JB/T 1581-1996 汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法

J32中华人民共和国机械行业标准JB/T1581-96汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法1996-09-03发布1997-07-01实施中华人民共和国机械工业部发布JB/T1581-96前言本标准是根据六个产品技术条件和相关标准的要求对JB1581-85进行修订而成在技术内容和编写规则上都有较大变动。这六个技术条件是:JB/T7025-93《25MW以下汽轮机转子体和主轴锻件技术条件》、JB/T1265-93《25~200MW汽轮机转子体和主轴锻件技术条件》JB/T7027-93《300~600MW汽轮机转子体锻件技术条件》、JB/T7026-93《50MW以下汽轮发电机转子锻件技术条件》JB/T1267-93《50~200MW汽轮发电机转子锻件技术条件》JB/T717893《300~60MW汽轮发电机转子锻件技术条件》。由于六个技术条件的内容与JB1265-85《汽轮机转子和主轴用真空处理的碳钢和合金钢锻件技术条件》和JB1267-85《发电机转子用真空处理锻件技术条件》有很大变动因此本标准亦作了相应的修改,使之相一致。又由于六个技术条件中对超声波探伤的具体评定标准各不相同,故本标准亦不可能规定一个统的评定标准各类锻件探伤结果应分别按技术条件中相应的条款进行评定。为了标准的完整性和使用方便,本标准将六个技术条件的超声波探伤技术要求汇总为本标准的附录A。本标准从实施之日起,同时代替JB1581-85。本标准的附录A是标准的附录本标准由德阳大型铸锻件研究所提出并归口。本标准起草单位:中国第二重型机械集团公司。本标准主要起草人:谭值生中华人民共和国机械行业标准汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件JB/T1581-96超声波探伤方法1范木标准对汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤的探伤人员、探伤器材、探伤操作要领和探伤结果记录评定等内容作了规定本标准适用于JB/T7025jB压T1265JB/T7027以及JB/T7026、JB/T1267JB/T7178中各类转子和主轴锻件的超声波探伤。其他各种工况条件类似的轴类锻件可参考使用本标准。本标准适用于采用脉冲反射式超声波探伤原理对转子和主轴锻件外圆面进行纵波接触法超声波探伤2引用标准下列标准所包含的条文、通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB9145-88无损检测人员技术资格鉴定通则j/T1265-9325~200MW汽轮机转子体和主轴锻件技术条件JB/T1267-9350~200MW汽轮发电机转子锻件技术条件JB4126-85超声波检验用钢质试块的制造和控制JB/T7025-9325MW以下汽轮机转子体和主轴锻件技术条件JB/T7026-9350MW以下汽轮发电机转子锻件技术条件JB/T7027-93300~600MW汽轮机转子体锻件技术条件JB/T7178-93300~600MW汽轮发电机转子锻件技术条件ZBY230-84A型脉冲反射式超声波探伤仪技术条件ZBY231-84超声探伤用探头性能测试方法3探伤人员3.1从事锻件探伤的人员应具有一定的热加工专业基础知识和锻件超声波探伤实际经验。3.2锻件超声波探伤应由按GB9445规定,经有关部门考核鉴定并取得相应资格证书的人员担任。