ICS 77. 040. 20 H 26
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T 874—2013
水浸变形铝合金圆铸锭超声波检验方法
Ultrasonic inspection of wrought aluminium alloy columniform ingots
by the water immersion method
2013-09-01实施
2013-04-25发布
发布
中华人民共和国工业和信息化部 YS/T 874-2013
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)归口。 本标准主要起草单位：中国铝业股份有限公司西北铝加工分公司、东北轻合金有限责任公司、北京
有色金属研究总院、西南铝业（集团)有限责任公司、辽宁忠旺集团有限公司、山东充矿轻合金有限公司、 广州有色金属研究院、龙口市丛林铝材有限公司。
本标准主要起草人：周霞、王胜、张晓霞、邱新东、段瑞芬、张伦兆、李鹏伟、张子越、岳伟、张培良、 王美琪、聂波、鲍蟠虎、法春江、毕宇光。
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水浸变形铝合金圆铸锭超声波检验方法
1范围
本标准规定了水浸纵波脉冲反射法检验铝及铝合金圆铸锭的方法概述、检验人员、环境、设备与材料、样品准备、检验方法要求和检验记录与检验报告等内容。
本标准规定的方法适用于直径为90mm420mm的变形铝及铝合金圆铸锭的超声波检验。 变形铝及铝合金空心铸锭、扁铸锭的超声波检验也可参照执行本标准，
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T12604.1无损检测术语超声检测 JB/T9214无损检测A型脉冲反射式超声检测系统工作性能测试方法 JB/T10061A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件 JB/T10062超声探伤用探头性能测试方法
3术语
GB/T12604.1界定的术语和定义适用于本文件。
4方法概述
超声波在被检样品中传播时，在不同声阻抗介质的界面产生的反射波被探头接收，调整仪器参数，将探头接收的反射信号与规定的对比试块上的人工缺陷反射信号进行比较，评定被检样品的质量。
5检验人员
5.1从事超声波检验人员应符合GB/T9445要求。 5.2超声波检验人员只能从事与其技术等级资格证书相应的技术工作。
6检验环境
6.1检验现场的温度及湿度以不影响超声波探伤仪检验的稳定性和可靠性为原则。 6.2检验现场不应在强磁、震动、高频、灰尘大、机械噪声大、有腐蚀性气氛的环境中；场地应安全、光线适度，工作场地空间以不影响超声波检验人员正确操作、结果评定为原则，
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7检验设备与材料
7.1对比试块 7.1.1对比试块用于调整、校验系统灵敏度、评定缺陷当量的大小和位置。 7.1.2对比试块人工缺陷反射体为不同孔径、不同埋藏深度的平底孔，孔底平行于检验面。 7.1.3对比试块材料与受检件的透声性、声速和声阻抗应相同或相似，不得有影响检验结果的自然缺陷。其声学特性的变化应在士2.5%以内，否则应进行必要的补偿校正。 7.1.4对比试块检验面的几何形状应与被检铸锭相同或相似。 7.1.5对比试块可做成同孔径、埋藏深度不同的阶梯对比试块（如图1所示）或同一埋藏深度、不同孔径的对比试块（如图2所示）。对比试块尺寸如表1。 7.1.6对比试块中平底孔的直径应等于被检件验收等级中回波指示当量直径。 7.1.7对比试块平底孔孔底表面粗糙度(Ra)应不大于3.2μm，孔底平面度应不大于0.02mm；人工平底孔的孔径偏差为土0.05mm，孔向垂直度不大于0.5°。孔径应根据检验要求选用1.2mm、 2.0mm.2.4mm.2.8mm.3.2mm或3.6mm。 7.1.8根据验收等级或者协议要求选择相对应的对比试块。对比试块不应长期在水槽中浸泡，以防止人工平底孔试块表面腐蚀。 7.1.9对比试块制作完成后由计量部门对其进行检定，检定合格后方可使用。 7.1.10如需选用其他人工反射体检验，可根据供需双方协商确定。
