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GB/T 4162-2022
Method for ultrasonic testing of forged and rolled steel bars
ICS 77.040.20
CCSH26
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 4162-2008
锻轧钢棒超声检测方法
2022-04-15发布
2022-11-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
锻轧钢棒超声检测方法
1 范围
本文件规定了锻轧钢棒(以下简称“钢棒”)超声检测的一般要求、仪器和设备、对比试块、检测规程、
检测程序、检测结果评定、质量等级、检测记录和检测报告。
本文件适用于直径不小于6mm的钢棒超声脉冲反射法检测,其他规格或材质的锻轧棒材或非棒
材可参照使用。
本文件不适用于奥氏体粗晶钢棒的检测。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证
GB/T 12604.1 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/T 18852 无损检测 超声检测 测量接触探头声束特性的参考试块和方法
JB/T 10061 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件
JB/T 11731 无损检测 超声相控阵探头通用技术条件
JJG746 超声探伤仪检定规程
3 术语和定义
GB/T 12604.1界定的术语和定义适用于本文件。
4 一般要求
4.1 人员资格
从事钢棒超声检测人员应按GB/T 9445或相应的文件要求参加培训,并取得超声检测资格证书;
凡签发检测报告者,应取得2级及以上超声检测资格证书。
4.2 耦合剂
4.2.1 液浸技术通常使用水作为耦合剂,也可使用机油。耦合剂中应无气泡和影响超声检测的外来物
质,可在耦合剂中添加合适的防锈剂防止钢棒锈蚀;可在耦合剂中添加合适的润滑剂减少钢棒和探头上
形成的气泡。
4.2.2 接触技术宜使用油、脂、水、水溶性凝胶等耦合剂,耦合剂的黏度和表面润湿性应足以保证超声
能量很好地传入钢棒。
5 仪器和设备
5.1 超声检测仪
5.1.1 性能测试方法与要求
超声检测仪性能按JB/T 10061或JJG746的方法测试,其指标应满足下列要求:
---垂直线性不大于5%;
---水平线性不大于2%;
---动态范围不小于30dB;
---灵敏度余量不小于42dB;
---衰减误差不超过±1.0dB/12dB。
5.1.2 报警器
宜使用光和/或音响的报警器。报警的触发应通过调整时间基线上收到的超声信号幅度来控制,且
报警阈值水平是可调的。
5.2 探头
5.2.1 探头频率应能满足穿透被检钢棒的能力和分辨力的需求,宜取2MHz~10MHz;探头晶片直径
(边长)宜不大于28mm;液浸探头宜采用聚焦方式。若能满足检测要求,可使用其他形式探头检测,如
符合JB/T 11731要求的相控阵探头。
5.2.2 采用液浸法检测时,探头的角度控制器和机械控制装置应便于调整。
5.2.3 探头的参数宜按GB/T 18694、GB/T 18852方法进行测试。
5.3 液浸槽(箱)及探头调节器
5.3.1 用于液浸法检测的液浸槽(箱)的尺寸应保证能浸没所检测部位。
5.3.2 探头调节器应提供在2个相互垂直平面内的可调角度和水层,且应保证检测时探头角度和水层
稳定可靠。
5.3.3 当采用超声C扫描设备时,扫查装置的运动控制应有足够的精度。
6 对比试块
6.1 应采用声学性能与被检钢棒相同或相近的材料。被检钢棒和对比试块的一次底波高度差应在
±4dB范围内。预先用超声检测方法在较高灵敏度的情况下检查对比试块用材,不应有影响使用的
回波。
6.2 纵波检测用对比试块宜在整个圆周截面加工平底孔。检测直径6mm~26mm钢棒时,可在满足
分辨力情况下只加工图1所示的1个埋深或2个不同埋深的平底孔;检测直径26mm~200mm钢棒
时,可使用图1、表1所示的相近规格的对比试块;检测直径大于200mm钢棒时,可使用平面试块,各
