【机械行业标准(JB)】 重型机械通用技术条件 第15部分：锻钢件无损探伤

ICS25.120.20
备案号：21709—2007
中华人民共和国机械行业标准
JB/T5000.15—2007
代替JB/T5000.15—1998
重型机械通用技术条件
第15部分：锻钢件无损检测
Heavy mechanical general techniques and standardsPart15:Non-destructive inspection of forged steel2007-08-28发布
2008-02-01实施
中华人民共和国国家发展和改革委员会发布前言
1范围..
2规范性引用文件
3术语和定义，
4—般要求.
4.1选择原则.
4.2检测档案，
4.3检测人员，
5超声波检测及其质量等级
检验依据
仪器设备
耦合剂.
5.6系统组合性能的测试
检测前锻件的准备，
5.8检测规程.
5.9缺陷的记录，
质量等级
超声波检测报告
6磁粉检测及其质量等级
检验依据
检测表面要求
检验时期..
设备和磁粉
磁化方法.
灵敏度试片
磁场强度、
磁粉、磁悬液的施加。
磁痕分类
记录限和验收标准，
磁粉检测报告
7渗透检测及其质量等级
7.1检验依据，
7.2检测表面要求.
检测材料
+....-..4.....
JB/T5000.15--2007
JB/T5000.15—2007
7.4对比试块
7.5渗透检测方法分类及选用，
7.6操作规程..
7.7液痕分类。
7.8记录限和验收标准
7.9渗透检测报告
附录A（规范性附录）锻钢件横波检测方法和质量验收要求，A.1适用范围
校验试块
检测灵敏度调节
检测操作.
记录及评定
螺线管法，
磁轭法。
直接缠绕法，
直接通电法
导体感应法，
导线穿孔感应法
触头法
3A型灵敏度试片
图9C型灵敏度试片
磁场指示器
线性磁痕的分类，
铝合金对比试块
线性液痕的分类
V形校正槽示意图
检测扫查方向示意图
JB/T5000《重型机械通用技术条件》分为15部分：第1部分：产品检验：
第2部分：火焰切割件：
一第3部分：焊接件；
第4部分：铸铁件；
一第5部分：有色金属铸件：
第6部分：铸钢件；
第7部分：铸钢件补焊；
第8部分：锻件；
-第9部分：切削加工件；
第10部分：装配；
第11部分：配管：
第12部分：涂装；
第13部分：包装：
第14部分：铸钢件无损检测：
第15部分：锻钢件无损检测。
本部分为JB/T5000的第15部分。JB/T5000.15—2007
本部分代替JB/T5000.15—1998《重型机械通用技术条件锻钢件无损探伤》。本部分与JB/T5000.15—1998相比，主要变化如下：-将缺陷信号的分类和定义进行了修订；将缺陷质量等级、记录限和验收限进行了修订。本部分的附录A为规范性附录。
本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由机械工业冶金设备标准化技术委员归口。本部分起草单位：中国第二重型机械集团公司。本部分主要起草人：范吕慧、赵晓辉、陈冲。本部分所代替标准的历次版本发布情况：JB/T5000.15—1998。
1范围
重型机械通用技术条件
第15部分：锻钢件无损检测
JB/T5000.15--2007
JB/T5000的本部分规定了锻钢件的超声波、磁粉和渗透检测方法及其质量等级。本部分适用于重型机械用锻钢件的无损检测。采用本部分规定的无损检测方法，可能会涉及危害性材料、操作及设备，参加无损检测人员应遵守有关安全防护和保健规程。
对锻件无损检测的方法、部位及质量等级应在锻件图样、技术文件和订货技术条件中注明。2规范性引用文件