签发探伤报告者必须持有超声波探伤I或』级以上资格证书3.3探伤人员应能正确理解和使用本标准。4探伤器材4.I超声波探伤仪4.1.1选用A型脉冲反射式超声波探伤仪,应至少具有1~5MHz频率范围4.1.2探伤仪的水平扫描线性在满刻度范围内,其误差不大于2%垂直线性误差不大于5%,分辨率应不小于20dB4.1.3探伤仪和探头的组合灵敏度,在达到所探锻件最大声程处的探伤灵敏度时,应至少保留10dB机械工业部19960903批准1997-07-01实施JB/T1581-96有效灵敏度余量。4..4探伤仪的其他性能指标应符合ZBY230的相应规定。4.2探头4.2.1探头通常采用公称频率为2~5MHz的纵波探头,其频率误差为±10%。4.2.2探头品片尺寸主要采用mm,亦可在卓0~30mm范围选用。4.2.3必要时可采用其他频率和其他规格的行之有效的探头。4.2.4探头主声束应无双峰、无偏斜,性能稳定可靠。4.2.5各种探头均应在额定频率下使用。4.2.6探头性能的测试按zBY231的规定进行。43耦合剂锻件探伤所采用的耦合剂应具有良好的透声性和润湿性,且不损伤工件表面如机油、甘油等,不岡的耦合剂具有不同的透声性能,故在校正仪器和实际探伤时,应使用同一种耦合剂。44试块根据需要按IB4126的规定制作相应的试块。5般件的一般要求5.1凡需探伤的转子和主轴锻件,其外形应尽可能加工成简单的圆柱体形状,避免出现妨碍探伤的锥形、沟槽、圆弧形过渡区等几何形状5.2锻件探伤面的表面粗糙度R,应不大于6.3}m,且不能粘附油漆、污垢等异物。5.3制造厂作为出厂质量而进行的超声探伤,一般应在最终热处理之后进行;如果必须在最终热处理之前加工出轮盘、沟槽、锥形等几何形状也允许将此加工工序前的最后一次探伤结果作为评定锻件质量的依据。5.4在最终热处理之后为反映出厂质量而所作的探伤,必须在锻件的材质衰减系数不大于4dB/m的情况下进行,探伤颍率2~2.55.5锻件交货前未能进行探伤的部位,交货后可由订货方补作探伤其探伤结果同样作为评定锻件质量的依据。6探伤操作要领6.1探伤灵敏度调整6.1.1转子和主轴锻件的探伤灵敏度,必须能有效地发现锻件技术条件中规定的最小的当量缺陷为便于寻找发现缺陷,探伤扫查时允许提高适当灵敏度(如6dB)进行初扫查探伤;当发现缺陷后必须在规定灵敏度下进行各项测定工作。6.1.2对被探厚度大于探头三倍近场区尺寸的锻件,釆用底波调整法调整探伤灵敏度;只有被探厚度等于或小于探头三倍近场区尺寸时采用试块调整法。6.1.3首先采用能显示材料组织反射的高灵敏度在锻件各段找出无缺陷反射的部位然后将该部位的底波幅度调到满屏高的40%~80%。6.1.4根据锻件是否有中心孔将仪器增益按下列公式提高分贝数:a)探测实心锻件时△B=20lg2x7b)探测有中心孔的锻件时AdB=2082x1小ga………………(2)DJBTI581-96式中:△dB-—需提高增益分页数;λ—超声波波长,mm;D—被探部位外圆直径,mm;d→被探部位中心孔直径,mm;r——因周率(3.14159);φ——探伤灵敏度平底孔直径mm;锻件被探部位厚度,62扫描线比例调节为便于观察一次底波之后的某些信号情况,应将第一次底波的前沿位置调节在扫描线满刻度的80%以内。6.3探伤扫查面应对锻件整个外圆表面进行全面的连续扫查,并尽可能地对锻件的全体积都探测到6.4探伤扫査要求6.4.1在同一个探伤面上应进行两次探伤扫查,并使两次扫查的方向要求相互垂直。6,4.2探头的移动扫查速度应不大于150mm/s,相邻两次扫查之间应有一定的重叠,其重叠宽度应不小于扫查宽度的15%。