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GJB1580A-2004变形金属超声波检验方法.pdf

GJB1580A-2004变形金属超声波检验方法

鱼摆摆Love
2013-12-08 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《GJB1580A-2004变形金属超声波检验方法pdf》,可适用于工程科技领域

变形金属超声检验方法Ultrasonicinspectionofwroughtmetal--发布--实施国防科学技术工业委员会发布GJBA-代替GJB-和GJB-FLGJBA-I目次前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯II范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯规范性引用文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一般要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯检验人员⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯环境条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯设备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯试块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯耦合剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯受检件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯检验规程(或检验图表)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯扫查的进行⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯检验记录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯检验结果的处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯受检件标记⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯受检件的腐蚀防护⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯检验报告⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯纵波检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯检验范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯横波检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯适用性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯评定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯附录A(规范性附录)超声检验仪与探头配用时的使用性能测试方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯附录B(资料性附录)人工反射体的硅橡胶覆型检查方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯附录C(规范性附录)纵波检验用标准试块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯附录D(规范性附录)曲面纵波检验用标准试块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯附录E(规范性附录)横波检验用平表面试块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯附录F(规范性附录)实心圆柱体对比试块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯附录G(规范性附录)圆筒形对比试块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯GJBA-II前言本标准代替GJB-《变形金属超声波检验方法》和GJB-《无损检测质量控制规范超声纵波和横波检验》。本标准与GJB-及GJB-相比主要差别如下:a)对两份标准中不一致的内容进行了统一如工作频率、标准试块的检定周期、受检件表面粗糙度和扫查间距等b)对平底孔加工要求、探头频率的检验要求、液浸槽尺寸的要求等内容进行了修改c)增加了平底孔质量检验方法、专用试块的制作要求、液浸法检验声束入射角的调整方法和要求等内容。本标准的附录A、附录C、附录D、附录E、附录F、附录H、附录G为规范性附录附录B为资料性附录。本标准由中国航空工业第一集团公司提出。本标准由中国航空综合技术研究所、北京航空材料研究院归口。本标准起草单位:中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院、航天所、航空厂。本标准主要起草人:梁菁、史亦韦、何双起、李泽。GJB-《变形金属超声波检验方法》于年月首次发布GJB-《无损检测质量控制规范超声纵波和横波检验》于年月首次发布。GJBA-变形金属超声检验方法范围本标准规定了用超声(纵波或横波)脉冲反射(液浸或接触)检测技术检验变形金属及其制件的一般要求和纵波检验及横波检验要求。本标准适用于锻坯、锻件、轧制件、板材、挤压或轧制棒材、型材以及由其经机加工制成零件的超声检验。规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件其随后所有的修改单(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于本标准然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准。GBT无损检测术语超声检测GBT无损检测超声检验探头及其声场的表征GBT无损检测超声检验测量接触探头声束特性的参考试块和方法GJB无损检测人员的资格鉴定与认证JBT-超声探伤用号标准试块技术条件一般要求检验人员从事超声检验工作的人员应按GJB取得技术资格证书。各级人员只能从事与其技术资格等级相应的工作。环境条件场地超声检验不应在影响正常工作的强磁、震动、高频、灰尘大、有腐蚀性气体及噪音大的场地进行。工作场地应避开明亮的光线。温度及湿度工作场地的温度及湿度应控制在仪器、设备及材料所允许的范围内。设备超声检验仪脉冲发生器和接收器的频率特性应与所用探头相匹配。超声检验仪在经过修理后投入使用前或每年应至少校验一次使用性能以确认其仍满足要求。校验时采用的测试方法见附录A使用性能的最低要求见表。表中的最低要求数据均为仪器与换能器直径不大于mm的MHz探头匹配时的要求。每次校验的数据均应保存备查。针对每一检测对象仪器与探头配用的灵敏度、分辨力和信噪比应满足检验要求。电源在信号幅度调整到显示屏满刻度的情况下电源电压波动引起的信号幅度变化不应超过满刻度的±否则应使用稳压器或更换电池。GJBA-表仪器使用性能的最低要求仪器使用性能最低要求垂直极限满刻度垂直线性上限满刻度的垂直线性下限满刻度的水平极限满刻度水平线性范围不小于满刻度的灵敏度a信噪比a入射面分辨力优于mmb衰减器见附录A中表Aa铝合金材料中埋深不小于mm的直径mm平底孔反射波高至少达到满刻度的,同时噪声水平不大于则视为灵敏度和信噪比满足要求。b入射面分辨力在铝合金标准试块中直径mm平底孔上测定。