JB/T 5000.15-1998 重型机械通用技术条件 锻钢件无损探伤

IC19100中华人民共和国机械行业标准JB/T5000.15-1998重型机械通用技术条件锻钢件无损探伤The heav mechanical general techniques andstandardsNon-destructive testing of forging19980930发布19981201实施国家机械工业局发布JBT5000.15-1998目次刖言1范围…2引用标准……3定义…11124一般要求…………5超声波探伤及其质量等级6磁粉探伤及其质量等级7渗透探伤及其质量等级……附录A(标准的附录)锻钢件橫波探伤方法和质量验收要求-……210附录B(标准的附录)质量验收等级的选择232JBT5000.15-1998刖本标准的附录A、附录B都是标准的附录本标准由机械工业部冶金机械设备标准化技术委员会提出并归口本标准负责起草单位:第二重型机械集团公司本标准参加起草单位:西安重型机械研究所。本标准主要起草人:王国元、范吕慧。中华人民共和国机械行业标准重型机械通用技术条件JBT500015-1998锻钢件无损探伤The heavy mechanical general techniques and standardsNon-destructive testing of forging1范围1.1本标准规定了超声波、磁粉和渗透三种无损检测方法及质量等级L.2本标准所述各种无损检测方法适用于对各类普通锻钢件进行检测1.3选用本标准后,必须在相应的锻件图样上标明要求探伤的方法科类、具体的探伤部位和不同缺陷类型的质量验收等级,也可另行附加质量验收等级1.4本标准中超声波探伤不适用于曲率半径小于125mm、探测厚度小于50mm锻件的纵波探伤以及内外径之比小于75%的环形或筒形锻件超声横波探伤。也不适用于奥氏体不锈钢等粗晶材料的超声波探伤1.5本标准可能会涉及危害性的材料、操作和设备。本标准的宗旨不在于论述有关使用的安全问题。使用本标准者在使用前有责任制订有关安全防护和保健实施方法,并应确定有关应用范围的管理条例。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GB3721-83磁粉探伤机GB5097-85黑光源的间接评定方法GB9445-88无损检测人员技术资格鉴定通则GBT12604.1~12604.690无损检测术语ZBJ0400l-87A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法ZBJ04003-87控制渗透探伤材料质量的方法ZB Y230-8A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件ZBY231-84超声探伤用探头性能测试方法ZBY232—84超声探伤用1号标准试块技术条件3定义本标准采用下列定义3.1密集区缺陷在荧光屏扫描线相当于5mm声程范围内同时有5个或5个以上的缺陷反射信号:或是在50n×somm的检测面上在同深叟范围内有5个或5个以上的峽陷反射信号。其反射波幅均大于某一特定当国家机械工业局199809-30批准1998-1201实施JB/T5000.15-1998量缺陷基准反射波幅3.2缺陷引起的底波降低量BGBF(B)在缺陷附近完好区内第次底波幅度BG与缺陷区内第一次底波幅度BF之比,用声压级(dB值来表示。3.3其余定义均按GBT126041~126046的规定。