6.4.3扫查过程中不但要注意观察底波之前有无缺陷信号,而且要注意观察底波之后有无缺陷信号。6.44当遇到底波信号或其他非缺陷信号(如探头反射信号、迟到信号等)发生明显降低或消失时,应及时查明发生此现象的原因。6.5探伤灵敏度的重新校验651除每次探伤前应校准灵敏度外,如遇有下列情况时必须对探伤灵敏度进行重新校验a)校正后的探头、耦合剂及仪器旋钮等发生任何改变时;b)外部电源电压波动较大或操作者怀疑其灵敏度有变动时;c)连续工作4h以上及工作结束时6.5.2当灵敏度变化而降低2dB以上时,应对上一次校正后所探的锻件进行全面复探,当灵敏度变化而提高2dB以上时,应对所有的记录信号进行重新评定。6.6当对锻件进行复探或重新评定时,应釆用与初探时可比较或相同的仪器探头、频率和耦合剂。6.7材质衰减系数的测定6.7.I按锻件技术条件要求,在被探锻件的无缺陷区域內,选取三处有代表性的部位测定B1-B2值,即第一次底波B1与第二次底波B2的dB差值。材质衰减系数取三处衰减系数的平均值。6.72按式(3)计算材质衰减系数(dB/m):(B1-B2)一6dB(3)式中:T——声程7缺陷信号的分类71单个分散缺陷信号:相邻两缺陷之间的距离大于其中较大缺陷当量直径的倍数达到附录的相应技术条件中的规定值,且最小缺陷当量符合技术条件的规定值当探头从缺陷最大信号反射位置向任一方向移动时,信号幅度出现正常的下降而无此起彼伏的现象。7.2密集缺陷信号:在边长50mm的立方体内数量不少于5个,当量直径不小于技术条件规定值的缺陷信号。7.3连续(条状)缺陷信号:某个测距上的缺陷当量不小于技术条件规定值,其反射幅度的波动范围在探头持续移动30mm或30mm以上区间內不大于2dB的缺陷信号。3JB/T1581-9674游动缺陷信号:在技术条件规定灵敏度下,当探头在被探部位移动时,信号前沿位置的游动距离相当于25mm或25mm以上工件厚度的缺陷信号。8缺陷的测量和记录探伤中发现缺陷信号后,应根据缺陷信号的类别采用不同的方法对缺陷进行测定81单个分散缺陷的测量和记录811采用“AVG”曲线或计算法确定缺陷当量直径必要时可采用试块法81.2计算缺陷当量,当材质衰减系数超过4dB/m时,应进行修正。8.1.3记录不小于起始记录缺陷的当量直径及其在锻件上的坐标位置。82实心锻件中密集缺陷的测量和记录8.2.1根据缺陷信号前沿在扫描线上的位置测定缺陷的深度分布范围。8.2.2根据探头中心声束扫查到缺陷的移动范围测定缺陷的轴向分布范围。82.3按8.1.1确定缺陷的最大当量直径824密集缺陷区边界为进行几何修正后的缺陷分布范围。82.5记录缺陷密集区尺寸、最大陷当量直径及其在锻件上的坐标位置。8.3空心锻件中密集缺陷的测量和记录8.31根据缺陷信号前沿在扫描线上的位置测定缺陷的深度分布范围。83.2根据探头中心声束扫查到缺陷的移动范围测定缺陷的轴向分布范围。83.3根据探头中心声束扫査到缺陷的移动范围,并按被探部位曲率进行几何修正值测定缺陷的周向分布范围。8.34按8.1.1确定缺陷的最大当量直径83.5密集缺陷区边界为缺陷的轴向分布边界和周向分布边界所组成的范围83.6记录缺陷密集区尺寸、最大缺陷当量直径及其在锻件上的坐标位置84连续(条状)缺陷的测量和记录8.4.1用半波高度法测定缺陷的轴向指示长度,并根据被测部位的曲率进行几何修正测定垂直于指示长度的缺陷宽度。84.2按8.1.1确定缺陷的最大当量直径。8.43记录连续(条状)缺陷长、宽度、最大缺陷当量直径及其在锻件上的坐标位置。85游动欹陷信号的测量和记录8.5.1测定信号在扫描线上游动的最小值和最大值以确定信号游动范围。8.5.2用波高消失法测定探头周向移动范围。