引用鑄鋼件超聲波探傷檢測標(biāo)準(zhǔn)

1、引用鑄鋼件超聲波探傷檢測標(biāo)準(zhǔn)本文引用自一次記憶鑄鋼件超聲波探傷檢測標(biāo)準(zhǔn)引用一次記憶的鑄鋼件超聲波探傷檢測標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)與美標(biāo)之差異深圳市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心一一弓明學(xué)習(xí)運(yùn)用兩國標(biāo)準(zhǔn)讓我們來共同分析一下，兩種國情體系下的標(biāo)準(zhǔn)，在超聲波探傷檢測鑄鋼件時對鑄鋼件內(nèi)部質(zhì)量要求的差異吧。鑄鋼件檢測標(biāo)準(zhǔn)1、鑄鋼件超聲探傷及質(zhì)量評定方法GB7233-87（中國標(biāo)準(zhǔn)文中簡稱中標(biāo)）2、碳鋼、低合金鋼和馬氏體不銹鋼鑄件超聲波檢驗標(biāo)準(zhǔn)ASTM-609/609M:1991（美國標(biāo)準(zhǔn)文中簡稱美標(biāo)）關(guān)于適用范圍中標(biāo)規(guī)定：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了厚度等于或者大于30mm的碳鋼和低合金鋼鑄件的超聲波探傷方法；以及根據(jù)超聲探傷的結(jié)果對鑄件進(jìn)行質(zhì)

2、量評級的方法。所用的超聲探傷方法僅限于A型顯示脈沖反射法。美標(biāo)規(guī)定：1.1本方法包括了用脈沖反射縱波法，對經(jīng)熱處理的碳鋼、低合金鋼和馬氏體不銹鋼鑄件進(jìn)行超聲波檢驗的標(biāo)準(zhǔn)和工藝。4.2.2雙晶探頭探測等于或小于1英寸（25mm）的截面，推薦使用5MHz,晶片尺寸為1/2英寸X1英寸（13mmx25mm）夾角為12°的探頭。中標(biāo)當(dāng)時制定的時候是把厚度小于30mm鑄鋼件排除在本標(biāo)準(zhǔn)以外的。而美標(biāo)則明確了等于或小于25mm的鑄鋼件的具體檢測方法。分析兩國當(dāng)時的鑄造水平及探傷手段不難看出，中國當(dāng)時的鑄造件還停留在“傻大笨粗”，檢測設(shè)備也是比較低端的，當(dāng)時國內(nèi)有能力生產(chǎn)雙晶探頭的廠家少，探傷人員

3、可選擇的探頭有局限性，而且探傷人員很少接觸到薄壁探傷，自然雙晶探頭很少使用甚至沒用過。這和我國當(dāng)時的國情密切相關(guān)，而現(xiàn)在我國鑄造水平提高很快，此標(biāo)準(zhǔn)“本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了厚度等于或者大于30mm的碳鋼和低合金鋼鑄件的超聲波探傷方法”的開頭對不少從事這個行業(yè)的工作人員造成不小的誤導(dǎo)。很容易讓人誤認(rèn)為厚度小于30mm的鑄鋼件是不適合超聲探傷檢測的。其實不然，時代在變，不應(yīng)用老方法去看待新事物。關(guān)于定量和定性美標(biāo)在超聲探傷檢測上是只定量不定性的。全文只是要求探傷人員在“缺陷總數(shù)、位置、波幅和面積”上以數(shù)據(jù)的形式做出數(shù)據(jù)上的判斷，可操作性強(qiáng)。而中標(biāo)則發(fā)揚(yáng)了中國人求真的精神，把缺陷性質(zhì)細(xì)分成為“裂紋、冷隔、未融

4、合、氣孔、縮松、縮孔、夾砂、夾渣等”。要求探傷人員對缺陷的類型、尺寸、位置給出具體數(shù)據(jù)，尺寸、位置尚能準(zhǔn)確給出，但說道類型，雖然中標(biāo)只需要探傷人員將缺陷類型分為“平面型缺陷”和“非平面型缺陷”即可，但能準(zhǔn)確不差的分辨，卻非一日之功。定量又要定性使探傷標(biāo)準(zhǔn)因人而異，出現(xiàn)大同小異，尺度不一，造成了目前探傷人員許多的有爭議的，不規(guī)范的錯誤操作。中標(biāo)的可操作性欠佳。關(guān)于缺陷類型的劃分中標(biāo)規(guī)定：1.1平面型缺陷(Planardiscontinuity):用本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法檢測一個缺陷，如果只能測出它的兩維尺寸，則稱為平面型缺陷。屬于這種類型的缺陷有裂紋、冷隔、未融合等。1.2非平面型缺陷(Non-pla

