1、第8章 锻件与铸件超声波探伤,UT-取证考试培训 中国 苏州 2012,张 志 超福建省特种设备检验研究院UT/RT/MT/PT-、GG,目录,锻件超声波探伤 铸件超声波探伤,8.1 锻件超声波探伤,8.1.1 锻件加工及常见缺陷 锻件加工 由热态钢锭经锻压而成。为改善锻件组织性能，锻后要进行正火，退火或调质等热处理。 常见缺陷 缩孔残余、疏松、夹杂、折叠、白点、裂纹等。,8.1 锻件超声波探伤,8.1.2 探伤方法概述轴类锻件探伤 纵波（直探头）可在轴的园周方向进行径向检测，辅助端面的轴向检测；横波斜探头作周向及轴向检测。,饼类、碗类锻件 直探头端面检测，大于400mm，从相对的两端面检测，
2、重要的或厚度大的还要从外圆面进行径向检测。,筒型锻件 纵波（单、双晶直探头）：单探头探测时，探头置于筒形锻件外园面、内园面和端部探测。 横波斜探头：轴向、周向探测，一般正、反两方向各探测。,8.1 锻件超声波探伤,8.1.3 探测条件选择探头选择 频率：双晶直探头为5MHZ，单晶直探头为2MHZ-5MHZ； 晶片尺寸：14-25mm； 双晶直探头：检测近表面缺陷； 斜探头：晶片面积为140mm2-400mm2，频率为2.5MHZ，原则上K取1。表面要求与耦合剂 检测面表面要求平整，耦合剂可选用机油、浆糊、甘油等。,试块CS,试块CS,试块CS ,检测面选择：应符合JB/T4730标准的要求。原
3、则上应从两个相互垂直的方向进行检测，尽可能地检测到锻件的全体积。主要检测斜探头：周向、轴向各正、反二个方向。注：为应检测方向； 为参考检测方向 锻件厚度超过400mm时，应从相对两端面进行100%的扫查。 检测时机：检测原则上应安排在热处理后，孔、台等结构机加工前进行，检测面的表面粗糙度Ra6.3m。 材质衰减测定,8.1 锻件超声波探伤,8.1.4 扫描速度和灵敏度调节扫描线比例调节 纵波直探头：试块上调节、利用工件调节； 横波斜探头：以内外壁V形槽按声程或深度比例调节。 探伤灵敏度 底波调节法： 大平底面、实心圆柱体： 空心圆柱体： 试块调节法（用于X3N） ： 要求CS试块上2平底孔声程
4、等于或大于锻件厚度； 当试块平底孔声程小于工件时要进行计算求得声程引起的回波高差进行修正得到检测灵敏度。,8.1 锻件超声波探伤,8.1.5 缺陷位置和大小的测定缺陷位置测定 根据缺陷波在水平扫描线上位置和扫描速度（或底波位置）确定。缺陷大小测定 1）缺陷当量测定： 当量试块直接比较法、当量计算法、当量曲线法、AVG曲线定量法。 2）缺陷长度测量法 6dB（半波高）测长法、全波消失法。 3）比例作图法 起始测定点的选择 逐点测量记录内容绘制截面图描出缺陷形状,外圆周向测长时缺陷指示长度：内孔圆周向测长时缺陷指示长度：,8.1 锻件超声波探伤,8.1.6 缺陷回波判别1）单个缺陷回波 间隔大于5
5、0mm，波高大于2当量，如单个夹层，裂纹等。 2）分散回波 工件中分布面广，缺陷间距大，在505050mm3立体内少于5个，波高大于2。 3）密集缺陷 可能是疏松、非金属夹杂、白点或成群小裂纹。3.16 密集区缺陷 a cluster of flaws 在荧光屏扫描线相当于50mm声程范围内同时有5个或5个以上的缺陷反射信号；或是在50mm50mm的检测面上发现在同一深度范围内有5个或5个以上的缺陷反射信号。其反射波幅均大于某一特定当量缺陷基准反射波幅。,白点：中心部位，回波清晰，尖锐，底波下降或消失。,8.1 锻件超声波探伤,8.1.6 缺陷回波判别4）游动回波 定义：当探头在工件表面探测移
