DIN-EN-10228-3德国探伤标准.doc

德国标准 1998.7

钢锻件的无损检测
第3部分
铁素体或马氏体钢（锻件）的超声波检验
DIN EN 10228-3 标准的英文版
DIN
EN 10228-3
国际标准分类码 77.040.20；77.140.85
主题词：锻件，钢，无损检测
钢锻件的无损检测
第3部分 铁素体或马氏体钢（锻件）的超声波检验
欧盟标准EN 10228-3：1998按照德国标准DIN书写，逗号用作小数点。

国家标准前言
本标准根据ECISS/TC28起草。
本标准由德国钢铁标准委员会，锻件技术委员会负责解释。

本标准共19页。

标准号码： DIN EN 10228-3：1998.07

共19 页
第19 页
EN10228-3:1998

欧盟标准
EN 10228-3
1998.05
国际标准分类码 77.040.20；77.140.85
主题词：锻件，钢，无损检测

英文版
钢锻件的无损检测
第3部分 铁素体或马氏体钢（锻件）的超声波检验
本标准由欧盟标准化委员会（CEN）1997.12.21批准。
根据CEN/CENELEC内部协议，欧盟标准化委员会（CEN）成员国必须不折不扣地执行欧盟标准。
与国家标准有关的引用标准的更新可从标准化委员会的总部申请得到，也可从任何一个成员国获得。
欧盟标准有三个官方版本（英文、法文和德文）。其他语言的翻译，需要欧盟标准化委员会成员国负责，同时需要标准化委员会总部进行公证以表明与官方文本保持一致。
欧盟标准化委员会成员国有：奥地利、比利时、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国。

CEN

目录 页码
前言 2
1．范围 3
2．引用标准 3
3．定义 3
4．约定条款 4
5．检验程序 4
6．人员资质 5
7．设备及附件 5
8．标定及检查 6
9．制造阶段 6
10．表面状况 7
11．灵敏度 7
12．扫描 8
13．分类 11
14．记录水平和合格标准 14
15．缺陷定量 16
16．报告 16

附录A （信息性）圆周横波扫描最大测试深度。
附录B （信息性）相对于DAC（％）的分贝dB

前言
本欧盟标准由ECISS/TC28 钢制锻件技术委员会编制，该委员会的秘书部挂靠在英国标准机构BSI。
本欧盟标准将以国家标准的形式给出，或1998年11月最新版的同样原文以背书的形式公布，与此国家标准相冲突的一切标准，将在1998年11月作废。
本欧盟标准的其他部分的题目为：
PART1：磁粉检验
PART2：渗透检验（着色探伤）
PART4：奥氏体以及奥氏体-铁素体不锈钢锻件超声波检验。
根据CEN/CENELEC内部规定，下列国家的标准机构使用在欧盟标准：.奥地利、比利时、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国。
1.范围
欧盟标准EN10228-3的本部分给出了由铁素体以及马氏体组成的锻件的脉冲回声检验、超声波检验的操作技术指导手册。机械扫描技术如油浸检验也可用于锻件检测，但是需要买卖双方进行协商。

欧盟标准EN10228-3适用于4类锻件，按锻件的形状以及生产方法进行分类，第1、2、3类为简单形状的锻件，第4类则为复杂形状的锻件。

EN10228-3不能用于：
----模锻件
----涡轮叶片以及发动机锻件。

奥氏体以及奥氏体-铁素体不锈钢锻件超声波检验的具体标准在欧盟标准EN10228-4中给出。

2.引用标准
EN10228-3由过期或不过期的标准以及其他标准出版物组成，在正文的相应地方引用了下列标准以及标准出版物：对于过期的引用标准，只有当本标准进行修改或更新时，其相应修改或这些修改版本的出版物才可用于本规范。对于未过期的标准，最新的版本可用于本标准。