下列文件中的条款，通过JB5000的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T5097黑光源的间接评定方法（GB/T5097—1985，eqV3059：1974）GB/T11259超声波检验用钢制对比试块的制作与校验（GB/T11259—1999，eqVASTME4281992)
JB/T8290
磁粉探伤机
JB/T9214A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法JB/T9216
控制渗透探伤材料质量的方法（GB/T9216—1999，eqvISO3453：1984）A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件（JB/T10061—1999，eqVASTME758JB/T10061
JB/T10062超声探伤用探头性能测试方法3术语和定义
下列术语和定义适用于本部分。3.1
单个缺陷singledefect
间距大于50mm，当量直径不小于起始记录当量的缺陷。3.2
密集区缺陷aclusterofdefects
在荧光屏扫描线相当于50mm声程范围内同时有五个或五个以上缺陷反射信号：或在50mm×50mm检测面上同一深度内有五个或五个以上缺陷反射信号。3.3
延伸性缺陷extendeddefect
缺陷连续回波高度至少在一个方向上不得低于起始记录当量值，其延伸长度应大于缺陷容许的最大当量直径。延伸性缺陷的延伸尺寸采用半波高度法测定（6dB法）。在测定延伸尺寸时应考虑探头的声域特性进行修正。
JB/T5000.15--2007
缺陷引起的底波降低量BG/BF（dB）lossofbackreflectioncausedbydefectsBG/BF（dB）在缺陷附近完好区内第一次底波幅度BG与缺陷区内第一次底波幅度BF之比，用声压级（dB）表示。
4一般要求
4.1选择原则
4.1.1检测方法和质量验收等级的选择应就锻件的具体使用和种类确定，并符合相应技术文件的要求，4.1.2凡要求用表面检测的铁磁性锻件，应优先选用磁粉检测方法。若因结构形状及资源条件等原因不能使用磁粉检测时，才选用渗透检测。4.2检测档案
4.2.1当按本部分对锻件进行检测时，必要时可按本部分的规定制定出符合有关规范要求的无损检测规程。
检验程序及结果应正确、完整并有相应责任人员签名认可。检测记录、报告等保存期不得少于4.2.2
五年。五年后，若用户需要可转交用户保管。4.2.3检测档案中，对于检测人员承担检测项目的相应资格等级和有效期应有记录。4.2.4检验所用仪器、设备的性能应定期检定，并有检定记录，合格后才能使用。4.3检测人员
4.3.1凡从事无损检测的人员，应持有国家相关部门颁发的相应资格证书。4.3.2无损检测人员技术等级分为高、中、初级。取得不同无损检测方法的各技术等级人员只能从事与该等级相对应的无损检测工作，并负相应的技术责任。4.3.3凡从事无损检测工作的人员，除具有良好的身体素质外，视力必须满足下列要求。4.3.3.1校正视力不得低于5.0（小数记录值为1.0），并一年检查一次。4.3.3.2凡从事表面检测工作的人员不得有色盲。5超声波检测及其质量等级
5.1检验依据
5.1.1用户或设计工艺部门对锻钢件超声波检测的有关要求。5.1.2建立灵敏度的方法、仪器设备的选用、性能的测试等应与本部分中规定一致。5.2仪器设备
5.2.1使用脉冲反射式超声波探伤仪，至少具有1MHz5MHz的频率范围。5.2.2超声波探伤仪的垂直线性至少在屏高80%内呈线性显示，其误差在土5%以内，水平线性误差为土2%。仪器的线性应按JB/T10061的要求进行检定。5.2.3仪器的灵敏度余量应在30dB以上，其测定方法按JB/T10061的要求进行。5.3探头
