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| 标准编号 | GB/T 6519-2013 (GB/T6519-2013) | | 中文名称 | 变形铝、镁合金产品超声波检验方法 | | 英文名称 | Ultrasonic inspection of wrought aluminium and magnesium alloy products | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H26 | | 国际标准分类 | 77.040.20 | | 字数估计 | 27,269 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 6519-2000 | | 引用标准 | GB/T 9445; GB/T 12604.1; GB/T 18694; GB/T 18852; JB/T 9214; JB/T 10061; JB/T 10063 | | 采用标准 | ASTM B594-2009, NEQ | | 标准依据 | 国家标准公告2013年第23号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了超声波A型脉冲反射技术, 检验变形铝、镁合金产品的方法概述和检验人员、环境、设备与材料、样品准备、检验方法要求和记录、报告、结果说明等内容。本标准规定的方法适用于铝、镁合金轧制、挤压、锻造产品的超声波检验，适用的产品规格如下:厚度不小于6mm的板材、锻件;横截面积不小于70mm2、厚度不小于6mm的型材。内切国直径不小于10 mm的圆形、方形、六角形棒材;壁厚不小于20mm的厚壁管材。本标准不适用于铸件、焊接件及夹层结构。 | GB/T 6519-2013: 变形铝、镁合金产品超声波检验方法
GB/T 6519-2013 英文名称: Ultrasonic inspection of wrought aluminium and magnesium alloy products
ICS 77.040.20
H26
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 6519-2000
变形铝、镁合金产品超声波检验方法
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
1 范围
本标准规定了超声波A型脉冲反射技术,检验变形铝、镁合金产品的方法概述和检验人员、环境、
设备与材料、样品准备、检验方法要求和记录、报告、结果说明等内容。
本标准规定的方法适用于铝、镁合金轧制、挤压、锻造产品的超声波检验,适用的产品规格如下:
---厚度不小于6mm的板材、锻件;
---横截面积不小于70mm2、厚度不小于6mm的型材;
---内切圆直径不小于10mm的圆形、方形、六角形棒材;
---壁厚不小于20mm的厚壁管材。
本标准不适用于铸件、焊接件及夹层结构。
2 规范性引用文件
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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。
7.1.1.2 新购买的标准试块应通过计量检定机构鉴定,并有签发的鉴定合格证书。
7.1.1.3 标准试块每5年送检定机构进行鉴定,使用单位应定期检查标准试块外观有无影响使用的表
面损伤,如有损伤应送鉴定机构进行鉴定,鉴定合格后方可使用。
7.2.2 应根据被检样品的几何形状、厚度、表面状况及要检出缺陷当量的最小尺寸和种类、表面分辨力