6、动时，荧光屏扫描线上缺陷波会随之游动，这说明缺陷波相对于检测点至缺陷反射面位 置在不断变化，这种波称游动回波，在轴类工件中常见。 一般游动范围达25mm时才算游动回波。,8.1 锻件超声波探伤,8.1.6 缺陷回波判别5）底面回波 a) 底波消失，缺陷很高或缺陷波出现多次反射，大多为与探测面平行的大面积缺陷，如缩孔、夹层、大裂纹等； b) 底波消失或很低，缺陷波很低或无缺陷，可能是靠近探测面很近的大面积且与探测面倾斜的大缺陷； c) 出现密集的互相此起彼落的缺陷回波。8.1.7几种典型缺陷波形 缩孔和缩管； 疏松； 夹杂物； 裂纹； 白点； 晶粒粗大。,8.1.8 锻件质量评定：按JB/T47
7、302005标准评定。 表6 由缺陷引起底波降低量的质量分级 dB 表7 单个缺陷的质量分级 表8 密集区缺陷的质量分级 单个缺陷的当量转换成： 4dB,8.2 铸件超声波探伤,8.2.1 铸件的特点 组织不均匀； 组织不致密； 表面粗糙，形状复杂，不规则。8.2.2 铸件中常见缺陷 气孔、缩孔、缩松、疏松、夹杂、裂纹等。 在铸件探伤中把缺陷分为两类： 平面型缺陷；非平面型缺陷。8.2.3 铸件探伤的特点 透声性差、声耦合差、干扰杂波多、缺陷检测要求特殊。8.2.4 铸件超声检测常用技术 缺陷反射波法、 二次缺陷反射波法、多次缺陷反射波法、 分层检测法。,8.2 铸件超声波探伤,8.2.5 铸
8、钢件探测条件的选择1）仪器、探头 仪器符合JB/T10061-1999，纵波直探头2-2.5MHZ，横波斜探头0.5-2MHZ，纵波 双晶探头2-2.5MHZ。2）试块 不允许存在等于或大于2平底孔当量缺陷；用铸钢或低合金钢材料做，超声衰 减系数应与被探伤铸钢件材衰减系数相同或相近；试块侧面要标明名称，编号， 材质，透声性。3）探测表面与耦合剂 探测面光洁度：铸造表面：Ra12.5m。 探测面粗糙度：机加工表面：Ra10m。 耦合剂：可选用粘度较大耦合剂。4）透声性测试 在铸钢厚度相同区域内，至少测三点取平均值， 测得B1和B2的dB差愈大，说明透声性愈差。 5）铸钢件超声波探伤适应性判断,8
9、.2 铸件超声波探伤,8.2.6 距离波幅曲线测试与灵敏度调整 1）纵波直探头距离波幅曲线制作 2）纵波双晶探头 3）横波斜探头8.2.7 缺陷的判别与测定 1）缺陷判别 缺陷回波幅度大于或等于距离波幅曲线位置； 底面回波幅度降低量12dB的位置； 不论缺陷回波幅大小，凡出现线状和片状特征缺陷显示的位置。 2）缺陷测定 平面型缺陷：对具有线状和片状特征的缺陷显示，用6dB法画出缺陷范 围，测出长度、面积； 非平面型缺陷：缺陷回波幅度等于或大于距离波幅曲线者用6dB法在 探伤面画出缺陷范围； 用底面回波降低量12dB时，以底面回波降低12dB为条件作为缺陷边 界，划出探伤面上位置。,8.2 铸件
10、超声波探伤,8.2.8 质量等级评定 区面积105mm2（317317正方形），尽可能使严重的缺陷位于评定区内。铸钢件壁厚层次划分 铸钢件厚度90mm时，任一表 面以30mm范围（两外层厚各为30mm）为外层，其余中心部分为内层。,8.2 铸件超声波探伤,往年考题举例,1、铸件探伤时出现的干扰杂波主要是由粗晶和组织不均匀引起的。（ O ） 2、用2.5MHz，20mm直探头对厚度S1=400mm锻钢件进行超声波检测，已知工件底面回波高度为B=40dB，检测时在声程S2=240mm的位置发现第一处缺陷，其波高为X1=6dB；在声程S3=180mm的位置发现第二处缺陷，其波高为X2=23dB，求：这两处缺陷的平底孔当量x（设锻钢件中声速CL=5900米/秒，不计衰减）。,往年考题举例,3、用2.5P20Z探头检测厚度为400的饼形钢锻件，CL=5900m/s，问：（1）如何利用200/4的CSI-4平底孔试块调节400/2灵敏度，试块与工件表面耦合差为4 dB。（2）如果利用底波调节灵敏度，底波高50 dB，衰减系数=0.01dB/mm，检测中在200 mm处发现一缺陷高26 dB，求此缺陷的当量大小？,谢 谢 !,
