1、主题内容与合用领域

本尺度划定了高温合金锻件超声波探伤的通常划定，仪器设备、耦合剂、试块、检测参数、检验步骤及质量验收等级等
。

本尺度合用于航天产品高温合金锻件内部缺点检验，其它钢类锻件的超声波探伤也可参照使用
。

2、引用尺度

GB 1786 锻制圆饼超声波检验步骤

QJ 2141 高温合金锻件技术前提

ZBY 230 A 型脉冲反射式超声探伤仪通用技术前提

ZBY 231 超声探伤用探头机能测试步骤

ZBY 232 超声探伤用1号尺度试块技术前提

3、通常划定

3.1 检锻件应切合QJ 2141的有关划定
。

3.2 锻件的超声波探伤通常应在最终热处置和理论加工后进行
。如需热处置前进行探伤，最终热处置后仍需进行超声波探伤
。

3.3 超声波探伤分液浸法和接触法两种步骤，具体选用何种探伤步骤，按有关技术文件或供需双方和谈执行
。

3.4 超声波探伤质量验收等级分AA,A,B三级，具体选用何种等级，按有关技术文件或供需双方和谈执行
。

3.5 锻件理论应无影响探伤活络度的锻痕、麻坑、氧化皮和油污
。选取接触法探伤时，理论粗糙度Ra的最大允许值为3.2?m
。

3.6 超声波探伤不应在强震、高温、高频、强光及侵蚀性气体的环境中进行
。

3.7 从事超声波探伤的工作人员，必须获得航天系统宣告的技术资格证书
。并从事技术资格允许的探伤工作
。

4、质量验收等级

4.1 质量分为AA,A,B三级，见质量分级表
。

4.2 缺点批示长度(或领域)的丈量按6dB法测定
。

5、仪器设备、藕合剂、试块

5.1 探伤仪

5.1.1 选取A型脉冲反射式超声探伤仪，其各项技术指标应切合ZBY 230的划定
。

5.1.2 探伤仪的频率领域应蕴含1.0-5.0MHz
。

5.1.3 选取液浸法探伤时，仪器应拥有报警、延时、深度赔偿和界面跟踪职能
。

5.2 探头

5.2.1 探头各项机能应切合ZBY 231的划定
。

5.2.2 选取液浸法探伤时，选用的探头晶片直径(或矩形晶片边长)通常为10-20mm，工作频率通常为2.5-5.0MHz
。也可选用聚焦探头
。

5.2.3 选取接触法探伤时，选用的探头晶片真径(或矩形晶片边长)通常为6-25mm，工作频率通常为2.5-5.0MHz
。选用双晶纵波探头探伤时，探头晶片直径通常为6-14mm，两晶片倾角一样，角度小于16°
。

5.2.4 若锻件理论为曲面时，探头工作面的曲率通常应与锻件相一致
。

5.3 探伤仪和探头组合活络度

按所探锻件最大声程调整扫查活络度后，探伤仪和探头的组合活络度应有不少于12dB的活络度余量
。

5.4 液浸探伤把持装置

液浸探伤使用的水槽应能保障锻件合理浸人，并满足探头扫查要求
。探头把持支架应能滑润而正确地调整探头地位，探头在三个坐标方向上可肆意移动，在两个相互垂直的竖直面内，探头角度的调节精度要求在士0.5
。之内
。整个装置应有足够的刚性、强度，以保障探头在扫查过程中信号传递的幅度颠簸小于±2.5%
。

