鈦及鈦合金加工產(chǎn)品超聲波探傷方法 GB/T5193-85

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本標(biāo)準(zhǔn)適用于橫截面厚度大于或等于13mm的鈦及鈦合金加工產(chǎn)品的超聲波探傷。

1一般要求

1.1 目的

   主要用于探測內(nèi)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(xù)性。

1.2 方法類別

   本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用縱波脈沖反射法進(jìn)行超聲波探傷。需要時(shí)，供需雙方協(xié)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(yīng)達(dá)到部級(jí)或與此相當(dāng)?shù)膶W(xué)會(huì)級(jí)三級(jí)以上無損檢測人員水平，簽發(fā)及解釋檢驗(yàn)報(bào)告人員應(yīng)達(dá)到部級(jí)或與此相當(dāng)?shù)膶W(xué)會(huì)級(jí)二級(jí)以上人員水平。

1.4 表面

1.4.1被檢查的表面，其光潔度應(yīng)相當(dāng)于Ñ5。若需加工時(shí)，應(yīng)采用圓頭刀具加工或磨削。表面不應(yīng)有機(jī)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(chǎn)品應(yīng)具有普通的幾何截面，如圓形的、方形的、多角形的等。平面產(chǎn)品應(yīng)保證各個(gè)面的平直度。

2探傷設(shè)備

2.1 探傷儀

   探傷儀應(yīng)符合JB1834—76《A型脈沖反射式超聲波探傷儀技術(shù)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(chǎn)品的水浸探傷，或用于70~230mm厚的平面產(chǎn)品或圓形產(chǎn)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(chǎn)品的縱波發(fā)散聲束水浸法探傷。

2.2.3 當(dāng)供需雙方同意時(shí)，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(shí)，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(yīng)有可能干擾超聲波探傷的可見氣泡。

2.3.2 接觸法探傷時(shí)，可采用機(jī)油、甘油、變壓器油、水玻璃等作耦合劑。

3對(duì)比試塊

3.1對(duì)比試塊應(yīng)采用與被檢驗(yàn)產(chǎn)品的聲學(xué)性能和表面狀態(tài)相同或類似的鈦及鈦合金材料制備。其聲學(xué)特性的變化要求在±25%以內(nèi)。如果超出±25%，則應(yīng)進(jìn)行必要的補(bǔ)償校正，校正方法應(yīng)征得用戶的同意。

3.2 對(duì)比試塊加工技術(shù)條件，應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)附錄A的要求。

3.3檢驗(yàn)平面產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)使用平面試塊；檢驗(yàn)曲面產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)使用與探傷面幾何形狀大致相同的對(duì)比試塊，其差別不應(yīng)超過被檢驗(yàn)產(chǎn)品曲率半徑的±25%。

3.4縱波校準(zhǔn)時(shí)，反射體采用平底孔。其埋藏深度根據(jù)產(chǎn)品的外形和截面厚度“T”，按表1中的數(shù)值來確定。

                                 表1                                  mm

 

4探傷

4.1探傷前，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)膶?duì)比試塊來校準(zhǔn)儀器，使試塊中人工缺陷的反射信號(hào)幅度在滿屏高度的25%~90%范圍內(nèi)，以保證被檢驗(yàn)的產(chǎn)品能按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢驗(yàn)。

4.1.1電子管式的儀器使用前應(yīng)預(yù)熱15min以上，固體電子元件儀器應(yīng)預(yù)熱10min以上。在校準(zhǔn)和檢驗(yàn)前，應(yīng)有足夠的時(shí)間使水、對(duì)比試塊及被檢測產(chǎn)品體系達(dá)到溫度穩(wěn)定。

4.1.2在每次探傷前和連續(xù)倒班每次接班后，以及連續(xù)工作2h以后，應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)檢查。探傷期間若設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變動(dòng)，應(yīng)立即對(duì)設(shè)備進(jìn)行重新校準(zhǔn)，并對(duì)上次校準(zhǔn)以來檢查的所有產(chǎn)品進(jìn)行重新檢查。

4.2水浸法縱波探傷時(shí)，調(diào)節(jié)聲束入射角，使入射面的反射信號(hào)幅度達(dá)到最大，從而使縱波入射角標(biāo)準(zhǔn)化（直射聲束探傷）。探傷時(shí)，已確定的角度其變化應(yīng)在±2°以內(nèi)。

4.3底波損失的測定，應(yīng)當(dāng)在被檢產(chǎn)品相互平行的表面上進(jìn)行。在掃查靈敏度下，當(dāng)被檢驗(yàn)產(chǎn)品的底反射信號(hào)的平均變化值超過對(duì)比試塊所記錄的底反射信號(hào)高度的±50%時(shí)，不能進(jìn)行探傷，須對(duì)被檢驗(yàn)產(chǎn)品進(jìn)行必要的處理，以滿足探傷要求。

