SEP1921-84锻件和锻材的超声检验(受控).doc

SEP1921-84

锻件和锻材的超声检验

1 检验目的和对象
本方法适用于直径（边长）100mm以上（含100mm）一般要求锻件和锻材（以下称锻件）的超声检验，尤其适用于脉冲—反射技术检验材料内部缺陷。由缺陷产生的反射波可以确定缺陷的准确位置、尺寸、连续性和数量。有探伤要求的锻件，本方法可作为指导，提供检测范围（见6.2节）和允许的极限（见6.5节和6.6节）。检验所要求的技术条件包括检测系统、锻件状态和结果评级。
2 应用范围
检验方法不仅包括未完成和未加工的锻件的检验，还包括没有进行热处理和已进行热处理锻件的检验，尤其适于非合金钢和合金钢的检验（见6.1节）
更高要求锻件的检验见SEP0000
若使用的探头与锻件不匹配，检验结果可能会因声波或其它原因的衰减而受到影响。此时，应标注检验结果的偏差。否则，下一步检验的程序须和买方或买方责任人达成一致。
3 评级
根据检验的范围分成四个检验组（见6.2节），根据允许缺陷的尺寸和缺陷所指示的长度分5个级别（见6.4节和6.5、表1），此外按允许缺陷的数量也分5个级别（见6.4.3）
4 检验的准备
锻件应具有简单的形状或检测部分旋转对称（见DIN54126第1部分，6节），为了使探头和锻件表面耦合良好，检验面和其它反射面要有斜度和粗糙
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度的要求。
对于无氧化铁皮光滑面的检验，只要选择合适的耦合剂，就可以取得良好的检验效果，若表面粗糙度Rq≤20，根据DIN4762的要求应对材料表面进行加工。
若钢材没经过热处理，而锻件声能的衰减仍在允许的偏差极限（或注明极限）内（只要钢适于热处理），为减少声能损失而进行热处理是必要的。
为了检验缺陷所要求的尺寸等级，通过加工和热处理来达到适于检验的结构和表面状态也是必要的。（表1）
5 检测系统：
5.1检测设备
根据脉冲回声技术和回波高度测量关系，带dB幅值控制的校准，超声检测装置应在2dB误差范围内工作。若在使用的灵敏范围内，则不必显示闸门和饱和度。
检验要求的范围必须调整到与检测装置一致，水平线性应在2%以内。
5.2探头
探头标称频率必须与被检验圆盘反射体、声距离长度、声波衰减一致。一般探头标称频率在1—4MHz，然而只要符合6.5节注明允许的极限值，也可使用其它频率探头。
检验通常使用直探头，然而为检验近表面缺陷和声波难以到达的环或为使缺陷特殊标定锻件部分扇域具有良好的分辨力，通常用TR探头或者斜探头检验。
为了测出圆盘反射体的当量尺寸，应该了解每类探头AVG曲线的制作方法。

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5.3控制系统
根据DIN54126第1部分，控制系统、探头的调整应与DIN54120要求一致。
5.4耦合剂
耦合剂（也见DIN54126第1部分5.6节）必须对表面具有良好的浸润性，因此（带添加剂的）水、油和胶水都适宜。调整装置和随后的检验须用同一种耦合剂。检验加工完毕的锻件，耦合剂不应造成锻件的锈蚀，若有必要，检验后应清除耦合剂，烘干锻件的检测面。
6 检测
6.1检测时间
因锻件的可用性与可检验性，预检验应尽早进行，交付检验的锻件通常在没形成复杂的形状之前进行，然而由于质量原因或加工状态，热处理后检验也非常必要。
6.2检验范围
根据不同要求，锻件检测范围可分成4个检验组。没有必要考虑机械加工时去除的区域。
检验组1：
直探头检验，在一个或几个最大50mm宽的母线总长度方向的外表面上进行检验（圆在端面上），一般来说声束应该覆盖锻件的核心区域。
例：
棒： 轴向一个检验路径

