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JB5440-91压缩机锻钢零件的超声波探伤

                          中华人民共和国机械行业标准

                                 JB544091

                          压缩机锻钢零件的超声波探伤

1  主题内容与适用范围

    本标准规定了采用A型脉冲反射式超声波探伤仪所进行的探伤方法和缺陷等级分类。

    本标准适用于压缩机锻钢零件(以下简称“工件”)和其他类似锻件的超声波探伤。

    本标准不适用于奥氏体等粗晶材料钢锻件的超声波探伤。

2  引用标准

ZB J04001A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法

ZBY230 A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件

JB3111 无损检测名词术语

3术语

3.1 密集区缺陷

   即在荧光屏扫描线相当于30mm声程范围内同时有3个或3个以上的缺陷反射信号;或是在30mm×30mm的探测面上发现在同一深度范围内有3个或3个以上的缺陷反射信号。

3.2 由缺陷引起的底波降低量BG/BF(dB)

   即无缺陷完好区内的**次底波高度(BG)和有缺陷区域内的**次底波高度(BF)的幅度之比,用dB值表示。

3.3 本标准其他术语符合JB3111的规定。

4探伤人员

  压缩机锻钢零件探伤应由具有一定基础知识和锻件探伤经验,并经考核取得有关部门认可的资格证书者担任。

5探伤器材

5.1 探伤仪

5.1.1 采用A型脉冲反射式超声波探伤仪,其频率范围应在1~5MHz之间。

5.1.2 仪器至少应在满刻度的75%范围内呈线性显示,垂直线性误差不得大于5%

5.1.3 仪器的水平线性、分辨力和衰减器的精度等指标均应符合ZB Y230的有关规定。

5.2 探头

5.2.1 纵波直探头的晶片直径应在10~30mm之间,工作频率为1~5MHz,误差为±10%

5.2.2 横波斜探头的晶片面积应在100~400mm2K值一般取1~3

5.2.3 纵波双晶直探头晶片之间的声绝缘必须良好。

5.3 仪器系统的性能

  仪器系统的灵敏度余量和分辨力应按ZB J04 001的有关规定进行测试。

5.3.1 在工作频率下,纵波直探头的灵敏度余量不得低于30dB,横波斜探头的灵敏度余量按附录A(补充件)A1.2条的规定。

5.3.2 在工作频率下,纵波直探头的分辨力不得低于20dB,横波斜探头的分辨力不得低于15dB

5.4 试块

  标准标块用碳钢或低合金钢锻件材料制作,其衰减系数应与被检工件相同或相近,不得存有大于等于φ2mm平底孔当量的缺陷。

5.4.1 纵波直探头采用的标准试块

5.4.1.1 工件探测距离大于等于1.6倍近场区,应采用纵波直探头。

5.4.1.2 纵波直探头探伤采用的标准试块的形状和尺寸按图1和表1

5.4.2 纵波双晶直探头采用的标准试块

 

               1

                                      1                                 mm

高度H

70

120

170

220

直径D

50

60

80



 

5.4.2.1 工件探测距离小于1.6倍近场区,应采用纵波双晶直探头。

5.4.2.2 纵波双晶直探探作采用的标准试块形状和尺寸按图2和表2

 

                            2

                                       2                                 mm

序号

φ2

φ3

φ4

φ6

 

             L

1

5

2

10

3

15

4

20

5

25

6

30

7

35

8

40

9

45



5.4.3 横波斜探头探伤采用的标准试块的形状和尺寸按附录AA1.3条及图A1的规定。

5.4.4 探伤面是曲面时,应采用与工件曲率半径相同或接近(0.7~1.1倍)的对比试块来测定由于曲率不同而引起的声能损失,其形状和尺寸按图3

 

