【文章內(nèi)容簡介】 裝使用 ， 也可供其它行業(yè)選用 。 23 JB/ 鋼板超聲檢測⑵ 厚鋼板在軋制成型時(shí)，若軋制能力或軋制比不夠，往往可能產(chǎn)生與檢測表面成一定角度缺陷，它要比平行于檢測面的夾層類缺陷具有更大的危害，對(duì)這類缺陷的檢測是非常重要的。但考慮到國內(nèi)目前鋼板生產(chǎn)的實(shí)際情況，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定只有對(duì)缺陷有疑問或供需雙方技術(shù)協(xié)議上有規(guī)定時(shí)，方采用橫波檢測。 直探頭和雙晶直探頭 （ 鋼廠訂貨 ） 。 水浸探頭 （ 試塊標(biāo)定 ） 。 JISG080195標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定壁厚 ≤ 200mm的鋼板采用單塊階梯試塊或 φ 5平底孔平底孔試塊來較正靈敏度 ， 200～ 300mm的鋼板則利用一組平底孔試塊測的距離 — 波幅曲線作為基準(zhǔn)靈敏度 。 ASME第 Ⅴ 分篇對(duì)此也有類似規(guī)定 。 本標(biāo)準(zhǔn)主要是利用某一深度的平均靈敏度檢測 ， 在近檢測面一側(cè) ， 驗(yàn)收比較嚴(yán)；在遠(yuǎn)檢測面一側(cè) ， 驗(yàn)收比較松 。 圖 24 JB/⑴ 鍛件缺陷主要有縮孔殘余 、 疏松 、 夾雜 、 白點(diǎn)和裂紋等 。 縮孔殘余是鑄錠中的縮孔在鍛造時(shí)切頭量不足所殘留下來的 ， 多見于鍛件的端部；疏松是鋼錠在凝固收縮時(shí)形成的不致密和孔穴 。 在鍛造時(shí)因鍛造比不足而未全熔合后 ， 主要存在于鋼錠中心及頭部；夾雜有內(nèi)在夾雜 、外表非金屬夾雜和金屬夾雜 。 內(nèi)在夾雜主要集中于鋼錠中心及頭部； 白點(diǎn)是由于鍛件含氫量較高 ， 鍛后冷卻過快 ， 鋼中溶解的氫來不及逸出 ， 造成應(yīng)力過大引起開裂而形成的 ， 白點(diǎn)主要集中于鍛件大截面中心 ，一般總是成群出現(xiàn) ， 通常合金總含量超過 %～ %或含 Cr、 Ni、 Mn的合金鋼鍛件容易產(chǎn)生白點(diǎn)； 裂紋有鑄造裂紋 、 鍛造裂紋和熱處理裂紋三種 ， 通常是由于鍛造和熱處理工藝不當(dāng) ， 而在鍛件表面或心部形成的 。 對(duì)鍛件的具體要求： JB47264728鍛件標(biāo)準(zhǔn) （ I級(jí) ， 56級(jí)晶粒度 ） 本標(biāo)準(zhǔn)由于采用了 雙晶直探頭和雙晶探頭校準(zhǔn)試塊 ， 利用 實(shí)測的距離波幅曲線來校正靈敏度 ， 從而回避了雙晶直探頭的回波特性和聲場規(guī)律的變化 ， 使檢測結(jié)果能基本如實(shí)地反映工件實(shí)際情況 ， 同時(shí)由于雙晶直探頭盲區(qū)較小 ， 可以檢測近表面缺陷 。 因此 ， 本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)檢測厚度范圍不再加以限制 ， 以滿足小 、 薄鍛件的檢測需要 。 25 JB/⑵ JB473094標(biāo)準(zhǔn)主要考慮采用厚壁試塊來測量衰減系數(shù) ，修改稿在此基礎(chǔ)上增加采用薄壁試塊測量衰減系數(shù)的內(nèi)容 。 