4一般要求4.1选择原则4.1.1检测方法和质量验收等级的选择应就锻件的具体使用和种类确定,并符合相应技术文件的要求。4.1.2凡要求用表面检测的铁磁性锻件,应优先选用磁粉检测方法,若因结构形状等原因不能使用磁粉检测时,才选用渗透检测。4.2检测档案4.2.Ⅰ当按本标准对锻件进行检测时,必要时可按本标准的规定制定出符合有关规范要求的无损检验规程。4.2.2检测程序及结果应正确、完整并有相应责任人员签名认可。检测记录、报告等保存期不得少于5年。5年后,若用户需要可转交用户保管4.2.3检测档案中,对于检测人员承担检测项目的相应资格等级和有效期应有记录。4.2.4检测所用仪器、设备的性能应定期检验,合格后才能使用,并有检验记录。4.3检测人员4.3.Ⅰ凡从事无损检测的人员,必须经过技术培训,并按GB9445进行考核鉴定。4.3.2无损检测人员技术等级分为高、中、初趿。取得不同无损检测方法的各技术等级人员只能从事与该等级相对应的无损检测工作,并负相应的技术责任。4.3.3凡从事无损检测工作的人员,除具有良好的身体素质外,视力必须满足下列要求4.3.3.1校正视力不得低于1.0,并一年检查一次。4.3.3.2凡从事表面检测工作的人员不得有色盲、色弱5超声波探伤及其质量等级5.1检验依据5.1.1凡采用本标准时,用户或设计工艺部门应予说明并提供锻件超声波探伤的部位范围和质量验收等级。5.1.2建立灵敏度的方法、仪器设备的选用、性能的测试等应与本标准中规定一致。5.2仪器设备5.2.1使用脉冲反射式超声波探伤仪,至少具有1~5MHz的频率范围。5.2.1.1超声波探伤仪的垂直线性至少在屏高809内呈线性显示,其误差在±5%内,水平线性误差为±2%仪器的线性应按ZBY230中要求进行鉴定5.2.1.2仪器的灵敏度余量应在3dB以上,其测定方法按ZBJ04001中的要求进行。5.3探头5.3.1各种探头应在标定的频率下使用,原则上采用2~2.5MH、晶片直径20~30mm的直探头JB/T5000.15-19985.3.2探头主声束应无明显的双峰,声束线偏斜应小于2°。5.3.3各类探头应有相应的AVG曲线图表5.3.4可更换其他探头来评定缺陷和对缺陷准确定位。5.3.5探头性能测试方法见ZBY23l5.4耦合剂5.4.Ⅰ耦合剂应具有良好的润湿性,可使用机油、甘油、浆糊或水作为耦合剂,对于成品锻件推荐使用30号机油作为耦合剂。5.4.2不同的耦合剂不能进行对比,因此探伤系统性能测试、灵敏度调节和校正等必须和探伤时使用的耦合剂相同。5.5试块5.5.1试块应釆用与被检工件相同或近似声学性能的材料制成。该梼料用直探头检测时,不得有大于φ2mm平底孔当量直径的缺陷。5.5.2校准用反射体可采用平底孔和ⅴ形槽等,校准时探头主声束应对准反射体,且与平底孔的反射面相垂直,与形槽轴线相垂直。5.5.3试块的外形尺寸应能代表被检工件的特征,试块厚度应与被检工件的厚度相对应。其误差不超过探测厚度的10%5.5.4试块的制造要求应符合ZBY232的规定5.5.5现场检测时,也可采用其他型式的等效试块。5.6系统组合性能的测试见ZBJ04001。5.7探伤前锻件的准备5.7.1除订货时另有规定外,轴类锻件径向探伤时应加工出圆柱形表面:轴向探伤时两端面应加工成与锻件轴向垂直的平面,饼形和矩形锻件其表面加工成平面。且相互平行。52除订货时另有规定外,锻件表面的粗糙度R不得超过63μm。5.7.3锻件探伤面应无异物存在,如氧化皮、油漆、污物等。5.8探伤规程5.8.1一般规则5.8.1.1除由于倒圆、钻孔等造成锻件的截面和局部外形改变而不可能进行探伤外,要尽可能对整个锻件进行超声波探伤。