                    3

5.5 耦合剂

  可采用机油、甘油、油脂等透声性能好,且不损害工件的耦合剂。

6探伤时机及准备工作

6.1 探伤原则上应安排在*终热处理后进行。若因热处理后工件形状不适于超声探伤,也可将探伤安排在热处理前,但热处理后,仍应对其进行尽可能完全的探伤。

6.2 工件应在外观检查合格后,方可进行超声探伤,所有影响超探的油污及其他附着物都应予以**。

6.3 探伤面的表面粗糙度值应为Ra3.2μm

7  探伤方法

  工件超声探伤以纵波直探头和纵波双晶直探头为主要探伤方法。如因受工件形状和缺陷方向的限制,无法单独用纵波探伤进行有效的检测,经供需双方协商同意,可采用附录A规定的横波探伤。

7.1 探测方向

7.1.1 原则上应从探测面上两相互垂直的方向进行,并应尽量查到工件的整个体积。

7.1.2 压缩机主要零件的探测方向如图4所示。

7.2 扫查

7.2.1 应对工件整个探测面进行**连续的扫查。相邻两次扫查其重叠部分约为探头晶片直径的15%

7.2.2 扫查时,探头移动速度不得大于150mm/s

7.2.3 因工件几何形状所限而扫查不到的区域,应在探伤报告中予以注明。

7.3 工件材质衰减系数的测定

7.3.1 在工件无缺陷完好区域,选取三处探测面与底面平行且有代表性的部位,调节仪器使**次底面回波幅度(B1)为满刻度的50%,记录此时衰减器读数。再调节衰减器,使**次底面回波幅度(B2)为满刻度的50%,两次衰减器读数之差即为(B1-B2)的dB差值。

7.3.2 衰减系数的计算公式为:

                    a=[(B1-B2)-6dB]/2S

式中:a-衰减系数,dB/m

      (B1-B2)-两次衰减器的读数之差,dB

      S-工件的探测声程,m

7.3.3 工件上三处部位衰减系数的平均值即作为该工件的衰减系数。

7.4 探伤灵敏度的确定

 

 

                    4

 

7.4.1 纵波直探头探伤灵敏度的确定

  当被探部位的厚度大于探头的1.6倍近场区时,原则上可选用底波(采取AVG计算法)确定探伤灵敏度。对由于几何形状所限,不能获得底波者,可直接采用试块法确定探伤灵敏度。

7.4.2 纵波双晶直探头探伤灵敏度的确定

    根据需要选择不同直径平底孔的试块,并测试一组不同探测距离的平底孔(至少6个)。调节衰减器,使其中*高的回波幅度达到满刻度的80%。不改变仪器的参数,测出其他平底孔回波的*高点,将其绘在荧光屏上,连接这些点,即是对应于不同直径平底孔的纵波双晶直探头的距离-幅度曲线。

7.4.3 补偿

7.4.3.1 表面粗糙度补偿:在探伤和缺陷定量时,应对由表面粗糙度引起的能量消耗进行补偿。

7.4.3.2 材质衰减补偿:在探伤和缺陷定量时,应对由材质衰减引起的探伤灵敏度和缺陷当量的变化进行衰减补偿。

7.4.3.3 曲面补偿:对于探测面是曲面的工件,可采用与工件曲率半径相同或接近(0.7~1.1倍)的对比试块,否则应补偿因曲率不同引起的声能损失。

7.4.4 探伤灵敏度一般不低于工件*大探测距离处的φ2mm平底孔当量。

7.5 探伤灵敏度的复查

    探伤中,应核查探伤灵敏度,发现探伤灵敏度有改变时,应重新调整。当增益电平降低2dB以上时,应对上一次校准以来所检查的工件进行复探;当增益电平升高2dB以上时,应对所有记录缺陷进行重新定量。