等选择合适的探头;应依据被检样品检验部位的几何外形、厚度、检验范围等选择探头尺寸;探头频率应
在2MHz~15MHz范围内选择,如需要选用其他频率,应由供需双方协商确定,检验频率选择应能有
效检出、分辨和评定缺陷。应标识频率、尺寸、类别及其他参数。
7.2.3 纵波单晶直探头的压电晶片直径(或矩型长边)一般应在6mm~25mm之间,对缺陷进行评定
时,应选压电晶片直径不大于20mm的平探头。
7.2.4 纵波双晶组合探头,根据被检样品厚度选择晶片尺寸和楔块倾斜角度(或焦距)。检验灵敏度应
满足表5中检验等级要求,并有最小10dB的检验灵敏度余量。
7.2.5 聚焦探头的压电晶片尺寸及透镜曲率半径等参数应根据被检样品形状、检验范围、检验要求
确定。
7.2.6 用于接触法检验的斜探头折射角与标称值偏差大于2°时,探头角度应进行修正,否则不应使用。
7.2.7 测试纵波探头距离-波幅曲线时,应选择一组埋藏深度不同的、直径为2.0mm的平底孔纵波对
比试块(当按9.2.7检验等级调试检验灵敏度时,距离-波幅曲线应在检验要求等级上确定),测其埋藏深
度不同的平底孔反射波高或某一波高灵敏度值,记录测试参数,画出距离-波幅曲线。该探头检验前和
检验结束后应进行一次距离-波幅曲线校验,校验点不少于三点,若反射波高与原距离波幅曲线相差
±10%以上,应重新对探头进行评定。
7.2.8 同声程、不同孔径的平底孔反射波高与直径为2.0mm的平底孔反射波高之间的相对关系见
7.2.9 应在A.2.3规定的对比试块上测试横波探头距离-波幅曲线,用横波对比试块测其埋藏深度不同
的反射体反射波高或某一波高灵敏度值,记录测试参数,画出距离-波幅曲线。
7.2.10 对于特殊几何形状的被检样品,如需采用其他专用探头,应根据被检样品加工工艺的特点和质
量验收要求,由供需双方协商确定探头形状、尺寸、技术性能及检验方法。
7.3.1 超声波检验仪最低使用性能应满足表2要求,表2中测试探头直径不大于14mm,仪器在规定
的检验频率和所要求的灵敏度下具有对接收反射脉冲进行稳定的线性放大能力,超声波检验仪性能测
7.3.2 经供需双方商定,也可依据JB/T 10061,按JB/T 9214规定的方法测试超声波检验仪性能。供
需双方也可协商选用同一型号仪器,并协商确定技术指标和测试方法,用于满足某一产品的检验要求。
7.3.3 超声波检验仪每年至少应检定一次使用性能,每次检定的数据应保存备查,新仪器在使用前或
仪器检修后应进行性能指标测试。
7.3.4 超声波检验仪在信号幅度调整到显示屏满刻度50%的情况下,如果电压波动引起的幅度变化超
过满刻度的±2.5%,应加稳压器或更换电池。
7.4.1 辅助装置主要指满足液浸检验使用的液槽、探头与被检样品耦合装置、扫查装置、探头专用夹
具、自动检验机械传动装置及电气控制等辅助部分。辅助装置应使声能有效传入被检样品中、抗干扰能
力强、操作方便、使用安全、运行稳定可靠。
7.4.2 液槽或给水装置应能浸没被检样品被检部位,使液层厚度满足检验要求。
7.4.3 水浸自动检验时,传动装置应使探头在所需检验范围内平稳运动,应能精确调试探头角度;桥架
应有足够的强度,为操纵器提供刚性支持,并能准确定位探头。在检验过程中,探头扫描定位精度应满
足检验要求。当专用探头支撑固定架可满足操纵器和桥架的规定要求,使检测结果等效时,可以使用这
些专用固定架。
7.4.4 接触法检验时,在检验过程中通常将探头放置于被检样品检验面上,如果用专用固定装置能保
证检验结果的一致性,则采用接触法时可使用这种专用固定装置。
7.4.5 手动液浸法检验时,应使用可控制水层距离和探头波束角度的夹持器,探头夹持器应保证探头