5.8.1.2锻件应在力学性能热处理后(不包括去应力处理,精加工成形前进行超声波探伤,如果经热处理后锻件的外形不可能进行全面探伤,则允许在性能热处理前进行超声波探伤,但热处理后应尽可能全面地对锻件进行超声波复探5.8.1.3探头每次移动至少有15%的重合,以确保能完全扫査整个锻件。探头扫査速度:手工操作时不得超过150mms;自动探伤时不得超过1000ms。5.8.1.4要尽可能在两个相互垂直的方向上对锻件的所有截面进行扫查。5.8.1.5对于饼形锻件,除至少从一个平面扫查外,还应尽可能从圆周面进行径向扫查。5.8.1.6对于圆柱形实心或空心锻件进行探伤时,除要从径向进行扌查外,还应从轴向进行辅助扫查。5.8.1.7对于环形和筒形锻件的探伤,要同时参照附录A(标准的附录)行。JB/T5000.15-19985.8.1.8制造厂或用户进行复査或重新评定时,要尽可能用可比较的仪器、探头和耦合剂。5.8.1.9锻件探伤可在静止状态下进行,也可在转动状态下(用车床或转胎转动进行。如果用户未作规定,制造厂可以任意选择5.8.1.10锻件厚度大于40om时,应从相互平行的相对面进行探伤。5.8.2探伤灵敏度5.8.2.1原则上采用AVG法确定探伤灵敏度,对于因几何形状所限和探测厚度接近近场区长度的锻件则采用试块比较法。5.8.2.2探伤灵敏度以起始记录当量值为准,其基准波高不得低于满屏高的40%5.8.2.3对缺陷进行评定时,应在锻件完好部位调节评价灵敏度5.8.2.4探伤灵敏度的重新校验a)遇下列情况之一时,必须对探伤灵敏度进行重新校验:—校正后的探头、耦合剂和仪器旋钮等发生任何改变时外部电源电压波动较大或操作者怀疑探伤灵敏度有变动时;连续工作达4h及工作结束时。b)当探伤灵敏度降低2dB以上时,应重新对锻件进行全面复探;提髙2B以上时,应对所有的记录信号进行重新评定。5.8.2.5探伤灵敏度的调节方法a)对于实心圆柱形和探伤面与反射面平行的锻件,当声程大于3倍近场时,所需增加的d值应按式(1)计算:式中:S声程,mm;A波长mm探伤灵敏度当量直径,m。b)对于空心圆柱形锻件,当声程大于3倍近场时,所需增加的dB值应按式(2计算dB=201g±101g……………………………Q2)式中:D工件外径,mmd工件内径,mm;内孔探测,凹面反射;工件外圆径向探测,凸面反射。其余符号与5825a)相同。5.8.3锻件可探性的测定当探伤灵敏度确定之后,以探伤灵敏度为基准,信噪比大于或等于6dB,则认为该锻件具有足够的可探性,否则由供需双方协商处理。5.8.4材质衰减系数的测定5.8.4.1当声程大于3倍近场时,在锻件无缺陷区域内,至少选取三处具有代表性的部位测出B1/B2之dB差值,即第一次底波高度B1与第二次底波高度B2之间的dB差值。材质衰减系数a(dBmm按式JB/T5000.15-1998(3)计算:式中:S声程,mm。5.8.4.2当材质衰减系数a超过0.004dB/mm时,必须对探伤结果给予修正。5.8.5远场区声束直径的计算6B声束直径的计算应按式(4d6S(4T式中:Ts—晶片直径,mmd66dB声束直径,mm。其余符号与58.25a)相同5.8.6缺陷当量大小的确定5.8.6.1AVG法定量当声程大于3倍近场时,缺陷当量直径的大小应按式(5计算:B/B=201g(x-S)S中式中:a材质衰减系数,dB/mm:;x—缺陷深度,mm①缺陷当量直径,mmBB—缺陷回波与底波的dB差,dB其余符号与58.2.5a)相同5.8.6.2试块法定量a)当声程大于3倍近场时,缺陷当量直径的大小应按式(6)计算:4=40g-+2ax-2arxr………………………………………(6式中:4——缺陷与试块平底孔之dB差值,dBx—平底孔深度,mma材质衰减系数(对比试块),dBmmar缺陷处材质衰减系数,dB/mm。