1 主題內(nèi)容與適用范圍

   本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用平底孔對比試塊，以超聲水浸技術(shù)檢驗(yàn)鍛制圓餅（以下簡稱圓餅）方法的適用范圍、檢驗(yàn)人員、檢驗(yàn)儀器和設(shè)備、對比試塊、檢驗(yàn)條件和步驟、缺陷的評定、檢驗(yàn)報告等。

   本標(biāo)準(zhǔn)適用于制造轉(zhuǎn)動的（如渦輪盤、壓氣機(jī)盤等）鍛制高溫合金和合金鋼圓餅缺陷的超聲波檢驗(yàn)。其他用途圓餅的超聲波檢驗(yàn)經(jīng)供需雙方協(xié)商可參照使用。

2  引用標(biāo)準(zhǔn)

    GB 11259 超聲波檢驗(yàn)用鋼制對比試塊的制作與校驗(yàn)方法

    ZBY 230 A型脈沖反射式超聲波探傷儀 通用技術(shù)條件

3  人員

  檢驗(yàn)應(yīng)由有關(guān)部門無損檢驗(yàn)考核委員會考核，并取得Ⅱ級或Ⅱ級以上資格證書的人員進(jìn)行。

4  檢驗(yàn)儀器和設(shè)備

4.1  儀器

4.1.1  超聲波探傷儀及探頭的頻率應(yīng)根據(jù)檢驗(yàn)要求來選擇。

4.1.2  超聲波探傷儀及其與探頭組合的性能應(yīng)符合ZBY230的要求。

4.2  設(shè)備

4.2.1 檢驗(yàn)用的水槽應(yīng)適合于被檢圓餅的要求，槽內(nèi)用水必須清潔，無影響探傷靈敏度的灰塵、氣泡及懸浮物，水溫應(yīng)保持在10～35℃之間。

4.2.2 槽中放置圓餅的轉(zhuǎn)盤應(yīng)能使圓餅的軸線對準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤軸線，誤差±2mm。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速至少可在每分鐘1～10轉(zhuǎn)范圍內(nèi)可調(diào)，轉(zhuǎn)盤可手動操縱。

4.2.3 探頭沿圓餅徑向移動，以進(jìn)行螺旋式檢驗(yàn)。每轉(zhuǎn)動一周，探頭的徑向移動間距不超過有效聲束直徑的二分之一，探頭無晃動，且上下移動的距離應(yīng)滿足水距的要求。

4.2.4 探頭角度操縱裝置，應(yīng)能保證探頭在垂直于圓餅表面的平面內(nèi)，在相互垂直的兩個方向上作連續(xù)地手動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍不小于9°，誤差±0.5°。

4.2.5 應(yīng)配有一個能精確測量缺陷位置的裝置，以爐號第一數(shù)字作基準(zhǔn)點(diǎn)（見圖1）。

圖1 缺陷位置的標(biāo)記

4.2.6 根據(jù)供需雙方協(xié)議，如有必要可使用下列輔助儀器：自動報警、自動記錄和界面跟蹤裝置。

5  對比試塊

5.1  對比試塊應(yīng)符合GB 11259的要求。

5.2  對比試塊的平底孔直徑應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或供需雙方協(xié)議的規(guī)定。