与被检样品保持一定的水层距离,在检验过程中应使探头角度不变、水距稳定。
7.5 耦合剂
7.5.1 液浸法使用的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,
可在水中加入适量的防蚀剂和润湿剂,但须确认所有添加剂应对设备、被检样品及相关装置无腐蚀和
损害。
7.5.2 接触法使用的耦合剂应透声性好、清洁,对被检样品、探头及人体无伤害。耦合剂黏度及表面润
湿性应根据被检样品表面粗糙度选择,应保证声能很好地传入被检样品中。
7.5.3 灵敏度调试、被检样品的检验、缺陷评定使用的耦合剂应相同。
8 样品准备
8.1 检验前应检查被检样品表面状况是否满足检验要求,被检样品检验面应清洁、光滑、平直,无影响
检验的划伤和斑痕,对不符合检验要求的表面应进行表面处理。被检样品的温度应控制在22℃±
15℃范围内。
8.2 被检样品的检验表面粗糙度(Ra)应满足表3要求,被检样品表面车削应采用圆头刀具。
8.3 被检样品进行超声波检验时,噪声显示信号幅度比检验要求检出最小缺陷显示信号幅度至少低
6dB。
8.4 产品最终检验应在包装出厂前、最终热处理后进行,产品如再次进行热处理或可塑性变形需进行
重新检验。被检样品如需要机械加工成工件时,应在精加工前完成超声波检验。
8.5 被检样品声束入射面的几何形状及表面粗糙度应与对比试块相同或相近,有影响时,应加以修正补偿。
8.6 采用水浸法自动检验的棒材、板材、厚壁管应平直,每米弯曲度应不大于2mm,全长弯曲度不应超
过5mm。
9.2.1.1 被检面应根据被检样品的加工变形特点、缺陷的分布规律、使用要求,由供需双方协商确定。
通常,声束入射方向的选择应使声束中心轴线与缺陷主平面垂直。锻件、挤压件、轧制件等声束应垂直
于金属流线方向(即检验面平行于金属流线方向)。
9.2.1.5 对于所选检验面,若最大有效金属声程使得仅从一面检验无法检出所规定要求验收等级的最
小缺陷时,应从对面进行再次检验。
9.2.1.6 当检验信噪比大于6dB时,声入射面分辨力不能有效分辨接近入射面的缺陷时,应从对面进
行附加检验,也可由供需双方协商确定选择盲区小的纵波双晶组合探头进行附加方法检验,或其他附加
检验方法。
9.2.1.8 锻件、型材等被检样品应在检验工艺图上标识检验面、被检样品的加工余量。
9.2.1.9 对于特殊规格的被检样品,供需双方应协商确定检验面、检验范围,并制定检验验收规程。
9.2.1.10 对于不在本标准规定的适用产品范围的被检样品,供需双方可协商确定这些被检样品缺陷等
级控制范围,并应在被检样品加工图上对待检验样品的区域进行标识。图样上应标出样品关键区、被加
工的部分和加工余量。
9.2.2.1 根据验收标准要求及被检样品检验范围,按9.2.7选择一组与验收级别相一致的对比试块进行
基准灵敏度调试,最少选择三块不同埋藏深度的平底孔对比试块,调试仪器检验基准灵敏度。
9.2.2.2 第一块对比试块平底孔埋藏深度应不大于被检样品入射面的加工余量;第二块对比试块平底
孔埋藏深度应为被检样品厚度的一半;第三块对比试块平底孔埋藏深度应为被检样品要求最大检验
深度。
9.2.2.3 探头分别对三块对比试块进行扫查,调试超声波检验仪相关参数,移动探头的位置,找平底孔
最大反射波,调节衰减器衰减量或增益量,使来自任一对比试块中平底孔的反射波高至少为显示屏满刻
度的80%,在检验范围内以平底孔反射波高最低的对比试块调试检验系统基准灵敏度,灵敏度调试使
平底孔反射波高为显示屏满刻度80%,并以此灵敏度对被检样品进行检验。也可用距离-波幅曲线调
试检验基准灵敏度,应在被检样品的最大检验范围内确定一个最低响应的对比试块,调试检验系统基准
灵敏度使最低响应的对比试块平底孔反射波高为显示屏满刻度的80%,此时的灵敏度为被检样品检验