5.3.1各种探头应在标定的频率下使用，原则上采用2MHz～2.5MHz、晶片直径10mm~30mm的直探头。斜探头的折射角应为35°～70°，斜探头的有效晶片面积应为20mm2~625mm2。5.3.2探头主声束应无明显的双峰，声束线偏斜应小于2°。5.3.3可更换其他探头来评定缺陷和对缺陷准确定位。5.3.4探头性能测试方法按JB/T10062的规定。5.4耦合剂
5.4.1耦合剂应具有良好的润湿性，可使用全损耗系统用油、甘油、浆糊或水作为耦合剂。对于成品锻件推荐使用全损耗系统用油L-AN46作为耦合剂，5.4.2不同的耦合剂不能进行对比，因此，检测系统性能测试、灵敏度调节和校正等必须和检测时使2
用的耦合剂相同。
5.5试块
JB/T5000.15—2007
5.5.1试块应采用与被检工件相同或近似声学性能的材料制成。该材料用直探头检测时，不得有大于62mm平底孔当量直径的缺陷。
5.5.2校准用反射体可采用平底孔和V形槽等，校准时探头主声束应对准反射体，且与平底孔的反射面相垂直，与V形槽轴线相垂直。5.5.3试块的外形尺寸应能代表被检工件的特征，试块厚度应与被检工件的厚度相对应。其误差不超过探测厚度的10%。
5.5.4试块的制造要求应符合GB/T11259的规定。5.5.5现场检测时，也可采用其他型式的等效试块。5.6系统组合性能的测试
系统组合性能的测试按JB/T9214的规定。5.7检测前锻件的准备
5.7.1除定货时另有规定外，轴类锻件径向检测时应加工出圆柱形表面，轴向检测时两端面应加工成与锻件轴向垂直的平面，饼形和矩形锻件其表面加工成平面，且相互平行。5.7.2除定货时另有规定外，锻件表面的粗糙度Ra值不得超过6.3um。5.7.3锻件检测面应无异物存在，如氧化皮、油漆、污物等。5.8检测规程
5.8.1一般规则
5.8.1.1除由于倒圆、钻孔等造成锻件的截面和局部外形改变而不可能进行检测外要尽可能对整个锻件进行超声波检测。
5.8.1.2锻件应在力学性能热处理后（不包括去应力处理）、精加工成形前进行超声波检测，如果经热处理后锻件的外形不可能进行全面检测，则允许在性能热处理前进行超声波检测，但热处理后应尽可能全面地对锻件进行超声波复检。5.8.1.3探头每次移动至少有15%的重合，以确保能完全扫查整个锻件。探头扫查速度：手工操作时不得超过150mm/s，自动检测时不得超过1000mm/s。要尽可能在两个相互垂直的方向上对锻件的所有截面进行扫查。5.8.1.4
对于饼形锻件，除至少从一个平面扫查外，还应尽可能从圆周面进行径向扫查。5.8.1.5
对于圆柱形实心或空心锻件进行检测时，除要从径向进行扫查外，还应从轴向进行辅助扫查。5.8.1.6
对于环形和筒形锻件的检测，要同时参照附录A执行。5.8.1.7
制造厂或用户进行复查或重新评定时，要尽可能用可比较的仪器、探头和耦合剂。5.8.1.8
锻件检测可在静止状态下进行，也可在转动状态下（用车床或转胎转动）进行。如果用户未5.8.1.9
作规定，制造厂可以任意选择。5.8.1.10锻件厚度大于400mm时，应从相互平行的相对面进行检测5.8.2检测灵敏度
5.8.2.1原则上采用AVG法确定检测灵敏度，对于因几何形状所限和探测厚度接近近场区长度的锻件则采用试块比较法
5.8.2.2检测灵敏度以起始记录当量值为准，其基准波高不得低于满屏高的40%。5.8.2.3对缺陷进行评定时，应在锻件完好部位调节评价灵敏度。5.8.2.4检测灵敏度的重新校验
a）遇下列情况之一时，必须对检测灵敏度进行重新校验：校正后的探头、耦合剂和仪器旋钮等发生任何改变时：外部电源电压波动较大或操作者怀疑检测灵敏度有变动时3