探头概述探头在投入使用前均应编号并测量其回波频率、距离-幅度特性及声束特性(楔块有弧度的圆弧探头测试方法和要求根据具体情况由使用单位自行确定)。测试方法推荐采用GBT和GBT所有的测试记录均应保存备查。对于频率在MHz~MHz范围内的探头其回波频率与标称值的偏差应在标称值的±以内。在用的纵波探头的距离-幅度特性至少每六个月检查一次斜探头及双晶纵波探头至少每三个月检查一次并与原始曲线比较幅度最大偏差超过的探头不应使用。纵波直探头纵波探头的换能器直径一般应在mm~mm之间。在评定所发现的不连续性尺寸时应采用换能器直径不大于mm的平圆探头。纵波探头的声束特性要求在最后一个声压极大值(Y)处沿相隔˚的四个方向测量时不应有明显的副瓣最小波束直径与最大波束直径(dB点)之比不应小于如图所示。Y最后一个声压极大值Y-最后一个声压极小值图探头距离-幅度曲线距离mmYY反射波高dBGJBA-斜探头用于接触法检验的斜探头应测量入射点和钢中折射角测量的频次应根据扫查的工作量及工作条件来确定。当斜楔经修理或更换以及在测定不连续性的位置时也应检查入射点和折射角。钢中折射角与标称值相差˚以上的探头应修正否则不允许使用。液浸槽及探头操纵装置用于液浸法检验的液槽尺寸应合理应能浸没所检部位并保证探头在所需的工作范围内运动同时也应方便操作。探头操纵装置应能在两个相互垂直的平面内以不超过±˚的误差提供探头角度调节。桥架应有足够的强度以便对操纵装置提供刚性的支持并能平滑准确地将探头定位于所需的位置上。机械装置在按设定的距离扫查时距离偏差应不超过±mmm。扫查间距应满足实际检验的需要。转动夹具应能夹住受检件使其在所要求的扫查速度下作顺时针或逆时针方向的平稳转动。转动夹具应有中心定位装置使受检件和转动夹具同心偏差不应超过mm。试块人工反射体根据检验要求试块中的人工反射体可以选用平底孔、横孔或切槽。其中平底孔是超声纵波检验最基本的反射体。反射体的尺寸可采用常规物理测量方法进行检验或用硅橡胶覆型法进行检验硅橡胶覆型法参见附录B。标准试块用于纵波检验的铝合金标准试块其材质、尺寸及加工要求等应符合附录C的要求。用于纵波和横波检验的钢制号标准试块其材质、尺寸及加工要求等应符合JBT-的要求。标准试块每五年应送检定机构检定一次但使用单位应定期检查试块外观有无影响使用的表面损伤。对比试块概述对比试块材料与受检件的透声性、声速和声阻抗应是相似的。若尺寸、材料等的要求与标准试块相同则标准试块也可用作对比试块。一般情况下检查铝合金、镁合金、钛合金及低合金钢时对比试块的用料可按表选定。但不锈钢、镍基合金、钴基合金检验用对比试块应采用被检件材料来制作钛挤压件检验用试块应采用与受检件相同的挤压材料来制作。表对比试块的制作用料受检件材料对比试块用料铝合金A或A淬火、人工时效镁合金MB钛合金TC退火低合金钢、低合金高强度钢、碳钢及工具钢CrNiMoA退火利用垂直入射超声纵波在检验要求规定的工作频率下进行对比试块材料检验时不应有任何高于噪声信号幅度的回波显示且任何部位由材料引起的底反射幅度变化均不应大于dB。对于每套试块(不少于块)材料在制作前应采用液浸法测定其透声特性的一致性。对每一厚度的试块材料测量将一次底面反射信号幅度提高到前表面反射信号幅度所需的增益量将结果画成分贝值与材料厚度的关系图通过各数据点画出最佳拟合线。对于可接受的一套试块料不应有任何点与此拟合线相差大于±dB(参见图)。对比试块在投入使用前应按图样要求进行检验。检验合格后应进行孔的封堵。使用单位GJBA-应定期检查试块外观有无影响使用的表面损伤。图可用的一套试块用料的声衰减特性纵波检验用试块平表面试块平表面试块的形状和尺寸要求见附录C。对于成套试块在制作后应采用液浸法测定其距离―幅度曲线即测出将每一平底孔回波提高到相同幅度时所需分贝增益值与金属声程的关系通过数据点画一最佳拟合线。对于一套可接受的试块不应有任何点与拟合线相差超过±dB。如图所示。图可接受的一套试块的距离-幅度曲线示例曲面试块曲面试块是在检验曲面时采用的对比试块。曲面试块的形状和尺寸要求见附录D。实心圆柱体应尽量使用与被检件直径相同的棒材制作。通常曲率半径为mm或更大的曲面可使用平面试块。dB最佳拟合线相对幅度dB平底孔埋深mmdB最佳拟合线相对幅度dB材料厚度mmGJBA-横波检验用试块平表面试块用横波检验平表面受检件或异型件的平坦部位时可采用附录E所示的试块。