基准灵敏度。水浸自动检验基准灵敏度调试由距离-波幅曲线确定。
9.2.2.4 对于棒材、厚壁管材或被检面是曲面的被检样品,检验基准灵敏度调试应选用与被检样品曲率
半径相一致或相近的同类对比试块。根据验收标准要求按9.2.7选择相应的平底孔进行灵敏度调试,
找不同埋藏深度平底孔的最大反射波,调试仪器灵敏度,使其中一个最低反射波高的平底孔为显示屏满
刻度80%,此时的灵敏度为被检样品检验基准灵敏度。
9.2.2.5 液浸法检验时,液层厚度宜在50mm~90mm范围内调试,被检样品检验厚度大于200mm
时,可根据公式(1)计算选取液层厚度。最小液层厚度应使被检样品二次表面反射波出现在被检样品的
一次底面反射波之后,液层厚度应稳定。
9.2.2.6 液浸法检验时,灵敏度调试、被检样品检验、缺陷当量尺寸评定的液层厚度应相同,液层厚度波
动范围不应超过±6mm。
9.2.2.7 液浸法检验时,应通过调试声束入射角,使声束垂直入射界面,获得最高反射波幅。固定探头
夹具,检验时探头角度偏离不应大于±0.5°。当入射界面为曲面时,应有曲面跟踪装置,保持声束垂直
入射界面。
在对比试块与被检样品之间存在有声传输特性的差异时,应考虑进行声传输修正。修正方法通过
选取与被检样品等厚度对比试块,测试对比试块底面反射波幅值与被检样品底面反射波幅值的分贝差。
如传输修正值大于±6dB,则该对比试块不应使用。
9.2.4.1 对于圆形晶片探头,将探头放在对比试块上进行扫查,找平底孔最大反射波高,调试仪器灵敏
度,使最大反射波高为显示屏满刻度80%,分别沿平底孔直径方向两边移动探头,使反射波高降至
40%,此时探头两点间的中心距离,即为该声程下波束有效宽度。
9.2.4.2 对于双晶探头和矩形晶片探头,将探头放在对比试块上进行扫查,获得平底孔的最大反射波
高,调试仪器灵敏度,使反射波高为显示屏满刻度的80%,沿双晶探头隔声层纵向取向或矩形晶片长轴
方向相平行的方向横过平底孔直径分别向两边移动探头,使反射波高降至40%,此时两点间距离,即为
该声程下波束的有效宽度。
9.2.5.5 检验速度应满足被检样品在规定验收等级中能有效检出最小缺陷。在一般情况下,手动检验
时的扫查速度应不大于254mm/s。自动检验时,当重复频率满足扫查速度要求时,可提高扫查速度。
9.2.5.6 在评定缺陷当量时,当被检样品与对比试块由于表面因素存在较大差异时,应加以修正。如条
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。
9.2.5.7 在检验基准灵敏度下,出现以下三种情况之一应进行仔细检验或采用其他方法分析。
9.2.5.7.1 出现缺陷反射波幅值大于40%时,应在缺陷附近细致扫查,已获得缺陷最大反射波。如水浸
检验,可通过调试探头角度以获得缺陷最大反射波。
9.2.5.7.2 噪声信号比正常值大两倍时,应检查被检样品表面状态,或查看探头选择是否正确等影响
因素。
9.2.5.7.3 当底波反射信号降低50%时,应检查被检样品被检部位上下表面是否倾斜,或查看表面状态
9.2.5.12 在检验基准灵敏度下进行检验时,发现噪声信号增大或第一次底波降低时,按9.2.5.7检验,
仔细检查入射面和底面,确认噪声或底波损失不是由几何形状、尺寸、表面状态等因素引起的,应停止检
验,按9.2.5.13、9.2.5.14和9.2.5.15进行底波衰减量测试。
9.2.5.13 在检验中,当发现噪声信号增大或第一次底波降低时,将探头放在与被检样品几何形状、尺
寸、表面状态、合金牌号、热处理状态等相同的同部位正常样品上,移动探头,使第一次底反射波最高,调
试仪器灵敏度,为显示屏满刻度的80%。