EN473 无损检测（NDT）人员资质
prEN 12668 无损检测－超声波检验（NDT-UT）设备的特性以及核实
第1部分： 设备
第2部分： 探头
第3部分： 组合设备

prEN583 超声波检验（UT）
第2部分：灵敏度和范围设定
第5部分：缺陷的性质与尺寸

prEN12223超声波检验（UT）－标准试块

prEN1330 无损检测（NDT）术语
第4部分：在无损检测（UT）中使用的术语。

3.定义
prEN1330-4中给出的定义适用于本标准EN10228。
4.约定条款
在询价或定货阶段买卖双方应该对有关超声波检验（UT）的如下方面进行协商：
在锻件生产的哪一个阶段，应进行超声波检验(UT)（见第9条）；
A 检验的数量以及是否需要栅格扫描或100%的扫描覆盖。（见第12条）；
B 使用双晶探头对近表面进行检测（见7.2.6）；
C 要求的质量等级，或使用的质量等级以及该等级的应用区域（见第14条）；
D 如与表5，表6或表7的详细要求不同，则需要建立适用的记录/合格标准；
E 除第7及12条规定的详细要求外，是否还需特殊的扫描覆盖、设备或耦合剂；
F 如不是手工扫描（见第1条），需给出所用的扫描工艺；
G 对于条状缺陷所使用的定量方法（见第15条）；
H 灵敏度设定方法（见第11条）；
I 进行超声波检验时是否需买方或其代表在场；
J 检验程序是否需要买方认可（见第5条）。
5. 检验程序
5.1概述
超声波检验将根据检验程序的规定进行超声波检验(UT)。如果在询价或定货时另有规定，检验程序要在检验前提交买方获得认可（见第5条）；
5.2 形式
本检验程序按以下形式编制：
产品技术说明书；或
A 一个特定的检验程序；或
B EN10228-3，如果还要求附加检验的详细要求。

5.3 内容
检验程序至少包含以下要求：
待检锻件的描述
A 参考文件
B 检验人员资质证明；
C 制作阶段所需进行的检验；
D 规定了适用质量等级的检验区域；
E 扫描前锻件表面的准备；
F 耦合剂；
G 检验设备的描述
H 标定以及设置；
I 扫描计划；
J 检验操作的描述与次序；
K 记录/评判等级；
L 缺陷性质；
M 合格标准；
N 检验报告；
6.人员资质
人员的资质应该符合EN473的要求；
7.设备及辅助设备
7.1 示波器（缺陷探测器）
示波器（缺陷探测器）应具有扫描性能以及满足prEN12668-1要求。
7.2 探头
7.2.1 一般要求
直探头和斜探头均应符合prEN12668-2的要求。

如果有进一步的要求，可使用辅助探头。辅助探头不能用于初始探测缺陷，建议辅助探头应符合prEN12668-2的要求。
7.2.2 外形
探头的外形应该符合EN583-2的要求。

7.2.3 标准频率
探头应为标准频率，范围为1MHz~6MHz。

7.2.4 标准探头
探头有效晶体直径的范围为10mm~40mm。

7.2.5水平探头
水平探头的声束角度范围为35°~70°
探头有效晶体面积范围为20mm2~62.5mm2

7.2.6 双晶探头
如需对近表面进行检验（见第4条），则使用双晶探头。

7.3 标准试块
标准试块应满足prEN12223的要求。

7.4 参考试块
参考试块用于当灵敏度按照距离——波幅曲线（DAC）校正的方法确定缺陷尺寸时。当采用按相对于参考反射物的波幅的技术来确定缺陷大小时，就需要参考试块。参考试块的表面状况应该能够代表待检构件的表面状况。如果没有特殊的规定，参考试块应包含至少3个反射物，而且可以覆盖全部检查深度范围。

参考试块的形状取决于使用情况，它可按下面的方法之一来制造：

超出待检构件的长度；或
A与待检构件同材质以及与待检构件同热处理状态；或
B与待检构件具有相似的声学特性。

除非要检查一个特定的当量曲线图（DGS）的准确性，参考试块不能用作DGS技术。
注意：在参考参考块上的反射物的尺寸要由表5、6中规定的详细尺寸控制。表5、6中详细规定的反射物的不同尺寸用作检测相应的灵敏度。
7.5 耦合剂
所用的耦合剂要恰当。同样类型的耦合剂将用于标定、灵敏度设定、扫描操作以及缺陷评判。
检查结束后，如留在工件上的耦合剂对后续的制作或检验作业或工件的完整性有不利的影响，应清除残留的耦合剂。