实心圆柱体试块用于圆柱体受检件周向检验的试块可按附录F中的要求制作。圆筒形试块检验壁厚为mm~mm圆筒形受检件时所用试块可按附录G中的G要求制作。检验壁厚不大于mm的圆筒形受检件时可在受检件半径上加工尺寸符合要求的切槽作为反射体槽尺寸由供需双方商定。所用试块可按附录G中的G要求制作。也可在圆筒内外壁上用电火花方法加工的“U”槽的侧面作为反射体其长度、深度和宽度应符合相应技术文件的要求。专用试块在受检件的几何形状决定了需要用实际零件或零件复制件制作对比试块时所有人工反射体都应按纵波或横波检验的具体要求制作。试块标记试块均应作出标记以便识别出材料牌号、孔或槽的尺寸、孔的角度和(或)深度等。耦合剂液浸法可采用清洁水作为耦合剂水中应无气泡及其它妨碍超声检验的外来物。必要时可在水中加入适量的防蚀剂但应确认添加的物质不会对受检件及设备造成损害。接触法所用的耦合剂不应有损于探头和受检件。常用的耦合剂有水、油类、脂类、水溶性凝胶等。耦合剂的粘度及表面润湿性应根据受检件的表面粗糙度来选择应保证声的能量能很好地传入受检件。受检件外形受检件一般应在精加工前完成检验。对于不能一次完成所有部位检验的复杂外形锻件应在原材料、锻件毛坯、机加工各阶段对可能检验的部位分别进行检验。表面状态受检件表面不允许存在影响超声检验的松动的氧化皮、折叠、毛刺、油污等。若个别部位不可能清除应在受检件上作出标记供评定时参考。受检件表面粗糙度对于AAA级检验Ra值应不大于µm对于AA级和A级检验Ra值应不大于µm对于B级检验Ra值应不大于µm。表面车削应采用圆头刀具。由于表面粗糙度本身并不能反映所有的表面特征因此有时可能需要进一步改善表面状态或提出更高的表面粗糙度要求。材料状态一般情况下受检件应在供货的热处理状态下进行检验最终检验应尽可能在制件最终热处理之后进行。对于变形铝合金应在最终热处理之后进行检验若在其它阶段进行应由供需双方商定。进行超声检验的材料其噪声显示信号幅度应比要求检出的最小不连续性显示信号幅度至少低dB。检验规程(或检验图表)概述检验规程应在对受检件的情况进行充分了解的基础上编写。需要了解的内容包括材料牌号、热处理状态、制造方法、加工余量、影响其使用的不连续性种类和最大可能取向、受检部位受力方向及验收要求等。检验规程的内容一般应包括:a)检验单位的名称GJBA-b)规程的编号、编制和修改的日期、编制规程依据的文件号c)受检件的名称、图号、检验工序号、材料牌号及热处理状态d)采用的检测技术e)受检件的草图图上应标明检验部位、超声入射面及其粗糙度由于某种原因(如盲区、形状等)不连续性不能被发现的区域各部位的验收等级f)超声检测仪及配用设备的型号g)探头型号及探头的其它重要参数h)耦合剂的名称及牌号i)检验仪和探头操纵装置的调整包括所用对比试块的编号j)探头相对于受检件表面的位置、扫查方式、扫查速度及扫查间距k)不连续性的评定方法及验收要求l)标记的部位及方法m)其它需要说明的情况。声束入射方向和入射面的选择入射方向的选择应使声束中心线与不连续性反射面特别是与最大受力方向垂直的不连续性反射面尽可能垂直。上述不连续性反射面的最大可能取向应根据成型工艺和组织的情况来确定。一般情况下:a)锻件、挤压件、棒材和板材声束应垂直于流线方向b)横截面长边和短边长度比小于׃的矩形截面体应沿横截面的长边和短边方向进行检验c)正方形自由锻件至少在三个相邻的面进行检验。检验频率的选择对于给定的受检件超声检验频率应根据要求发现的不连续性的性质、尺寸以及受检件的材质等情况来选择。注:一般情况下较高的频率可提高声束指向性、提供较好的纵向和横向分辨力较低的频率可提供较好的穿透能力和提高探测取向不甚有利的平面型不连续性的能力。扫查速度的选择采用的扫查速度应保证在所要求检测的金属声程处规定等级的最小尺寸不连续性能得到可重复的显示在自动记录时能可靠地启动调定的报警或记录装置。在一般情况下目视监测时的扫查速度不宜超过mms。扫查的进行扫查应按照检验规程进行。在每次检验开始前和结束后、在仪器的调整或插接件有任何改变时均应检查仪器及探头操纵装置的调整情况。当连续工作时建议根据具体情况和要求增加仪器设备的检查频度。