85.3用6dB法测定缺陷的轴向长度。8.5.4按8.1.1确定缺陷最大信号处的当量直径及其位置。8.5.5记录缺陷信号游动范围探头移动弧长范围、轴向长度最大反射当量直径及其在锻件上的坐标位置。8.6对由缺陷引起底波明显降低的部位,应将底波的降低程度及明显降低的区域进行测定和记录。87当需要判定缺陷性质时,应根据缺陷的尺寸(当量、长度、宽度等)数量、形状、取向分布状况、信号的静态和动态特征以及锻件的冶炼、锻造、热处理等工艺因素进行综合分析,提出判定缺陷性质的意见。必要时还应采取其他检验方法协同验证。9探伤结果的评定各类锻件的探伤结果分别按JBT7025JB/T1265、jB/T7027、JB/T7026B/T1267和JB/T7178中规定进行评定,见附录A(标准的附录)。JB/T1581-9610探伤报告10.1探伤完毕后应书写探伤报告10.2探伤报告要求字迹清楚工整图表清晰,并按报告规定格式填写完整探伤报告应包括下列内容:a)锻件名称、图号、材质尺寸简图、热处理状态;b)锻件生产编号、炉号、卡号(工件序号)c)委托单位、委托日期、委托编号探伤标准探伤条件、探伤部位;d)缺陷位置、缺陷深度、当量直径、底波降低区以及缺陷分布示图;e)未探伤的部位及其原因,有必要说明的其他情况;f)经综合分析所得出的探伤评定结果;g)探伤日期探伤者和审核者的签名JB/T1581-96附录A超声波探伤评定要求(技术亲件摘录)(标准的附录)各类锻件的探伤结果按下列技术条件进行评定。A1JB/T7025-93《25MW以下汽轮机转子体和主轴锻件技术条件》AL.1一般要求锻件不允许有裂纹、白点、缩孔折叠、过度的偏析等缺陷A1.2超声波检验除非另有规定,超声检睑应符合以下规定。AI.2.1当量直径小于2mm的单个分散缺陷不计。A1.22转子体任何部位不得有当量直径大于5mn的缺陷,且叶根槽加深25mm,传动端轴承及以外部位不允许当量直径大于3mm的缺陷。A1.2.3不允许有当量直径大于或等于2mm的密集缺陷。A1.2.4不允许有游动信号及连续缺陷信号。A,2.5提供锻件材料纵波2~2.5MH衰减采数的实测数据AL.2.6大于或等于∮mm当量单个缺陷,应以三维坐标标注其位置,并在合格证书中注明,A1.2.7超过上述要求的缺陷应报告需方,双方协商处理注:密集缺陷信号是指在边长50mm立方体内,数量不少于5个,当量直径不小于2mm的缺陷信号A2JB/T1265-93325~200MW汽轮机转子体和主轴锻件技术亲件》A2.1-般要求锻件不允许有裂纹、白点、缩孔折叠、过度的偏析等缺陷。A2.2超声波检验A2.2.1当量直径2mm以下的单个分散缺陷信号不计但杂波高度应低于当量直径2mm幅度的A2.2.2单个分散的缺陷定义为:相邻两缺陷之间的距离大于其中较大缺陷当量直径10倍的缺陷。A223单个分散的缺陷,其当量直径和数量不超过表A1规定。表A1允许缺陷数量当量范围部位允许量允许缺陷个数轴身传动端非传动端少2~51856其中:>~∮中3~∮16注:中压转子体和低压转于体的两端均系传动因而两端允许缺殆数囊按传动端规定A224轴身部位离中心孔表面30mm以内和外圆槽深加25mm范围内不应有当量直径1.6mm的密集信号缺陷,允许有当量直径3mm以下的单个分散缺陷存在。A225由缺陷引起的底波衰减损失达到3dB时,应当记录报告给需方。A2.2.6不允许有游动信号和条状缺陷信号。