表 1
单位为毫米
R±0.5 45~100 >100~210
A±0.5 B±0.5 C±0.5 R/2
D 20 25
E 50
F
G
R
1.5R
100
500
G
3E
说明： A、B、C 不同深度平底孔孔底到铸锭表面的距离； D
平底孔孔高；平底孔中心到剖面端部的距离；两平底孔中心距离；对比试块总长；对比试块半径；平底孔孔径。
E F G R d
图1同孔径、埋藏深度不同的阶梯对比试块示意图
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H
1
h
92
G
说明： D E G R 2s
平底孔孔高；平底孔中心到对比试块端面距离； -对比试块总长；对比试块半径；平底孔孔径。
图2同一埋藏深度、不同孔径的对比试块示意图
7.2探头 7.2.1根据被检铸锭的几何形状、表面状况及要检出缺陷当量大小、表面分辨力等选择合适的探头，应标识频率、晶片尺寸、类别、焦距及其他参数。 7.2.2宜使用单直或组合线聚焦探头。探头频率为1.25MHz～5MHz，晶片为圆形或方形，晶片直径（边长）一般在10mm~28mm之间。 7.2.3应选择适宜的探头曲率半径，以利于入射波焦点通过铸锭中心，使波形清晰稳定，信噪比满足检验要求。 7.3探头跟踪装置
探头跟踪装置应能使动态检验中的超声波声束始终通过铸锭中心，并具有较强的抗干扰能力，能抑制可能导致水程距离波动不稳、声束偏移、底反射波降低的其他外来干扰因素的影响。 7.4超声波探伤仪 7.4.1A型脉冲反射式超声波探伤仪应按JB/T9214测试方法进行测试，性能指标应满足JB/T10061的要求。也可由供需双方协商议定共同使用的仪器型号、技术性能和测试方法。 7.4.2超声波探伤仪每年至少应校验一次使用性能，新仪器在使用前或仪器检修后应进行性能指标测试。 7.4.3超声波探伤仪重复频率应满足探伤检验速度要求，并具有深度补偿或DAC校正功能、AVG (DGS)曲线制作、自动跟踪、自动报警等功能。 7.4.4用于自动化检验铝合金铸锭的仪器可以是单通道或多通道的仪器。
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7.5稳压器
在信号幅度为荧光屏满幅度50%的情况下，电压波动引起的幅度变化超过满刻度的土2.5%时，应加一稳压器。 7.6辅助设备
辅助装置主要指满足水浸检验使用的水槽、扫查装置、操纵器和跨桥、专用夹具以及接触扫描装置等机械及电气辅助部分，其性能应满足声学性能的要求，并使检验结果稳定可靠，重复性好。 7.7耦合剂
耦合剂应采用无气泡、无杂质、清洁的室温水。如有必要，经相关技术部门同意，可在水中加人适量的防蚀剂和润湿剂，但必须确认所有添加剂对设备、被检铸锭及相关装置无腐蚀和损害。
8样品准备
8.1被检铸锭的均匀弯曲度应不大于3mm/m。 8.2被检铸锭的检验面应清洁、平整，无影响检验的划伤、斑痕。 8.3被检铸锭的检验表面粗糙度（Ra)应不大于25μm。 8.4被检铸锭检验宜在最终热处理后进行。 8.5被检铸锭的温度应控制在22℃士15℃范围内。
9检验方法
