5.7.1 范围
5.7.1.1 本条适用于承压设备用奥氏体钢锻件及奥氏体-铁素体双相不锈钢锻件的超声检测方法和质量分级。
5.7.1.2 承压设备用镍合金锻件的超声检测方法和质量分级参照本条执行。
5.7.2 检测原则
5.7.2.1锻件原则上应在热处理后,加工成适合检测外形时,并在精加工前进行超声检测。
5.7.2.2 检测面的表面粗糙度Ra≤6.3μm,检测面应无氧化皮、漆皮、污物等。
5.7.2.3 一般应进行直探头纵波检测。对筒形锻件和环形锻件还应进行斜探头检测。
5.7.3 探头
5.7.3.1 探头的标称频率为1MHz~2.5MHz。
5.7.3.2 直探头的晶片直径为φ14mm~φ40mm,斜探头的晶片面积在300mm2~625mm2。
5.7.3.3 斜探头的折射角(K值),一般为35°~63°(K0.7~K2)。
5.7.3.4 为了准确测定缺陷,必要时也可采用其他探头。
5.7.4 试块
5.7.4.1 对比试块应符合4.2.3.2的规定。
5.7.4.2 对比试块的晶粒大小和声学特性应与被检锻件大致相近,两者衰减系数的差值不大于4dB/m。
5.7.4.3 应制备几套不同晶粒度的奥氏体钢锻件对比试块,以便能将缺陷区衰减同试块作合理的比较。
5.7.4.4 对比试块的形状和尺寸按图9和表15所示。
表15 奥氏体钢锻件试块尺寸 单位为mm
φ3 | φ6 | φ10 | φ13 | ||||
L | D | L | D | L | D | L | D |
20 | 50 | 20 | 50 | 20 | 50 | 20 | 50 |
40 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
60 | 50 | 80 | 50 | 100 | 60 | 100 | 60 |
80 | 50 | 120 | 60 | 150 | 80 | 150 | 80 |
— | — | 160 | 80 | 200 | 80 | 200 | 80 |
— | — | 200 | 80 | 250 | 100 | 250 | 100 |
— | — | — | — | 300 | 100 | 300 | 100 |
— | — | — | — | — | — | 400 | 150 |
— | — | — | — | — | — | 500 | 150 |
— | — | — | — | — | — | 600 | 200 |
5.7.4.5 在条件允许时,可在锻件有代表性的部位加工一个或几个适当大小的对比孔或V形槽,代替对比试块进行灵敏度的校准。
5.7.5 灵敏度的确定
5.7.5.1 当被检锻件厚度小于或等于600mm时,应根据定货锻件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准,并根据实测值作出距离-波幅曲线并以此作为基准灵敏度。
5.7.5.2 当被检锻件厚度大于600mm时,在锻件无缺陷部位将底波调至满刻度的80%,以此作为基准灵敏度。如检测面与底面反射面不平行,也可用φ13mm平底孔试块作距离-波幅曲线作为基准灵敏度。
5.7.5.3 扫查灵敏度应至少比基准灵敏度提高6dB。
5.7.6 检测
5.7.6.1 耦合方式
耦合方式一般可采用直接接触法。
5.7.6.2 灵敏度补偿
检测时应根据实际情况进行耦合补偿、衰减补偿和曲面补偿。
5.7.6.3 直探头检测
5.7.6.3.1 锻件所有被检区域,均应尽可能从两个相互垂直方向进行检测,检测距离至少为厚度的一半。
5.7.6.3.2 检测盘形或饼形锻件时,采用直探头至少从一个平面进行检测,如有可能还应从圆周面进行扫查。
5.7.6.3.3 检测圆柱形锻件时,对于筒形锻件和环形锻件,可从整个外表面(侧面和圆周面)用直探头进行检测。当长度与直径之比超过6或轴向长度超过600mm时,应从两个端面以尽可能大的范围用直探头作轴向检测,如果由于衰减等原因,双端检测不能超过轴向长度的一半时,可用斜探头代替直探头进行轴向检测。
5.7.6.4 斜探头检测
奥氏体钢锻件斜探头检测应按附录F的要求进行。
5.7.7 缺陷记录
5.7.7.1 由于缺陷的存在,而使基准灵敏度下的底波降到满刻度25%以下的部位。
5.7.7.2 缺陷波幅在距离-波幅曲线以上的部位。
5.7.8 质量分级
5.7.8.1 单晶直探头或双晶直探头检测的质量分级见表16。
5.7.8.2 斜探头检测的质量分级见表17。
5.7.8.3 在具体进行质量分级时,表16和表17应独立的使用。
表16 直探头检测的质量分级 单位为mm
工件厚度 | ≤80 | >80~200 | >200~300 | >300 | >600 | |||||
质量等级 | I | Ⅱ | I | Ⅱ | I | Ⅱ | I | Ⅱ | I | Ⅱ |
缺陷当量直径或因缺陷 引起底波降低后的幅度 |
≤φ3 | >φ3 | ≤φ6 | >φ6 | ≤φ10 | >φ10 | ≤φ13 | >φ13 | ≥5% | <5% |
注:工件厚度主要指承压方向上的尺寸:对于筒形或环形锻件,工件厚度为筒体厚度;对于并行或类似锻件,工件厚度为其最小厚度。 |
等级 | I | Ⅱ |
缺陷波幅 | 缺陷波幅低于V形槽试块距离-波幅曲线,此时V形槽深为工件壁厚的3%(最大为3mm) | 缺陷波幅低于V形槽试块距离-波幅曲线,此时V形槽深为工件壁厚的5%、(最大为6mm) |