其余符号与58.6.1相同b)当声程小于3倍近场时,应用试块直接比较或用实测的AVG曲线来定缺陷当暈直径的大小。5.9缺陷的分类5.9.1单个缺陷间距大于50mm,当量直径不小于起始记录当量的缺陷5.92分散缺陷缺陷间距小于或等于50nm,同时存在2个或2个以上且5个以下,当量直径不小于起始记录当量的缺陷JB/T5000.15-19985.9.3密集区缺陷按3.1。5.9.4游动信号随探头在锻件表面某一方向移动时,其信号前沿连续移动25πm以上深度的缺陷信号。5.9.5延伸性缺陷缺陷连续回波高度至少在—一个方向上不得低于起始记录当量值,其延伸长度应大于缺陷容许的最大当量直径。延伸性缺陷的延伸尺寸采用半波高度法测定(6dB法)。在测定延伸尺寸时应考虑探头的声域特性进行修正5.9.6缺陷引起的底波降低量BGBF(dB)按3.2。5.10缺陷的记录5.10.1记录当量直径不小于起始记录当量的缺陷及其在锻件上的坐标位置。5.10.2密集区缺陷的记录5.10.21记录密集区的分布范围5.10.22记录密集区中最大当量直径的缺陷深度、当量及其在锻件上的坐标位置。5.10.3游动缺陷信号的记录记录游动缺陷信号的深度、长度范围、最大当量及起点和终点的位置坐标。5.10.4延伸性缺陷的记录记录延伸性缺陷的深度、长度范围、最大当量及起点和终点的位置坐标。5.10.5缺陷引起的底波降低量BGBF(dB)的记录记录缺陷附近完好区内第次底波幅度BG与缺陷内第一次底波幅度BF达同基准波高时的dB差值。5.11质量等级5.1.1锻件中小于起始记录当量的单个、分散缺陷不计。5.1.2凡判定为裂纹、白点、缩孔类型的缺陷不允许存在。5.1.3游动缺陷信号如能判定为非危害性缺陷时,按延伸性缺陷进行质量等级评定;若判定为危害性缺陷时,则按5.11.2规定执行5.1.4除因几何原因造成底波衰减外,任何底波衰减不允许超过26dB。5.1.5表1中给出锻钢件中不同缺陷类型的质量等级的容许值。表1不同缺陷类型的质量等级划分等级上1ⅡmN、mmJB/T5000.15-1998缺陷类别起始记录当量值φ最大允许当量值φ缺陷任一方向上延伸的最大长度不允许不允许不允许305080表1(等级ⅣVⅧ缺陷处底波降低量的最大允许值集区缺陷最大允许范围(x10不允许12523500100030060001000不同缺陷类型的质量等级是相互独立的,由设计等部门根据工件实际情况规定不同缺陷类型的质量等级2密集区缺陷范围的计算是以密集区最大长度范围×最大宽度范围×最大深度范围。相邻密集区间的间距不得小于13mm。否则,应视为一个密集区。存在多个密集区时,应分别计算其密集区范围,然后累积求和,按累积值评定。若密集区深度范围小于或等于知πm时,则按m计算其深度范围:若密集区长度范围小于或等于50mm时,则按mm计算其长度范围3由于超声波探伤存在局限性和不足,除了从生产工艺、缺陷产生的部位及其大致走向和分布能对缺陷性质进行估判外,纯粹从超声波探伤技术上是无法对缺陷进行定性的,因此,在使用5112时,最好要用其他有效方法对缺陷定性进行辅助说明,如缺陷已露出表面、金相检验等方法。户其质5.12超声波检验报告超声波检验报告中应包含以下内容5.12.1检验所使用的規范标准,要求的质量验收等级,所用的检验方法,所用探头的規格、频率、探伤灵敏度及其调节方法、仪器型号、锻件表面状态和检验时期。