中华人民(mín)共和國(guó)航空工业部指导性技术文(wén)件
HB/Z 74--83
航空铝锻件超声波探伤说明书
----------------------------------------------------------------------------
1适用(yòng)范围
1.1本说明书适用(yòng)于航空铝锻件内部缺陷的超声波检查。
1.2根据按设计图纸规定的探伤部位和验收级别可(kě)按本说明书规定制定出具體(tǐ)锻件的探伤图表供检验人员使用(yòng)。
1.3对于曲率较大的部位一般不检查,有(yǒu)特殊要求的带曲率的部位,由设计、冶金、探伤人员共同协商(shāng)、采取工艺措施或按4.2.4条规定的特殊方法进行检查。
1.4锻件应在淬火之后按本说明书进行检查。
2要求
2.1仪器
超声波探伤仪频率至少包括2--5MHz。仪器的其它性能(néng)应符合HB/Z59-81《航空金属材料零件超声纵波探伤说明书》的规定。
2.2探头
在铝锻件超声波探伤中主要采用(yòng)水浸纵波直探头和双晶探头,亦可(kě)由供需双方共同商(shāng)定采用(yòng)接触法纵波直探头和横波探头。
2.2.1水浸纵波直探头可(kě)采用(yòng)一般的非聚焦探头,频率通常用(yòng)5MHz(个别情况可(kě)采用(yòng)2.5MHz或10MHz),探头的其它性能(néng)应符合HB/Z59-81的有(yǒu)关规定。
2.2.2双晶探头主要用(yòng)来检查薄工件或近表面缺陷,该探头的上下盲區(qū)用(yòng)规定的试块(图2)经测量均不得超过2.5mm。如果下盲區(qū)大于2.5mm应进行双面探伤,频率应采用(yòng)5MHz(个别情况亦可(kě)采用(yòng)2.5MHz或10MHz)。对于每个双晶探头都要用(yòng)规定的试块作出相应的距离--振幅曲線(xiàn)。探头的工作范围(图1 X1--X2之间的距离)应选择在距离--振幅曲線(xiàn)灵敏度比较高并且较平滑的部分(fēn)。
图1 双晶探头距离--振幅曲線(xiàn)
2.3耦合剂
可(kě)用(yòng)清洁水作為(wèi)水浸法的耦合剂,水中加入防腐剂和润湿剂,水可(kě)以采用(yòng)加温至60℃再冷却到室温或静置数小(xiǎo)时的方法进行除气处理(lǐ)。
接触法的耦合剂一般可(kě)以采用(yòng)机油,对表面光洁度较差的可(kě)以采用(yòng)水玻璃、油膏等。
2.4检查装置
如果锻件或检查部位几何形状简单,可(kě)用(yòng)适当的机械传动机构,使探头相对锻件移动进行检查。对于形状比较复杂的截面可(kě)用(yòng)支撑管进行检查,以便使探头移动灵活。支撑管与探头要配合紧密,不得松动,以免改变声束方向。
2.5参考标准试块
参考标准试块一般可(kě)分(fēn)三种类型。
2.5.1**种可(kě)用(yòng)来校验仪器或探头的性能(néng),在对形状比较规则的部位进行探伤时,可(kě)用(yòng)于调整仪器灵敏度及评定缺陷,具體(tǐ)要求见HB/Z59-81(附录B)。
2.5.2**种是用(yòng)来对形状比较复杂的部位探伤用(yòng)的试块,这种试块的形状、表面状态、材料牌号与热处理(lǐ)状态等应完全与受检件一致。
2.5.3双晶探头用(yòng)的对比试块,可(kě)用(yòng)于检验仪器与探头的上下盲區(qū),制作距离--振幅曲線(xiàn),亦可(kě)用(yòng)于作检查薄锻件和厚件近表面缺陷时作為(wèi)缺陷评定试块(见图2)。
图2 双晶探头参考标准试块
注:⑴ ф0.8,ф1.2,ф2.0,ф3.2平底孔各一块(或根据需要选其中任何孔径).
⑵试块材料LC4,热处理(lǐ)状态:淬火人工时效,表面光洁度△6.
⑶公差按HB/Z 59-81要求.