注意：合适的耦合剂可为：
水（有或没有腐蚀抑制剂或软化剂），油脂，油，甘油以及水纤维浆糊。
8 标定及检查
按prEN12668-3中详细规定的要求对组合设备（缺陷探测器及探头）进行标定及检查。
9. 制造阶段
在最终质量热处理后进行超声波检验(UT)；除非在询价或订货时另有约定（见第4条），即对于锻件仅在制造的最终热处理后进行检查是不实际的。
注意：对于那些需要打孔的圆柱形及矩形锻件，建议在打孔之前进行超声波检验(UT)。
10.表面状况
10.1 概述
待扫描的表面应没有油漆、附着的氧化皮、已干的耦合剂、表面不规则物体或其他可能减少耦合作用、阻碍探头移动或引起评判错误的物体。
10.2 与质量等级相关的表面粗糙度
表面加工精度应与要求的质量等级相一致（见表1）
表1：与质量等级相关的表面加工精度
表面加工精度
质量等级与表面粗糙度R
1
2
3
4
≤25um
≤12.5um
≤12.5um
≤6.3um
机械加工
X
X
X
X
机械加工及热处理
X
X
X
--
注意: X表明只有通过特殊的表面加工才能达到相应的质量等级。
10.3 锻件表面状况
只要锻件以锻制表面状态供货时，只要能达到特定的质量等级，该锻件就认为是可接受的。
注意：对原始锻件表面进行综合的检查是困难的。建议采用抛丸、喷砂或表面打磨以确保声学耦合效果。通常只达到质量等级1。
11.灵敏度
11.1概述
灵敏度要确保足以能探测到规定的某一质量等级的（见表5，6及7）最小的缺陷。
按照11.2及11.3的工艺(DAC或DGS)中对所用的特定探头（见第4条）设定扫描灵敏度。在每一情况下的设定灵敏度的程序都应符合prEN583-2的要求。
11.2直探头
距离波幅曲线法（DAC）用于平底孔；
A 当量曲线法（DGS）。
11.3 斜探头
使用侧面钻孔直径为3mm的距离波幅曲线（DAC）技术；
A 当量曲线法（DGS）。
对于斜探头，DAC和DGS不能进行比较。
11.4复检
如果进行复检，灵敏度设定要与初始设定完全相同（DAC或DGS）。

12.扫描
12.1概述
使用手工接触脉冲回波方法进行扫描。

所需最小扫描覆盖宽度由锻件的类型决定，采用栅格扫描还是100%扫描已经在询价和定货中约定（参见第4条）。

表2描述了根据生产方法和形状确定的锻件的四种类型。

表3指定了用于第1、2和3类锻件的法向扫描覆盖要求。

表4指定了外径内径比小于1.6：1的3a和3b类锻件的横波扫描覆盖要求。横波在圆周方向的有效扫描深度受探头角度及锻件直径的影响（见附录A）。
12.2复杂锻件
对外形复杂的锻件（第4类锻件）和小直径的锻件，扫描覆盖方式要在买卖双方的询价及定货中约定（参见第4条）。约定中至少要包括：检验时探头角度、扫描覆盖的范围（栅格扫描还是100%扫描）和方向。

12.3栅格扫描
栅格扫描要让探头沿着表3及表4中定义的栅格线来回移动扫描。

如果在栅格扫描时发现了缺陷，要在该位置附近进行附加的扫描以确定其缺陷范围。
12.4 100%扫描
需要对表3及表4中指定的表面进行100%扫描，探头扫描路径的重叠宽度至少为探头有效直径的10%。