6  檢驗(yàn)條件和步驟

6.1  檢驗(yàn)條件

6.1.1 航空發(fā)動機(jī)用圓餅，檢驗(yàn)面應(yīng)用圓刀頭加工，其表面粗糙度Ra值應(yīng)不大于6.3μm 。

6.1.2 其他用途的圓餅，被檢驗(yàn)面應(yīng)無影響檢驗(yàn)靈敏度的錘花、麻坑、松動的氧化皮和污物，被檢圓餅上下面的不平行度均不得大于2°。

6.1.3  圓餅的標(biāo)記必需打在側(cè)面。

6.2  檢驗(yàn)步驟

6.2.1  “距離—振幅曲線”的繪制

   按附錄A所規(guī)定的方法繪制探頭在水中的“距離—振幅曲線”，以確定最佳水距及最合適的工作范圍。

6.2.2  有效聲束直徑的測量

   有效聲束直徑以埋藏深度較小的平底孔試塊在N點(diǎn)上（見圖A2），用6dB法測量兩點(diǎn)的距離。

6.2.3  靈敏度的調(diào)整

6.2.3.1 調(diào)整儀器靈敏度的試塊應(yīng)采用在測試范圍內(nèi)平底孔反射波高中最低的試塊，以確定最佳水距。

6.2.3.2  調(diào)整探頭的位置及角度，使試塊表面的回波幅度達(dá)到最大。

6.2.3.3 將儀器的抑制旋鈕放到“0”或“關(guān)”的位置，并且在檢驗(yàn)過程中保持不變。

6.2.3.4 調(diào)整探頭位置和儀器的增益控制，使試塊中平底孔反射波高達(dá)到熒光屏滿刻度的80%，在此靈敏度下，測量表面分辨率應(yīng)小于圓餅厚度的二分之一。保持此靈敏度不變，對圓餅進(jìn)行檢驗(yàn)。

6.3  圓餅的檢驗(yàn)

6.3.1 將圓餅準(zhǔn)確放置在水槽中的轉(zhuǎn)盤上，調(diào)整探頭至圓餅上表面的距離，使其達(dá)到最佳水距。

6.3.2  調(diào)整探頭角度，使圓餅上表面的回波幅度達(dá)到最大。

6.3.3 按6.2.3.4條所確定的靈敏度從圓餅中心開始以螺旋方式對整個圓餅進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)線速度不得大于10m/min。

6.3.4 將圓餅翻面，再次進(jìn)行6.3.1～6.3.3條的檢驗(yàn)過程。

6.3.5 必要時，經(jīng)供需雙方協(xié)商，對圓餅進(jìn)行入射角為5°（折射角約為20°）的縱波斜入射或橫波檢驗(yàn)。

6.3.6 檢驗(yàn)過程中出現(xiàn)在熒光屏?xí)r間基線上的雜波其幅度應(yīng)不高于熒光屏滿刻度的20%。

6.3.7 檢驗(yàn)過程中觀察到任何幅度高于熒光屏滿刻度20%的回波或底波下降，均應(yīng)在圓餅的表面作標(biāo)記，按本標(biāo)準(zhǔn)第7章的規(guī)定進(jìn)行評定。

7  缺陷評定

7.1  聲束垂直入射的情況

7.1.1  缺陷位置的確定及其標(biāo)記

   獲得缺陷的最大反射后，將一吸聲材料的薄片沿圓餅表面斜插入聲束中，當(dāng)缺陷波下降6dB時停止移動，沿吸聲片平頭劃一直線，再在其他兩個方向重復(fù)進(jìn)行，三條直線的相交點(diǎn)即為缺陷的位置（見圖2）。缺陷位置的標(biāo)記方法見圖1。

圖2 缺陷位置確定示意圖

7.1.2  缺陷埋藏深度的確定

   將上表面和缺陷回波間的距離與上表面和底面回波間的距離進(jìn)行比較，根據(jù)這個比值，再測量出圓餅的厚度，即可算出缺陷的實(shí)際深度。

7.1.3  缺陷大小的估計

7.1.3.1 將缺陷的反射波高與規(guī)定的對比試塊中平底孔的反射波高進(jìn)行直接比較，以估計缺陷的大小，此時平底孔的埋藏深度與缺陷的埋藏深度相同，測試條件亦相同。

7.1.3.2 如果缺陷的埋藏深度與試塊中平底孔的埋藏深度不同，應(yīng)改變水距，將此缺陷處于探頭的遠(yuǎn)場區(qū)，用兩個埋藏深度相近的平底孔，用插入法進(jìn)行評定，但不允許用外推法。

7.1.3.3 當(dāng)聲束垂直于圓餅上表面時，所獲得的缺陷反射波高，可能不是缺陷的最大反射波高，必要時，應(yīng)從不同方向和不同角度對缺陷進(jìn)行最大反射角研究。

7.1.4  缺陷大小的估計

    有必要對缺陷的長度作出估計時，可按下述方法進(jìn)行：

7.1.4.1 將探頭置于對比試塊上（試塊中平底孔的埋藏深度與缺陷的埋藏深度相同，孔徑由技術(shù)條件確定）并使平底孔的反射波高為最大，調(diào)節(jié)儀器增益使反射波高為熒光屏滿幅的80%，沿徑向移動探頭，直至波高降為滿刻度的10%，然后反方向移動探頭，通過80%波高，直至波高再次降低到10%，記下此兩點(diǎn)間的距離，設(shè)為“A”。