薄壁試塊測量衰減系數(shù) 衰減系數(shù)的計(jì)算公式 （ T＜ 3N， 且滿足 n＞ 3N/ T， m＝ 2n） α ＝ ［（ Bn— Bm） － 6dB］ /2（ m－ n） T 式中： α —— 衰減系數(shù) ， dB/m（ 單程 ） ； （ Bm— Bn） —— 兩次衰減器的讀數(shù)之差 ， dB； T—— 工件檢測厚度 ， mm。 N—— 單直探頭近場區(qū)長度 ， mm。 m、 n—— 底波反射次數(shù) 。 厚壁試塊測量衰減系數(shù) (推薦 ) 衰減系數(shù)的計(jì)算公式 （ T＞ 3N） α ＝［（ B1— B2）－ 6 dB］ /2T 26 JB/⑶ 鍛件游動(dòng)信號(hào)就是指隨著探頭在鍛件表面移動(dòng) ， 缺陷回波信號(hào)在時(shí)基線上隨之移動(dòng) ， 若信號(hào)前沿移動(dòng)距離 ≥ 25mm時(shí) ， 則該信號(hào)稱之為游動(dòng)信號(hào) 。 游動(dòng)信號(hào)之所以產(chǎn)生 ， 主要由于超聲波呈束狀向外傳播 ， 當(dāng)缺陷取向與檢測面傾斜一個(gè)角度時(shí) ， 探頭每移動(dòng)一個(gè)點(diǎn) ， 聲程就會(huì)發(fā)生變化 ， 且缺陷波在掃描線上位置相應(yīng)發(fā)生變化 。 探頭移動(dòng)速度快 ， 不同聲程缺陷波的變化也快 ， 于是構(gòu)成缺陷游動(dòng)信號(hào) 。 以第一次底面回波為基準(zhǔn) ， 圓形或筒形鍛件產(chǎn)生的游動(dòng)信號(hào)可分為兩種：一種是底波前的游動(dòng)；另一種是底波前后游動(dòng) 。 在底波前游動(dòng)的信號(hào)通常是由偏析缺陷引起的 。 在底波前后游動(dòng)的信號(hào) ， 主要是由圓形鍛件內(nèi)部或空心圓柱體內(nèi)孔壁上呈徑向或切向的缺陷所引起的 。 雖然試驗(yàn)研究表明 ， 裂紋回波信號(hào)不一定游動(dòng) ， 游動(dòng)信號(hào)也不一定全是裂紋 。 但一般說 ， 具有游動(dòng)信號(hào)特征的缺陷具有明顯的方向性 ， 對(duì)鍛件危害比較大 ， 需要在超聲檢測中加以特別注意 。 游動(dòng)信號(hào)除與聲程差有關(guān)外 ， 還與檢測靈敏度 、 重復(fù)頻率 、 鍛件內(nèi)部組織 、 缺陷與檢測面的方位角和探頭的指向角有關(guān) ， 因此 ， 檢測時(shí)應(yīng)綜合考慮和合理使用適當(dāng)?shù)念l率及靈敏度 ， 使檢測結(jié)果更準(zhǔn)確可靠 。 27 JB/⑷ 鍛件檢測時(shí)，底面回波的變化情況對(duì)于鍛件質(zhì)量的評(píng)價(jià)是至關(guān)重要的。通常當(dāng)缺陷回波很高，并有多次重復(fù)回波，且底波嚴(yán)重下降甚至消失，則表明鍛件中存在平行于探測面的大面積缺陷；若缺陷回波和底面回波都比較低甚至消失，則表明鍛件中存在大面積與探測面傾斜的缺陷或在探測面附近有大缺陷；若示波屏上出現(xiàn)密集的彼此相連的缺陷回波（通常比較低）、底面回波明顯下降或消失，則表示鍛件中存在密集性缺陷。 綜上所述 ， 可以發(fā)現(xiàn)由缺陷引起的底波降低量是鍛件質(zhì)量指標(biāo)一個(gè)很重要困素 ， 尤其是后兩種情況僅靠單個(gè)缺陷或密集區(qū)缺陷兩項(xiàng)指標(biāo)是無法進(jìn)行評(píng)定的 ， 因此 ， 為了保證鍛件的質(zhì)量 、 提高設(shè)備可靠性 ， 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將由缺陷引起的底波降低量作為評(píng)價(jià)鍛件質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù) 。 