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，測得某個反射體在不同距離時，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，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

探傷時應(yīng)由二名或二名以上工作人員進行工作。

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，直探頭可加弧形接觸塊；斜探頭的有機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入被檢物表面時第二次水層反射波處于被檢件第一次底波之后，因而不會干擾探傷波形的判斷。在使用對比試塊判定缺陷大小時，也應(yīng)采用同樣的液層距離，但在采用薄水層耦合時，作板材或其它平面材料探傷時，應(yīng)調(diào)整水層厚度，使其底波幅度或次數(shù)達最大。

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)缺陷之后所進行的各項測量工作，必須在規(guī)定的靈敏度下進行。

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行達100%的覆蓋率。自動掃查時應(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，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間掃描線進行校準(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，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，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)缺陷的大小來估計缺陷性質(zhì)。

c.根據(jù)缺陷的位置來估計缺陷性質(zhì)。

d.根據(jù)反射脈沖特點及形狀來估計缺陷性質(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，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散角時，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：其為鋼件中一種微細內(nèi)部裂紋，內(nèi)含氫氣，故反射波明顯、尖銳，探頭稍移動，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檢查報告

檢查報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a.

工件名稱、圖號、材料、熱處理狀態(tài)。

b.

工件編號、爐號、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、探