ICS 19.100 J 04 备案号:49957—2015
P
中华人民共和国机械行业标准
JB/T10554.1—2015 代替JB/T10554.1—2006
无损检测 轴类球墨铸铁超声检测
第1部分:总则
Nondestructive testingUltrasonic testing of nodular cast iron
-Part1:Generalprinciples
2015-10-01实施
2015-04-30发布
中华人民共和国工业和信息化部发布
JB/T10554.1—2015
目 次
III
前言,
范围 2规范性引用文件, 3术语和定义. 4球墨铸铁概况.
4.1球墨铸铁检测前的准备 4.2合格球墨铸铁的基本要求, 5人员要求
检测技术.. 检测系统 7.1探头.. 7.2耦合剂. 7.3超声检测系统的性能, 8检测准备 8.1表面清理.. 8.2表面粗糙度 8.3 检测环境,
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检测 9.1 检测时机, 9.2 球墨铸铁中的超声波衰减 9.3 超声检测灵敏度 9.4 球化率的检测.. 9.5 基体组织的检测, 9.6 缺陷的检测, 10 结果解释 10.1 概述, 10.2 疏松 10.3 缩松 10.4 缩孔. 10.5 夹杂物. 10.6 气孔... 11质量分级, 11.1 按缺陷严重程度分级, 11.2按缺陷面积大小分级... 11.3 综合分级, 12检测报告... 附录A(规范性附录) QT-1型球墨铸铁试块 A.1QT-1型球墨铸铁试块的技术要求..
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JB/T10554.1—2015
A.2 QT-1型试块的使用方法附录B(规范性附录) 球墨铸铁球化率的超声波形 B.1 概述 B.2 检测球化率的灵敏度 B.3 球状石墨的超声波形 B.4 团絮状石墨的超声波形 B.5 蠕虫状石墨的超声波形, B.6 片状石墨的超声波形 B.7 石墨漂浮的超声波形,附录C(规范性附录) 球墨铸铁基体组织的超声波形 C.1 概述, C.2 检测基体组织的灵敏度 C.3 珠光体的超声波形.. C.4 铁素体的超声波形
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1 12 12 12
13
14 14
图1 疏松的超声波形图2 缩松的超声波形,图3 缩孔的超声波形. 图4 夹杂物的超声波形图5 皮下气孔的超声波形.. 图6 气孔群的超声波形. 图7 U1级示意图. 图8 U2级示意图图9 U3级示意图图10 U4级示意图图A.1 QT-1型球墨铸铁试块示意图图 B.1 球状石墨的超声波形. 图B.2 团絮状石墨的超声波形图B.3 蠕虫状石墨的超声波形图B.4 片状石墨的超声波形图B.5 石墨漂浮的超声波形,图C.1 珠光体含量为85%(体积分数)的超声波形图C.2 珠光体含量为50%(体积分数)的超声波形,图C.3 铁素体含量为15%(体积分数)的超声波形. 图C.4 铁素体含量为50%(体积分数)的超声波形
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10 11 12 12 13 .13 14 ..15 15 15
表1 缺陷面积大小分级表
II
JB/T10554.1—2015
前言
JB/T10554《无损检测 轴类球墨铸铁超声检测》分为两个部分:一第1部分:总则:
第2部分:球墨铸铁曲轴的检测。 本部分为JB/T10554的第1部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分代替JB/T10554.1一2006《无损检测 轴类球墨铸铁超声检测 第1部分:总则》,与JB/T
10554.12006相比主要技术变化如下:
一修改了范围(见第1章,2006年版的第1章);修改了规范性引用文件(见第2章,2006年版的第2章);修改了合格球墨铸铁的基本要求(见4.2,2006年版的4.2);修改了超声检测系统的性能(见7.3,2006年版的7.3);修改了球墨铸铁中的超声波衰减(见9.2,2006年版的9.2)。