5.5 耦合剂

5.5.1 选取液浸法探伤时，通常用水作耦合剂
。水质应纯净，无滋扰超声波探伤的气泡和杂质，必要时可增长防腐剂或浸润剂
。

5.5.2 选取接触法探伤时，可用机油、甘油等作耦合剂
；龊霞恋恼扯扔ΡＵ咸酵酚攵图理论间声祸合优良
。

5.6 试块

5.6.1 尺度试块

用于测试仪器和探头机能的尺度试块，选用ZBY 232中的1号尺度试块
。

5.6.2 对比试块

5.6.2.1 对比试块用于调整探伤仪和探头的组合活络度，调整扫描领域，评定缺点确当量尺寸
。

质量分级表

5.6.2.2 对比试块的资料商标、铸造工艺、热处置状态应与送检锻件一样
。

5.6.2.3 制作对比试块的资料应经过超声波探伤筛选
。探伤活络度应比验收质量等级的尺度活络度高6dB，无缺点的资料方可使用
。

5.6.2.4 对比试块上的平底孔(或横通孔)作为人为缺点，人为缺点的尺寸必须切合验收质量等级要求
。

5.6.2.5 对比试块种类及要求见附录A(补充件)
。

5.6.2.6 对比试块曲率半径应与送检锻件曲率半径相一致
。若锻件曲率半径大于100mm，纵波直探头探伤时，也可选取平面对比试块校准尺度活络度，但必须加上曲面修改值
。

5.6.2.7 人为孔通常加塞；，预防生锈和传染
。

6、检测参数

6.1 工作频率

工作频率通常选用2.5-5.0MHz，但必须保障足够的穿透力和分辨率
。如因资料组织的不均匀性引起杂波水平偏高，可适当降低工作频率
。

6.2 尺度活络度校准

凭据锻件验收质量等级校准尺度活络度
。当探伤部位声程大于探头近场区长度3倍时，可用底面回波法或试块法校准尺度活络度；当探伤部位声程等于或小于探头近场区长度3倍时，限用试块法校准尺度活络度
。

校准尺度活络度时，探伤仪的“克制”和“深度赔偿”均应为零
。

探头近场区长度推算按公式1或公式2：：：

N=d2f/4c………………（1）

N=fAe/πc………………（2）

式中:N-探头近场区长度，mm；

d-探头晶片的主尺寸
。圆形晶片，d为直径；矩形或方形晶片，d为对角线长度，mm；

f-超声波频率，Hz；

c-超声波速度，mm/s；

Ae-探头晶片有效面积，mm?；

π-圆周率
。

6.2.1 底面回波法校准尺度活络度

在锻件上测出底面回波均匀的部位，调整仪器有关旋钮，使此部位底面回波高度为荧光屏满幅度的80%，而后，凭据声程，验收质量等级和底面状态，提高活络度至划定值，此活络度即为尺度活络度
。所需提高的活络度数值按公式3、4推算：：：

当锻件底面为大平面时：：：

KB/Φ=201g(2λs/πΦ?)………………（3）

当锻件为空心圆柱体时：：：

KBC/Φ=KB/Φ101g(R/r)………………（4）

式中：：：KB/Φ-大平底与同声程平底孔(直径)垂直反射声压的差值，dB；

KBC/Φ-凸形或凹形底面与同声程平底孔(直径)垂直反射声压的差值，dB；

λ-波长，mm；

s-被淌诳位声程，mm；

Φ-平底孔直径，mm；

π-圆周率；

R-外半径，mm；

r-内半径，mm
。

注:用底面回波法校准活络度时，声束肯定要与底面垂直
。

6.2.2 试块法校准尺度活络度

纵波探伤和横波探伤所用对比试块见附录A(补充件)
。

6.2.2.1 纵波探伤校准尺度活络度使用的L1、L2试块见图A1、图A2
。

纵波探伤校准尺度活络度步骤如下:

a.选取液浸法探伤时，探伤步骤可参照GB 1786有关划定进行
。调整探头，使探头与入射面相垂直
。探头晶片到入射面的距离应保障试块人射面的二次回波呈此刻一次底波后面，且对比试块人为平底孔反射回波为最高
。调整仪器各有关旋钮，使平底孔反射回波高度为荧光屏满幅度的80，此活络度即为尺度活络度；

b.选取接触法探伤时，把探头藕合于试块理论，移动探头地位，使人为平底孔反射回波为最高
。调整仪器各有关旋钮，使人为平底孔反射回波高度为荧光屏满幅度的80%，此活络度即为尺度活络度；

c.使用L2试块校准活络度时，要出格把稳探头与圆柱面垂直，并维持优良的声耦合
。

6.2.2.2 横波校准尺度活络度使用T1、T2、T3，平底孔试块或T4、T5、T6横通孔试块，别离见图A3、图A4、图A5和图A6、图A7、图A8
。当探伤部位声程大于探头近场区长度3倍时，使用平底孔对比试块或横通孔对比试块校准尺度活络度;当探伤部位声程小于、等于探头近场区长度3倍时，使用平底孔对比试块校准尺度活络度
。