5、nardiscontinuity):用本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法檢測一個缺陷，如果能夠測出它的三維尺寸，則稱為非平面型缺陷。屬于這種類型的缺陷有氣孔、縮松、夾砂、夾渣等。凡出現(xiàn)下列任何一種顯示情況的位置，都要做上標(biāo)記：a.缺陷回波幅度等于或者大于距離波幅曲線的位置；b.底面回波幅度降低12dB或者12dB以上的位置；c.不論缺陷回波幅度的大小，凡出現(xiàn)線狀和片狀特征缺陷顯示的位置。4.4.1平面型缺陷尺寸的測定對于具有線狀和片狀特征的缺陷顯示，用6dB法畫出缺陷的范圍。按幾何原理，確定缺陷的位置、大小和缺陷在鑄鋼件厚度方向的尺寸，按中標(biāo)表2的規(guī)定，計算缺陷的面積。4.2.2非平面型缺陷尺寸的測定4.2.2

6、.1缺陷回波幅度等于或者大于距離波幅曲線者，用6dB法在探傷面上畫出缺陷的范圍。按中標(biāo)表3的規(guī)定，計算缺陷的面積。中標(biāo)表3當(dāng)使用縱波檢測時，缺陷近探傷面一側(cè)的邊界和深度，由缺陷回波脈沖前沿的波幅上升到比距離波幅曲線底6dB的位置來確定。當(dāng)使用橫波斜探頭檢測時，缺陷的邊界，有缺陷回波脈沖前沿幅度上升到比同時顯示的最大缺陷回波幅度低6dB的位置來確定。缺陷在鑄鋼件厚度方向的尺寸，由不同方向檢測所確定的缺陷上部和下部邊界而得到。由于鑄鋼件幾何形狀的限制，不能從不同方向檢測的缺陷，必須在探傷報告中說明。美標(biāo)規(guī)定：10.2驗收的質(zhì)量等級應(yīng)由需方和供方根據(jù)下列準(zhǔn)則的一條或幾條加以確定：10.2.1 不允許

7、存在等于或大于DAC曲線且其面積超過美標(biāo)表2中所用質(zhì)量等級所規(guī)定面積的缺陷。10.2.2 不允許存在由缺陷引起的底波降低量等于或大于75%,且其面積以超過表2中所用質(zhì)量等級所規(guī)定面積的缺陷。10.2.3 產(chǎn)生波高等于或大于DAC曲線的連續(xù)缺陷回波，且其尺寸超過所用質(zhì)量等級規(guī)定的最大長度的缺陷，應(yīng)予拒收。10.2.4 買賣雙方商定的其他驗收準(zhǔn)則。10.3可采用其他方法來確定根據(jù)超聲波檢驗作出的拒收結(jié)論的正確性。美標(biāo)表218.2線性缺陷一一線性缺陷定義為長度等于或大于其寬度三倍的缺陷。象裂縫或條渣類的缺陷即使幅度為0.5英寸（13mm）的也應(yīng)去除。18.3非線性缺陷：4.2.1 單個缺陷一一單個缺

8、陷不得超過美標(biāo)表3所列的需方訂單規(guī)定的質(zhì)量等級。單個缺陷定義為，一個缺陷與相鄰缺陷之間的距離，大于相鄰兩缺陷中較大缺陷的最大尺寸的缺陷。美標(biāo)表34.2.2 密集缺陷一一密集缺陷應(yīng)定義為在邊長為1英寸（25mm）立方體中有兩個或兩個以上的缺陷。密集缺陷不得超過美標(biāo)表4中需方訂單規(guī)定的質(zhì)量等級。缺陷之間的距離小于密集缺陷中最大缺陷的最小尺寸時，則此密集區(qū)應(yīng)予去除并焊補(bǔ)。美標(biāo)表44.2.3 兩個密集缺陷區(qū)之間的距離，必須大于其中任一個密集缺陷區(qū)最大缺陷的最小尺寸。否則，含有最大單個缺陷的密集缺陷區(qū)應(yīng)予去除。4.2.4 所有缺陷，既不管探頭在鑄件表面上移動所畫出的面積，也不管所要求的質(zhì)量等級,均不得貫