圖 32 28 JB/ ⑸ 承壓設(shè)備鍛件的 橫波檢測 （ 縱波 ） ， 鍛造缺陷一般呈面狀 ， 且垂直于主鍛造方向 ， 因此 ， 鍛件超聲檢測時(shí) ， 一般選用直探頭采用縱波進(jìn)行檢測 ， 以取得較好的檢測效果 。 但由于有些鍛件形比較復(fù)雜 ， 而且鍛造方向千變?nèi)f化 ， 因此 ， 也可能產(chǎn)生取向各異的各種缺陷 ， 此時(shí)僅靠直探頭縱波檢測已不能滿足質(zhì)量要求 ， 而必須增加采用橫波檢測工序以取得較好的檢測效果 。 如超高壓整體鍛造氣瓶 、 水晶釜 、 筒形和環(huán)形鍛件等等都存在這個(gè)問題 。 由于鍛件缺口敏感性比較高 ， 為了滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要 ， 規(guī)定對(duì)筒形鍛件等應(yīng)進(jìn)行橫波檢測 ， 但掃查部位和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由供需雙方商定 ， 為統(tǒng)一檢測方法 ， 在附錄 I（ 補(bǔ)充件 ） 中規(guī)定了超聲橫波檢測的有關(guān)內(nèi)容 。 鋼鍛件質(zhì)量評(píng)級(jí)： 缺陷波幅大于距離 波幅曲線 （ 基準(zhǔn)線 ） 的質(zhì)量等級(jí)定為 Ⅲ 級(jí) 。 波幅在距離 波幅曲線 （ 基準(zhǔn)線 ） 50%～ 100%的缺陷按表 1分級(jí) 。 表 1 缺陷質(zhì)量等級(jí) 質(zhì)量等級(jí) 單個(gè)缺陷指示長度 Ⅰ ≤1/3 壁厚，且 ≤ 100mm Ⅱ ≤2/3 壁厚，且 ≤ 150mm Ⅲ 大于 Ⅱ 級(jí)者 29 JB/ 雙相鋼鍛件檢測 雙相鋼是鐵素體加奧氏體或珠光體加奧氏體的機(jī)械混合物，目前在化工行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。如法國進(jìn)口的尿素設(shè)備中，許多以甲氨為介質(zhì)的設(shè)備中大量的采用了雙相鋼鍛件。對(duì)于這類雙相鋼鍛件的超聲檢測，合肥通用所自 80年代初以業(yè)對(duì)此做了大量的試驗(yàn)研究，在此基礎(chǔ)上標(biāo)準(zhǔn)編制組做了一些規(guī)定。即：對(duì)于這類鍛件，當(dāng)奧氏體含量 ≤ 50%時(shí)，可采用碳鋼和低合金鋼超聲檢測的規(guī)定進(jìn)行超聲檢測。當(dāng)奧氏體含量＞ 60%時(shí)，可進(jìn)行一些對(duì)比試驗(yàn)，以確定是采用碳鋼和低合金鋼還是采用奧氏體不銹鋼超聲檢測的規(guī)定進(jìn)行超聲檢測。當(dāng)奧氏體含量大于 80%時(shí)，可采用奧氏體不銹鋼超聲檢測的規(guī)定進(jìn)行超聲檢測。 30 JB/ JB473094標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合鋼板超聲檢測的內(nèi)容主要是依據(jù)GB773486和 JISG060182的原則和內(nèi)容制定的，包括軋制復(fù)合鋼板、爆炸復(fù)合鋼板和堆焊復(fù)合鋼板。