机 械 工 业 部 重 型 矿 山(shān) 机 械 工 业 局 企 业 标 准
JB/ZQ 6159-85
奥氏體(tǐ)钢锻件的超声波检验方法
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本标准包括用(yòng)直射法、斜射法或两者兼用(yòng)对奥氏體(tǐ)钢锻件进行接触法脉冲反射式超声波探伤的规范和操作步骤。凡在定货合同或技术条件中规定要按本标准对奥氏體(tǐ)钢锻件进行超声波探伤时，必须执行本标准。但无磁护环件应按JB/ZQ 6112《汽轮发電(diàn)机用(yòng)钢质护环的超声波检验方法》进行超声波探伤，不得适用(yòng)本标准。
本标准是参考ＡＳＴＭ Ａ745-85标准制订的。
同本标准有(yǒu)关的标准有(yǒu)：
JB 1834《Ａ型脉冲反射式超声波探伤仪技术条件》
1定货条件
1.1 定货要求按本标准进行超声波探伤时，需方应在定货合同中规定质量验收等级。
1.2 拟定技术条件时，供方厂应将说明扫查表面，扫查方向、校准槽的位置和深度、波束覆盖范围的超声检验简图以及有(yǒu)关说明，提请需方认可(kě)。
2设备
2.1 仪器
2.1.1 应采用(yòng)Ａ型脉冲反射式超声波探伤仪。仪器的工作频率至少要有(yǒu)0.5-5ＨＭz。
2.1.2 仪器的探伤性能(néng)指标，包括工作频率、垂直線(xiàn)性、水平線(xiàn)性、动态范围和衰减器的精度，应符合JB1834的规定。考虑到对粗晶材料的检测，仪器应具有(yǒu)深度补偿装置和足够的功率。
2.2 探头
2.2.1 所用(yòng)仪器和探头的组合灵敏度，应满足所探工件*大声程处的探测灵敏度要求。分(fēn)辨率、盲區(qū)、信噪比、工作频率误差应符合JB 1834的规定。探头（包括直探头和斜探头）应没有(yǒu)明显影响测量精度的偏斜和双峰。
2.2.2 用(yòng)直射波束扫查时，应采用(yòng)晶片直径為(wèi)20--35mm的换能(néng)器。
2.2.3 用(yòng)斜射波束扫查时，应采用(yòng)相当于晶片直径20--30mm的换能(néng)器。斜射波束在工件中的折射角应為(wèi)30°--70°。
2.2.4 為(wèi)了**测定缺陷，必要时也可(kě)以采用(yòng)其它探头。
2.3 耦合剂
在换能(néng)器和探测面之间应使用(yòng)合适的、具有(yǒu)良好润湿特性的耦合剂。校正和探伤应采用(yòng)同样的耦合剂。
2.4 对比试块
2.4.1 所有(yǒu)对比试块都必须符合有(yǒu)关超声检验用(yòng)钢质对比试块的制造和控制方法的标准。但由于奥氏體(tǐ)钢的特殊性质，不要求同上述标准**一致。
2.4.2 对比试块的晶粒大小(xiǎo)（用(yòng)测量对比试块的相对透声性表示）应同被测锻件大致相近。但由于大型奥氏體(tǐ)钢锻件透声性变化很(hěn)大，因此应选用(yòng)同被测锻件平均透声性相近的试块，即可(kě)以采用(yòng)晶粒较粗或较细的补充试块。
2.4.3 在条件允许时，可(kě)以在锻件上有(yǒu)代表性的部位加工一个或几个适当大小(xiǎo)的对比孔或槽，代替试块作為(wèi)校正和探伤的基准。工件上的这些孔或槽待以后加工时去掉。如果这些孔或槽以后加工去不掉，则在加工前必须征得需方同意。
3对锻件的要求
3.1 锻件原则上应在*终热处理(lǐ)后，精加工前加工出探伤面进行超声探伤。除在定货合同中另有(yǒu)规定外，探伤面的表面粗糙度高度参数轮廓算术平均偏差Ｒa值一般不得大于3.2μm。探伤面表面应无氧化皮、漆皮、脏物(wù)等。
3.2 锻件应加工成简单的形状，以利于扫查时声束的覆盖。
3.3 在某些情况下，例如对于异形锻件，要保证100%的扫查體(tǐ)积是不现实的。对于这样的锻件，应尽可(kě)能(néng)都扫查到。表明探伤覆盖范围的规定，应交需方认可(kě)。
4扫查
