超聲波探傷規(guī)程

超聲波探傷規(guī)程

Q/ZJ46-003-89

超聲波探傷規(guī)程

1

主題內(nèi)容與適用范圍

本規(guī)程規(guī)定了超聲波探傷時(shí)應(yīng)遵守的一般規(guī)則。

本規(guī)程適用于單晶片探頭接觸式超聲縱波、橫波、表面波和板波探傷方法，以及液浸式超聲縱波直射探傷方法。

2

術(shù)語

2.1

AVG曲線

把垂直于超聲波聲束的圓形平面缺陷當(dāng)作反射源，對應(yīng)反射源各種大小，在正交坐標(biāo)的橫軸上表示晶片到反射源的距離，并在縱軸上顯示出相對反射高度，通常以缺陷波高與無缺陷部位底波高度之比的分貝數(shù)表示，稱為AVG曲線。

2.2

距離—波幅曲線

在使用一定的頻率和晶片直徑及規(guī)定的探傷靈敏度下，測得某個(gè)反射體在不同距離時(shí)，產(chǎn)生的回波高度變化所構(gòu)成的曲線稱為距離—波幅曲線。

2.3

6dB法

將最大回波高度降低一半（6dB）的測量方法，稱為6dB法。

2.4

K值

斜探頭折射角的正切值，稱為K值。

2.5

水層距離

液浸探傷時(shí)，探頭離探傷面之間的水層厚度，稱為水層距離。

3

探傷人員

3.1

探傷人員須經(jīng)過超聲波探傷培訓(xùn)，并取得超聲波探傷Ⅰ級(jí)以上資格證書。

3.2

探傷人員必須掌握本規(guī)程所規(guī)定的要求及內(nèi)容

3.3

探傷時(shí)應(yīng)由二名或二名以上工作人員進(jìn)行工作。

4

探傷設(shè)備

4.1

探傷儀的主要性能指標(biāo)，即靈敏度、動(dòng)態(tài)、范圍、水平線性、垂直線性、信躁比、分辨率、盲區(qū)均應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)ZBY230-84《A型脈沖反射超聲波探傷通用技術(shù)條件》。

4.2

探頭性能應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)ZBY231-84《超聲波探傷用探頭性能測試方法》。

4.3

試塊

4.3.1標(biāo)準(zhǔn)試塊（校準(zhǔn)試塊）

用于探傷系統(tǒng)的性能測試或靈敏度調(diào)整，其材質(zhì)和尺寸應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

4.3.2對比試塊（參考試塊）

用于調(diào)整探傷系統(tǒng)的靈敏度或比較缺陷大小，一般采用與被檢材料聲學(xué)性能和表面狀態(tài)相同或類似的材料制成，其材質(zhì)與形狀須與被檢工件情況相同。

5

被檢工件

5.1

探傷面的選擇

應(yīng)根據(jù)被檢工件的加工工藝，選擇最可能發(fā)現(xiàn)缺陷的探傷面，其表面不應(yīng)有松散的銹皮、飛濺物及附著的異物；對于鑄、鍛件的不平表面、粗加工面、熱處理后的粗糙表面等，應(yīng)采用機(jī)械加工或其它方法修整。

5.2

粗糙度

對于接觸法，工件表面粗糙度應(yīng)不大于6.3μm，對于液浸法，應(yīng)不大于12.5μm。

6

耦合的選擇

檢測時(shí)可采用接觸法或液浸法

6.1接觸法

6.1.1耦合劑可采用機(jī)油、變壓器油、水、漿糊等，調(diào)整儀器、校核儀器和探傷工件，必須使用同樣的耦合劑。

6.1.2為獲得穩(wěn)定的耦合狀態(tài)，接觸壓力應(yīng)均勻；在曲面探傷時(shí)，直探頭可加弧形接觸塊；斜探頭的有機(jī)玻璃斜楔與工件曲率應(yīng)相同，以此來保證與探傷面的最佳接觸。

6.2液浸法

6.2.1耦合液的液體通常選用水、油或其它的液體，在液槽內(nèi)的水一般應(yīng)放置24小時(shí)以上，使其吸收氣體逸出，并可在液體中加入表面活性劑、防銹劑等，以改進(jìn)使用性能。

6.2.2耦合液距離一般至少為被檢件厚度的1/3這樣就能保證超聲脈沖進(jìn)入被檢物表面時(shí)第二次水層反射波處于被檢件第一次底波之后，因而不會(huì)干擾探傷波形的判斷。在使用對比試塊判定缺陷大小時(shí)，也應(yīng)采用同樣的液層距離，但在采用薄水層耦合時(shí)，作板材或其它平面材料探傷時(shí)，應(yīng)調(diào)整水層厚度，使其底波幅度或次數(shù)達(dá)最大。

7

探頭的選擇

7.1

頻率的選擇

由于高頻超聲波不易穿透粗晶材料，且在較粗的平面上，高頻超聲也不易射入，為此，一般來說，選用頻率上限由衰減及草狀回波（信躁比）決定，下線由探傷靈敏度及脈沖寬度和指向性決定。

