超声波检验用钢质对比试块的制作和控制及标准
2012-01-16 09:52阅读：
机械工业部重型矿山机械工业局企业标准
JB/ZQ 6141-86
超声波检验用钢质对比试块的制作和控制
本标准适用于超声波检验用钢质对比试块的制作和控制。
按本标准制作的对比试块，适用于对平面形状的碳钢、合金钢锻件进行超声波探伤检验，对曲面形状的钢质锻件或铸件，经曲率或材质补偿后也可参照使用。对比试块适用于超
声波接触法探伤，也适用于超声波水浸法探伤。对比试块还可在一定条件下用于检查超声波
探伤仪和探头系统的特性。
本标准参照采用ASTM E 428—71 (1981年重新审批)
《超声波检验用钢质对比试块的
制作和控制标准》。
1 与本标准有关的标准
ZB Y230—84 《A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件》
ZB Y231—84 《超声探伤用探头性能测试方法》
JB/ZQ 6142－86《超声波检验用铝合金对比试块的制作和控制》
2 技术要求
2.1 设备要求
检查对比试块声学性能所用的超声波探伤仪和探头应符合ZB Y230和ZB
Y231标准的规
定。
2.2 材料要求
2.2.1 一般要求
材料质量的关键是它的声学特性必须与被检工件基本一致。为此，材料的晶粒度、热处
理状态、物理性能、化学成分等均需与被检件基本一致。一般可采用中碳钢制成，晶粒度5
～6级，硬度250±25HB，参考化学成分见表1。
表1
参考化学成分
%
C
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
0.42~0.50
|
0.17~0.37
|
0.50~0.80
|
≤0.040
|
≤0.045
|
2.2.2 声学特性要求
2.2.2.1
将对比试块的坯料进行百分之百的探伤检查时，在坯料的轴向和径向内部均不应存在比直径2mm平底孔的信号还要小8dB的缺陷信号。
2.2.2.2
当探伤灵敏度为500mm深，直径2mm平底孔的反射波高达满幅度的9O％时，在对比试块上不应该出现达到20％波高的声学杂波信号(不可与电子仪器中常见的电噪声相混淆）。
2.2.2.3
用2.5MHz频率的超声纵波在对比试块上的底面多次反射回波来观察试块材质的声
能衰减。将第一次底波幅度调到满幅度的90％，并和后两次底面重复反射波幅相加后(共三
次)与无衰减的距离—幅度曲线的声学规律相比较，其差值应在±25％之内。将试块中的平
底孔反射与其声学规律相比较，其差值应在±10％以内。
2.2.3
试块尺寸要求
2.2.3.1
试块种类
本标准规定了以下三组对比试块。试块外形如图1、图2、图3所示。
2.2.3.2
CS1型对比试块
CS1型试块适合于超声波探测近场区范围的缺陷，也适用于对厚度较薄的锻件中的缺陷进行定量测量和定位。制作定量面板和绘制包括近区的距离－幅度特性曲线时亦需采用，它的规格见表2。
表2
CS1型对比试块孔径
试块序号
|
孔径mm
|
1
2
3
4
5
|
2
3
4
6
8
|
2.2.3.3
CS2型对比试块
整套CS2型对比试块的材质应保持一致，孔深为25～500mm，可用于测绘距离-幅度特性曲线，它的规格见表3。
2.2.3.4
CS3型对比试块
CS3型试块适合于超声波检验时对大面积缺陷进行适当的静态和动态波形的定量比较，
也适合观察缺陷对底波影响的程度，它的规格见表4。
2.2.3.5
小型对比试块
在特定条件下，根据工作需要，为避免重量过大的成套试块使用的不便，也可以采用尺
寸较小的试块。这种改变了外圆尺寸和其他要素的试块，只有在其声学特性同标准的成套试
块声学特性有可靠的对应关系的情况下方可使用。
3
试块的制作
3.1
试块一般可采用中碳钢，经压延、拉拔或锻造制成。试块应按CS系列规定的要求（见
图1、图2、图3和表1、表2、表3）进行加工。
3.2
磨削前应进行一次超声波检验，检验合格后再继续进行加工。
3.3
试块最好成组制作，以便相互比较，以确保它们之间的声学特性的一致性（平底孔直径2mm的试块更有必要）。
4
检查
4.1
加工精度检查
4.1.1
加工后的每一对比试块的几何尺寸、平面度、表面粗糙度以及直径2mm和2mm以上的平底孔均可用物理方法进行检查。
4.1.2
平底孔可用制作复型的方式来检查。复型材料建议用硅橡胶树脂为好，以免与孔粘连。检查时先用汽油及无腐蚀的溶剂将孔清洗干净，然后用干燥和过滤的空气吹干。吹干后
用医用注射器和尺寸适宜的针将复型材料注入孔中，注射时要从底部开始逐渐外移直到把孔填满，以确保孔内无空隙和残留空气。孔填满后插入一销钉、螺钉或其他适当的物体作为坚固的芯杆，以便将复型取出。硅橡胶固化后即可取出复型进行检查。检查应在光学比较仪上
进行。
4.1.3
平底孔也可以通过对成品试块进行破坏性抽检，抽检率由试块制造厂和需方商定。
4.2
声学特性检查
4.2.1
检查
4.2.1.1
当试块具有良好的外部尺寸和正确的孔形后就应做进一步试验来检查它的声学特性。如以浸液方法测定其特性时，则应将平底孔清洗干净后，将短橡皮塞头压入，将孔暂时
堵塞，或用其他方法封住（孔与底面用防水胶布粘住，确保密封）。
4.2.1.2
