中 华 人 民(mín) 共 和 國(guó) 机 械 工 业 部 部 标 准
JB 4008─85
液浸式超声纵波直射探伤方法
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本标准规定了以液浸及其他(tā)液體(tǐ)耦合方式对被检物(wù)进行超声纵波直射探伤时应遵守的一般规则。
1方法概要
以液浸式超声脉冲回波法进行纵波直射探伤时，通常采用(yòng)能(néng)在液體(tǐ)(一般為(wèi)水)中工作的单晶片探头作為(wèi)发射和接收高频超声波脉冲的换能(néng)器。通过液體(tǐ)介质,探头将超声波垂直地射入被检物(wù)。当材料内部有(yǒu)反射體(tǐ)（包括缺陷及其他(tā)能(néng)反射超声的物(wù)體(tǐ)）时，超声能(néng)量便从该处反射回来，被探头接收，转变為(wèi)電(diàn)脉冲信号，经電(diàn)子仪器放大后在荧光屏上以脉冲波形式显示出来。根据超声回波的有(yǒu)无，回波的幅度及出现回波范围，可(kě)判断反射體(tǐ)的有(yǒu)无，深度位置和大小(xiǎo)。根据底波减弱的幅度也可(kě)判断缺陷和材质衰减情况。
注：脉冲回波法只能(néng)探测出能(néng)将超声能(néng)量反射至探头的那部份反射體(tǐ)或缺陷的面积。因此某些情况下，被检物(wù)内部虽有(yǒu)一较大缺陷，但其主要缺陷平面并不与超声波束垂直，反射波就很(hěn)低，因而不能(néng)准确判定其真实尺寸。
2人员与设备
2.1 人员
从事探伤的技术人员和操作者应具有(yǒu)必要的业務(wù)知识，并有(yǒu)有(yǒu)关部门颁发的相应资格证书。
2.2 设备
液浸式超声探伤系统：包括超声探伤仪、高频電(diàn)缆、液浸式探头、探头操纵器和液浸设备等。其要求分(fēn)述如下：
2.2.1 超声探伤仪
采用(yòng)A型显示方式。探伤者应按有(yǒu)关标准测试其垂直線(xiàn)性及动态范围，时基線(xiàn)性、灵敏度余量等性能(néng)。
2.2.2 高频電(diàn)缆
和探头或探头导管联接的高频電(diàn)缆应有(yǒu)密封垫圈或其他(tā)措施，保证探头和探伤仪能(néng)正常工作而不受水或其他(tā)耦合介质的影响。
2.2.3 液浸式探头
通常采用(yòng)单晶片探头。也可(kě)采用(yòng)双晶片探头。单晶片探头通常是平面的，也可(kě)装有(yǒu)球面或柱面的聚焦透镜。所有(yǒu)液浸式探头都应能(néng)長(cháng)期与水或其他(tā)液體(tǐ)接触而保持其稳定的電(diàn)學(xué)和声學(xué)特性。
2.2.4 探头操纵器
包括装探头导管的夹持器，能(néng)调节探头的入射角度，也可(kě)装上准直器来修改声束的形状。探头操纵器各部分(fēn)应有(yǒu)合适的配合公差。
2.2.5 液浸设备
包括液槽和探头桥架，能(néng)稳定地装设探头操纵器并将其按预定程序和距离，使探头对准被检物(wù)进行扫查。也可(kě)采用(yòng)局部水浸式或溢流方式的装置使探头移动或被检物(wù)移动进行扫查。探头桥架各部分(fēn)和其他(tā)局部液浸装置的机械结构都应有(yǒu)合适的配合公差。
2.3 对比试块
用(yòng)于调整探伤系统的灵敏度或比较缺陷的大小(xiǎo),一般采用(yòng)与被检验材料声學(xué)性能(néng)的表面状态相同或类似的材料制成。
3设备的校准
3.1 确定探伤灵敏度
采用(yòng)对比试块确定探伤灵敏度时，应使试块中人工缺陷的信号幅度至少应比噪声幅度高25%。且其幅度应在满屏高度25%─75%之间，也可(kě)采用(yòng)被检物(wù)无明显噪声區(qū)域内**个底面回波或多(duō)个底面回波的高度来确定探伤灵敏度。探伤灵敏度应定期进行复验。被检物(wù)声學(xué)性能(néng)与对比试块有(yǒu)显著差别时探伤灵敏度应进行修正。修正方法是将表面粗糙度和厚度都与被检物(wù)相似的对比试块的**次底面回波或多(duō)次底面回波图形与被检物(wù)的图形进行比较。被检物(wù)底面回波的幅度或多(duō)次底面回波次数减少，都表示材料衰减系数增大。此时，应对材料声學(xué)性能(néng)的差异进行修正。
