怎样对锻轧件钢棒超声波探伤

发布时间:2014-08-26

 超声波水浸探伤方法是一个比较式的检验方法,超声波检测可通过组成不连续的位置、尺寸、伸展和频度来得出结论,利用探头发出的垂直纵波的回波技术,沿着易损处实施检测,对组织的纯净度做出评定。适用于锻轧钢棒自动超声水浸检验,不适用于奥氏体粗晶钢,适用于具有简单几何形状的固体材料(方和圆等)直径或边长范围20~100mm边界区域检测扫查覆盖大于40mm

1.试样准备和检测时间的选择

试样准备和检测时间的选择可分为两类,分别是过程中检测称为“L”和终检测称为“C”,试样必须是简单几何形状(方和圆等),样品检测区域的表面不能对检测结果造成影响,具体要求应符合1.11.2部分的规定。

1.1终处理“C

测试要有针对性,试样可以是连铸或模铸,可以是锻造、轧制的,成型阶段至少有4个要素。

例如:从一个初为240×240mm的铸坯锻造成95×95mm的方,这一过程是1.4个要素。

为了符合检测灵敏度的要求,可以在表面处理前进行必要的热处理,公差尺寸应是5或符合ASTME11296标准。

试样表面要进行清理和修磨,方要保证各个面,下面是具体要求的说明(d:表示圆的直径 t:表示方的边长)

表面修磨量:≤5%d;   2.5%t  每个面

例如:d修磨前=100mm    d修磨后≥95mm

t修磨前=100mm      t修磨后≥95mm

其他要求:表面粗糙度Ra6.3μm

公差范围≤1%d

在准备期间,试样被标记,例如划分测试范围的点,这些由于标记而不能检测的区域,在记录中应给予说明。

1.2过程中处理“L

检测应在不同的产品上进行。(至少两种)

为了符合检测灵敏度的要求,可以在表面处理前进行必要的热处理,公差尺寸应是5或符合ASTME11296标准。

试样表面要进行清理和修磨,方要保证各个面,下面是具体要求的说明(d:表示圆的直径 t:表示方的边长)

表面修磨量:≤5%d;   2.5%t  每个面

例如:d修磨前=100mm    d修磨后≥95mm

t修磨前=100mm      t修磨后≥95mm

其他要求:表面粗糙度Ra6.3μm

公差范围≤1%d

2.检测设备

2.1扫查装置与水浸

正确理解适当规格的水浸和扫查装置的检测要求,按照5.2中规定的传播要求进行适当的宽度调整,扫查装置应该是一个连接计算机的电器控制系统。

2.2计算机和软件

计算机系统应具有C扫描显示,它可以直观的进行评价,也可以应用10.4部分规定的评价方法和11部分规定的方法。

2.3超声设备

超声设备应具有A型显示并符合DIN  EN  126681的标准要求,一定应有深度补偿功能。

2.4超声探头

水浸探头应符合DIN  EN  126682的标准要求。

一个单一平直探头应为6±1mm,探头频率10MHz

注意:这些具体要求只允许有先前用户和制造商协议中规定的偏离,规定这些具体条件要求的目的是保证检测结果的可比性,不存在任何被统一后的偏离。

2.5耦合剂

用水做耦合剂,允许添加防锈剂等,水温要求在10~30℃,用于调整和检测的同一耦合剂,一定要保证在水中发生物理或化学变化时不会改变检测灵敏度。

2.6检测设备的规定

检测设备应按规定校准,超声部分应符合标准DIN  EN  126683的规定。

检测设备的校准应使用带有已知尺寸缺陷的试样,回波应在较低的检出能力极限区域度量。

 

3.调整

3.1几何形状、表面状况和声学性能

对于调整和设置灵敏度范围,用声学性能适当的对比试样和相同的表面状态进行有效测试。(参见1.11.2部分)

对于圆形试样,要用直径相同或相近的对比试样,对比试样和被检试样直径不允许相差±15%d

对于直径大于100mm的圆形试样,方形对比试样也可以代替。

对于方形试样,试样边长至少应符合各自被测区域的厚度(声程)。(参见5.2部分)

3.2水层厚度

在调整和测试时,水层厚度应在20~25mm之间。

3.3灵敏度调整

灵敏度的调整应根据带有直径为1.0mm平底孔的反射体试样来调整,应该至少有4个不同界面深度的反射体,两个相邻反射体之间的距离至少是直径的2倍,反射体回波与底波应能清晰分辨,与底波距离小2mm,不同深度平底孔使用深度补偿,用同一判定基准线放大Vj在屏幕上显示高度(BSH80%

根据灵敏度要求等级(参见3.4)所以考虑声度补偿,一个增益放大因子Vk必须添加道教准线上,记录Vr为的判定线等于基础放大和增益因子的和。

Vr=Vj+Vk

3.4灵敏度等级

灵敏度等级由用户和生产商协定,由表1给出具体值,如没有具体说明,灵敏度按1级执行。

1灵敏度等级

灵敏度等级

1

2

3

4

5

显示波高%

80

80

80

80

80

平底孔直径mm

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

dB

+6

+12

+15

+18

+21

不允许按AVG曲线规律换算平底孔的尺寸和深度,只能根据试样和1.0mm平底孔实测,在自动超声检测中,信噪比至少为6dB,好达到10dB,因此在检测前有必要进行专项热处理。(参见1.11.2部分)