6JB/T1581-96A2.2.7供方向需方提供用2~2.5MH和4~5MHz探头分别在转子体最大直径两端及中部三处测量出的材料衰减数据A228当锻件的超声波探伤结果超出上述规定时,应由供需双方进行复验和讨论,但锻件是否可判合格应由需方决定A3JB/T7027-93《300~600MW汽轮机转子体锻件技术亲件A3.1般要求锻件不允许有裂纹、白点、缩孔礼、折叠、过度的偏析等缺陷A3.2超声波检验A3.2.1当量直径1.6mm以下的单个分散缺陷信号不计,但杂波髙度应低于当量直径1.6mm幅度的50%。A32.2单个分散的缺陷定义为:相邻两缺陷之间的距高大于其中较大缺陷当量直径10倍的缺陷。A3.23当量直径为1.6~3.5mm的所有缺陷均应记录其轴向、径向和周向位置并报告需方。当量直径1.6~3.5mm的缺陷总数不得超过20个,并不允许存在当量直径大于3.5mm的任何缺陷。A324距中心孔表图75mm以外部位,允许有3个小于当量直径1.6mm的密集缺陷区,但密集区在任何方向的尺寸均应不大于20mm,并且任何两缺陷区间距离应不小于120mmA32.5由缺陷引起底波衰减损失达到3dB时应当记录报告给需方。A326不允许有游动信号和条状缺陷信号A3.2.7供方应向需方提供用2~2.5MHz和4~5MHz探头分别在转子体最大直径处两端及中间三处测得的材料衰减数据A3.2.8当锻件的超声波探伤结果超过上述规定时,应由供需双方进行复验和讨论,但锻件是否可判合格应由需方决定。A4JB/T7026-93《50Mw以下汽轮发电机转子锻件技术条件》锻件外圆表面应进行超声波探伤检验,其检验结果应符合以下规定a)不允许有裂纹、白点及缩孔等缺陷b)小于当量直径2mm的缺陷不计;c)不允许有连续性缺陷信号、密集缺陷倍号及游动信号;d)允许有当量直径2~5mm分散的单个缺陷存在,但相邻两个缺陷的距离不小于其较大缺陷直径的5倍,总数量不得超过56个;e)在应力较大区域(外圆槽深加25mm,有中心孔的转子中心孔直径加60mm范围内)不允许有当量直径大于4mm的缺陷;f)用2~2.5MHz频率探伤时,材料衰减系数应小于或等于4dB/mA5JB/T1267-9350~200MW汽轮发电机转子锻件技术条件》锻件外圆表面进行超声波探伤检查,其结果应符合以下规定:a)不允许有裂纹、白点及缩孔等缺陷;b)不允许有当量直径等于或大于2.0mm连续缺陷信号和游动缺陷信号;c)当量直径小于2.0mm的缺陷不计,允许2~4mm分散缺陷存在,但相邻两缺陷的距离不小于其中较大缺陷直径的7倍。d)单个分散缺陷的当量直径和数量不允许超过表A2规定JB/T1581-96表A2单个分散缺陷的当量直径和数量当量直径范围各部位允许数量(个)fun轴身传动端非传动端总数≥2~3Z2总数30e)在应力较大的区域内(中心孔直径加60mm范围内,外圆槽深加25mn范围内}不允许有当量直径大于3mm(100MW以下转子锻件,不允许有当量直径大于3,5mm)的单个缺陷和大于或等于当量直径2mm的密集缺陷信号;f)用2~2.5MHz颍率探伤时,锻件材料的衰减系数小于或等于4dB/m。A6JBT7178-93《300~600MW汽轮发电机转子锻件技术亲件》锻件外圆表面进行超声波探伤检查,其结果应符合以下规定e)不允许有裂纹、白点、缩孔等缺陷;U)不允许有当量直径等于或大于16mm连续缺陷信号和游动缺陷信号;c)当量直径小于1.6mm的缺陷不计,当量直径等于或大于1.6mm的缺陷应记录并报告需方d)允许有当量直径1.6~3.5mm的缺陷存在,但相邻两缺陷距离不小于其较大当量缺陷直径的10倍,其缺陷总数不允许超过30个e)在应力较大的区域内中心孔直径加60mm范围内,外囻槽深加25mm范围内).不允许有当量直径大于2mm的缺陷和大于或等于当量直径1.6mm的密集缺陷信号∫)用2~2.5MHz频率探伤时.由缺陷引起底波的衰减不大于6dB。锻件材料衰滅系数小于或等于4dB/m。