4.1 应至少在两个互相垂直的方向上尽*大可(kě)能(néng)扫查锻件的所有(yǒu)區(qū)域。相邻两次扫查之间的覆盖应不小(xiǎo)于晶片直径的15%，扫查速度应不超过150mm/s。
4.2 对于圆饼锻件，至少要从一个平面上用(yòng)直探头扫查，可(kě)能(néng)时还应从圆周上作径向扫查。这里所说的圆饼，是指直径超过高度尺寸的圆柱體(tǐ)。这种锻件尽管在探伤时可(kě)能(néng)有(yǒu)中心孔或台阶，但仍属此类。
4.3 对于長(cháng)方形、实心圆柱形、环形和空心锻件，应采用(yòng)直探头从整个外表面（圆周面或端面）进行扫查。当長(cháng)度同直径的比超过6：1或轴向長(cháng)度超过600mm，要尽可(kě)能(néng)从两端面作轴向扫查。在因為(wèi)衰减不可(kě)能(néng)轴向穿透时，可(kě)以用(yòng)轴向斜射束代替轴向直射波束。对内外径的比大于或等于0.6、壁厚小(xiǎo)于或等于200mm的环形和空心锻件，还要用(yòng)斜探头从外径或内径表面沿顺时针和反时针进行扫查，以确保100%的體(tǐ)积覆盖（或按定货条件规定的覆盖范围覆盖）。
5探测频率
5.1 应采用(yòng)1--2.5MHz的标称频率检查锻件。由于衰减的影响，必要时可(kě)以采用(yòng)0.5MHz。
5.2 采用(yòng)0.5ＭＨz也无法探测的某些區(qū)域，经供需双方协商(shāng)，可(kě)以采用(yòng)其它无损检测方法，以保证锻件质量。
6纵波检验
6.1 校正方法
纵波检验的灵敏度，应根据定货锻件的厚度和要求的质量等级，在适当厚度和当量的平底孔试块上校正。当被探锻件厚度小(xiǎo)于或等于150mm时，可(kě)以采用(yòng)当量试块比较法或距离--振幅曲線(xiàn)法确定探测灵敏度。当被探锻件厚度大于150mm但小(xiǎo)于或等于600mm时，可(kě)以采用(yòng)距离--振幅曲線(xiàn)法确定探测灵敏度。当被探锻件厚度大于600mm时，可(kě)以按5级锻件或合同规定进行底波检验。对壁厚小(xiǎo)于或等于200mm的空心圆形锻件，可(kě)以用(yòng)轴向斜射扫查代替端面直射扫查，為(wèi)此，可(kě)以在圆周扫查所要求的轴向槽上或為(wèi)轴向斜射扫查特制的横向槽上进行校正。
6.2 校正步骤
6.2.1 采用(yòng)合适的探测频率，在锻件无缺陷的部位上把底波高度调至仪器屏高的80%，以此灵敏度作為(wèi)当量试块比较法、距离－振幅曲線(xiàn)法的初始校正基准。如果在此灵敏度上相当于*大探测深度上的平底孔回波高度小(xiǎo)于屏高20%或小(xiǎo)于距离--振幅曲線(xiàn)在此处的高度，则应进一步提高仪器的灵敏度，使其达到屏高的20%或达到曲線(xiàn)高度。
6.2.2 在大锻件中，距离--振幅曲線(xiàn)的一部分(fēn)可(kě)能(néng)会超出仪器的垂直性极限。為(wèi)此，在绘制曲線(xiàn)时，可(kě)以将曲線(xiàn)的左半部分(fēn)降低若干分(fēn)贝绘制，也可(kě)以临时记录超出部分(fēn)的分(fēn)贝值，以便于对该區(qū)域的缺陷进行评价。
7横波检验
7.1 对壁厚小(xiǎo)于等于200mm而且内外径的比大于0.6的环状或空心锻件，应从外圆表面做横波检验。可(kě)以采用(yòng)*大表面長(cháng)度為(wèi)30mm的槽作為(wèi)校正基准，其長(cháng)度方向垂直于声传播方向，深度按所要求的质量等级确定。可(kě)以做成宽度不大于其深度两倍的矩形槽，也可(kě)以做成张角60°--75°的角槽。
7.2 采用(yòng)刻槽法时，一般需将探头置于外圆表面上，声束垂直于刻槽長(cháng)度方向，移动探头并调整仪器灵敏度，使外壁刻槽**次反射（Ｗ形反射）或内壁刻槽**次反射（Ｎ形的反射）回波高度至少為(wèi)屏高的20%。连接外壁刻槽**、**次回波峰值点或内壁刻槽**、二次回波的峰值点，以此作為(wèi)全跨距校正的基准線(xiàn)。