平底孔的埋深宜参考表1的分布。穿过式自动超声检测时,宜只加工图1、表1所示的埋深为B3 的平
底孔。
7 检测规程
根据一类被检钢棒情况编制通用检测规程,或根据特殊要求编制专用检测规程。检测规程至少应
包括下列内容:
a) 适用范围;
b) 人员资格要求;
c) 被检钢棒信息;
d) 对比试块信息;
e) 检测方法、检测范围;
f) 检测仪器和设备;
g) 探头;
h) 耦合剂;
i) 探头相对于被检钢棒表面的位置、扫查方式、扫查速度及扫查间距;
j) 灵敏度设置和校准;
k) 缺陷评定方法;
l) 检测结果和质量等级。
8 检测程序
8.1 检测方法
除供需双方的合同或相关文件规定外,被检钢棒的检测方法和技术由制造方选定。如需采用横波
检测,应在合同或相关文件中注明。
8.2 检测步骤
8.2.1 核对被检钢棒的炉号、锻(轧)号、数量等,了解相关技术要求。
8.2.2 被检钢棒的表面应无影响耦合的氧化皮、污物、油漆和凹坑等缺陷;如有,应采用酸洗、研磨的方
法清除或进行机加工。
8.2.3 扫查应在钢棒表面进行100%扫查。当信噪比不能满足要求时,宜采用距离幅度校正曲线
(DAC)或时间增益修正曲线(TCG),可分区检测。
8.2.4 液浸法纵波检测时,水程调整应使来自被检钢棒的第二次界面波不出现在钢棒的第一次底波之
前,检测时应调整探头与工件的垂直度,使界面的反射信号最大。在灵敏度设定、扫查及评定时,其水程
的差距不应超过±3mm。
8.2.5 当不使用DAC曲线或TCG曲线时,调整超声检测仪和设备,使对比试块上的最大声程孔及最
小声程孔的回波高度均不低于荧光屏满幅度的80%,以此为检测灵敏度。接触法检测直径大于探头三
倍近场区的钢棒时,可采用底波计算法进行灵敏度调整。当使用DAC曲线或TCG曲线时,应在整个
被检金属声程范围内至少取3个不同埋深的参考反射体回波。对于适用于DGS法(AVG法)的探头和
超声检测仪,可使用DGS法进行灵敏度调整。
8.2.6 横波检测时,应使探头在工件中产生35°~70°的横波,并使来自对比试块上的各参考反射体的回
波均不低于荧光屏满幅度的80%。
8.2.7 自动扫查时,闸门宽度的设置应满足检测范围的要求。
8.2.8 报警水平应按相应质量等级的多个反射体平底孔尺寸的回波幅度进行设置,C级、D级则按单个
反射体平底孔尺寸的回波幅度设置。
8.2.9 扫查间距不应超过探头有效声束宽度的80%。有效声束宽度宜使用-6dB法,通过被检金属声
程范围内参考反射体上测得的最小值确定。
8.2.10 手动扫查时,扫查速度不宜超过150mm/s;自动扫查时,应满足以最大速度扫查,对比试块中
检测深度范围内的参考反射体回波均能被发现。
8.2.11 发现下列情况时应复核检测系统的灵敏度:
a) 探头、耦合剂、检测仪器调节和设备状态发生变化时;
b) 扫查灵敏度异常时;
c) 手动扫查连续4h以上和结束时;
d) 自动扫查每班次或每批次开始和结束时。
8.2.12 当发现检测范围内扫查灵敏度异常,则应对从上次复核后检测的所有钢棒复检,或对所有记录
信号重新评定。如果能证明检测系统具有可重复性,可延长8.2.11c)和8.2.11d)的灵敏度复核时间
间隔。
9 检测结果评定
9.1 反射信号记录
根据质量等级所指定的最高灵敏度在扫查过程中,大于或等于该灵敏度水平的反射信号应记录。
记录方式为坐标图或C扫描图,以表明反射信号的位置及大小。
9.2 底波损失评定
用直射波在较低的增益下进行底波测定,与正常部位底波相比,底波损失50%以上且伴有噪声信
号(至少是正常背景噪声的两倍)的增加或减少时,又不是表面状态或不平行度引起的为不合格。
9.3 噪声水平评定
超过报警触发水平的噪声水平为不合格。
注:钛合金被检棒材参照使用时,报警水平略超过噪声水平,不超过检测灵敏度水平的70%。
9.4 缺陷评定
9.4.1 纵波检测
9.4.1.1 单个缺陷
用埋藏深度相近且按表3规定的平底孔回波与缺陷回波相比较,超过表3规定的缺陷为不合格。
9.4.1.2 多个缺陷
移动探头找出每个缺陷的最大回波,测出多个缺陷的间距,任何两个缺陷间的距离小于表3的规定
为不合格。
9.4.1.3 长条形缺陷
长条形缺陷的长度应按下列方法评......
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