9、穿鑄件壁厚的1/3T,T為缺陷處的鑄件壁厚。比較兩個標(biāo)準(zhǔn)，貌似中標(biāo)比美標(biāo)高了一個級別，當(dāng)美國人還在盯著鑄鋼件中的缺陷分析他們是線和面的關(guān)系時，我們已經(jīng)開始分析鑄鋼件中缺陷的面和體的關(guān)系啦！要不說中國人聰明，空間思維好，而且還不厭其煩的用各種探頭從各個方向打缺陷的邊緣，分析其深度?？梢娨稽c(diǎn)中國的標(biāo)準(zhǔn)是不注重效率的：假設(shè)一個面積=200X120;深度=2530;板厚=6065的缺陷，用美標(biāo)雙晶探頭做單面探傷即可確定缺陷數(shù)據(jù)，假設(shè)5分鐘能結(jié)束檢測。而按照中標(biāo)的方法則需要用雙晶探頭做三面探傷確定面積、分析深度，加上構(gòu)件翻轉(zhuǎn)。估計需要30分鐘方能確定缺陷數(shù)據(jù)。所以說中標(biāo)的超聲波檢測方法并不先進(jìn)，到像是在

10、做學(xué)術(shù)研究，不適于生產(chǎn)，當(dāng)中國人的鑄鋼件探傷還停留在分析發(fā)現(xiàn)鑄造缺陷性質(zhì)時，美國已經(jīng)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)啦，他們把缺陷量化，而不再考慮協(xié)助鑄造提高工藝。可見中標(biāo)是落后的，工業(yè)大生產(chǎn)，需要的是標(biāo)準(zhǔn)和量化。當(dāng)前我國的鑄造技術(shù)又上了臺階，而檢測方法似乎還很落后。關(guān)于探傷方法的劃分中標(biāo)對探頭的選擇：2.2探頭縱波直探頭的晶片直徑在1030mm的范圍，當(dāng)被檢測的鑄鋼件的探傷面較粗糙時，建議使用有軟保護(hù)膜的縱波直探頭。應(yīng)使用在鋼中的折射角為45°、60°、70°的橫波斜探頭，或者用K值為1,1.5,2,2.5,3的橫波斜探頭。2.2.3縱波雙晶探頭兩晶片之間的聲絕緣必須良好。美標(biāo)對

11、探頭的選擇:4.2探頭縱波探頭縱波探頭應(yīng)是直徑為1/23/2英寸（1328mm）的圓晶片，或邊長為1英寸（25mm）的方晶片。應(yīng)根據(jù)鑄件探傷的信噪比狀況，在15MHz頻率范圍內(nèi)選用。本底噪聲不得超過距離幅度校正曲線（DAC）的25%。探頭應(yīng)在其額定頻率下工作。雙晶探頭探測等于或小于1英寸（25mm）的截面，推薦使用5MHz,晶片尺寸為1/2英寸X1英寸（13mmX25mm）夾角為12°的探頭。為了評價和確認(rèn)缺陷，也可使用其他頻率和尺寸的探頭。S1.1.2探頭一一斜探頭應(yīng)能在鋼中產(chǎn)生30。75。范圍的斜射聲束，此角度是以垂直于受檢鑄件入射表面的方向量度白勺。最好應(yīng)使用頻率為0.45MH

12、z的探頭。斜探頭探傷作為補(bǔ)充要求被列入標(biāo)準(zhǔn)。僅當(dāng)供需雙方一致同意時才使用，其目的是為了有效檢出那些由于設(shè)計或可能存在的缺陷取向，用縱波不能進(jìn)行有效檢驗的鑄件關(guān)鍵區(qū)。中標(biāo)的超聲探傷檢測方法：4.1.2.1縱波直探頭探傷靈敏度的調(diào)整a.用AVG曲線板調(diào)整；b.用對比試塊調(diào)整。縱波雙晶探頭探傷靈敏度的調(diào)整。橫波斜探頭探傷靈敏的調(diào)整。美標(biāo)的超聲探傷檢測方法：方法A平底孔校準(zhǔn)法（圖1、2）;方法B底波校正法（圖3）;方法C一一斜探頭橫孔校正法（圖4）。由此可見中標(biāo)雖然照貓畫虎的列舉了各種探頭，可具體到探傷時依然是忽視試塊的存在，各種土辦法都用上了，沒有規(guī)范各種探頭選用的范圍、方法和探傷目的不明確。以至于