7.3 如果采用(yòng)全跨距校正从内外壁表面的刻槽上都得不到至少為(wèi)屏高20%的**次回波，则应采用(yòng)半跨距校正（此时内外壁均应各刻一槽，并使其互不影响），使来自外壁刻槽的**次回波高度至少為(wèi)屏高20%，连接内壁刻槽**次回波的峰值点，以此作為(wèi)半跨距校正的基准線(xiàn)。
7.4 長(cháng)的而且内径小(xiǎo)的筒形锻件，是难以从内径表面上进行探伤的。因此，内径小(xiǎo)于500mm，而且長(cháng)度超过900mm的筒形锻件，通常都不从内径表面上进行扫查。
8材料评价
粗晶奥氏體(tǐ)材料经常显示草(cǎo)状回波，在高灵敏度下更是如此。因此，重要的是要严格判别记录信号和拒收信号，以确定它们是缺陷引起的还是晶粒组织引起的。為(wèi)了更准确地定出*小(xiǎo)缺陷的尺寸，要求制备几套不同晶粒度的校正试块，以便能(néng)将缺陷區(qū)的衰减同试块作合理(lǐ)的比较。由于大型奥氏體(tǐ)锻件的衰减通常会有(yǒu)较大的变化，因此允许用(yòng)其它校正试块比较，以便合理(lǐ)地评价拒收信号。為(wèi)了校正和评价信号，经需方同意，也允许在锻件本體(tǐ)有(yǒu)代表性的部位钻孔对比。底波损失不仅由内部缺陷引起，而且同粗晶或不均匀的晶粒组织、耦合上的变化、非平行反射面以及在判定底波损失时必须考虑到的其它因素有(yǒu)关。
9质量验收等级
需方可(kě)以采用(yòng)本章各条所述质量等级之一，作為(wèi)定货要求。
9.1 纵波法探伤时的锻件质量等级
9.1.1 凡回波高度大于或等于所测缺陷深度处距离--振幅曲線(xiàn)的锻件，均不能(néng)验收。其中：
1级锻件:：以直径3mm平底孔距离--振幅曲線(xiàn)為(wèi)基准；
2级锻件： 以直径6mm平底孔距离--振幅曲線(xiàn)為(wèi)基准；
3级锻件： 以直径10mm平底孔距离--振幅曲線(xiàn)為(wèi)基准；
4级锻件： 以直径13mm平底孔距离--振幅曲線(xiàn)為(wèi)基准；
5级锻件： 用(yòng)底波反射法探伤，在锻件无缺陷部位将底波调至屏高80%，因缺陷信号而引起底波降低為(wèi)屏高5%以内时，应视為(wèi)不合格。
9.1.2 采用(yòng)的质量等级应随定货锻件的厚度、种类、大小(xiǎo)、工况而定。在一般情况下，可(kě)以参照下表确定锻件的质量等级，特殊情况下由供需双方协商(shāng)。
锻件厚度mm | ≤76 | ≤200 | ≤300 | ≤600 | ≥600 |
可(kě)达到的质量等级 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
9.2 横波法探伤时的锻件质量等级
无论全跨距校正或半跨距校正，缺陷回波高度大于或等于基准線(xiàn)回波高度的
锻件均不能(néng)验收。其中：
1级锻件： 槽深為(wèi)锻件交货厚度的3%;
2级锻件： 槽深為(wèi)锻件交货厚度的5%，但*大為(wèi)6mm。
10 记录
下述波高的单个或密集缺陷信号的位置和取向应做记录：
a. 由于缺陷波的存在使底波降為(wèi)满屏25%以下时，应做记录。对于有(yǒu)同样底
波损失而无缺陷信号的區(qū)域，要以较低频率作进一步的扫查，如仍不成功，则
该區(qū)应作為(wèi)不能(néng)探伤區(qū)记录。
b. 不同于一般噪声的信号（即探头在锻件表面移动25mm以上时，它们在示波
屏上左右游动），应做记录。
C. 大于基准合格線(xiàn)50%的信号，应做记录。
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附加说明:
本标准由德阳大型铸锻件研究所提出并归口。
本标准由北京重型机械厂负责起草(cǎo)。
本标准主要起草(cǎo)人郑中兴。
机械工业部重型矿山(shān)机械工业局1985-02-28发布 1985-05-01实施