8缺陷检测

8.1 缺陷当量的确定

8.1.1 采用AVG计算法确定缺陷当量。对位于近场区不能用上述方法确定缺陷当量的,可以利用双晶直探头,采用不同直径平底孔的试块,通过比较法来确定缺陷当量。

8.1.2 密集区缺陷和单个大缺陷的边界可利用半波高度法来确定。

8.1.3 计算缺陷当量时若材质衰减系数超过4dB/m,应进行修正。

8.2 缺陷记录

8.2.1 记录当量平底孔直径超过φ2mm的单个缺陷的位置和波幅。

8.2.2 记录当量平底孔直径超过φ2mm的密集区缺陷,及其*大缺陷的位置和分布,密集区缺陷面积以30mm×30mm的方块作为*小度量单位。

8.2.3 记录由缺陷引起的底面回波降低量及其分布范围。

8.2.4 虽不属于上述情况,但探伤人员能判定是危害性的缺陷也应予以记录。

8.2.5 应记录材质衰减系数。

9缺陷等级分类

9.1 单个缺陷的等级分类按表3规定。

                                      3                                 mm

   

1

2

3

4

5

6

7

8

缺陷当量直径

2

>2~3

>3~4

>4~5

>5~6

>6~8

>8~10

>10



9.2 由缺陷引起的底波降低量等级分类按表4规定。

                                      4                                 dB

    

1

2

3

4

5

底波降低量(BG/BF

8

>8~14

>14~20

>20~26

>26



9.3 密集区缺陷等级分类按表5规定。

                                      5                                  %

  

1

2

3

4

5

密集区缺陷面积占探伤总面积的百分比

0

>0~5

>5~10

>10~20

>20



 

9.4 3、表4、表5的等级在评定工件质量时,应作为独立的等级分别使用。

9.5 对于被探伤人员判定为危险性的缺陷,其分级不受上述条文的限制。

10 探伤报告

  探伤报告应包括下述内容:

  a. 委托探伤的单位,探伤报告编号,签发日期;

  b. 锻钢件的名称、编号、材料牌号、热处理状态、探伤面的表面粗糙度、工件尺寸草图;

  c. 探伤仪的型号、探头型号、探伤频率、耦合剂、探伤灵敏度和扫查方式;

  d. 在草图上,标明检测区域。如有因几何形状限制而检测不到的部位也必须在草图上标明;

  e. 缺陷的类型、尺寸和位置;

  f. 缺陷等级和探伤结论;

  g.探伤人员和审核人员签字。探伤人员的资格证号、等级和日期。

附录A

横波检验

(补充件)

A1 检测设备

A1.1 仪器和探头的性能应符合5.1条、5.2条及5.3条的要求。

A1.2 仪器和探头的组合灵敏度余量在达到所探工件*大检测声程时不得低于10dB

A1.3 校正试块的形状和尺寸按图A1和表A1

 

                       A1

                                      A1                           mm

材料公称厚度

试块厚度T

25

25

>25~50

50

>50~100

100

>100~150

150

>150~200

200



A2 距离-幅度曲线的制作

  利用图A1所示的基本校正标块,采用斜探头,探测试块深充位置分别为T/4T/23T/4的横孔,分别找出各个*大反射波幅点位置,并在荧光屏上标记出来,连接这些点就得到其距离-幅度曲线。

A3 扫查

  斜探头至少应在探伤面上相互垂直的两个方向进行扫查。在扫查时,应不断偏转探头,偏转角度不得少于15°。

A4 缺陷记录

A4.1 记录回波幅度超过距离-幅度曲线的缺陷,并测定其几何尺寸和位置。

A4.2 探伤人员认为有必要记录的危害性缺陷。

A5 验收标准

  验收标准应由供需双方商定。

A6 探伤报告

  探伤报告应按本标准第10章的规定。

 

附加说明:

本标准由国内压缩机标准化技术委员会提出。

本标准由机械电子工业部合肥通用机械研究所归口并负责起草。

本标准主要起草人袁榕。

机械电子工业部1991-07-22批准

1992-07-01实施

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公司法律顾问: 叶春律师 律师执业证:10101200710861398

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