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连续工作达4h及工作结束时。
b）当检测灵敏度降低2dB以上时，应重新对锻件进行全面复探；提高2dB以上时，应对所有的记录信号进行重新评定。
5.8.2.5检测灵敏度的调节方法：a）对于实心圆柱形和检测面与反射面平行的锻件，当声程大于3倍近场时计算所需增加的dB值应使用式（1)。
dB=201g
式中：
s—声程，单位为mm；
a-波长，单位为mm
$—一检测灵敏度当量直径，单位为mm。b）对于空心圆柱形锻件，当声程大于3倍近场时，计算所需增加的dB值应使用式（2)。2元.S±101g
dB=201g
式中：
D—-工件外径，单位为mm；
d一工件内径，单位为mm;
内孔探测，凹面反射：
工件外圆径向探测，凸面反射。5.8.3锻件可探性的测定
当检测灵敏度确定之后，以检测灵敏度为基准，信噪比大于或等于6dB，则认为该锻件具有足够的可探性，否则由供需双方协商处理。5.8.4材质衰减系数的测定
5.8.4.1当声程大于3倍近场时，在锻件无缺陷区域内，至少选取三处具有代表性的部位测出B/B2之dB差值，即第一次底波高度B,与第二次底波高度Bz之间的dB差值。材质衰减系数α（dB/mm）的计算应按式（3）。α=B/B-6免费标准bzxz.net
式中：
一声程，单位为mm。
5.8.4.2当材质衰减系数o超过0.004dB/mm时，必须对检测结果给予修正。5.8.5远场区声束直径的计算
6dB声束直径的计算应使用式（4)。式中：
T一品片直径，单位为mm：
6dB声束直径，单位为mm。
5.8.6缺陷当量大小的确定
5.8.6.1AVG法定量
当声程大于3倍近场时，计算缺陷当量直径的大小应使用式（5）。2.元.x
+2α(x-S)
B/B,=20lg
元S·
（3）
（4）
式中：
材质衰减系数，单位为dB/mm；
x缺陷深度，单位为mm；
一缺陷当量直径，单位为mm；
B/B底波与缺陷回波的dB差，单位为dB。5.8.6.2试块法定量
a）当声程大于3倍近场时，计算缺陷当量直径的大小应使用式（6)。4=401gx+2αx-2αxx
式中：
缺陷与试块平底孔之dB差值，单位为dB，材质衰减系数（对比试块），单位为dB/mm：α缺陷处材质衰减系数，单位为dB/mm；平底孔的深度，单位为mm。
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·（6)
b）当声程小于3倍近场时，应用试块直接比较或用实测的AVG曲线来定缺陷当量直径的大小。5.9缺陷的记录
5.9.1记录当量直径不小于起始记录当量的缺陷及其在锻件上的坐标位置。5.9.2密集区缺陷的记录：
a）记录密集区的分布范围。
b）记录密集区中最大当量直径的缺陷深度、当量及其在锻件上的坐标位置。5.9.3延伸性缺陷的记录：
记录延伸性缺陷的深度、长度范围、最大当量及起点和终点的位置坐标，5.9.4缺陷引起的底波降低量BG/BF（dB）的记录：记录缺陷附近完好区内第一次底波幅度BG与缺陷区内第一次底波幅度BF达同一基准波高时的dB差值。
5.10质量等级
锻件中小于起始记录当量的单个、分散缺陷不计。5.10.1
5.10.2凡判定为裂纹、白点、缩孔类型的缺陷不允许存在。除因几何原因造成底波衰减外，任何底波衰减不允许超过26dB。5.10.3
5.10.4表1中给出锻钢件中不同缺陷类型的质量等级的容许值。表1不同缺陷类型的质量等级划分缺陷类别
起始记录当量值mm
单个缺陷最大允许当量值mm
缺陷任一方向上延伸的最大长度mm