13、多方探傷尚存在各種爭議，嚴(yán)重影響了探傷質(zhì)量，當(dāng)讀過美標(biāo)之后才知道這種探頭原來是取長補(bǔ)短，對探傷質(zhì)量各有要求，各有側(cè)重。隨著中國鑄造業(yè)的不斷發(fā)展，探傷手段方法應(yīng)該與時俱進(jìn)。關(guān)于對底波降低存在疑問的處理中標(biāo)規(guī)定：4.4.2.2對于底面回波降低12dB或者12dB以上的位置，應(yīng)核查底面是否傾斜或者不平整、耦合接觸是否良好。凡是因存在缺陷而使底面回波降低12dB或12dB以上者，以底面回波降低12dB為條件，在探傷面上畫出缺陷的范圍，按中標(biāo)表3注計算缺陷的面積。缺陷的深度，由一處連續(xù)缺陷回波最左邊的波峰的位置來確定。缺陷在鑄鋼件厚度方向的尺寸，由一處連續(xù)缺陷回波中最左邊的與最右邊的兩個波峰之間的寬度來

14、確定。既無底面回波，又無缺陷回波的位置，應(yīng)提高探傷靈敏度檢測，觀察是否存在反射面與入射聲束傾斜的缺陷。4.4.4存在疑問的缺陷對于存在疑問的缺陷顯示，允許采用經(jīng)過驗證而行之有效的其他無損檢測方法進(jìn)行檢驗。如仍不能得出結(jié)論，則由供需雙方協(xié)商處理辦法。美標(biāo)規(guī)定：8.5檢驗鑄件兩壁平行區(qū)域時，底波損失75%以上的區(qū)域要進(jìn)行復(fù)查，以便判定底波損失是由于接觸不良，耦合劑不足，還是缺陷取向傾斜等所致。如果底波損失的原因不明，則認(rèn)為該區(qū)域有疑問，需進(jìn)一步查明。10.2.2不允許存在由缺陷引起的底波降低量等于或大于75%,且其面積以超過美標(biāo)表2中所用質(zhì)量等級所規(guī)定面積的缺陷。10.2.4買賣雙方商定的其他驗收

15、準(zhǔn)則。10.3可采用其他方法來確定根據(jù)超聲波檢驗作出的拒收結(jié)論的正確性。18.3.7任何區(qū)域，底波損失等于或大于75%,并超過了所用質(zhì)量等級規(guī)定的面積，而不管信號幅度是否超過0.5英寸（13mm）拒收線，均應(yīng)拒收，除非能確定底波損失不是由于缺陷所造成的。如果提高增益，底波滿足要求，按信號幅度百分比又不超過0.5英寸（13mm）拒收線的缺陷，則該區(qū)應(yīng)為合格。對于底波降低的疑問，相關(guān)的超聲探傷資料指出超聲波探傷中若出現(xiàn)無低波或者低波衰減嚴(yán)重不能忽視一種可能性就是鑄鋼件材料組織晶粒粗大，鑄鋼件晶粒粗大是指經(jīng)過機(jī)械加工或進(jìn)行斷口檢驗時，顯示出晶粒組織過分粗大而不適合應(yīng)用的缺陷，這種晶粒粗大的組織，可能是遍布于鑄鋼件整體，也可能發(fā)生于鑄鋼件的局部。從本質(zhì)上講，晶粒粗大缺陷是一種冶金缺陷。當(dāng)?shù)撞ń档偷囊闪x被確定為晶粒粗大時，允許重新熱處理，重新熱處理后超聲探傷檢測情況依然則判為不合格。美標(biāo)中是明確“任何區(qū)域，底波損失等于或大于75%,并超過了所用質(zhì)量等級規(guī)定的面積，而不管信號幅度是否超過0.5英寸（13mm）拒收線，均應(yīng)拒收”，而中標(biāo)則是認(rèn)為“凡是因