横波校准尺度活络度步骤如下：：：

a.选取液浸法探伤时，把探头固定在探头支架上，调整探头地位和人射角[入射角推算公式见附录B〔补充件)]，使平底孔〔或横通孔)反射回波为最高
。调整仪器各有关旋钮，使平底孔(或横通孔)反射回波高度为荧光屏满幅度的80%；

b.b.选取接触法探伤时，把斜探头祸合在试块理论，移动探头地位，使平底孔(或横通孔)反射回波为最高
。调整仪器各有关旋钮，使平底孔(或横通孔)反射回波高度为荧光屏满幅度的80%；

c.c.横荆棘射角通常按如下划定选
；

d.当锻件厚度(试块厚度)为13-25mm时，折射角通常为60°±2°；当锻件厚度(试块厚度)大于25mm时，折射角通常为45°±2°；

e.d.使用毛或戈对比试块校准尺度活络度时，要选择相宜的人射角，使试块中孔1，孔2反射回波高度均不低于荧光屏满幅度的80%
。

f.e.使用平底孔对比试块校准尺度活络度时，按6.2.2.2中的a或b校准的活络度就是

g.尺度活络度;使用横通孔对比试块校准活络度时，按6.2.2.2中的a或b校准后，再提高肯定活络度作为横波探伤时尺度活络度
。所需提高的活络度分贝值按公式5推算：：：

K?/Φ=101g[(2?·λ?s)/π?Φ4]………………（5）

式中：：：

K?/Φ-?横通孔与同声程直径为Φ的平底孔反射声压的差值，dB；

λ-横波波长，mm；

s-横波在工件中声程，mm；

Φ-所选定质量等级平底孔直径，mm；

?-横通孔直径，3mm
。

6.3 底波损失活络度校准

将纵波直探头祸合在对比试块无人为缺点的部位，调整仪器有关旋钮(克制为零)，使一次底面反射回波高度为荧光屏满幅度的800%
。此活络度作为底波损失尺度活络度
。

6.4 扫查零敏度

为了便于发现缺点，在6.2条尺度活络度基础上再提高2-6dB作为扫查活络度
。

7、检验步骤

7.1 编制检验规程

各类锻件应凭据本尺度和选定的探伤步骤编制相应的检验规程，其内容应蕴含：：：

a.检验规程编号，技术文件编号；

b.产品型号，锻件名称、图号、资料商标、热处置状态；

已锻件草图:草图应标注尺寸，理论粗糙度、加工余量、探伤面
。若锻件分歧区域选用分歧的质量等级，则应表明区域领域；

d.选用的探伤步骤、仪器、设备、探头型号、工作频率、尺度活络度、扫查活络度、验收质量等级
。

7.2 送检锻件的查抄

查抄送检锻件是否切合本尺度的有关要求
。

7.3 检测参数的选择

按本尺度第6章的划定选择检测参数
。

7.4 扫查

7.4.1 按5.4条调整扫查活络度
。

7.4.2 扫查要求如下：：：

a.整个锻件都要进行超声波查抄，至少应在两个垂直方向对锻件所有截面进行扫查
。平行主流线方向的理论为主扫查面，其余理论为辅助扫查面；

b.按验收质量等级确定扫查活络度后，测定锻件探伤盲区巨细
。若是锻件加工余量小于盲区，扫查时应进行正、反两面扫查或分区扫查，也可用双晶纵波探头对盲区进行扫查；

c.扫查速度应不大于50mm/s
。扫查时应保障100%覆盖率，相邻两次扫查重叠宽度应不小于探头有效声束宽度的50%；

d.横波探伤，若按一次声程调整扫查活络度时，在一个方向扫查后，将探头调转180°，再扫查一遍；

e.扫查时应定期复查扫查活络度
。陆续工作时，每两小时不得少于一次；若探伤仪、探头、机械装置产生变动，应重新校准扫查活络度；如活络度产生变动，应将所检验的锻件重新扫查和评定；