7.1.4.2 在靈敏度等測試條件不變的情況下，將探頭放在長條形缺陷一端的最遠(yuǎn)點(diǎn)，在該點(diǎn)反射波高為滿刻度的10%時將探頭移至缺陷另一端的最遠(yuǎn)點(diǎn)，在該點(diǎn)反射波高再次降為滿刻度的10%，記下此兩點(diǎn)間的距離設(shè)為“B”。

7.1.4.3  缺陷長度為B減A所得值。

7.1.5  底波的損失

   底波的損失如果不是由于幾何形狀的影響，則圓餅中可能存在有傾角較大的缺陷或組織不均勻區(qū)，對此應(yīng)作進(jìn)一步的冶金分析。

7.1.6  缺陷的允許范圍

   缺陷的允許范圍應(yīng)按有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或供需雙方協(xié)議執(zhí)行。

7.2  聲束斜入射的情況

   聲束斜入射發(fā)現(xiàn)的缺陷，其評定方法由供需雙方商定。

7.3 圓餅中如果發(fā)現(xiàn)有不符合有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或雙方協(xié)議規(guī)定的缺陷，但在以后加工中可被去除，則應(yīng)在圓餅表面標(biāo)出缺陷的位置、尺寸及埋藏深度，并通知訂貨方。 

8  檢驗(yàn)報告

   檢驗(yàn)報告應(yīng)包括如下內(nèi)容：

a.      檢驗(yàn)單位名稱、訂貨單位名稱；

b.      圓餅名稱、材料名稱、爐號、批號、合同號、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編號；

c.      圓餅的尺寸、表面狀態(tài)、熱處理狀態(tài)；

d.      探傷儀型號、探頭型號（包括頻率、材料、尺寸等）；

e.      調(diào)整探傷靈敏度的情況，包括試塊的尺寸、水距、有效聲束直徑；

f.      檢驗(yàn)結(jié)果；

g.      檢驗(yàn)人員及檢驗(yàn)日期。

附 錄 A

距離—振幅曲線測量及其繪制

（補(bǔ)充件）

A1  測量條件

A1.1 對每組探傷儀—探頭組合都必須測量出距離—振幅曲線，測量在水槽中進(jìn)行，測量時作為反射體的球靶（Φ2.5mm鋼球，表面光滑無缺陷）放在支座板中心位置，并固定在水槽壁上，使它對準(zhǔn)探頭拖架軸線。

A1.2 支座板由耐腐鋼材制成，其尺寸為150mm×150mm×6mm，支座板的表面要調(diào)到與探頭架相關(guān)運(yùn)動成直角的位置。

A2  測量步驟

A2.1 按圖A1所示安裝好支座板和球靶，調(diào)節(jié)探頭，首先使支座板回波最大，再調(diào)節(jié)探頭，使主聲束對準(zhǔn)球靶，使球靶回波達(dá)到最大。

圖A1  探頭、球靶、支座板安裝示意圖

A2.2 調(diào)節(jié)探頭距球靶的距離，從距球靶600mm處開始測量，每10～20mm測量一次，在振幅接近最大值N點(diǎn)時（見圖A2），可每5mm左右測量一次，一直到距探頭10mm處。

圖A2 水中距離—振幅曲線示意圖　

A2.3 將上述測得的一系列回波振幅及對應(yīng)的水距，繪制到坐標(biāo)紙上，縱坐標(biāo)為回波振幅用dB值表示，橫坐標(biāo)為水距用毫米表示，于是得到距離—振幅曲線如圖A2所示。

A2.4 在圖A2的曲線中，對應(yīng)最大幅度的水距，即為探頭的N點(diǎn)。由比它小6dB的點(diǎn)作平行于橫坐標(biāo)的直線，直線與曲線相交兩點(diǎn)所對應(yīng)的水程范圍即為探頭在水中的工作范圍。

   被檢驗(yàn)材料中工作范圍l1如下式所示:

l1=lc1/c2………………………………………（A1）

式中：c1——水的聲速；c2——被檢驗(yàn)材料的聲速。

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附加說明：

本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國冶金工業(yè)部提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由撫順鋼廠負(fù)責(zé)起草。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人莊風(fēng)蓮、翁殿學(xué)。

本標(biāo)準(zhǔn)水平等級標(biāo)記GB 1786—90I

國家技術(shù)監(jiān)督局1990-05-04批準(zhǔn)                 1991-01-01實(shí)施