9.2.5.14 将探头重新移到被检样品噪声增大或底波降低的位置,使第一次底反射波最高。
9.2.5.15 将9.2.5.13测试的底波高度与9.2.5.14测试的底波高度进行比较。
9.2.5.16 如果其他方法测试的结果等效于9.2.5.15测试的结果,则可用其他方法测试底波损失。
当发现缺陷时,根据缺陷波在显示屏上的显示位置,用同声程平底孔对比试块进行比较,测试缺陷
埋藏深度。当无同声程平底孔对比试块时,缺陷埋藏深度的确定可通过测试平底孔埋藏深度与缺陷埋
藏深度相邻的两块对比试块,用插入法确定,或利用被检样品的已知厚度与缺陷波、底波在显示屏上的
显示位置采用比例法确定。被检样品缺陷的测试深度偏差应满足表4要求。
9.2.6.3.1.1 在检验条件相同的情况下,若单点缺陷的埋藏深度与平底孔人工缺陷的埋藏深度相同,且
缺陷当量尺寸小于探头声束的有效截面,将缺陷当量反射波高与同声程对比试块平底孔反射波高相比
较,如两波高幅值相等时,则该平底孔的尺寸为缺陷的当量尺寸。若两波高幅值不等,调试仪器灵敏度,
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。当单个缺陷面积大于探头声束有效截面
时,按9.2.6.3.3对缺陷当量尺寸进行评定。
9.2.6.3.1.2 当缺陷的埋藏深度与所用对比试块中平底孔的埋藏深度不同时,可用与之相近的两个平
底孔埋藏深度的对比试块采用插入法进行比较,但不允许用外推法。
9.2.6.3.2.1 对多个单点缺陷,按9.2.6.3.1对每个缺陷当量的最大反射波信号的中心位置进行定位,确
定相邻缺陷之间的距离,对于缺陷分布不在同一水平面时,可用间接的方法(几何图形)进行计算确定,
比较任意两个缺陷之间的距离,以最小的距离根据表5,按相应验收等级要求进行评定。
9.2.6.3.2.2 对于面积型或长条形缺陷应按9.2.6.3.3对每个缺陷边界位置进行评定,测出相邻缺陷边
界之间的最短距离,根据表5,按相应验收等级要求进行评定。
9.2.6.3.3 缺陷当量尺寸长度的评定
在扫查过程中发现有长条形缺陷时,按表5中长条形缺陷当量尺寸验收等级要求,选取平底孔埋藏
深度与缺陷埋藏深度相同的对比试块,将探头放在对比试块上,移动探头找平底孔的最大反射波高,调
试仪器灵敏度,使波高为显示屏满刻度80%,分别沿平底孔直径方向两边移动探头,记录波高降至显示
屏满刻度10%的探头中心点,测两点之间距离为L1。在仪器调试不变的情况下,将探头重新移到被检
样品长条形缺陷上,探头分别沿缺陷长度方向移动,记录长条形缺陷两端点波高降至显示屏满刻度
10%的探头中心点,测两点间的距离为L2。将测试的距离L2 减去测试的距离L1,即为缺陷当量尺寸
9.2.7.4 对检出的缺陷应进行准确标记,详细记录缺陷位置、深度、当量值等检验参数。对底波严重降
低或噪声增大的区域应做好标记和记录。
9.2.7.5 底波损失不应使第一次底波降低到正常被检样品的第一次底波的50%或更低。若衰减原因
是由噪声信号引起的,则应进行冶金分析确定其原因,并决定验收与否。若对底反射波损失有其他要
求,应根据供需双方协商确定。
9.3.1 对垂直于检验面或与检验面成一定角度的缺陷,应采用超声波横波检测技术进行检验。横波检
验最少进行两次扫查,第一次扫查声束传播方向与第二次扫查声束传播方向应相反。
9.3.2 当被检样品检验面为平面时,检验厚度不大于25mm,采用60°折射角进行检验,检验厚度大于
25mm,采用45°折射角进行检验。基准灵敏度应在附录A.2.3.1所要求的对比试块上调试。......
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