5.12.2制造厂标志号,产品合同号,锻件名称、图号、材质、炉号、卡号等。5.12.3应绘出工件草图,标明锻件的实际外形尺寸,因几何形状等因素影响而未探你区域的尺寸及缺陷定位坐标原点。5.12.4缺陷记录应包含坐标位置、当量以及大致分布状况。5.12.5检验结果的评定。5.12.6检验日期与检验人员签名。6磁粉探伤及其质量等级6.1检验依据JB/T5000.15-19986.1.1凡采用本方法标准时,用户或设计工艺部门应予说明并提供锻件磁粉探伤的部位范围和质量验收等级6.1.2建立灵敏度的方法、仪器设备的选用、磁化方法的选择、磁场强度的要求等应与本标准致。6.1.3要说明是否有退磁要求和退磁需要达到的程度。6.2检测表面要求6.2.1磁粉检验的灵敏度同受检锻件的表面状态有很大关系。若不规则的表面状态影响缺陷的显示或评定时,则必须用打磨、机械加工或其他方法处理受检表面。6.2.2被检区表面及邻近50mm范围内应无脏物、油脂、棉纤维、氧化皮或其他影响磁粉检验的异物存在。6.2.3对异物的清除可采用任何不影响磁粉探伤的方法进行处理62.4为了能检测出细小的缺陷,锻件的表面粗糙度R一般不得大于6.3um6.2.5检测表面的温度:千法时,应小于300℃;湿法时,应小于50℃6.3检验时期6.3.1除需方另有规定外,磁粉验收检验应在锻件经最终热处理和精加工后进行。6.3.2釆用半波整流、直流及直接磁化时,磁粉验收检验可以在精加工前,但加工余量不得超过3mm。6.4设备和磁粉6.4.1磁粉探伤设备以及特殊类型的设备必须符合GB3721中的要求。6.4.2设备校验按国家标准要求,至少每年校验一次。若停止使用一年以上,则在第一次使用前进行校验。6.4.3磁粉及磁悬液6.4.3.1磁粉应具有高导磁率和低剩嵫性质,磁粉之间应无相互吸引。用磁粉称量法检验时,其称量值应大于7g6.4.3.2磁粉粒度应均匀,湿法用磁粉的平均粒度为2~10μm,最大粒度应小于45μm;干法用磁粉的平均粒度应小于90μm,最大粒度应小于180um。6.4.3.3磁粉颜色可选用红、黄、蓝、白、黑等,选取原则应视工件表面而定,与工件表面颜色必须具有较高的对比度。6.4.3.4湿粉法应以煤油或水作为分散媒介。以水为媒介时,应加λ适当的防锈剂和表面活性剂,磁悬液粘度应控制在500-20000a·s内(25℃6.4.3.5磁悬液浓度应根据磁粉种类、粞度、施加方法和时间具体确定。一般情况下,非荧光:1025gL;荧光:1-3gL,其分散媒介不得具有荧光特性。6.4.3.6对于循环使用的磁悬液,应定期对磁悬液浓度进行测定,测定前应充分搅拌均匀(搅拌时间不少于3omin)。一般情况下,要求每l0om磁悬液中,非荧光磁粉的沉淀体积为1.2-2.4mL,荧光为0.1~0.5mL。6.4.3.7荧光法检测时,所使用的紫外线灯在工件表面的紫外线强度应不低于1000μW/cm2,其波长应在320~40mm的范围内。其间接评定方法见GB50976.4.4辅助设备为保证磁粉检测工作的顺利进行,应具备如下辅助设备:JB/T5000.15-1998a)磁场强度计b)灵敏度试片(试块)c)磁悬液浓度测定管;d)2~10倍放大镜;e)光照度计;f紫外线灯g)紫外线强度计6.5磁化方法6.5.1方法和材料6.5.1.1作为检验介质使用的铁磁粉既可以是干的,也可以是湿的。并且可以是荧光的,也可以是非荧光的6.5.1.2可以在工件上直接通以电流,使锻件磁化;也可以用中心导体或线圈在工件上产生感应磁场,使锻件磁化。