鈦及鈦合金加工產品超聲波探傷方法 GB/T5193-85

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本標準適用于橫截面厚度大于或等于13mm的鈦及鈦合金加工產品的超聲波探傷。

1一般要求

1.1 目的

   主要用于探測內部缺陷，如裂紋、氣孔、疏松及其它暴露或未暴露到表面的組織上的不連續性。

1.2 方法類別

   本標準規定采用縱波脈沖反射法進行超聲波探傷。需要時，供需雙方協商也可采用橫波或其它波型，如Φ13~70mm棒材可考慮增加橫波探傷。水浸法或接觸法皆可。

1.3 人員

   操作人員應達到部級或與此相當的學會級三級以上無損檢測人員水平，簽發及解釋檢驗報告人員應達到部級或與此相當的學會級二級以上人員水平。

1.4 表面

1.4.1被檢查的表面，其光潔度應相當于Ñ5。若需加工時，應采用圓頭刀具加工或磨削。表面不應有機加工或打磨的顆粒、油、潤滑脂、切削混合物等。

1.4.2被檢查的產品應具有普通的幾何截面，如圓形的、方形的、多角形的等。平面產品應保證各個面的平直度。

2探傷設備

2.1 探傷儀

   探傷儀應符合JB1834—76《A型脈沖反射式超聲波探傷儀技術條件》要求。

2.2 探頭

2.2.1直徑為12~32mm、工作頻率為5MHz的直探頭，推薦用于20~230mm厚的平面產品的水浸探傷，或用于70~230mm厚的平面產品或圓形產品的接觸法探傷。

2.2.2直徑為6~16mm、工作頻率為5~10MHz的聚焦探頭，推薦用于直徑為13~70mm的圓形產品的縱波發散聲束水浸法探傷。

2.2.3 當供需雙方同意時，允許使用頻率低于2.25MHz或特殊型式的探頭。

2.3 耦合劑

2.3.1水浸法探傷時，可采用清潔的自來水作耦合劑，可以添加防銹劑或濕潤劑，水中不應有可能干擾超聲波探傷的可見氣泡。

2.3.2 接觸法探傷時，可采用機油、甘油、變壓器油、水玻璃等作耦合劑。

3對比試塊

3.1對比試塊應采用與被檢驗產品的聲學性能和表面狀態相同或類似的鈦及鈦合金材料制備。其聲學特性的變化要求在±25%以內。如果超出±25%，則應進行必要的補償校正，校正方法應征得用戶的同意。

3.2 對比試塊加工技術條件，應滿足本標準附錄A的要求。

3.3檢驗平面產品時，應使用平面試塊；檢驗曲面產品時，應使用與探傷面幾何形狀大致相同的對比試塊，其差別不應超過被檢驗產品曲率半徑的±25%。

3.4縱波校準時，反射體采用平底孔。其埋藏深度根據產品的外形和截面厚度“T”，按表1中的數值來確定。

                                 表1                                  mm

 

4探傷

4.1探傷前，應采用適當的對比試塊來校準儀器，使試塊中人工缺陷的反射信號幅度在滿屏高度的25%~90%范圍內，以保證被檢驗的產品能按標準要求進行檢驗。

4.1.1電子管式的儀器使用前應預熱15min以上，固體電子元件儀器應預熱10min以上。在校準和檢驗前，應有足夠的時間使水、對比試塊及被檢測產品體系達到溫度穩定。

4.1.2在每次探傷前和連續倒班每次接班后，以及連續工作2h以后，應進行校準檢查。探傷期間若設備狀態發生變動，應立即對設備進行重新校準，并對上次校準以來檢查的所有產品進行重新檢查。

4.2水浸法縱波探傷時，調節聲束入射角，使入射面的反射信號幅度達到最大，從而使縱波入射角標準化（直射聲束探傷）。探傷時，已確定的角度其變化應在±2°以內。

4.3底波損失的測定，應當在被檢產品相互平行的表面上進行。在掃查靈敏度下，當被檢驗產品的底反射信號的平均變化值超過對比試塊所記錄的底反射信號高度的±50%時，不能進行探傷，須對被檢驗產品進行必要的處理，以滿足探傷要求。