对比试块的超声波测试方法是将超声纵波沿轴向及径向入射到材料中去。可以采用水浸法，用清洁去气的水作耦合剂，也可采用直接接触法，用机油作耦合剂。
图3
CS2、CS3型对比试块
表3
CS2型对比试块尺寸
mm
序号
|
试块编号
|
孔径d
|
测距L1
|
高度L2
|
外径φ
|
参考图
|
序号
|
试块编号
|
孔径d
|
测距L1
|
高度L2
|
外径φ
|
参考图
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
|
25/0
25/2
25/3
25/4
25/6
25/8
50/0
50/2
50/3
50/4
50/6
50/8
75/0
75/2
75/3
75/4
75/6
75/8
100/0
100/2
100/3
100/4
100/6
100/8
125/0
125/2
125/3
125/4
125/6
125/8
150/0
150/2
150/3
|
0
2
3
4
6
8
0
2
3
4
6
8
0
2
3
4
6
8
0
2
3
4
6
8
0
2
3
4
6
8
0
2
3
|
25
25
25
25
25
25
50
50
50
50
50
50
75
75
75
75
75
75
100
100
100
100
100
100
125
125
125
125
125
125
150
150
150
|
25
50
50
50
50
50
50
75
75
75
75
75
75
100
100
100
100
100
100
125
125
125
125
125
125
150
150
150
150
150
150
175
175
|
≥35
≥35
≥35
≥35
≥35
≥35
≥50
≥50
≥50
≥50
≥50
≥50
≥60
≥60
≥60
≥60
≥60
≥60
≥70
≥70
≥70
≥70
≥70
≥70
≥80
≥80
≥80
≥80
≥80
≥80
≥85
≥85
≥85
|
图2
图3
图3
图3
图3
图3
图2
图3
图3
图3
图3
图3
图2
图3图3图3图3图3图2图3图3图3图3图3图2图3图3图3图3图3图2图3图3
|
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
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58
59
60
61
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63
64
65
66
|
150/4
150/6
150/8
200/0
200/2
200/3
200/4
200/6
200/8
250/0
250/2
250/3
250/4
250/6
250/8
300/0
300/2
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300/6
300/8
400/0
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500/0
500/2
500/3
500/4
500/6
500/8
|
4
6
8
0
2
3
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0
2
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0
2
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0
2
3
4
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0
2
3
4
6
8
|
125
125
125
200
200
200
200
200
200
250
250
250
250
250
250
300
300
300
300
300
300
400
400
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400
400
500
500
500
500
500
500
|
175
175
175
200
200
200
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200
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275
275
275
275
275
300
325
325
325
325
325
400
425
425
425
425
425
500
525
525
525
525
525
|
≥85
≥85
≥85
≥100
≥100
≥100
≥100
≥100
≥100
≥110
≥110
≥110
≥110
≥110
≥110
≥120
≥120
≥120≥120≥120
≥120
≥140
≥140
≥140
≥140
≥140
≥140
≥155
≥155
≥155
≥155
≥155
≥155
|
图3
图3
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图 |