探测表面缺陷,可以用交流电作磁化电源,也可以用直流电作磁化电源。在周向磁化中,由于交流电的集肤效应”会降低探测缺陷的最大深度,所以在主要探测表层以下的缺陷时应采用直流电6.5.1.3可采用下列五种磁化方法的一种或几种的组合:a)触头法b)纵向磁化法c)周向磁化法d)磁轭法;e)多向磁化法6.5.2磁粉检验方法6.5.2.1连续法在磁化电流不中断、外加磁场起作用的同时,在受检锻件表面施用磁粉或倣悬液进行检査。在提供连续电流的情况下,最短的通电持续时间应为15~1/2s。6.5.2.2波动法本方法仅限于采用直流电时。先施以较髙的磁化力,然后把磁化力降至较低值,并在保持这-较低的磁化力值的条件下施加磁粉或磁悬液6.5.2.3剩磁法在切断磁化电流、移去外加磁场后施加检验介质,利用工件上的剩磁进行检查。此方法般不用来检查锻件,若要使用,必须取得用户同意。6.5.3磁化方向除多向磁化法外,对每个检验部位,至少应分别检验2次,磁化方向应大致垂直。不允许同时进行两个或两个以上方向的磁化6.5.4磁化类型6.5.4.1纵向磁化磁力线一般平行于锻件轴线,有确定的磁极。一般用螺线管(见图1)、磁轭(见图2或直接缠绕电缆JB/T5000.15-1998线来进行磁化(见图3)6.5.4.2周向磁化磁力线一ˉ般垂直于锻件轴线,无确定的磁极。一般用工件直接通电法(见图4)、导体感应法(见图5)导线穿孔感应法(见图6或触头法来实现磁化(见图76.6灵敏度试片6.6.1A型灵敏度试片A型灵敏度试片仅适用于连续法,以测定被检工件表面的有效磁场强度和方向、有效检测范围以及磁化方向是否能有效检岀缺陷。磁化电流应能使试片的磁痕淸清晰显示。A型灵敏度试片分高、中、低三档,其几何尺寸见图8,型号及槽深见表2。电流铁芯缺陷线圈缺陷图1螺线管法图2磁轭法电极缺陷工件电流线图3直接缠绕法图4直接通电法磁痕痕中心导体(欧图5导体感应法图6导线穿孔感应法JB/T5000.15-1998电流电极触头缺陷图7触头法再度0.1人工缺陷图8A型灵敏度试片表2A型灵敏度试片H mA-15/10015/100超高纯低碳纯铁,C<0.0B%A-30/10030/100H0<80Am,经退火处理A60/100600注:相对槽深中分子表示刻槽深度,分母表示试片厚度,单位μm6.6.2C型灵敏度试片由于尺寸关系,A型灵敏度试片使用不便时,可用C型灵敏度试片,其几何尺寸见图9,型号及槽深见表3。人工缺陷图9C型灵敏度试片JB/T5000.15-1998表3C型灵敏度试片μm型号厚度人工缺陷深度材。质超高纯低碳纯铁,C<03%H080Am,经退火处理6.6.3磁场指示器只能粗略的检验工件表面的磁玚方向、有效检测范围以及磁化方法是否正确,不能作为磁场强度及其分布的定量指标,其几何尺寸见图10。无磁性手柄工缺陷8块低碳钢片经锕焊拼成厚度为0.25士0.025的钢皮图10磁场指示器6.6.4灵敏度试片使用方法6.6.4.1使用A型或C型灵敏度试片时,应将人工缺陷—面紧贴工件表面。为确保接触良好,可使用不影响人工缺陷显示的任何有效方法将试片贴紧。测试时应使用连续法6.6.4.2使用磁场指示器时,应将其平放在被检面上,以是否出现*形磁痕显示来判定工件磁化适当与否。6.7磁场强度6.7.1采用的最小磁场强度,应能显示所有有异议的缺陷并能加以区分。最大的磁场强度,应恰好低于磁粉在工件表面开始产生过度粘附这一临界点6.7.2磁化参数6.7.2.1线圈法a)低填充线圈法当采用低填充线圈法对工件进行纵向磁化时,工件的直径(或截面对角线上的最大尺寸)应不大于固定环状线圈内径的10‰。