缺陷处底波降低量的最大允许值dB密集区缺陷最大允许范围×10mm21.6
不允许
注1：不同缺陷类型的质量等级是相互独立的，由设计等部门根据工件实际情况规定不同缺陷类型的质量等级。注2：密集区缺陷范围的计算是以密集区最大长度范围×最大宽度范围×最大深度范围。相邻密集区间的间距不得小于150mm。否则，应视为一个密集区。存在多个密集区时，应分别计算其密集区范围，然后累积求和，按累积值评定。若密集区深度范围小于等于50mm时，则按50mm计算其深度范围：若密集区长度范围小于等于50mm时，则按50mm计算其长度范围注3：由于超声波探伤存在局限性和不足，除了从生产工艺、缺陷产生的部位及其大致走向和分布能对缺陷性质进行估判外，纯粹从超声波探伤技术上是无法对缺陷进行定性的，因此，在使用5.11.2时，最好要用其他有效方法对缺陷定性进行辅助说明，如缺陷已露出表面、金相检验等方法。注4：用户有特殊要求时，其质量验收条款也可由供需双方具体制定。5
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5.11超声波检测报告
超声波检测报告中应包含以下内容。5.11.1检验所使用的规范标准，要求的质量验收等级，所用的检验方法，所用探头的规格、频率、检测灵敏度及其调节方法、仪器型号、锻件表面状态和检验时期。5.11.2制造厂标志号、产品合同号、锻件名称、图号、材质、炉号、卡号等。5.11.3应绘出工件草图，标明锻件的实际外形尺寸，因几何形状等因素影响而未检测区域的尺寸及缺陷定位坐标原点。
5.11.4缺陷记录应包含坐标位置、当量以及大致分布状况。5.11.5检验结果的评定。
5.11.6检验日期与检验人员签名。6磁粉检测及其质量等级
6.1检验依据
6.1.1用户或设计工艺部门对锻钢件磁粉检测的有关要求。6.1.2建立灵敏度的方法、仪器设备的选用、磁化方法的选择、磁场强度的要求等应与本部分一致。6.1.3要说明是否有退磁要求和退磁需要达到的程度。6.2检测表面要求
6.2.1磁粉检测的灵敏度同受检锻件的表面状态有很大关系。若不规则的表面状态影响缺陷的显示或评定时，则必须用打磨、机械加工或其他方法处理受检表面。6.2.2被检区表面及邻近50mm范围内应无脏物、油脂、棉纤维、氧化皮或其他影响磁粉检测的异物存在。
6.2.3对异物的清除可采用任何不影响磁粉检测的方法进行处理6.2.4为了能检测出细小的缺陷，锻件表面的粗糙度Ra值一般不得大于6.3um。6.2.5检测表面的温度：千法时，应小于300℃；湿法时，应小于10℃～50℃。6.3检验时期
6.3.1除需方另有规定外，磁粉验收检测应在锻件经最终热处理和精加工后进行。6.3.2采用半波整流、直流及直接磁化时，磁粉验收检验可以在精加工前但加工余量不得超过3mm。6.4设备和磁粉
6.4.1磁粉检测设备以及特殊类型的设备必须符合JB/T8290的要求。6.4.2设备校验按国标要求，至少每年校验一次。若停止使用一年以上，则在第一次使用前进行校验。6.4.3磁粉及磁悬液：
6.4.3.1磁粉应具有高导磁率和低剩磁性质，磁粉之间应无相互吸引。用磁粉称量法检验时，其称量值应大于7g。
6.4.3.2磁粉粒度应均匀，湿法用磁粉的平均粒度为2lm～10um，最大粒度应小于45um；干法用磁粉的平均粒度应小于90μm，最大粒度应小于180um。6.4.3.3磁粉颜色可选用红、黄、蓝、白、黑等，选取原则应视工件表面而定，与工件表面颜色必须具有较高的对比度。