9.1采用水浸法时，水层厚度应保证使被检铸锭的二次界面反射波出现在一次底波之后。 9.2使用水浸法检验时，超声波聚焦后波束焦点应始终通过被检铸锭中心位置，使底波反射最大。 9.3选用与被检铸锭直径相同或相近的对比试块进行调试，使埋藏深度不同的人工缺陷平底孔的反射波幅度达到显示屏满刻度的60%～80%波高，作为检验灵敏度。当没有深度补偿功能时，用DAC校正功能调节检验灵敏度。如果使用多通道仪器，应逐个调整好每个通道的检验灵敏度。 9.4将装好探头的支架骑在被检铸锭无缺陷处，先测出静态下底波的反射波为最大，调仪器灵敏度，使底反射波为显示屏满刻度60%～80%，再进行动态测试，底反射波不应有明显变化，底反射波浮动不应超过静态调试值的士2%，在探头与被检铸锭相对运动时，声束始终保持通过铸锭中心，底反射波最大。 灵敏度按9.3调试的结果进行设置。试块调试、铸锭调试水层距离应一致。 9.5探伤时注意屏幕上波形的变化，当发现底波幅度有明显衰减或不稳，上下起伏很大时应立即停止探伤，仔细检查并确认底波变化是否由被检件几何形状、尺寸、表面状况等诸因素引起，并重新校验灵敏度后方可继续检验，一般情况下连续工作2h以上时灵敏度应重新进行校验。 9.6扫查速度应适宜，应能有效检出被检铸锭中对应规定验收等级应检出的最小缺陷。 9.7按规定的灵敏度进行扫查时，如发现杂乱信号、第一次底波有变化，出现杂波或者底波幅度有明显下降时，应停止检查，按规定进行灵敏度调整，并检测下降幅度。下降幅度不小于6dB时，应核查下降原因。 9.8通过与对比试块比较来评定缺陷埋藏深度。当无相应平底孔埋藏深度的对比试块时，采用内插法比较评定，也可根据仪器屏幕显示采用图像比较法进行计算。
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9.9在检验条件相同的情况下，若缺陷的埋藏深度与平底孔的埋藏深度相同，将缺陷当量的反射波高与同声程对比试块平底孔的反射波高相比较，如两波高幅值相等，则该平底孔的尺寸为缺陷的当量尺寸，若两波高幅值不相等，调试探伤仪的衰减器或增益量，使缺陷波高与平底孔波高相等，记录衰减器衰减量或增益量，根据记录的数值计算出缺陷的大小。 9.10当发现被检铸锭在某检验面的检验结果与对比试块相比存在较大检验误差时，应加以修正。在条件允许的情况下，可对该检验面进行表面处理，排除由表面粗糙度引起的检验误差。 9.11超声波检验验收等级分AAA、AA、A、B、C五级，各等级允许的缺陷当量值符合表2的规定。
超过规定的超声波检验验收等级的缺陷，只要在随后的机械加工中可被除去时，则可评为合格。
表 2
多个缺陷当量/mm
验收等级
单个缺陷当量平底孔直径/mm
每个缺陷当量平底孔直径
指示中心间距
≤1.2 ≤2.0 ≤2.8 ≤3.2 ≤3. 6
>0.8 >1. 2 >2. 0 >2.8 >3. 2
AAA AA A B c
>25
注：两缺陷边缘间距小于25mm时，按多个缺陷评定；两缺陷边缘间距大于25mm时，按单个缺陷评定。
9.12对于大规格铸锭，因表面粗糙或其他原因使检测灵敏度降低时，可根据情况适当放宽检验精度。
10检验记录
检验记录应包括以下内容： a） 产品名称、规格、合金牌号、状态、熔次号、产品件号、数量； b) 探伤仪器号、探头规格、检验频率； c) 检验方法、耦合剂； d) 对比试块号； e) 验收标准； f) 检验结果； g) 检验人、审核人； h) 检验日期。
11检验报告
检验报告应至少一式两份，由检验单位和送检单位各持一份，检验报告应作为质量档案保存。检验报告应包括以下内容：
a）报告编号； b）送检单位； c）产品名称、产品规格、合金牌号、状态、熔次号、样品编号； d）仪器型号、通道数、探头型号及参数；
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e) 检验方法、验收标准； f) 对比试块编号； g) 检验灵敏度、检验工件示意图、耦合剂； h) 检验结果评定（检验合格的产品，出具探伤报告，经检验不合格的产品要有废品报告单、明显的
标记，以防混料）； i) - 检验人、审核人、检验日期、检验结论单位有效公章。
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