工件可偏心放置在线圈中偏心放置时,安匝数应按式()计算:45000L/D正中放置时,安匝数应按式⑧)计算:1720R±10%……(8)6(L/D)式中:N线圈匝数;JB/T5000.15-1998电流值,AL—工件长度,mm;D工件直径或截面对角线上最大尺寸,mR线圈半径,mb)高填充线圈法当采用高填充线圈法或电缆缠绕式线圈法对工件进行纵向磁化时,安匝数应按式()计算」M35000±10%·(9(L/D)+2式中符号与6721中相同c)上述公式适用于D<46mm,且LD≥3的锻件。对于LD<3的锻件,可利用磁极加长块来提高长径比或采用灵敏度试片实测来决定安匝数;对于LD≥10的锻件,L/D的值只取10。d)线圈的有效磁化区距线圈端部一个线圈半径内。e)锻件较长时,应分段磁化,且应有10‰检测长度的重叠区。6.7.2.2对于大锻件(D>460mm,磁化电流应当在1200045000安匝范围内,一般采用灵敏度试片来校验磁场强度(见6.6)。6.7.2.3对于采用绕制线圈进行周向磁化时,所用磁化电流是672.4给定的安匝数除以线圈匝数所得的商。6.7.2.4如果电流直接通过锻件进行磁化,则每毫米直径D(或与电流相垂直的截面对角线上最大尺寸所使用的电流值见表4表4不同直径的磁化电流值工件外径D交流电流值1直流或整流电流值12~1824~36>125~25081216~242504~16对于空心锻件,应按工件壁厚计算。在上述各种情况下,都应使用灵敏度试片来验证磁化力是否适当(见66)6.7.2.5中心导体法中心导体被广泛使用于磁粉检测,它提供:a)管状零件内径上的一个周向磁场,用直接通电法是不能实现这一点的b)一种零件非接触的磁化方法,能有效地消除烧伤零件的可能性。c)对于环形零件,在工序上它比直接通电法好得多。d)一般希望中心导体安放在中心以能一次磁化零件的整个圆周。所得到的磁场相对于零件的轴线是同心的,并且在内径处达到最大。用设置在中心的中心导体时,磁化电流的要求和具有同样外径的实心零件一样,因此可应用相同的准则见6.72.4)。中心导体安放在中心的各种方法是很容易设计的e)当磁化电流能力不足时,常借助偏移中心导体的方法,例如在零件外径很大以及为了对小零件方便的情况。对这些例子,表5提供了有关使用偏移中心导体法的磁化准则。要注意的是由于整个圆周JB/T5000.15-1998都应被检査到,因此要将零件反复多次放置在中心导体上,并允许有10%的磁性重迭。沿圆周的磁化有效检测区大约为中心导体直径的4倍。6.7.2.6触头法a)用触头进行局部周向磁化时,磁场强度冋所采用的电流强度成正比,也随两触头的间距和被检截面厚度的不同而变化。b)材料厚度小于20mm时,每毫米触头间距应选用34A的磁化力;大于20m时,选用4~5A的磁化力c)触头间距应控制在75~20mm之间,通电时间不宜过长,为避免烧伤工件,可采用不影响检测灵敏度的任何有效方法使触头与工件保持良好的接触。断路电压不得超过24Vd)检验时应当有足够的重叠区,以保证在设定灵敏度下达到100%的覆盖。6.7.2.7磁轭法a)磁极间距应控制在50~200m之间,在此间距内磁轭的提升力:交流电磁铁磁轭至少应有45N直流电磁铁磁轭至少应有180Nb)有效检査区域应限制在两磁极连线两侧1/4最大磁极间距内。磁极间距每次应有25mm以上的重叠表5使用中心导体法时选择电流值的准则中心导体直径试件截面厚度安培值±10%696175012注:对于壁厚大于12.5mm的空心试件,每增加3mm电流值增加2504(表中数值适用于经热处理达到12Pa或更高值的材料;对于较低热处理值的材料,必须另行确定其合适的电流值)。