本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国无损检测标准化技术委员会(SAC/TC56) 归口。 本部分起草单位:上海泰司检测科技有限公司、无锡市苏台工业检测技术研究所、上海材料研究所。 本部分主要起草人:孙岳宗、章怡明、金宇飞。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
JB/T10554.1—2006。
III
JB/T10554.1—2015
无损检测轴类球墨铸铁超声检测
第1部分:总则
1范围
JB/T10554的本部分规定了轴类球墨铸铁材料和工件的超声检测方法及质量分级。 本部分适用于厚度范围在10mm~500mm之间的球墨铸铁材料和工件。 GB/T5616规定的应用无损检测时应遵循的基本规则适用于本部分。
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/T1348球墨铸铁件 GB/T5616 无损检测应用导则 GB/T 9441 球墨铸铁金相检验 GB/T 9445 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 GB/T 18694 无损检测超声检验探头及其声场的表征 GB/T18852 无损检测 超声检验测量接触探头声束特性的参考试块和方法 GB/T 23908 无损检测 接触式超声脉冲回波直射检测方法 GB/T 23912 无损检测 液浸式超声纵波脉冲反射检测方法 JB/T 3829 蠕墨铸铁金相 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
3术语和定义
GB/T12604.1界定的术语和定义适用于本文件。
4球墨铸铁概况
4.1球墨铸铁检测前的准备
石墨以球形分布于基体组织中间的铸铁称为球墨铸铁。 被检的球墨铸铁材料或工件是按GB/T1348的要求铸造的,并按GB/T9441和(或)JB/T3829的
规定进行抽样金相检验合格的。由于抽样检验所代表的范围的局限性,在球墨铸铁工件超声检测各种缺陷之前应逐件进行球化率和珠光体含量的超声检测。其检测方法见附录B和附录C。 4.2合格球墨铸铁的基本要求
合格的球墨铸铁,其基体中的石墨应为球状。按基体组织中珠光体和铁素体含量的不同,球墨铸铁
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JB/T10554.1—2015
分为珠光体球墨铸铁和铁素体球墨铸铁两大类,并且基体组织中的珠光体和铁素体的总含量应大于99% (体积分数),其中珠光体含量应大于85%(体积分数),称为珠光体球墨铸铁。满足此基本要求后:方可进行各种缺陷的超声检测。
5人员要求
从事球墨铸铁材料超声检测的人员,应: a)了解球墨铸铁铸造、热处理工艺过程,并经过球墨铸铁材料的超声检测专业技术培训和考试合
格; b)按GB/T9445的要求进行资格鉴定与认证,并取得相应等级的证书; c)得到雇主或责任单位的工作授权。
6检测技术
轴类球墨铸铁材料的超声检测可选用下列超声检测技术之一: a)接触式(见GB/T23908); b)液浸式(见GB/T23912)。
7检测系统
7.1探头
7.1.1可选用频率为1MHz~2.5MHz、直径为4mm20mm的单品片直探头,或频率为1.5MHz~ 5MHz、晶片尺寸为(4X4~6×6)mm的双晶片聚焦探头。 7.1.2应按GB/T18694和(或)GB/T18852的规定进行性能测试,其主声束偏移声轴方向不大于1°。 7.1.3双晶聚焦探头的会聚区范围应能满足检测球墨铸铁工件内缺陷深度的要求,且与被检曲面有良好配合。 7.1.4探头的声场不应出现双峰。 7.2耦合剂 7.2.1接触式检测,宜采用机油或化学耦糊(羧甲基纤维素的水溶液)做耦合剂。 7.2.2 2液浸式检测,宜采用纯净的水做耦合剂。 7.3超声检测系统的性能
应按JB/T9214的规定进行系统性能测试,并符合下列要求:
水平线性偏差不大于1%:垂直线性偏差不大于5%; —动态范围应不小于24dB;一灵敏度余量不小于30dB(在CS-1型@2mm×200mm平底孔试块上测得)一分辨力(X值)不小于20dB;一衰减器范围不小于100dB。
