1 . 4 从内圆面检验时， 检验方法与6 . 2 . 1 . 3 相一致， 但所用斜探头的斜懊接触面要与内圆面曲率 一致 。 6 . 2 . 1 . 5 为便于发现缺陷， 允许在初检验时使用比6 . 2 . 1 .
10、 2 条更高的检验灵敏度进行检验， 但在发现 缺陷后. 必须在规定的检验灵敏度下评定缺陷。 62 . 1 . 6 当锻件厚度或直径较大时， 也可从锻件相对两面进行检验， 这时可用金属声程等于或大于二 分之 一 厚度( 或直径) 的对比试块， 调整检验灵敏度。 6 - 2 . 2 底波反射法 62 . 2 . 1 当检测面与底面平行， 且厚度大于探头近场区的3 倍时， 可使用底波反射法。 6 . 2 - 2 . 2 在锻件上找出可以代表完好锻件材质状态的位置， 把第 1 次底面回波高度调整到满刻度的 4 0 %-s o %， 作为评定回波信号的基准。 6 . 2 - 2 . 3 根据被检验锻件的
11、需要， 按6 . 2 . 2 . 4 或6 . 2 - 2 . 5 条调整灵敏度， 作为检验灵敏度。 6 . 2 - 2 . 4 在检测实心锻件时， 需要提高的增益数值， 按式( 1 ) 计算: 竺耐 A=2 0 I g . 。 。 ，. 。 一 ” . (1) 式中: A 需要提高的增益值， d B ; T被检验部位的厚度或直径, m m; d 平底孔直径， m m; A 波长， m m; 二 圆周率。 6 . 2 - 2 . 5 在检测有中心孔的锻件时， 需要提高的增益数值， 按式( 2 ) 计算 A 一 2 0 I g2 A T , d1 0 Ig 粤 。 . ， ， . 。 ” (2)
12、 式中:R被检部位的外径 被检部位的内径 ， n l 们1书 ， 们 ) n) 。 6 . 2 . 2 . 6 当锻件检验具备一定条件时， 也可采用A V G曲线法。 7 缺陷的评定 7 . 1 )， ; 缺陷的记录与评定 在检验时发现的缺陷回波超过验收基准一6 d B时， 应进行记录。 对于单个分散的缺陷回波， 用当量法和半波高度法评定。 7 . 1 . 2 . 1 利用当量法或其他方法， 测定其当量大小， 并记录缺陷位置和数量。 7 . 1 . 2 . 2 对大于探头直径的线状缺陷和其他缺陷， 利用半波高度法， 沿锻件的周向和轴向， 测定缺陷的 指示长度， 计算缺陷的大小 7 . 1 .
13、3 7 . 1 . 3 . 1 对于密集性缺陷回波， 可利用下列方法评定 在被检件中边长5 0 m m的立方体内， 有5 个以上缺陷回波高度超过产品技术条件规定值的 G B / T 6 4 0 2 一9 1 -6 d B时， 称为密集性缺陷， 并予以记录。 7 . 1 . 3 . 2 利用缺陷回 波出现在扫描线上的位置， 测定密集性缺陷的深度范围。 7 . 1 . 3 . 3 利用探头移动过程中 扫查到缺陷的分布范围， 测定密集性缺陷的平面分布区域。 7 . 1 . 4 横波检验时所发现的缺陷回波高度超过距离一 振幅曲线高度的一6 d B时， 应予记录， 同时应记 录缺陷检出位置及声程。 了
14、. ， . 5 进行检验及缺陷评定时， 必须考虑被检锻件表面粗糙度影响和材料衰减的修正。 71 . 6 缺陷性质的评定， 应根据缺陷回波的静态和动态特征， 以及材料特性， 工艺因素等综合分析， 大 致进行评定， 必要时用其他方法验证。 了 . 1 . 7 根据产品技术条件的要求， 可对锻件底波降低量进行评定。 7 . 2 衰减系数( a ) 的测定 需要作锻件超声波衰减系数测定时， 按下列方法进行。 7 . 2 . 1 在被测锻件上， 选取3 处有代表性部位， 测出第1 次底面回波高度B , 和第2 次底面回波高度B z 的分贝数。 7 . 2 . 2 式中: 衰减系数( a ) 按式( 3
15、) 计算。 B , 一B z 一6 2T (3) a 衰减系数， d B / m m ; T锻件的厚度或直径( T) 3 N ) , m m B B i 第1 次和第2 次底面回 波高度， d B , N探头的近场长度, m m, 8 质t等级 8 . 1 锻件的超声波检验质量等级见表2 , 表 2 质量等级 质量等级 平底孔当量直径 d, d 蕊 22 d毯44 d 落88 d - 1 6 8 . 2 锻件质量允许等级， 应符合相应的技术条件并预先在协议中 规定。 检验报告 锻件检验报告应包括下列内容。 91 锻件的状况 检验锻件名称、 编号、 牌号、 图号、 热处理状态、 主要部位尺寸、
16、重量、 表面粗糙度。 9 2 检验条件 设备、 仪器型号、 探头频率及尺寸和形状( 折射角) 、 检验标准号、 质量等级、 检验方法、 检验灵敏度、 对比 试块及人工缺陷的尺寸和位置( 横波法) 、 藕合 剂、 检验人员及签发报告者姓名、 技术资格等级、 检验 日期。 9 . 3 检验结果 缺陷位置、 当量直径、 缺陷分布草图、 缺陷评定以及其他。 G s / T 6 4 0 2 一 9 1 附加说明 : 本标准由中华人民共和国冶金工业部提出。 本标准由上 海第五钢铁厂负责起草。 本标准主要起草人王槐祥、 饥秀美、 王勇灵。 *草庐一苇草庐一苇*提供优质文档， 如果 你下载的文档有缺页、 模糊
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