6.4.3.4湿粉法应以煤油或水作为分散媒介。以水为媒介时，应加人适当的防锈剂和表面活性剂，磁悬液粘度应控制在5000Pas～20000Pa·s内（25℃）。6.4.3.5磁悬液浓度应根据磁粉种类、粒度、施加方法和时间具体确定，一般情况下，非荧光：10g/L～25g/L：荧光：1g/L～3g/L，其分散媒介不得具有荧光特性。6.4.3.6对于循环使用的磁悬液，应定期对磁悬液浓度进行测定，测定前应充分搅拌均匀（搅拌时间不少于30min）。般情况下，要求每100mL磁悬液中，非荧光磁粉的沉淀体积为1.2mL～2.4mL，荧6
光为0.1mL~0.5mL。
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6.4.3.7荧光法检测时，所使用的紫外线灯在工件表面的紫外线强度应不低于1000uWlcm2其波长应在320nm～400nm的范围内。其间接评定方法按GB5097的规定。6.4.4辅助设备：
为保证磁粉检测工作的顺利进行，应具备如下辅助设备：a）磁场强度计：
b）灵敏度试片（试块）；
c）磁悬液浓度测定管：
d）（2～10）倍放大镜：
e）光照度计；
f）紫外线灯：
g）紫外线强度计。
6.5磁化方法
6.5.1方法和材料
6.5.1.1作为检验介质使用的铁磁粉既可以是干的，也可以是湿的；并且可以是荧光的，也可以是非荧光的。
6.5.1.2可以在工件上直接通以电流，使件磁化；也可以用中心导体或线圈在工件上产生感应磁场，使锻件磁化。可以用交流电作磁化电源，也可以用直流电作磁化电源。在周向磁化中，由于交流电的“集肤效应”会降低探测缺陷的最大深度，所以在主要探测表层以下的缺陷时应采用直流电源。6.5.1.3可采用下列五种磁化方法的一种或几种的组合：a）触头法：
b）纵向磁化法：
c）周向磁化法；
d）磁轭法：
e）多向磁化法。
6.5.2磁粉检测方法
6.5.2.1连续法
在磁化电流不中断、外加磁场起作用的同时，在受检锻件表面施用磁粉或磁悬液进行检查。在提供连续电流的情况下，最短的通电持续时间应为1/5s～1/2s。6.5.2.2波动法
本方法仅限于采用直流电时。先施以较高的磁化力，然后把磁化力降至较低值并在保持这一较低的磁化力值的条件下施加磁粉或磁悬液。6.5.2.3剩磁法
在切断磁化电流、移去外加磁场后施加检验介质，利用工件上的剩磁进行检查。此方法一般不用来检查锻件，若要使用，必须取得用户同意。6.5.3磁化方向
除多向磁化法外，对每个检验部位至少应分别检验两次，磁化方向应大致垂直。不允许同时进行两个或两个以上方向的磁化。
6.5.4磁化类型
6.5.4.1纵向磁化
磁力线一般平行于锻件轴线，有确定的磁极。一般用螺线管（见图1）、磁轭（见图2）或直接缠绕电缆线来进行磁化（见图3）。
6.5.4.2周向磁化
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图1螺线管法
图2磁轭法
一导线
图3直接缠绕法
磁力线一般垂直于锻件轴线，无确定的磁极，一般用工件直接通电法（见图4）、导体感应法（见图5）、导线穿孔感应法（见图6）或触头法来实现磁化（见图7）。电极
图4直接通电法
图5导体感应法
图6导线穿孔感应法
6.6灵敏度试片
6.6.1A型灵敏度试片
电极触头缺陷
图7触头法
中心导体
A型灵敏度试片仅适用于连续法，以测定被检工件表面的有效磁场强度和方向、有效检测范围以及磁化方向是否能有效检出缺陷。磁化电流应能使试片的磁痕清晰显示。A型灵敏度试片分高、中、低三档，其几何尺寸见图8，型号及槽深见表2。6.6.2C型灵敏度试片
由于尺寸关系，A型灵敏度试片使用不便时可用C型灵敏度试片，其几何尺寸见图9，型号及槽深见表3。
厚度0.1
人工缺陷
图8A型灵敏度试片
分割线
人工缺陷
图9C型灵敏度试片
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