如发现调整得不正确或发现设备有问题则在发现有问题之前和上次调整之后所检验过的全部受检件应重新检验。检验大型件时在检验每一件的前后均应检查调整情况。在检查形状规则及上下面平行的受检件如板、棒、挤压件时可将报警或自动记录与目视监测超声仪显示屏结合使用。检验记录检验记录的内容一般应包括:a)送检单位及送检日期b)受检件名称、图号、零件号、炉批号、工序号及数量c)所采用的检验规程编号d)所用的仪器、探头、试块、耦合剂e)检测灵敏度的调整情况包括声传输修正情况GJBA-f)任何反射波高超过所规定验收要求的不连续性的平面位置、埋藏深度、波高超出的分贝数以及其它认为有必要记录的内容g)检验人员及检验日期。检验记录应编号保存保存期限按有关单位的规定。检验结果的处理所含不连续性超过规定要求的受检件应属不符合要求件。但对于需机加工的零件当不连续性指示超过规定要求时只要在以后的加工中可以除去则是允许的。对于这样的受检件应做详细核查对不连续性准确定位以确认可被加工掉。详细情况应在检验记录和报告中说明。受检件标记所有受检件均应作出明显标记。对于符合验收要求的受检件标记的方法和部位应不影响受检件的使用且在后续加工中不被去除。如后续加工中可能会去除所做标记或在锭、节号齐全的情况下可在书面报告中用文字或符号说明。根据具体情况经允许可采用钢印、腐蚀等标记方法。对于因表面粗糙度或功能要求不宜采用钢印、腐蚀方法时可采用其它的替代方法如涂色法或标签法。受检件的腐蚀防护检验完成后应及时清除受检件上的耦合剂。对于液浸法受检件在槽中的时间不应超过检验所需的时间。在完成检验后受检件应从槽中取出并使其干燥。所有精加工件在干燥后均应涂上防腐剂。检验报告检验报告一般应包括以下内容:a)报告编号b)送检单位c)受检件名称、图号及编号、材料牌号d)检验规程的编号e)验收要求f)不符合验收要求的不连续性的位置、当量尺寸及分布示意图g)评定结论h)检验人员、审核人员、专业负责人及日期等。检验报告应至少一式两份由检验单位和送检单位各持一份检验报告应作为质量档案保存。纵波检验检验范围检验至少应包括使声束垂直入射到与主流线平行面的扫查。当入射面分辨力不足以分辨靠近声入射面的不连续性时应从对面进行附加的扫查或制定另外的分区要求。必要时可由供需双方商定另外的附加扫查(如使用横波)或增大加工余量。在未给定声入射面加工余量的情况下入射面分辨力的要求见表但对于铝合金锻件入射面分辨力的要求见图。表入射面分辨力要求入射面分辨力要求mm受检件厚度hmm锻件(铝合金锻件除外)其它材料<≤≤≥~≤≤h≥h或取小值GJBA-图铝合金锻件入射面分辨力要求对于每一检查方向若最大有效金属声程使得仅从一面检验无法探出所规定验收等级的最小不连续性则应从对面进行再次检验。检验仪器灵敏度的调整可用两块带平底孔的试块来调整仪器灵敏度第一块中平底孔孔底与声入射面的距离(埋藏深度)应不大于受检件入射面的加工余量第二块的高度应与受检部位材料厚度相同而在其底面所钻平底孔的深度应不大于受检件底面的加工余量在可以确认底面分辨力满足要求的情况下也允许采用与第二块试块规定的平底孔埋深相同或稍大但孔深大于受检件底面加工余量的试块。平底孔直径由所规定验收等级决定。一般情况下应使来自任一试块中平底孔的反射波高至少为显示屏满刻度的。除非另有规定超声检验仪的“抑制”应处于关闭位置。传输修正在对比试块与受检件之间存在有声传输特性的差异时应考虑进行声传输修正。修正值一般可通过比较试块的底面反射幅度值与受检件等厚度部位的底面反射幅度值的分贝差来确定。若对比试块与受检件之间传输修正值超过±dB则该对比试块不应采用。若对比试块与受检件之间传输修正值在±dB以内可不进行修正但应得到需方的同意。液浸法检验时液程和声束入射角度的调整液程的调整可用的两试块来确定液程应以达到最佳分辨力和最佳穿透力的组合为原则且应使受检件的二次前表面反射出现在一次底面反射之后。调节灵敏度、扫查受检件及评定不连续性时所用液程相差不应超过±mm。声束入射角度的调整在纵波直入射检验时一般通过调节声束入射角使入射面的反射信号幅度最高此时可认为声束垂直于入射面。在采用聚焦探头时可采用多次反射法来进行入射角度的调整。在检验中已确定的角度的变化不应超过±˚。当检查曲面零件时可采用曲面跟踪装置以保证声束的垂直入射。