航空鋁鍛件超聲波探傷說明書
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1適用范圍
1.1本說明書適用于航空鋁鍛件內(nèi)部缺陷的超聲波檢查。
1.2根據(jù)按設(shè)計圖紙規(guī)定的探傷部位和驗收級別可按本說明書規(guī)定制定出具體鍛件的探傷圖表供檢驗人員使用。
1.3對于曲率較大的部位一般不檢查,有特殊要求的帶曲率的部位,由設(shè)計、冶金、探傷人員共同協(xié)商、采取工藝措施或按4.2.4條規(guī)定的特殊方法進(jìn)行檢查。
1.4鍛件應(yīng)在淬火之后按本說明書進(jìn)行檢查。
2要求
2.1儀器
超聲波探傷儀頻率至少包括2--5MHz。儀器的
其它性能應(yīng)符合HB/Z59-81《航空金屬材料零件超聲縱波探傷說明書》的規(guī)定。
2.2探頭
在鋁鍛件超聲波探傷中主要采用水浸縱波直探頭和雙晶探頭,亦可由供需雙方共同商定采用接觸法縱波直探頭和橫波探頭。
2.2.1水浸縱波直探頭可采用一般的非聚焦探頭,頻率通常用5MHz(個別情況可采用2.5MHz或10MHz),探頭的其它性能應(yīng)符合HB/Z59-81的有關(guān)規(guī)定。
2.2.2雙晶探頭主要用來檢查薄工件或近表面缺陷,該探頭的上下盲區(qū)用規(guī)定的試塊(圖2)經(jīng)測量均不得超過2.5mm。如果下盲區(qū)大于2.5mm應(yīng)進(jìn)行雙面探傷,頻率應(yīng)采用5MHz(個別情況亦可采用2.5MHz或10MHz)。對于每個雙晶探頭都要用規(guī)定的試塊作出相應(yīng)的距離--振幅曲線。探頭的工作范圍(圖1X1--X2之間的距離)應(yīng)選擇在距離--振幅曲線靈敏度比較高并且較平滑的部分。
圖1 雙晶探頭距離--振幅曲線
2.3耦合劑
可用清潔水作為水浸法的耦合劑,水中加入防腐劑和潤濕劑,水可以采用加溫至60℃再冷卻到室溫或靜置數(shù)小時的方法進(jìn)行除氣處理。
接觸法的耦合劑一般可以采用機(jī)油,對表面光潔度較差的可以采用水玻璃、油膏等。
2.4檢查裝置
如果鍛件或檢查部位幾何形狀簡單,可用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械傳動機(jī)構(gòu),使探頭相對鍛件移動進(jìn)行檢查。對于形狀比較復(fù)雜的截面可用支撐管進(jìn)行檢查,以便使探頭移動靈活。支撐管與探頭要配合緊密,不得松動,以免改變聲束方向。
2.5參考標(biāo)準(zhǔn)試塊
參考標(biāo)準(zhǔn)試塊一般可分三種類型。
2.5.1第一種可用來校驗儀器或探頭的性能,在對形狀比較規(guī)則的部位進(jìn)行探傷時,可用于調(diào)整儀器靈敏度及評定缺陷,具體要求見HB/Z59-81(附錄B)。
2.5.2第二種是用來對形狀比較復(fù)雜的部位探傷用的試塊,這種試塊的形狀、表面狀態(tài)、材料牌號與熱處理狀態(tài)等應(yīng)完全與受檢件一致。
2.5.3雙晶探頭用的對比試塊,可用于檢驗儀器與探頭的上下盲區(qū),制作距離--振幅曲線,亦可用于作檢查薄鍛件和厚件近表面缺陷時作為缺陷評定試塊(見圖2)。
圖2 雙晶探頭參考標(biāo)準(zhǔn)試塊
注:⑴ф0.8,ф1.2,ф2.0,ф3.2平底孔各一塊(或根據(jù)需要選其中任何孔徑).
⑵試塊材料LC4,熱處理狀態(tài):淬火人工時效,表面光潔度△6.
⑶公差按HB/Z 59-81要求.
2.6受檢件
受檢部位的表面要清潔、光滑、無凹坑、疤痕、飛邊,表面光潔度不好的要進(jìn)行打磨或加工。
3驗收標(biāo)準(zhǔn)
用于航空鋁鍛件的超聲波探傷共分AA、A和B三個級別,對飛機(jī)鍛件一般采用A、B兩個級別,具體規(guī)定如下。
3.1表1所列為容許缺陷:
表 1 mm
|
級 |
單個缺陷 |
多 個 缺 陷 |
長 條 缺 陷 |
|
別 |
當(dāng)量平底
孔 直徑 |
每個缺陷當(dāng)量
平底孔直徑* |
指示中心間距 |
缺陷任何部位反射的當(dāng)量平底孔直徑 |
長 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 |
*為記錄孔.