f.当锻件理论与对比试块理论粗糙度分歧时，应对扫查活络度加以修改
。

7.5 检测纪录与评定

7.5.1 按扫查活络度进行探伤时，当出现反射回波波宏伟于荧光屏满幅度50%的缺点信号时，应纪录其水平地位及埋藏深度，并按尺度活络度评定缺点当量尺寸
。

7.5.2 缺点批示长度的丈量按4.2条进行
。

7.5.3 按验收质量等级的尺度活络度评定杂波水平，并纪录超尺度的区域
。

7.5.4 按底波损失尺度活络度评定底波损失并纪录超尺度的区域
。

7.6 原始纪录

每件锻件探伤后应作好原始纪录
。

原始纪录应蕴含以下内容：：：

a.产品型号，锻件名称、图号、编号，资料商标，热处置状态；

b.检验规程编号、汇报单编号；

c.探伤仪型号、探头规格、试块编号、耦合剂；

d.探伤步骤、尺度活络度、扫查活络度；

e.锻件缺点示意图(表明地位及巨细)；

f.探伤了局；

g.探伤人员及审核人员署名、日期
。

7.7 检验汇报

凭据选定的验收质量等级及探伤了局，签发检验汇报
。

附录A

对比试块

(补充件)

A1 L1纵波平口试块见图Al
。

D-试块直径(锻件横截面厚度小于152mm时，D为50mm；厚度为152-305mm时，D为65mm；厚度大于305mm时，D由供需双方约定)；

Φ-平底孔直径；

H-试块声程(应与锻件探伤部位声程相一致)；

H1-平底孔埋藏深度(通常为6-15mm)；

H2-孔塞深度(通常为3mm)

A2 L2纵波柱口试块：：：

R-圆柱半径；

Φ-平底孔直径；

H1-平底孔埋藏深度(通常为6-15mm)；

H2-孔塞深度(通常为3mm)

A3 横波平底孔试块见图A3、图A4、图A5
。

θ-横荆棘射角；

Φ-平底孔直径；

H-锻件厚度；

H1-平底孔埋藏深度(通常为6-10mm)；

H2-孔塞深度(通常为3mm)；

L-试块长度[通常为3(H+20)tgθ+25mm]

θ-横荆棘射角；

Φ-平底孔直径；

R-柱面半径；

H1-平底孔埋藏深度(通常为6-10mm)；

H2-孔塞深度(通常为3mm)；

L-试块长度(通常为5Rtgθ+25mm)

θ-横荆棘射角；

Φ-平底孔直径；

R-圆柱面半径；

H1-平底孔埋藏深度(通常为6-10mm)；

H2-孔塞深度(通常为3mm)；

H3-锻件横波探伤部位径向尺寸；

H4-锻件理论可加工掉尺寸或1.5mm
。

A4 横波横通孔试块见图A6、图A7、图A8
。

H-锻件厚度；

L-试块长度[通常为3(H+20)tgθ+75mm；θ为横荆棘射角]

R-圆柱面半径;

L-试块长度(通常为5Rtgθ+75mm，θ为折射角)

Φ-圆柱面半径；

H3-锻件擞波探伤部位径向尺寸；

H4-锻件理论可加工掉尺寸或1.5mm

附录B

液浸法横波探伤入射角推算

(补充件)

B1 选取T1、T2(或T3、T2)试块校准尺度活络度时，声束人射角与折射角关系按公式B1推算
。探伤示意图见图B1、图B2
。

sinα/sinθ=C1/C2………………（B1）

式中：：：α-液浸探伤时声束人射角，(°)；

θ-锻件横荆棘射角，(°)；

C1-液体(通常为水)纵波声速，mm/s；

C2-锻件横波声速，mm/s
。

B2 选取T3(或T6)试块校准活络度时，入射角与折射角关系或偏疼距与折射角关系按公式B2、B3、B4推算：：：

sinα/sinθ=C1/C2………………（B2）

或

d=(C1/C2)·R·sinθ………………（B3）

其中

sinθ=(R-H3)/R………………（B4）

式中：：：α-液浸探伤时声束人射角，(°)；

θ-锻件横荆棘射角，(°)；

C1-液体(通常为水)纵波声速，mm/s；

C2-锻件横波声速，mm/s；

R一圆柱半径，mm；

d一探头声束轴线同圆柱的偏疼距，mm；

H3-锻件横波探伤部位尺寸，mm
。