纵波斜入射检验时在将声束入射角调整到垂直入射状态后按要求的角度偏转一旦角度确定角度的变化不应超过±˚。扫查间距的确定对于圆换能器探头分别在所用试块的每一块上调整仪器灵敏度使孔底最大反射波高为显示屏满刻度的然后找出探头沿孔径方向移动时反射波高下降dB的两点间距离即为有效声束宽度。扫查间距不应大于其中较小有效声束宽度的二分之一。对于双换能器纵波探头可在所用对比试块中埋深较小的一块上调整仪器灵敏度使来自孔底的最大反射波高为显示屏满刻度的沿与隔声层取向平行的方向横过平底孔直径移动探头以找出反射波高下降dB的两点间距离。同样在埋深较大的一块上进行测量可得到另一下降dB的从入射面算起的最大尺寸mm入射面分辨力mmGJBA-两点间距离。沿与隔声层取向垂直的方向移动探头进行扫查时扫查间距应不大于两者中较小的有效声束宽度的二分之一。质量验收质量验收等级的规定见表。图样中应指定所要求的等级。当一个零件需用多个等级时在图样上应划出区域并指定所要求的等级。在本标准中未包括的任何其它质量要求应由供需双方另行商定。表超声检验质量验收等级单个不连续性指示多个不连续性指示长条形不连续性指示等级当量平底孔直径mm当量平底孔直径mm间距amm当量平底孔直径mm长度mm底反射损失噪声AAAAAABC不要求不要求由供需双方商定注:单个不连续性指示的幅度超过所要求等级的当量平底孔指示幅度为不符合要求。注:多个不连续性指示中间距小于mm而指示幅度超过所要求等级的当量平底孔指示幅度为不符合要求。注:任何长条形不连续性指示的幅度超过所要求等级的当量平底孔指示幅度和所规定的长度为不符合要求。a间距指任何两个指示的中心间距。检验人员认为影响使用的异常情况应详细记录并提交有关部门分析处理。在所用探头近场距离为N的情况下若平底孔孔底位于大于N的距离时且所有信号幅度值均处于检验仪的垂直线性范围内则不同直径平底孔的反射波高之间的关系见图。不连续性的评定平面位置的确定对于接触法处于探头远场区的不连续性只需将探头在受检件表面移动即可获得不连续性的最大反射波高所在位置也就是不连续性的平面位置。对处于探头近场区的不连续性则应考虑声束横截面内声压的峰值分布。对于液浸法在探头主声束垂直于受检件表面移动获得不连续性的最大反射波高后将一吸声材料的薄片斜靠声入射面移动当移动到反射波高下降dB的位置沿着此薄片的边在入射面上画一直线在其它两个方向上重复同样的操作三条线将在声束入射点处相交此交点即为不连续性的平面位置。埋藏深度的确定用声性能与受检件相同(或声速已知)且厚度已知的材料对检测仪显示屏时基线进行校准后不连续性的埋藏深度可从时基线上反射信号的位置直接读出。也可将上表面反射波与不连续性反射波之间的间距与上、下表面反射波之间的间距相比较计算出不连续性深度与受检件厚度之比在测量出受检件厚度后计算出不连续性的埋藏深度。对于液浸法当探头声束不垂直于入射面时在按确定声束入射点后根据探头声束入射角求出声束在受检件中折射角亦可计算出不连续性的埋藏深度。当量尺寸的评定GJBA-a相邻孔径的分贝差。图幅度与平底孔大小间的关系若不连续性的埋深与平底孔的埋深相同可将不连续性反射波高与平底孔的反射波高直接比较。此时若不连续性反射波高与平底孔的反射波高相同则该平底孔的尺寸即为不连续性的当量尺寸。若不连续性反射波高与平底孔的反射波高不相同应用衰减器记录下两者的分贝差。在进行比较时仪器的调整、用液浸法时液程的深度均应相同。且一般波高应调整到显示屏满刻度的~之间。若不连续性的埋深与所有试块中的平底孔的埋深均不同则可用两个埋深与之相近的试块用插入法进行评定不允许使用外推法。必要时可利用能使不连续性位于远场区的探头。在声束垂直入射到受检件表面时由于可能存在不连续性的不同取向使所获得的不连续性反射波高可能并不是可获得的最大反射波高。对于液浸法可从不同角度对不连续性进行评定对于接触法可通过对背反射损失的监测来判断。在可能的情况下还应从背面对不连续性进行评定。因为不连续性的反射能力随声束入射方向的不同可存在很大差异。不连续性长度的评定对于长条形不连续性在有必要对其长度作出评定时可按下述方法进行:a)探头在试块上移动使来自平底孔孔底的反射波高达到最大平底孔与不连续性的埋深相同平底孔的直径应符合表中关于长条形不连续性当量平底孔直径的规定调节仪器的衰减器使平底孔的反射波高为显示屏满刻度的沿平底孔径向移动探头直至反射波高降至显示屏满刻度的然后反方向移动探头经过的波高点直至再次降至。