12.5扫描速度
手工扫描速度不超过150mm/s。

本页原件缺失！
表3：直探头的扫描覆盖
类型
栅格扫描1）
100%扫描1）2）

1a
直径D（mm）
扫描线数量
至少要对圆柱的180°范围内进行100%扫描。
D≤200
200＜D≤500
500＜D≤1000
1000＜D
90°位置2条
60°位置3条
45°位置4条
30°位置6条
1b
要对两个垂直的面进行栅格扫描，按方格线的方式进行栅格扫描

在两个垂直的面上进行100%扫描。
2

在圆柱面上360°范围和一个端面上进行方格线扫描。3）4）
对圆柱面进行至少180°的范围内进行100%扫描，并且对一个端面进行100%扫描。
3
3a
在圆柱体外表面360°范围内进行方格线栅格式扫描4）
在圆柱体外表面360°范围内进行100%扫描。
3b、3c

对圆柱体外表面360°和一个端面进行栅格线扫描，4）
对圆柱体外表面360°和一个端面进行100%扫描。
4
扫描覆盖范围必须在询价及定货中指定。
注意：
1）如在询价及定货中另有约定，则要进行附加扫描检查（如3a沿两个轴向端面进行扫描）。
2）100%扫描检查意味着在两个连续的扫描路径中，探头轨迹至少有10%的重叠。
3）对1a（端面有孔）和1b类锻件，如果上面有孔洞妨碍了超声波检验，则扫描线量要对称地加倍布置。
4）扫描线栅格的分布要均匀，沿锻件厚度方向的距离最大为200mm。

表4：斜探头扫描覆盖
类型
栅格扫描1）
100%扫描1）2）
3
3a

3b

沿着圆周栅格线的两个方向（如箭头所示）进行扫描，扫描线数量沿半径方向均布，最大不超过200mm。
在圆周的两个方向（如箭头所示）进行100%扫描。
4
扫描覆盖范围必须在询价及定货中指定。
注意：
1）如在询价或定货中另有约定，则要进行附加的扫描。
2）100%扫描检查意味着在两个相继的扫描线轨迹至少10%的重叠。

13分类
13.1信号分类
将根据回波模式对探测到的信号进行分类。

模式1
随着探头的移动，示波器显示出单个的尖锐信号图形，均匀地上升到最高点后又均匀地回落到零点（参见图1）。
这样的图形模式对应的是直径小于或等于波形为-6dB的不连续性缺陷，例如从钻有侧面孔的试块得到的回波图波形。

扫描波形图（探头在典型位置） 回波图（探头移动时的单个振幅）
图1 模式1的扫描波形图和回波图

b) 模式2

随着探头的移动，扫描波形图显示出单个尖锐的波峰，均匀地上升到最高点，然后保持不变，再均匀地回落到零点（参见图2）。

扫描波形图（探头在典型位置） 回波图（探头移动时的单个振幅）
图2 模式2的扫描波形图和回波图
13.2缺陷分类
对缺陷的分类是根据其回波图形进行的：
点状缺陷
回波模式1和/或尺寸小于等于波宽-6dB（见图3）
A 条状缺陷
回波模式2和/或尺寸大于波宽-6dB（见图4）
B 孤立缺陷
两个相邻的点缺陷间距离d大于40mm（见图5）
C 成组缺陷
两个相邻的点缺陷间距离d小于等于40mm（见图6）

图中符号说明：
l： -6dB缺陷的常规轮廓
Dp：缺陷沿深度方向的波宽
D： 两个缺陷间的距离
L： -6dB缺陷的常规长度

14记录水平与合格标准
质量等级标准必须由买方及卖方达成协议（见第4条）。表5、6和7给出了将要应用的4种质量等级的详细记录水平和合格标准。

注意：对一个锻件或经过锻造的零件可能会有不同质量等级要求。第4级质量等级的要求最严格，给出了最小的记录水平和最小合格标准。如有协议在先，可以使用与表5、6、7不同的记录水平和合格标准。

表5：直探头检验时质量等级，记录水平及合格标准
参数
质量等级
1
2
3
4
记录水平
等值平底孔（EFBH）deq （mm） 1）
底板回波衰减比率R2）3）