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饼： 端面和表面各一个检验路径

管、环：
轴向4个检测路径

检验组2
直探头检验，在两个或几个最大50mm宽的母线长度或弧线上进行（端面作圆轨迹）。声束应该覆盖核心区域和锻件大部分的体积。

棒： 轴向上互成90º的两个检验路径

饼： 端面或表面200mm间距，
2个或几个检验路径
管、环：
几个或4个轴向路径

检验组3
直探头在两个互相垂直的方向上扫查,同时可用不同类型的探头尽可能地

检测锻件的表面,以发现不同类型的缺陷。

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例：
棒： 轴向上至少一半的弧面；
端面检测双方达成一致

饼： 整个端面和最小半个
弧面的圆周

管、环：
整个外表面和一个端面

检验组4
合同中应规定检验的总体积、检验范围和检验使用的探头类型。
注:特殊的检验要求可参照SEP0000
６.3检验步骤
检验根据DIN54126第二部分来进行，根据检验要求的不同，用探头扫查锻件表面。检验系统按第一次标定点调整和校验，（水平平行表面）或（旋转对称体）按给定的结构图和选定标称频率要有足够的扫查面，至少应做到：
1) 因声波衰减或传播声能损失而制作的AVG曲线
2）通过对比试块反射体的反射来调整灵敏度，消除声波衰减和声能损失的影响。
若信噪比（见6.6节）≤６dB，以下内容供需双方须达成一致：记录平底孔直径尺寸(圆反射体)或以dB值表示超过反射体回声的高度，调整灵敏度的

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反射体反射回波波高不小于荧光屏满刻度的２０％，若达不到要求检验报告中应予以注明。
观察屏幕，探头扫查速度不超过100mm/s。自动化探伤，探伤速度和脉冲持续时间要相适应，（表1）所示缺陷的尺寸和长度不应漏掉。
用检验组3和检验组4方法进行检验时不应有表面干扰波，每次扫查，探头应有15%的重复覆盖。
６.4显示
６.4.1点状缺陷
探头从不同的方向扫查点状缺陷，接收回声减少的幅值是一致的。按表1记录可接受的平底孔直径尺寸.
6.4.2连续缺陷
连续缺陷指至少一个扫查方向上幅值减少与其它方向不一致,缺陷的长度按半波高法测量,根据表1记录最大长度的缺陷,同时考虑探头声场特性。
6.4.3数量
记录的数量指在锻件体内超过规定极限以上的缺陷数量或双方约定的区域。(见6.5节)表2标注从a到e级每个等级的数量。合同中注明的缺陷数量级和相关尺寸(不同锻件的体积截面长度和面积)。
6.4.4底面回波
若底面回波下降(下降到限定范围内),用不同频率的探头，从不同表面来检验同一区域。
6.5限定偏差(偏差允许极限)
供需双方可按表1直径等级和表2数量等级的要求在可接受的范围内达成

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一致，不同要求锻件的各个区域也可以按表1直径等级和表2数量等级在接受的范围内供需双方达成一致。
6.6记录极限
若没有其它要求，记录极限与允许极限是同一概念(见6.5节)此时,数量表示的陈述尤为重要,记录极限与允许极限之比最小为6dB,记录极限的信噪比最小也为6dB(见第2节).
7 检验报告
检验报告包括以下内容：
a检验件数量
b检验说明
c检验装置和探头类型
d检验件表面状态
e耦合剂
f检验范围
g记录极限与允许极限
h结论
除双方协议的记录极限外，还应描述缺陷的位置、尺寸、状态和数量，根据合同要求，若有必要画出锻件截面图或展开的草图。此外，在应用检验组3和检验组4还要说明装置的调整方法、声束指向、声束衰减和补偿，若存在分歧须记录在草纸上。

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表1允许极限值的大小分级
可 靠 性 限 制
尺 寸 级 别
单个缺陷mm
长条缺陷mm
最大面积mm2
A
14
10
80
B
10
7
60
C
7
5
40
D
5
3
30
E
3
2
30

表2数量级别(见6.４.3节)
数 量 级 别
单 个 缺 陷
多 个 缺 陷
a
32
16
b
16
8
c
8
4
d
4
2
e
2
1

翻 译：邵长禄
校 对：周 湛

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