4.4允許的本底噪聲應不超過對比試塊中參考平底孔反射高度的70%。如果本底噪聲超過這些水平，所涉及的截面應當重新全面檢查，以保證產品滿足規定的要求。

4.5 水浸法探傷時脈沖重復頻率不低于400Hz。

4.6探傷時的掃描速度應不大于分辨出對比試塊中的平底孔的掃描速度。對于無報警系統的手動掃描，推薦掃描速度，應不大于150mm/s。對于有報警系統的手動或自動掃描，推薦掃描速度，應不大于500mm/s。

4.7儀器控制旋鈕設定位置和校準時所確定的參數，在產品探傷期間不得改變。脈沖寬度設定在最小，以便能提供適當的分辨力。

4.8 探傷表面積應符合表2的規定

                                  表2                                mm

 

   注：如果用橫波或折射縱波代替鄰接面檢驗，則所有平面產品可以只進行單面檢驗或雙面檢驗。這些檢驗和校準及檢驗參數，應由供需雙方協商決定。

4.9水浸法探傷時，應根據探頭和檢驗時的金屬聲程選取最佳水程。檢驗時水程的變化，應在所確定的最佳水程的±6mm以內。

4.9.1探測時所用的探傷間距，應為有效波束直徑的50%。有效波束直徑按下述方法確定：在適當的增益調整位置上，記錄檢測出試塊中埋藏深度較小的平底孔時探頭橫向移動的總距離。在此距離內信號幅度衰減不大于50%。

4.9.2距離—振幅的修正，推薦采用電子的距離—振幅修正方法。如果最小脈沖信號幅度符合4.1條規定時，也可以采用繪在熒光屏上的距離—振幅曲線，該曲線是用距離—振幅校準試塊繪制出的。當噪聲電平不遮蔽所需要的反射信號時，可采用距離—振幅校準試塊最高靈敏度進行檢驗，用適當的金屬聲程進行評定。

4.10接觸法探傷時，探傷的間距不應大于探頭晶片直徑的1/2或有效束直徑的1/2，后者按4.9.1條要求來確定。在兩者中選取較小的一個。

4.11 水浸法或接觸法探傷時，都可進行分區域檢驗，這時應對各個區域分別進行校準。

5驗收

5.1縱波探傷的超聲質量要求，按表3規定分為四級。在材料技術標準或訂貨單上應指定適用的級別。

                                  表3                               mm

 

5.2任何一個不連續點的反射信號，應不大于與該不連續點相同深度的參考平底孔的反射信號。

5.3底波損失的檢查，當底部反射信號與相同或相似的同類無缺陷產品比較時，出現大于50%的非飽和底波損失，同時在入射面與底面間，伴隨有訊號的增加（至少為正常的本底噪聲信號的兩倍），這時產品是不能接受的。

5.4 超出4.4條規定的噪聲電平是不能接受的。

5.5使用特殊的對比試塊或沒列入表3的標準進行檢查時，驗收標準由供需雙方協商決定。

6拒收與處理

   經評定反射信號超出確定的標準，但缺陷在制造過程中可以被消除掉，這樣的產品可由供需雙方協商決定，凡不能消除的一概拒收。

附錄A

對比試塊技術要求

（補充件）

A.1 加工對比試塊的尺寸和公差要求見下圖。

對比試塊外形尺寸和公差圖

①X為金屬聲程。

②當Y為50mm，適用于檢測小于150mm的深度范圍，當Y為64mm，適用于150~300mm深度范圍；當檢測深度大于300mm，應用更大直徑。

③a≤1.6mm，偏差為±0.013mm，a>1.6mm，偏差為±0.03mm。

④b≥3.2mm，h≥3.2mm。

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附加說明：

本標準由中國有色金屬工業總公司提出。

本標準由寶雞有色金屬加工廠負責起草。

本標準主要起草人胡紹庭、趙鳳蘭。

國家標準局1985-05-18發布               1986-03-01實施