當(dāng)時(shí)由于堆焊復(fù)合鋼板的使用條件越來越苛刻，僅檢測復(fù)合板貼合度不能滿足要求，因此將這部分內(nèi)容在堆焊層的檢測部分體現(xiàn)；爆炸復(fù)合鋼板超聲檢測的內(nèi)容由于國際上標(biāo)準(zhǔn)變化很大， JB473094標(biāo)準(zhǔn)無論是從試塊或是檢測方法都無法涵蓋，因此爆炸復(fù)合鋼板超聲檢測的內(nèi)容由 JB473396標(biāo)準(zhǔn)替代；實(shí)際上 94標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合鋼板超聲檢測僅包括軋制復(fù)合鋼板 。 本次修訂時(shí)，由于軋制復(fù)合鋼板、爆炸復(fù)合鋼板檢測內(nèi)容已基本統(tǒng)一，因此 本標(biāo)準(zhǔn)包括上述兩類復(fù)合板的超聲檢測內(nèi)容 ，廢除了槽形試塊，以復(fù)合鋼板本身來調(diào)節(jié)靈敏度。實(shí)際調(diào)試時(shí)，是將探頭置于復(fù)合鋼板完全結(jié)合部位，使第一次底波高度為熒光屏滿刻度的 80%。以此作為基準(zhǔn)靈敏度進(jìn)行檢測。 31 JB/ 無縫鋼管超聲檢測 目前在冶金部制定的 GB5777和 GB4163標(biāo)準(zhǔn)中都明確規(guī)定人工缺陷反射體為 U型、 V型和矩形槽三種，并以矩型槽為基準(zhǔn)反射體。本標(biāo)準(zhǔn)在制定中主要考慮到三個(gè)因素：①冶金部是目前國內(nèi)高壓無縫鋼管的主要來源，為了保證訂貨工作順利進(jìn)行，人工缺陷反射體的選擇應(yīng)和冶金部的規(guī)定統(tǒng)一起來；②矩型槽作為鋼管超聲檢測的人工缺陷反射體不適宜，因?yàn)?，槽深?，其 反射波幅與槽深不是一個(gè)單調(diào)的遞增函數(shù)，而有多重對(duì)應(yīng)關(guān)系 。換句話說就是較深的槽的反射波幅未必比較淺的槽的反射波幅高，這樣容易引起混亂；③從標(biāo)準(zhǔn)的連續(xù)性考慮，在不礙大局情況下，還是采用 JB1151標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)經(jīng)過考驗(yàn)的人工缺陷反射體為好 ,這樣也符合GB5777標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定高壓無縫鋼管超聲檢測采用 40mm長 、 60176。 的 V型槽作為人工缺陷反射體 。 并考慮到使用條件和設(shè)計(jì)要求不同 ， 將槽深分為三個(gè)等級(jí) ， 供設(shè)計(jì)人員選擇使用 。 使用時(shí)引用標(biāo)準(zhǔn) （ JB/T4730） 高壓無縫鋼管的超聲檢測主要采用斜角入射 （ 指聲束不指向管子圓心 ）的橫波檢測 ， 由于聲束與分層缺陷成一角度 ， 根據(jù)聲波反射規(guī)律 ， 探頭無法接收缺陷上反射的回波 ， 所以不能檢測無縫鋼管中的分層缺陷 。 如果必須對(duì) 鋼管的分層缺陷 進(jìn)行檢測 ， 可用小直徑雙晶直探頭或單晶直探頭進(jìn)行檢測 。 32 JB/ 鑄造承壓設(shè)備檢測 通常可采用超聲檢測的鑄件主要有球墨鑄鐵件和鑄鋼件兩種，其所含的石墨一般呈球狀或團(tuán)絮狀。由于石墨體強(qiáng)度很低，因此可將該部位看作孔洞，實(shí)際上就相當(dāng)于工件中的氣孔和夾渣。