机 械 工 业 部 重 型 矿 山 机 械 工 业 局 企 业 标 准
JB/ZQ 6159-85
奥氏体钢锻件的超声波检验方法
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本标准包括用直射法、斜射法或两者兼用对奥氏体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体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《汽轮发电机用钢质护环的超声波检验方法》进行超声波探伤，不得适用本标准。
本标准是参考ＡＳＴＭ Ａ745-85标准制订的。
同本标准有关的标准有：
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关说明，提请需方认可。
2设备
2.1 仪器
2.1.1 应采用Ａ型脉冲反射式超声波探伤仪。仪器的工作频率至少要有0.5-5ＨＭz。
2.1.2 仪器的探伤性能指标，包括工作频率、垂直线性、水平线性、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，仪器应具有深度补偿装置和足够的功率。
2.2 探头
2.2.1 所用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。分辨率、盲区、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）应没有明显影响测量精度的偏斜和双峰。
2.2.2 用直射波束扫查时，应采用晶片直径为20--35mm的换能器。
2.2.3 用斜射波束扫查时，应采用相当于晶片直径20--30mm的换能器。斜射波束在工件中的折射角应为30°--70°。
2.2.4 为了**测定缺陷，必要时也可以采用其它探头。
2.3 耦合剂
在换能器和探测面之间应使用合适的、具有良好润湿特性的耦合剂。校正和探伤应采用同样的耦合剂。
2.4 对比试块
2.4.1 所有对比试块都必须符合有关超声检验用钢质对比试块的制造和控制方法的标准。但由于奥氏体钢的特殊性质，不要求同上述标准**一致。
2.4.2 对比试块的晶粒大小（用测量对比试块的相对透声性表示）应同被测锻件大致相近。但由于大型奥氏体钢锻件透声性变化很大，因此应选用同被测锻件平均透声性相近的试块，即可以采用晶粒较粗或较细的补充试块。
2.4.3 在条件允许时，可以在锻件上有代表性的部位加工一个或几个适当大小的对比孔或槽，代替试块作为校正和探伤的基准。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%的扫查体积是不现实的。对于这样的锻件，应尽可能都扫查到。表明探伤覆盖范围的规定，应交需方认可。
4扫查
4.1 应至少在两个互相垂直的方向上尽*大可能扫查锻件的所有区域。相邻两次扫查之间的覆盖应不小于晶片直径的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直探头扫查，可能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体。这种锻件尽管在探伤时可能有中心孔或台阶，但仍属此类。
4.3 对于长方形、实心圆柱形、环形和空心锻件，应采用直探头从整个外表面（圆周面或端面）进行扫查。当长度同直径的比超过6：1或轴向长度超过600mm，要尽可能从两端面作轴向扫查。在因为衰减不可能轴向穿透时，可以用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、壁厚小于或等于200mm的环形和空心锻件，还要用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%的体积覆盖（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1--2.5MHz的标称频率检查锻件。由于衰减的影响，必要时可以采用0.5MHz。
5.2 采用0.5ＭＨz也无法探测的某些区域，经供需双方协商，可以采用其它无损检测方法，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。当被探锻件厚度小于或等于150mm时，可以采用当量试块比较法或距离--振幅曲线法确定探测灵敏度。当被探锻件厚度大于150mm但小于或等于600mm时，可以采用距离--振幅曲线法确定探测灵敏度。当被探锻件厚度大于600mm时，可以按5级锻件或合同规定进行底波检验。对壁厚小于或等于200mm的空心圆形锻件，可以用轴向斜射扫查代替端面直射扫查，为此，可以在圆周扫查所要求的轴向槽上或为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%，以此灵敏度作为当量试块比较法、距离－振幅曲线法的初始校正基准。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于屏高20%或小于距离--振幅曲线在此处的高度，则应进一步提高仪器的灵敏度，使其达到屏高的20%或达到曲线高度。
6.2.2 在大锻件中，距离--振幅曲线的一部分可能会超出仪器的垂直性极限。为此，在绘制曲线时，可以将曲线的左半部分降低若干分贝绘制，也可以临时记录超出部分的分贝值，以便于对该区域的缺陷进行评价。
7横波检验
7.1 对壁厚小于等于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。可以采用*大表面长度为30mm的槽作为校正基准，其长度方向垂直于声传播方向，深度按所要求的质量等级确定。可以做成宽度不大于其深度两倍的矩形槽，也可以做成张角60°--75°的角槽。
7.2 采用刻槽法时，一般需将探头置于外圆表面上，声束垂直于刻槽长度方向，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）回波高度至少为屏高的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，以此作为全跨距校正的基准线。
7.3 如果采用全跨距校正从内外壁表面的刻槽上都得不到至少为屏高20%的**次回波，则应采用半跨距校正（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**次回波高度至少为屏高20%，连接内壁刻槽**次回波的峰值点，以此作为半跨距校正的基准线。
7.4 长的而且内径小的筒形锻件，是难以从内径表面上进行探伤的。���此，内径小于500mm，而且长度超过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
粗晶奥氏体材料经常显示草状回波，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。为了更准确地定出*小缺陷的尺寸，要求制备几套不同晶粒度的校正试块，以便能将缺陷区的衰减同试块作合理的比较。由于大型奥氏体锻件的衰减通常会有较大的变化，因此允许用其它校正试块比较，以便合理地评价拒收信号。为了校正和评价信号，经需方同意，也允许在锻件本体有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关。
9质量验收等级
需方可以采用本章各条所述质量等级之一，作为定货要求。
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--振幅曲线的锻件，均不能验收。其中：
1级锻件:：以直径3mm平底孔距离--振幅曲线为基准；
2级锻件： 以直径6mm平底孔距离--振幅曲线为基准；
3级锻件： 以直径10mm平底孔距离--振幅曲线为基准；
4级锻件： 以直径13mm平底孔距离--振幅曲线为基准；
5级锻件： 用底波反射法探伤，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为屏高5%以内时，应视为不合格。
9.1.2 采用的质量等级应随定货锻件的厚度、种类、大小、工况而定。在一般情况下，可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。
锻件厚度mm | ≤76 | ≤200 | ≤300 | ≤600 | ≥600 |
可达到的质量等级 | 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线回波高度的
锻件均不能验收。其中：
1级锻件： 槽深为锻件交货厚度的3%;
2级锻件： 槽深为锻件交货厚度的5%，但*大为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为满屏25%以下时，应做记录。对于有同样底
波损失而无缺陷信号的区域，要以较低频率作进一步的扫查，如仍不成功，则
该区应作为不能探伤区记录。
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. 大于基准合格线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。
本标准主要起草人郑中兴。
机械工业部重型矿山机械工业局1985-02-28发布 1985-05-01实施