3.2 耦合液距离
耦合液距离，一般应至少為(wèi)被检物(wù)厚度的1/3，这样就能(néng)保证超声脉冲进入被检物(wù)表面时**次水层反射波处于被检物(wù)**次底面回波之后，因而不会干扰探伤波形的判别。在使用(yòng)对比试块判定缺陷大小(xiǎo)时也应采用(yòng)同样的液层距离。在采用(yòng)薄水层耦合法作板材或其他(tā)平面材料探伤时，应调整水层厚度，使底面回波的幅度或次数达到*大。
4检验方法
4.1 探伤面
探伤面应平整，不应有(yǒu)松散的氧化皮、焊接飞溅和附着的异物(wù)。但均匀附着的氧化层可(kě)不去除。
4.2 耦合液
耦合液通常采用(yòng)水、油或其他(tā)液體(tǐ)。在液槽内的水一般应放置24h以上，使其吸收的气體(tǐ)逸出。并可(kě)添加表面活性剂、防锈剂、防冻剂等以改进其使用(yòng)性能(néng)。
4.3 探头型式和频率的选择
液浸式探头有(yǒu)聚焦和不聚焦两种，聚焦探头主要有(yǒu)線(xiàn)聚焦和点聚焦式。線(xiàn)聚焦探头适用(yòng)探测長(cháng)条形缺陷。点聚焦探头适于发现点状的小(xiǎo)缺陷，以及测定管道和容器内表面腐蚀坑深度和分(fēn)布情况。
选择探头频率时应考虑被检物(wù)厚度，需检测的*小(xiǎo)缺陷和材料衰减系数等因素。
4.4 扫查
扫查可(kě)采用(yòng)机械或或手工方式进行。采用(yòng)机械扫查时，探头一般安装在探头导管末端，探头导管则夹持在操纵器上，通过探头桥架，或某种机械装置和相应的電(diàn)子控制系统，使探头在一定的路径上对被探伤表面进行扫查。有(yǒu)时也可(kě)使被检物(wù)对探头作相对运动，进行扫查。采用(yòng)手工扫查时，应采用(yòng)适当的工具如塑料导管或某种形式的探头支架使探头和被检物(wù)的几何位置在扫查时保持稳定。
扫查可(kě)以是连续的或间歇的，应在规定的探伤表面上进行。当进行连续扫查时，应保证在需要的探伤灵敏度和探伤距离下，达到对探伤面的100%覆盖率。选择扫查速度时，应保证在此速度下能(néng)探出规定的反射體(tǐ)，同时能(néng)使 记录和标记等装置正常工作。
5缺陷的记录
5.1 发现缺陷回波后，通常可(kě)用(yòng)声學(xué)特性相似的对比试块或根据事先测定的距离─幅度曲線(xiàn)确定缺陷的当量大小(xiǎo)。
在条件许可(kě)时，应在发现缺陷回波后调整探头角度，使回波幅度达到*大，然后进行评定。当手工或非固定式探头操纵器时，应尽量地保持液层距离不变。
5.2 发现**次底波幅度或多(duō)次底波幅度和数量明显减低时应按要求加以记录,并测定其范围。
6检验报告
检验报告应包括下列内容：
a. 有(yǒu)关被检物(wù)的种类、尺寸、编号、热处理(lǐ)状态、表面状况及探伤面部位以及采用(yòng)的标准。
b. 探伤条件包括探伤仪型号、液浸探头的晶片尺寸，频率及聚焦透镜参数，对比试块及探伤灵敏度调整方法，液槽和有(yǒu)关设备以及扫查方法等。
c. 探伤结果包括表示探伤面和缺陷位置、大小(xiǎo)的工件草(cǎo)图，并注明超过规定程度的底波衰减情况。
d. 探伤技术人员及操作者姓名及探伤日期等。
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附加说明:
本标准由机械工业部上海材料研究所提出并归口。
本标准由机械工业部上海材料研究所负责起草(cǎo)。
本标准主要起草(cǎo)人：陈祝年