4.检测体积

小的检测体积由用户和生产商根据表2来协定,如果没有具体要求,通常按直径为50mm执行b类,直径大于50mm执行c类,检测体积能够更好的提高满意的可靠性。

2检测体积

检测类别

a

b

c

d

测试体积dm3

1

2

5

10

测试体积符合估计的体积,测试范围具体在10.2部分规定。

 

5.检测过程 

5.1综述

这个过程是利用自动超声水浸系统和单一探头的垂直发射(纵波)的回波反射法。

对测试的要求,设备、试样、灵敏度、校准调整和闸门应符合123部分的规定。

灵敏度等级(参见3.4小测试体积(参见4评价(参见6),用户和生产商要达成一致意见。

5.2 轨迹宽度、扫描方法、检测范围和界面调节

轨迹宽度必须被选择以便垂直于主要形成方向的大0.25mm的栅格距离和平行于主要形成方向的1.0mm的栅格距离被保持。在表3中列出了固体样品检测的检测范围。

 

形状

样品尺寸(mm)

扫描方法

检测范围

矩形

t≤50

扫描相邻两面

至t

矩形

t>50

扫描四个面

1/t

圆形

d≤50

扫描面大于180度

至d

圆形

d≤50

扫描面大于360度

1/d至d

圆形

d≤50

螺旋线或阶梯扫描

1/d至d

圆形

d>50

扫描面大于360度

1/d

圆形

d>50

螺旋线或阶梯扫描

1/d

3   所有部分检测的检测范围和扫描方法说明

1)至t  :检测必须对整个截面实施并考虑头尾盲区。

1/2 t 1/2 d :检测必须对中心截面实施并考虑头部盲区。

1/2 d:检测必须对接近尾部的中心截面考虑尾部盲区。

对整个检测截面使检测接近1/2 t或接近1/2 d 界面必须在入射波后不过8mm,在回波前不过2mm结束。整个检测截面是对尺寸小于100mm的材料,对过100mm的一个边界区域检测能对50mm的大声速实施(表4

对边缘区域的检测,界面必须开始开入射声速不过8mm

形状

矩形

圆形

圆形

扫描方法

四个面

360

螺旋或阶梯

           表4    边缘区域检测扫描方法说明

5.3扫描速度、脉冲重复频率和脉冲间距

脉冲重复频率和扫描速度相互之间都是可以调节的,两个脉冲之间的距离不过一个栅格,考虑任何干扰抑制(抑制杂波)

例如:扫描速度为150mm/s 脉冲重复频率为1500Hz  脉冲间距为 

150mm/s/1500Hz=100μm   过高的脉冲重复频率能引起失真回波,这必须被避免。

5.4  技术判断

对于超声脉冲,回波能在不同的声速距离的反射器返回,在判断界面内的大回波在任何情况都能被获得。

在检测矩形截面的几个面的过程中,两缺陷的判断能够产生(在90度角被检测两次)如果判断是两个不同面的两个回波的同等显示,则能够被认为只有一个缺陷,这需要被只看作一次。

6.评价

6.1  回波的数量

闸门的设定反应了灵敏度的级别,如果幅度过了闸门一个栅格,就判定有伤。

过闸门的邻近的栅格点组合成一个回波,回波的数量由计数决定。

6.2  回波的长度

回波的长度在主要形成的方向被判定,为了衡量回波的长度,一个特性就是和检测值相关的点状回波和延伸回波,在波的形成方向上两个栅格宽度就判定为点状回波。

的来说就是由这些波的长度和区分的的检测体积来获得。

例如:检测体积是5.0dm311页表示的值就是15mm/5.0dm3 =3.0mm/dm3

6.3  允许极限

超声检测结果应该用C扫描显示,如果C扫描不可能(手动判定)回波和回波的长度必须用一个合适的方式描述。

11页中的指数表明了对每一个栅格值过了闸门的共有8个相邻的栅格点,如果这8个栅格点没有一个返回超声信号过特定闸门,这个回波就被认为是一个独立的回波。

允许的回波数量和允许的数由供应商和用户来决定,另外大单个回波的长度也由供应商和用户决定。

7.检测报告

要为每一个检测准备一个检测报告,这个报告至少应包含如下消息:

a)生产厂家      b)序列号       c)检测样品证明

d)检测范围和灵敏度级别         e)超声检测实施的生产阶段

f)形成程度和样品尺寸           g)检测仪器(扫描装置、电脑、超声设备、探头)

h)检测结果          

i)检测日期                     j)检测人员签名

 

8.注意

 

    SEP1927的一个重要目的是确保类似的检测在不同的检测位置实施,由于1.0mm平底孔能够重新再制造,这样就可以比较灵敏度,只要1.0mm的平底孔而不要小一些的尺寸的,例如:0.5mm,虽然后者的尺寸在于被检测的自然不连续区域,这个方面将在SEP的修订版中再讨论。

后,钢轧辊超声波检测是一个比较繁琐的工作,需要大量的实践经验才能准确的进行材料分析。不能一蹴而就。

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