4.4允許的本底噪聲應(yīng)不超過對(duì)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(yīng)當(dāng)重新全面檢查，以保證產(chǎn)品滿足規(guī)定的要求。

4.5 水浸法探傷時(shí)脈沖重復(fù)頻率不低于400Hz。

4.6探傷時(shí)的掃描速度應(yīng)不大于分辨出對(duì)比試塊中的平底孔的掃描速度。對(duì)于無報(bào)警系統(tǒng)的手動(dòng)掃描，推薦掃描速度，應(yīng)不大于150mm/s。對(duì)于有報(bào)警系統(tǒng)的手動(dòng)或自動(dòng)掃描，推薦掃描速度，應(yīng)不大于500mm/s。

4.7儀器控制旋鈕設(shè)定位置和校準(zhǔn)時(shí)所確定的參數(shù)，在產(chǎn)品探傷期間不得改變。脈沖寬度設(shè)定在最小，以便能提供適當(dāng)?shù)姆直媪Α?

4.8 探傷表面積應(yīng)符合表2的規(guī)定

                                  表2                                mm

 

   注：如果用橫波或折射縱波代替鄰接面檢驗(yàn)，則所有平面產(chǎn)品可以只進(jìn)行單面檢驗(yàn)或雙面檢驗(yàn)。這些檢驗(yàn)和校準(zhǔn)及檢驗(yàn)參數(shù)，應(yīng)由供需雙方協(xié)商決定。

4.9水浸法探傷時(shí)，應(yīng)根據(jù)探頭和檢驗(yàn)時(shí)的金屬聲程選取最佳水程。檢驗(yàn)時(shí)水程的變化，應(yīng)在所確定的最佳水程的±6mm以內(nèi)。

4.9.1探測時(shí)所用的探傷間距，應(yīng)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(dāng)?shù)脑鲆嬲{(diào)整位置上，記錄檢測出試塊中埋藏深度較小的平底孔時(shí)探頭橫向移動(dòng)的總距離。在此距離內(nèi)信號(hào)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(hào)幅度符合4.1條規(guī)定時(shí)，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(zhǔn)試塊繪制出的。當(dāng)噪聲電平不遮蔽所需要的反射信號(hào)時(shí)，可采用距離—振幅校準(zhǔn)試塊最高靈敏度進(jìn)行檢驗(yàn)，用適當(dāng)?shù)慕饘俾暢踢M(jìn)行評(píng)定。

4.10接觸法探傷時(shí)，探傷的間距不應(yīng)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(gè)。

4.11 水浸法或接觸法探傷時(shí)，都可進(jìn)行分區(qū)域檢驗(yàn)，這時(shí)應(yīng)對(duì)各個(gè)區(qū)域分別進(jìn)行校準(zhǔn)。

5驗(yàn)收

5.1縱波探傷的超聲質(zhì)量要求，按表3規(guī)定分為四級(jí)。在材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或訂貨單上應(yīng)指定適用的級(jí)別。

                                  表3                               mm

 

5.2任何一個(gè)不連續(xù)點(diǎn)的反射信號(hào)，應(yīng)不大于與該不連續(xù)點(diǎn)相同深度的參考平底孔的反射信號(hào)。

5.3底波損失的檢查，當(dāng)?shù)撞糠瓷湫盘?hào)與相同或相似的同類無缺陷產(chǎn)品比較時(shí)，出現(xiàn)大于50%的非飽和底波損失，同時(shí)在入射面與底面間，伴隨有訊號(hào)的增加（至少為正常的本底噪聲信號(hào)的兩倍），這時(shí)產(chǎn)品是不能接受的。

5.4 超出4.4條規(guī)定的噪聲電平是不能接受的。

5.5使用特殊的對(duì)比試塊或沒列入表3的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查時(shí)，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)由供需雙方協(xié)商決定。

6拒收與處理

   經(jīng)評(píng)定反射信號(hào)超出確定的標(biāo)準(zhǔn)，但缺陷在制造過程中可以被消除掉，這樣的產(chǎn)品可由供需雙方協(xié)商決定，凡不能消除的一概拒收。

附錄A

對(duì)比試塊技術(shù)要求

（補(bǔ)充件）

A.1 加工對(duì)比試塊的尺寸和公差要求見下圖。

對(duì)比試塊外形尺寸和公差圖

①X為金屬聲程。

②當(dāng)Y為50mm，適用于檢測小于150mm的深度范圍，當(dāng)Y為64mm，適用于150~300mm深度范圍；當(dāng)檢測深度大于300mm，應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)由中國有色金屬工業(yè)總公司提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由寶雞有色金屬加工廠負(fù)責(zé)起草。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人胡紹庭、趙鳳蘭。

國家標(biāo)準(zhǔn)局1985-05-18發(fā)布               1986-03-01實(shí)施