记下两个之间的距离Lb)在仪器调整不变的情况下将探头移放在长条形不连续性一端的反射波高为满刻度的点上然后将探头移放在长条形不连续性另一端的反射波高为满刻度的点上记下两点之间的距离Lc)不连续性的长度按(L-L)评定。底反射损失的评估在扫查过程中对噪声幅度高于正常噪声一倍处或底反射波高明显下降处以及重要零件在形状允许的任何部位均应进行底反射损失的评估。评估的方法为:在正常组织的相同或相似零件的相应部位上用衰减器将底反射信号幅度降至显示屏满刻度的然后将探头放在受检件上以确定背反射的损失。应观察入射点和背面情况平底孔直径mmdBa直径,mm面积,mm相对幅度(线性放大器)平底孔面积比︰幅度相差dB平底孔直径比︰幅度相差dB相对回波幅度dB----%%%%%%%%%%%%%%%GJBA-以确定底反射损失不是由表面状态或上下面的不平行引起的。横波检验适用性横波检验主要用于受环向应力、扭曲载荷或弯曲载荷的关键零件和相应的原材料以及不连续性的取向与入射面成较大夹角时。检验平表面受检件除非另有规定用横波扫查截面厚度不小于mm的平表面零件或异形零件的平面部位时采用˚±˚的折射角而当截面厚度小于mm时采用˚±˚的折射角。实心圆柱体受检件圆柱体锻件或轧制件应采用纵波检验必要时再增加横波检验。对于直径mm以上的实心圆柱体的纵波检验可采用附录D中的柱面对比试块进行灵敏度调整垂直纵轴进行扫查用以探出圆柱体中心或靠近中心处的不连续性。横波检验可使用附录F所示试块如图、图所示用指定的横孔调整灵敏度。d探头偏置距离r圆柱体半径图圆柱体的斜入射周向检验示意图α边缘声束在柱面的入射角图用接触法横波对圆柱体进行周向检验示意图探头入射声束折射声束dr有机玻璃斜楔棒探头换能器αGJBA-对用于重要零件(如高速旋转件)、直径为mm~mm的实心圆柱体(含棒材)可用图所示方法进行纵波检查用附录D所示试块进行灵敏度调整但尺寸B部分可不用。再按图所示的方法进行周向斜入射横波扫查每一受检件需进行顺时针和逆时针或将纵轴作˚转向后的横波检查。以附录F所示试块中的横孔进行灵敏度调整。也可用液浸法进行检验。在所有情况下均应对整个圆柱面进行扫查扫查间距应不超过声束有效宽度的二分之一。当出现稳定的反射信号并判定不是由表面状态引起的均应作出标记。图用双探头对圆柱体进行径向检验示意图圆筒形受检件纵向不连续性用液浸法检验时应使纵波声束从外圆周入射可采用倾斜或偏置探头的方法获得所需的折射角。图给出了折射横波的中心声束与受检件内壁相切时的情况。调整的步骤为:将附录G中所示的试块放在转动夹具上使其能绕纵轴作平稳的旋转。调节探头位置使探头位于垂直于受检件的纵轴操纵探头使受检件表面反射波幅度最大并保证在扫查区内受检件两端的液程相同。按图所示倾斜或偏置探头直至规定的人工反射体的反射波高最大。调节检测仪的增益使该反射波的幅度为显示屏满刻度的。φθ中心声束的入射角和折射角VLM水中纵波速度VSM圆筒壁中横波速度d探头中心声束轴的偏置距离R圆筒形受检件外径r圆筒形受检件内径图检验圆筒形受检件时探头调节示意图有机玻璃斜楔发射棒接收φVLMθdθφ探头水聚焦纵声束φRRrrθφsinsinSWMVVL=RVVd)(sinSWLMθ=GJBA-对于给定的直径和壁厚探头调整完毕后每一受检件都应进行顺时针方向的横波检验和逆时针方向或将纵轴作˚转向后的横波检验。扫查间距应不超过有效声束宽度的二分之一。当出现稳定的反射信号并判定不是由表面状态引起的均应作出标记。评定对于斜入射的检验一般情况下由于不能确定不连续性反射面的方位不宜仅根据反射波的幅度就对反射体尺寸作出评估。必要时应从不同方向入射以获得更多信息再作评定。GJBA-附录A(规范性附录)超声检验仪与探头配用时的使用性能测试方法A垂直极限和垂直线性的测定将纵波直探头耦合在图A所示试块的检测面上移动探头使孔A的反射波高HA与孔B的反射波高HB之比为显示屏满刻度的∶(设HA>HB)。调节仪器的增益控制旋钮使HA以显示屏满刻度的或更小的增、减量变化。记录HA及相应HB的波高并用图A所示图形表示。垂直极限指的是当增益增大时反射波高HA在显示屏上所能获得的最大高度。