壓力容器鑄件目前在行業(yè)上用得比較少，使用壓力也比較低，在 GB150和 《 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 》中也沒有提出很明確的要求，因此， JB4730標(biāo)準(zhǔn)的制訂時(shí)，沒有涉及到鑄件超聲檢測的問題。 對(duì)于這類承壓鑄件的檢測 ， 合肥通用所曾于 90年代初制訂過兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn) ， 即 JB543991《 壓縮機(jī)球鐵零部件的超聲波探傷 》 和 JB544091《 壓縮機(jī)鑄鋼零部件超聲波探傷 》 。 由于這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)適用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的高壓氣缸和高壓氣缸頭鑄件的超聲檢測 ， 這些鑄件實(shí)際上就是一個(gè)壓力容器 。 因此 ，對(duì)于需要進(jìn)行超聲檢測的壓力容器鑄件 ， 若沒有對(duì)應(yīng)的檢測標(biāo)準(zhǔn)時(shí) ， 可以參照上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行超聲檢測 。 33 JB/ ⑴ 由于奧氏體鋼鍛件晶粒粗大 、 各向異性 、 衰減嚴(yán)重 ， 因此 ， 一般利用斜探頭產(chǎn)生的橫波無法進(jìn)行檢測 。 而縱波由于波長比較大 ， 衰減相對(duì)比較小 、信噪比較高 ， 通常較適合奧氏體鋼鍛件的超聲檢測 。所以 ， 本標(biāo)準(zhǔn)在奧氏體鋼鍛件超聲檢測這部分內(nèi)容中所提到的 斜探頭 ， 一般都是指的縱波斜探頭 。 為了克服奧氏體鋼鍛件晶粒粗大 、 各向異性的影響 ， 使檢測結(jié)果盡可能和實(shí)際情況相符 ， 因此采用的對(duì)比試塊晶粒大小和聲學(xué)特性應(yīng)與被測鍛件大致相近 。 考慮到不同奧氏體鋼鍛件和奧氏體鋼鍛件不同部位的不同情況 ， 從檢測工作的嚴(yán)肅性考慮 ， 應(yīng)制備幾套不同粒度的奧氏體鋼鍛件對(duì)比試塊 ， 以便能將缺陷區(qū)衰減同試塊作合理的比較 。 34 JB/ ⑵ 奧氏體鋼鍛件檢測靈敏度和距離 波幅曲線的制定方法規(guī)定如下： 1） 直探頭檢測 δ≤ 600mm時(shí) ， 應(yīng)根據(jù)鍛件厚度和要求的質(zhì)量等級(jí) ， 在適當(dāng)厚度和當(dāng)量的平底孔試塊上 ， 根據(jù)實(shí)測值作了距離 波幅曲線 ， 如圖 2所示； δ 600mm時(shí) ， 在鍛件無缺陷部位將底波調(diào)至滿刻度的 80%， 以此為基準(zhǔn) ， 作出距離 波幅曲線 ， 如圖 3所示 。 ⅠⅡⅢⅣSⅠⅡⅢⅣB80%Ⅰ BⅠ S 圖 2 圖 3 35 JB/ ⑶ ? 2）斜探頭檢測 ? 全跨距校正：將探頭置于外圓表面，聲束垂直于刻槽長度方向，移動(dòng)探頭并調(diào)節(jié)靈敏度，使外壁槽或內(nèi)壁槽的第二次反射回波高度不低于熒光屏滿刻度的 20%，連接第一、二次回波峰值點(diǎn)，以上為全跨距校正的距離 波幅曲線，如圖 4所示。 半跨距校正：如采用全跨距校正有困難 ， 則可采用半跨距校正 。 此時(shí)應(yīng)在內(nèi) 、 外壁各制一槽 ， 使其互不影響 。 校正時(shí)就使來自外壁槽的第一