3.2在按任何一級進(jìn)行檢驗時,在規(guī)定的靈敏度下如果出現(xiàn)雜亂信號或一次底反射波高有大于幾何形狀相同的正常材料的50%的變動時,需進(jìn)行材料的冶金分析以確定其原因,對該材料的驗收與否的判據(jù)應(yīng)以冶金分析的結(jié)果為依據(jù)。
4檢驗方法
4.1水浸法
4.1.1水層距離的調(diào)整,首先要使受檢件的底波出現(xiàn)在兩次界面波前面,同時滿足HB/Z59-81附錄C的要求。
4.1.2靈敏度調(diào)整要用與工件厚度相同平底孔埋藏深度的參考標(biāo)準(zhǔn)試塊，按所要求的標(biāo)準(zhǔn)孔將回波高度調(diào)到滿刻度的80%,在選擇試塊時,如無相同平底孔埋藏深度的試塊,要按內(nèi)插法選擇,而不得用外推法(例如:檢查57mm厚的鍛件可用60mm平底孔埋藏深度的試塊,而不能用55mm厚的試塊)。
4.1.3調(diào)好靈敏度以后用裝有支撐管的探頭在鍛件表面上掃查,在掃查過程中,一定注意使聲束始終垂直于鍛件表面,掃查間距不得大于探頭有效直徑的一半,掃查速度不大于3m/min。入射方向在探傷圖表中用箭頭符號“↓”表示。對于局部掃查的范圍用“_П_П_П_”表示。
表示。
4.2雙晶探頭接觸法
4.2.1靈敏度調(diào)整采用兩個試塊,一個試塊的平底孔埋藏深度與上盲區(qū)(表面加工余量)相同,另一個試塊的平底孔埋藏深度與試塊厚度相同,以其中較高靈敏度作為探傷的起始靈敏度,并且回波高度調(diào)到滿刻度的80%,亦可增加5-10dB的靈敏度余量。
4.2.2熒光屏上標(biāo)距的調(diào)整:在熒光屏上往往看不到探頭的界面回波,所以要一個標(biāo)準(zhǔn)試塊調(diào)整熒光屏的標(biāo)距。例如,用一個平底孔與底面距離為20mm的試塊,在熒光屏上顯示出兩個回波(平底孔回波和底波)的距離為4個格,那么每個小格代表5mm。此時如檢查30mm厚的鍛件,將底波調(diào)到8處,聲波入射到工件的入射點就應(yīng)在2處,如圖3所示。
圖3 雙晶探頭在熒光屏L的定標(biāo)
4.2.3雙晶探頭的入射方向與掃查范圍的表示與4.1.3條相同,掃查速度不大于1.5m/min,掃查間距不大于探頭直徑的一半。在掃描過程中,要使探頭隔聲層的分開線盡可能與鍛件流線方向一致,探頭移動方向如圖4所示。
圖4 雙晶探頭移動方向
4.2.4對于形狀較復(fù)雜的部位,例如,上下表面不平行、曲面等,盡量用雙晶探頭,在曲面上探頭表面的形狀要磨成與工件表面一致。
4.2.5如果表面光潔度與試塊有明顯差別時,可以根據(jù)具體情況進(jìn)行靈敏度補(bǔ)償,補(bǔ)償量大小可用相同金屬聲程試塊底波比來確定。
5標(biāo)記、記錄與報告
5.1經(jīng)超聲波檢查合格的鍛件要用經(jīng)批準(zhǔn)的方法打上檢查者的印記,不合格的鍛件不打印記,但要劃出明顯的標(biāo)記分開保管。
5.2記錄
受檢件檢查后均應(yīng)作詳細(xì)記錄,內(nèi)容包括受檢件名稱、圖號、爐批號、材料牌號、熱處理狀態(tài)、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠、所用儀器、探頭、耦合劑、試塊、缺陷及部位圖、檢查日期和檢查者姓名。
5.3報告
檢查結(jié)果應(yīng)發(fā)出試驗報告,有缺陷的鍛件要標(biāo)明鍛件的編號。
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附加說明:
本標(biāo)準(zhǔn)由621研究所提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由松陵機(jī)械公司起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人曹東旭、汪景芬。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：
HB/Z59--81《航空金屬材料及零件超聲縱波探傷說明書》。
航空工業(yè)部1984-01-21發(fā)布 1984-05-01實施