2.6受检件
受检部位的表面要清洁、光滑、无凹坑、**、飞边,表面光洁度不好的要进行打磨或加工。
3验收标准
用(yòng)于航空铝锻件的超声波探伤共分(fēn)AA、A和B三个级别,对飞机锻件一般采用(yòng)A、B两个级别,具體(tǐ)规定如下。
3.1表1所列為(wèi)容许缺陷:
表 1 mm
级 | 单个缺陷 | 多(duō) 个 缺 陷 | 長(cháng) 条 缺 陷 |
别 | 当量平底 孔 直 径 | 每个缺陷当量 平底孔直径* | | 缺陷任何部位反射的当量平底孔直径 | 長(cháng) 度 |
AA | ≯1.2 | ＞0.8 | ＞25 | ≥0.8 | ≯25 |
A | ≯2.0 | ＞1.2 | ＞25 | ≥1.2 | ≯25 |
B | ≯3.2 | ＞2.0 | ＞25 | ≥2.0 | ≯25 |
* 為(wèi)记录孔.
3.2在按任何**进行检验时,在规定的灵敏度下如果出现杂乱信号或一次底反射波高有(yǒu)大于几何形状相同的正常材料的50%的变动时,需进行材料的冶金分(fēn)析以确定其原因,对该材料的验收与否的判据应以冶金分(fēn)析的结果為(wèi)依据。
4检验方法
4.1水浸法
4.1.1水层距离的调整,首先要使受检件的底波出现在两次界面波前面,同时满足HB/Z59-81附录C的要求。
4.1.2灵敏度调整要用(yòng)与工件厚度相同平底孔埋藏深度的参考标准试块，按所要求的标准孔将回波高度调到满刻度的80%,在选择试块时,如无相同平底孔埋藏深度的试块,要按内插法选择,而不得用(yòng)外推法(例如:检查57mm厚的锻件可(kě)用(yòng)60mm平底孔埋藏深度的试块,而不能(néng)用(yòng)55mm厚的试块)。
4.1.3调好灵敏度以后用(yòng)装有(yǒu)支撑管的探头在锻件表面上扫查,在扫查过程中,一定注意使声束始终垂直于锻件表面,扫查间距不得大于探头有(yǒu)效直径的一半,扫查速度不大于3m/min。入射方向在探伤图表中用(yòng)箭头符号“↓”表示。对于局部扫查的范围用(yòng)“_П_П_П_”表示。
表示。
4.2双晶探头接触法
4.2.1灵敏度调整采用(yòng)两个试块,一个试块的平底孔埋藏深度与上盲區(qū)(表面加工余量)相同,另一个试块的平底孔埋藏深度与试块厚度相同,以其中较高灵敏度作為(wèi)探伤的起始灵敏度,并且回波高度调到满刻度的80%,亦可(kě)增加5-10dB的灵敏度余量。
4.2.2荧光屏上标距的调整:在荧光屏上往往看不到探头的界面回波,所以要一个标准试块调整荧光屏的标距。例如,用(yòng)一个平底孔与底面距离為(wèi)20mm的试块,在荧光屏上显示出两个回波(平底孔回波和底波)的距离為(wèi)4个格,那么每个小(xiǎo)格代表5mm。此时如检查30mm厚的锻件,将底波调到8处,声波入射到工件的入射点就应在2处,如图3所示。
图3 双晶探头在荧光屏L的定标
4.2.3双晶探头的入射方向与扫查范围的表示与4.1.3条相同,扫查速度不大于1.5m/min,扫查间距不大于探头直径的一半。在扫描过程中,要使探头隔声层的分(fēn)开線(xiàn)尽可(kě)能(néng)与锻件流線(xiàn)方向一致,探头移动方向如图4所示。
图4 双晶探头移动方向
4.2.4对于形状较复杂的部位,例如,上下表面不平行、曲面等,尽量用(yòng)双晶探头,在曲面上探头表面的形状要磨成与工件表面一致。
4.2.5如果表面光洁度与试块有(yǒu)明显差别时,可(kě)以根据具體(tǐ)情况进行灵敏度补偿,补偿量大小(xiǎo)可(kě)用(yòng)相同金属声程试块底波比来确定。
5标记、记录与报告
5.1经超声波检查合格的锻件要用(yòng)经批准的方法打上检查者的印记,不合格的锻件不打印记,但要划出明显的标记分(fēn)开保管。
5.2记录
受检件检查后均应作详细记录,内容包括受检件名称、图号、炉批号、材料牌号、热处理(lǐ)状态、生产日期、生产厂、所用(yòng)仪器、探头、耦合剂、试块、缺陷及部位图、检查日期和检查者姓名。
5.3报告
检查结果应发出试验报告,有(yǒu)缺陷的锻件要标明锻件的编号。
-------------------
附加说明:
本标准由621研究所提出。
本标准由松陵机械公司起草(cǎo)。
本标准主要起草(cǎo)人曹东旭、汪景芬。
相关标准：
HB/Z 59--81《航空金属材料及零件超声纵波探伤说明书》。
航空工业部1984-01-21发布 1984-05-01实施