＞8
≤0.1

＞5
≤0.3

＞3
≤0.5

＞2
≤0.6
合格标准
EFBH（孤立缺陷）deq（mm）1）
EFBH（条状或成组缺陷）deq（mm）1）

≤12
≤8

≤8
≤5

≤5
≤3

≤3
≤2
1）deq = 等值平底孔直径
2）
式中：n=1（t≥60mm），n=2（t＜60mm＝）
——底板第n次回波衰减振幅（示波器屏幕所示高度）
——与在相同范围内的无缺陷区域底板第n次回波衰减振幅（示波器屏幕所示高度）。
3）如果底板回波衰减超过记录水平，那么就需要进一步研究这个问题。衰减比率R仅适用于存在单个缺陷时引起底板回波快速衰减。

表6斜探头使用DGS技术采用平底孔试块时质量等级、记录水平及合格标准
质量等级
1 1）
2
3
4
记录水平dep（mm）2）
-
＞5
＞3
＞2
孤立缺陷的合格标准dep（mm）2）
-
≤8
≤5
≤3
条状或成组缺陷的合格标准depmm1）
-
≤5
≤3
≤2
注意：
质量等级1不适用横波扫描检验
deq——等值平底孔直径

表7：斜探头使用DAC技术时质量等级、记录水平及合格标准1)
质量级别
公称检测频率2）
MHz
记录水平
%
（DAC）
接受标准
孤立缺陷1）4）
%
（DAC）
条状或成组缺陷1）4）
%
（DAC）
1
2）
2
1
50
100
50
2
100
200
100
3
2
50
100
50
4
100
200
100
4
2
30
60
30
4
50
100
50
1）基于3mm直径的侧面钻孔。
2）横波扫描不适用于质量等级1。
3）对每个频率和探头均需建立基于3mm直径的侧面钻孔试块扫描获得距离波幅曲线（DAC）。
4）附录B中给出了以dB为单位相对于DAC波幅显示值。

15 确定缺陷尺寸
买卖双方需要协商用下面的一项或几项方法对可能存在条状缺陷进行评估。这些方法应该与prEN583-5中的要求一致：
0 6dB衰减方法
1 20dB衰减方法
2 最大振幅方法

16报告
所有的检验都必须以书面形式报告，报告至少必须包括如下内容：

供应商名称；
A 订单号；
B 经检验的锻件识别号；
C 检验范围：检验区域及质量等级；
D 在生产的哪一阶段进行超声波检验(UT)；
E 超声波检验前的表面处理状况；
F 使用的超声波检验设备（探伤仪，探头，标定试块和参考试块）；
G 设定灵敏度的方法；
H 使用的参考标准或检验程序（如果有的话）；
I 检验结果；
位置，等级及超过记录及合格标准的振幅（以平底孔（FBH）等值直径或侧面钻孔（SDH）的百分比表示）；
J 对扫描覆盖范围要求的控制细节以及是否将其应用于近表面区域；
K 检验数据；
L 检验员的姓名、资质及签字。

附录

附录A（介绍）
圆周横波扫描的最大检测深度
图A所示为对给定的探头和声束范围进行圆周横波扫描时的最大检测深度。

D为径向反射器上的法向入射声束范围
M为对特定的探头角和外半径下的最大可检测深度
图A：圆周横波扫描的最大检测深度

探头角度X
最大检测深度M
声束范围D
70°
0.06R
0.34R
60°
0.13R
0.50R
50°
0.24R
0.64R
45°
0.30R
0.70R
35°
0.42R
0.82R
注意：最大检测深度M及声束范围D均以相对外半径R的值给出，R为用作径向反射器的锻件半径。所示光束范围D的数值可以加倍计算。

附件B（介绍）
相对于%DAC的dB波高

作为一个由3mm侧面钻孔构成的DAC（100%DAC）的替代物即相对DAC，可以根据表B.1进行调整来达到所需要的记录/合格水平。

表B.1：相对于%DAC的dB波高
DAC
(%)
相对于%DAC的波高
(dB)
30
-10
50
-6
60
-4
100
0
200
+6