對于焊接、鍛件，通常采用1～5MHz的頻率。

對于鑄件、粗晶材料，通常采用1～2.5MHz的頻率。

7.2

選擇探頭尺寸應(yīng)考慮的因素

對于近距離和小直徑工件，可采用較小晶片尺寸；反之，對于遠(yuǎn)距離和大直徑工件，則采用較大晶片尺寸。

7.3

探頭種類的選擇

根據(jù)工件的具體情況和技術(shù)條件來選擇不同種類的探頭，如直探頭、斜探頭等。在能保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，優(yōu)先選用直探頭。

8

探傷靈敏度

對于不同的零部件探傷，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)其標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件執(zhí)行。為便于發(fā)現(xiàn)缺陷，允許在尋找缺陷的掃查中使用高于規(guī)定的靈敏度，提高的靈敏度須恰當(dāng)，在發(fā)現(xiàn)缺陷之后所進(jìn)行的各項(xiàng)測量工作，必須在規(guī)定的靈敏度下進(jìn)行。

9

掃查

由工件的幾何形狀和可能存在缺陷的方向、應(yīng)用要求及探傷經(jīng)濟(jì)效果等因素，決定全面掃查或間歇掃查方式。掃查又可分為自動(dòng)掃查和手工掃查，在全面掃查中，探頭的軌跡應(yīng)保證在一定的靈敏度下進(jìn)行達(dá)100%的覆蓋率。自動(dòng)掃查時(shí)應(yīng)注意探頭和工件的耦合情況，以確保均勻的掃查靈敏度；手工掃查時(shí)，掃查速度不大于150mm/s。間隙掃查，應(yīng)根據(jù)要求發(fā)現(xiàn)缺陷的面積和形狀來決定掃查距離。

10

缺陷的評(píng)定

10.1缺陷位置的確定

a.對于接觸法，選擇水平距離定位。深度定位或聲程定位中的一種方式。在聲學(xué)性能與受檢工件相同而幾何形狀已知的材料上對時(shí)間掃描線進(jìn)行校準(zhǔn)后，缺陷的位置即可從熒光屏的水平分度刻板直接讀出。

b.對于液浸法，在探頭垂直受檢工件表面，并獲得缺陷最大反射波高時(shí)，上表面反射波與缺陷反射波間的距離可與上、下表面反射波間的距離比較，以確定缺陷埋藏深度與總厚度之比。所以，在測量總厚度后，即可算出缺陷的實(shí)際埋藏深度。

10.2缺陷大小的確定

10.2.1缺陷回波用當(dāng)量直徑來表示時(shí)，一般可用下列方法：

a.根據(jù)回波高度與工件無缺陷部分底波高度之比，從AVG曲線圖中查出缺陷的當(dāng)量大小。

b.根據(jù)缺陷回波高度與用試塊法取得的距離—波幅曲線上相應(yīng)高度之比的dB值，按波高與缺陷面積成比例的關(guān)系可得出缺陷當(dāng)量，但需進(jìn)行試塊與工件表面粗糙度與材質(zhì)不同引起的衰減修正。

10.2.2對于大于聲束直徑的缺陷和長條形缺陷可用6dB法測定其范圍和長度。

10.3缺陷性質(zhì)的確定

10.3.1分析缺陷性質(zhì)應(yīng)考慮的幾個(gè)問題

a.了解被檢工件的材料及加工工藝。

b.根據(jù)缺陷的大小來估計(jì)缺陷性質(zhì)。

c.根據(jù)缺陷的位置來估計(jì)缺陷性質(zhì)。

d.根據(jù)反射脈沖特點(diǎn)及形狀來估計(jì)缺陷性質(zhì)。

10.3.2幾種常見的缺陷

a.裂紋：內(nèi)含氣體，有一定方向性，并呈長條線形分布；因此，反射脈沖明顯、尖銳、猛烈。

b.氣孔：內(nèi)含氣體，反射脈沖與裂紋相似；但探頭稍移動(dòng)，反射波立即消失。

c.縮孔：內(nèi)含氣體，反射面較大，當(dāng)其有效反射面大于聲束擴(kuò)散角時(shí)，無底波反射；其反射波明顯、尖銳、猛烈。

d.夾渣：內(nèi)含少量氣體的非金屬夾雜物，其反射波介于明顯、尖銳、猛烈與遲鈍、緩慢、矮小之間。

e.疏松：其為鑄件中較小縮孔的聚集，多出現(xiàn)在澆鑄口，大多數(shù)情況下無底波反射，也無缺陷波反射。

f.白點(diǎn)：其為鋼件中一種微細(xì)內(nèi)部裂紋，內(nèi)含氫氣，故反射波明顯、尖銳，探頭稍移動(dòng)，反射波立即消失。

g.未焊透：其為焊縫中的一種缺陷，此缺陷較為規(guī)則，反射面光滑、單鈍，因而，反射波明顯、尖銳、陡峭。

11檢查報(bào)告

檢查報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a.

工件名稱、圖號(hào)、材料、熱處理狀態(tài)。

b.

工件編號(hào)、爐號(hào)、探傷部位、表面狀態(tài)。

c.

采用的標(biāo)準(zhǔn)式技術(shù)條件。

d.

探傷條件包括：探傷儀型號(hào)、探