垂直线性范围由超过或低于调定点而最先与极限线相交的点来确定。线性上限由相应的HA给出线性下限由相应的HB给出。单位为毫米Φ检测面AB注:试块材料为铝或钢。注:堵孔材料为不溶于水的塑料。图A测量垂直线性用试块形状和尺寸A水平极限和水平线性的测定将纵波直探头耦合到厚度适当、上下表面平行的试块上。调节仪器的增益、扫描延迟和扫描长度控制旋钮以显示出次无干扰的底面反射波然后调节扫描控制旋钮使第三次和第九次底面反射波的前沿分别准确地调定于显示屏水平标尺满刻度的和处。读出并记录其余各多次底面反射波的位置。在测量每一底面反射波的位置之前应将其幅度调到显示屏满刻度的。若第次底面反射波有干扰可以利用六次底面反射波此时可将第二次和第五次底面反射波的前沿调定在水平标尺满刻度的和处。水平极限指的是在显示屏水平标尺范围内可以显示的最大扫描轨迹长度。水平线性范围可用完全落在所规定允许偏差范围(允许偏差不大于满刻度的)内的一组相邻接点的位置来给定。参见图A。GJBA-图A用于确定垂直线性范围的图形图A用于确定水平特性的图形A灵敏度和信噪比的测定将纵波直探头耦合到铝合金试块上该试块中含有埋深不小于mm、直径为mm的平底孔。调节增益使平底孔反射波高达到满刻度的以此评价灵敏度水平并测量此时的噪声水平评价信噪比。HBHA线性极限线理想线性线调定点()例:读出点()偏差为满刻度的理想线性线调定点()底反射次数在荧光屏水平标尺上信号的位置()()()()()()GJBA-若孔底反射波高达到满刻度的时噪声水平低于则可提高增益记录不使噪声电平超过满刻度所保留的可用增益(即灵敏度余量以分贝计)。A入射面分辨力和底面分辨力的测定在仪器校验时入射面分辨力的测定可采用直径mm平底孔的铝合金标准试块。采用换能器直径不大于mm的MHz纵波直探头在孔底反射波高为满刻度而与相邻界面反射波的相交处不大于满刻度的条件下测定可分辨的平底孔埋深。参见图Aa)。在需要时可用图Ab)所示试块测定入射面和底面分辨力试块的材质、平底孔的直径及孔底到相邻界面的距离应根据受检件的要求确定。测定时应采用实际检验所需探头在根据需要所确定的灵敏度下找出平底孔反射波与相邻界面反射波的相交处不大于满刻度时可分辨的平底孔埋深。此时入射面与底面分辨力可用从孔底到相邻界面的最短金属距离、孔径及灵敏度大小来给出。时基线入射面分辨力入射面指示满刻度噪声信号最大为满刻度的底面分辨力参考电平指示孔的指示最小为满刻度的底面信号a)典型图形试块厚度h、孔径及表面粗糙度由检验要求确定孔之间、孔与侧壁之间的距离不应小至引起干涉孔用塞封堵。b)试块示意图图A用于确定入射面及底面分辨力的试块及典型图形A衰减器的校验A将频率为MHz的纵波直探头耦合到平底孔直径为mm、孔底至入射面的金属距离大于探头近场长度的铝或钢试块上并使孔底的反射波高为最大。在所有的衰减器转接开关均处于断开的情况下调节接收器增益控制旋钮使孔底反射波高为满刻度的固定探头位置及增益旋钮的位置。A用衰减器转接开关从dB到dB每次增加dB(或dB由衰减器的最小步进量决定)的衰减量并在“分贝衰减器校验数据记录表”(见图A)的相应位置上记下每一步所得的孔底反射波高作为“A”值。A将衰减器转接开关调到接入dB的衰减量重新调节接收器增益控制旋钮使孔底反射波高为满刻度的(必要时可改用较大反射面)。利用衰减器转接开关从dB到dB每次增加dB(或dB)的衰减量并在“分贝衰减器校验数据记录表”(见图A)的相应位置上记下每一步所得的孔底支撑底面分辨力入射面分辨力hGJBA-反射波高作为“B”值。A将衰减器转接开关调节到接入dB的衰减量将孔底反射波高调节到满刻度的。记下从dB到dB每次增加dB(或dB)的衰减量时孔底反射波高作为“C”值填入图A中。A继续进行衰减器的校验直至衰减量最大。A每一步的数据均落在表A中所注明的范围内为符合要求。表A分贝衰减器校验数据表显示屏满刻度百分数极限衰减量dB标准值最小最大−−GJBA-显示屏满刻度百分数极限记录值衰减量dB标准值最小最大ABC⋯−−图A分贝衰减器校验数据记录表GJBA-附录B(资料性附录)人工反射体的硅橡胶覆型检查方法人工反射体的硅橡胶覆型检查方法如下:a)

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