【国家标准(GB)】 钢锻件超声波检验方法

中华人民共和国国家标准
钢锻件超声波检验方法
Steel forgings--Method for ultrasonic examination1主题内容与适用范围
GB/T 6402-91
代替GB/T6402-86
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100mm的碳钢及低合金钢一般锻件的超声波检验。
￥2引用标准
ZBY230A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件GB9445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50mm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GB9445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II级或I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
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、8.16mm，平底孔深度为25mm，检测面到平底孔的金属声程推荐为20、30、50、80、100、120、150、200mm。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25mm，深度可取被检锻件壁厚的3%或6mm（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1991-12-13批准1992-10-01实施
GB/T6402—91
图1平面对比试块示意图
H-试块高度； L -金属声程,d—平底孔直径5检验仪器和设备
GB/T6402-91
图2曲面对比试块示意图
R~-试块的曲率半径
5.1探伤仪的性能应符合ZBY230中的规定。5.1.1检测频率范围1~5MHz。
5.1.2水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于4%。5.1.3应具备衰减器，要求衰减器细调步级不大于2dB，最大衰减量不低于70dB,误差不大于1dB。5.2采用圆形晶片的直探头，其频率和直径一般按表1规定，探头主声束应无双峰，无歪斜。表1直探头晶片颜率、直径
频率,MHz
直径，mm
10～25
5.3横波检验用斜探头，一般采用方形晶片，其频率范围为1～2.5MHz，晶片面积为140~～400mm2。5.3.1斜探头的斜楔接触面应与检测面形状相一致。5.3.2斜探头的折射角一般应为45，必要时也可为60°～~70°。5.4探头和仪器的组合灵敏度余量应满足检验要求。GB/T640291
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。6检验条件和灵敏度的调整
6.1检验条件
6.1.1锻件检验一般应在锻件热处理之后和钻孔、开槽等加工之前进行。6.1.2接触法检验时，锻件表面粗糙度R.值应小于3.2μm，液浸法检验时，锻件表面应平整，无影响声耦合的氧化皮，脏物等附着物，并满足检验要求。6.1.3在探头与检测面之间，应使用合适的耦合剂。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2个相互垂直的方向进行检验（如图3)。
a·轴形锻件
b。钻有中心孔锻件
C。具有平行平面的锻件
e。简形锻件
图3探测方向示意图
d。圆盘形锻件
f，环形锻件
心一探测方向，~—须商定的方向6.1.5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15%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150mm/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。12
6.2.1对比试块法
GB/T 6402--91bZxz.net
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40%～80%为检验灵敏度。6.2.1.3横波检验时，灵嫩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80%，把该值在面板上作点，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-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，但所用斜探头的斜楔接触面要与内圆面曲率致。
6.2.1.5为便于发现缺陷，允许在初检验时使用比6.2.1.2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。6.2.1.6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·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
6.2.2.1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40%～80%，作为评定回波信号的基准。6.2.2.3根据被检验锻件的需要，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：式中：A—-需要提高的增益值,dB；A = 20 lg d
T—-被检验部位的厚度或直径，mmd平底孔直径,mm；
>-波长,mm,
一圆周率。
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 = 20 g 2T
式中：R--被检部位的外径,mm,
被检部位的内径，mm。
6.2.2.6当锻件检验具备一定条件时，也可采用AVG曲线法。7缺陷的评定
7.1缺陷的记录与评定
7.1.1在检验时发现的缺陷回波超过验收基准一6dB时，应进行记录。7.1.2对于单个分散的缺陷回波，用当量法和半波高度法评定。(1)
（2）
7.1.2.1利用当基法或其他方法，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。
7.1.3对于密集性缺陷波，可利用下列方法评定。7.1.3.1在被检件中边长50mm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13
--6 dB时，称为密集性缺陷，并予以记录。GB/T 6402—91
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-振幅曲线高度的6dB时，应予记录，同时应记录缺陷检出位置及声程。
7.1.5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7.1.6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。7.1.7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（α)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B2的分贝数、
7.2.2衰减系数(α)按式(3)计算。B, - B2 - 6
式中：α--—衰减系数,dB/mm;
T一锻件的厚度或直径（T≥3N）,mm；B1、Bz-—第1次和第2次底面回波高度,dBN一探头的近场长度，mm。
8质量等级
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，mm
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。9检验报告
锻件检验报告应包括下列内容。9.1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、重量、表面粗糙度。9.2检验条件
8d≤16
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）、耦合剂、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。附加说明：
GB/T6402—91
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。本标雁主要起草人王槐祥、仇秀美、王勇灵。13
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。