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JB/T10554.1—2015
8检测准备
8.1表面清理
被检工件的超声检测面应清洁、平整、光洁,凡不利于超声波束传入的被检表面都应在清理干净后
方可进行超声检测。 8.2表面粗糙度
被检工件的表面粗糙度要求如下: a)接触式检测,Ra≤6.3μm; b)液浸式检测,Ra≤25μm。
8.3检测环境
超声检测现场应安全、有水源和电源装置、光线适度,不应设在有强磁场、振动、高频、电火花、 高温、灰尘大、噪声大及有腐蚀气味的环境中。其场地面积大小应能保证超声检测人员正常操作。
9检测
9.1检测时机
应在球墨铸铁材料或工件最终热处理后进行。 9.2球墨铸铁中的超声波衰减
利用多次回波技术可以测出球墨铸铁中超声波衰减系数,其方法是:用2.5MHz直探头,在工件的无缺陷部位,测出第m次背面回波与第n次背面回波高度相差的dB
值,用Bl-m表示,设n>m,则其衰减系数u可用下式表示:
Bn-m -201g(n / m)
F
2(n-m)S
式中: S一被检部位工件的厚度,单位为米(m): μ——衰减系数,单位为分贝每米(dB/m)。 由于铸造工艺上的原因,各种球墨铸铁工件的衰减系数大小是不同的。不同炉批号浇注出来的工件
其衰减系数也是不同的。衰减系数值小,则球化率好,珠光体含量也高,球墨铸铁件的强度高,耐磨性好。 9.3超声检测灵敏度 9.3.1用球墨铸铁试块校准灵敏度 9.3.1.1检测平面工件,利用附录A规定的QT-1型球墨铸铁试块上的50mm、Φ75mm两个平行平面,测得四次背面回波反射达到U1级作为起始灵敏度, 9.3.1.2检测圆形或轴类工件,利用附录A规定的QT-1型球墨铸铁试块上的Φ100mm、Φ75mm、 Φ50mm三个不同曲面,使其中任意一个与被检工件直径相当,调节衰减器测出有四次背面回波反射达到U1级,作为轴类工件超声检测的起始灵敏度。 9.3.2用工件校准灵敏度 9.3.2.1若在9.3.1.2规定的Φ100mm、Φ75mm、Φ50mm三个直径与被检测工件直径相差较大,则在
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JB/T10554.1—2015
进行球墨铸铁工件检测之前,首先找出工件上无缺陷的部位,调节衰减器,使该无缺陷部位有四次以上背面回波反射且无杂波出现达到U1级,记下此时衰减器的读数,并以此作为起始灵敏度,对这一批球墨铸铁件进行超声检测。 9.3.2.2每次检测球墨铸铁工件之前,以及连续检测球墨铸铁工件2h后,均需校准仪器灵敏度,使之保持在U1级的水平上,以确保检测结果的可靠性。 9.4球化率的检测
球墨铸铁的球化率按附录B的规定进行超声检测,确认球墨铸铁材料已具有良好的球化率。每个工件在无缺陷处至少检测三个不同部位,其波形图符合图B.1.b)或图B.2.b)者可以进行检测。 9.5基体组织的检测
球墨铸铁的基体组织按附录C的规定进行超声检测,每个工件在无缺陷处至少检测三个不同部位其波形图符合图C.1.b)或图C.3.b)者可以进行检测。 9.6缺陷的检测
在对球墨铸铁材料和工件进行超声检测,其球化率和基体组织均符合9.4和9.5的条件下,方可进行球墨铸铁材料或工件内部的缺陷超声检测,根据被检工件几何形状选择检测技术。
对可疑的反射波信号进行分析和记录。 用接触式检测球墨铸铁工件时,超声检测人员手持探头应有稳定压力在探头上,且保持探头移动扫
查时反射波形稳定。两次扫查之间应有20%晶片有效面积重合面,以防漏检。
10结果解释
10.1概述
球墨铸铁材料或工件中的宏观缺陷主要有疏松、缩松、缩孔、夹杂物、气孔等,这些缺陷在工件中的部位都有其独特规律,掌握这些缺陷分布的规律对正确判断缺陷性质是十分重要的。 10.2疏松
由于工件几何形状不规则,球墨铸铁在铸造和冷却过程中,在工件厚度突变的“热节”部位常出现蔬松。球铸铁中疏松对超声波能量有吸收作用,使超声背面回波反射次数减少,疏松严重程度不同背面回波反射次数在相同的灵敏度下也是不同的,轻微疏松如图1a)所示,有两次以上背面回波反射的如图1b)所示。
AAM
b)疏松超声波形图示
a)疏松剖面热蚀示意图
图1疏松的超声波形
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