6.8磁粉、磁悬液的施加JB/T5000.15-19986.8.1当锻件得到适当磁化后,可采用下述方法之一施加磁粉。6.8.1.1用干粉法时,可以使用手动筛、杋械筛、喷粉器或杋槭鼓风器等施加磁粉。筛子只能用于朝上平放的表面,喷粉器和鼓风器则可用于立面和朝下的表面。磁粉应均匀地施加到锻件表面上。干粉的颜色应具有适当的对比度。磁粉不宜施加得过多。吹去多余的磁粉时,应注意操作,不要破坏磁痕。6.8.1.2用湿法时,磁悬液应采用软管浇淋或浸渍法施加于试件上,使整个被检表面被完全覆盖。6.8.1.3用连续法时,磁化电流应在施加磁悬液之前接通,然后·边施加磁悬液一边磁化,使被检面被磁悬液覆盖,且至少反复磁化两次,磁化时间为1~3s。停施磁悬液后,应继续磁化ls以上。施加磁悬液时,应注意流动的磁悬液,不得破坏已形成的磁痕。6.8.1.4用剩憾法时,磁化0.25~1.0s后,切断磁化电流,施加磁粉。当采用冲击电流时,磁化时间应不少于0.01s,且至少反复磁化3次以上。必须注意在施加磁粉或磁悬液之前,任何磁性物体不得接触被检工件的检测面。6.9退磁6.9.1当工件中的残余剩磁影响后续的加工或对工件使用有影响时,应予进行退磁处理。6.9.2退磁效果一般用剩磁检査仪或强度计测定,具体数值应根据加工和使用的具体情形而定。6.9.3退磁方法,可选用任何有效的方法进行退磁。6.10复验当出现下列情况之一时,需进行复验:a)检测结束时,用灵敏度试片验证检测灵敏度不符合要求b)发现检测过程中操作方法有误或操作技术条件改变时c)不能确认的磁痕显示d)供需双方有争议或认为有其他需要时;e)经返修后的部位。6.11缺陷磁痕的评定和记录6.1.1除确认显示迹痕是由外界几何因素或操作不当造成的之外,其他任何大于或等于0.5mm的显示迹痕均应作为缺陷磁痕处理。6.1.2长度与宽度之比大于3倍的缺陷显示迹痕,按线性缺陷处理;长度与宽度之比小于或等于3倍的缺陷显示迹痕,按圆形缺陷处理6.11.3两条或两条以上缺陷显示迹痕在同一直线上间距小于或等于2mm时,按一条缺陷处理,其长度为显示迹痕长度之和加间距6.1.4所有缺陷磁痕的尺寸、数量以及产生部位均应记录,并图示。6.11.5辨认细小缺陷磁痕时,可采用2~10倍放大镜进行观察。6.11.6磁痕的永久记录可采用胶带法、照相法以及其他有效方法。6.12缺陷磁痕等级评定6.12.1任何裂纹和白点类缺陷不允许存在。6.12.2缺陷磁痕的评定等级按表6。6.13磁粉检验报告磁粉检验报告中应包含以下内容:JB/T5000.15-19986.13.1检验所使用的规范标准,要求的质量验收等级,所用的仪器名称与规格、型号,锻件表面状态和检验时期。6.13.2磁粉种类和磁悬液浓度以及施加方法,磁化方法与規范要求,检测灵敏度校验与试片规格型号。6.13.3制造厂标志号,产品合同号,锻件名称、图号、材质、炉号、卡号6.13.4缺陷记录与工件草图,检验结果的评定。6.13.5检验日期与检验人员签名。等级ⅡⅣVVⅥⅦⅧ缺陷类线性缺陷≤0.52,0408.016>32圆形缺陷≤1.04.080mm10mm×100mm内缺陷累积长度≤2.0408.01632表中数值为最大允许值2100mm×100m内缺陷累积长度的计算方法为总的累积长度是线性缺陷的累积长度值加上圆形缺陷最大长轴方向长度的累积值3用户有特殊要求时,其质量验收条款也可由供需双方具体制定4表中不同缺陷类型的等级是相互独立的,可单独使用。渗透探伤及其质量等级7.1检验依据凡采用夲标准时,用户或设计工艺部门应予说明并提供锻件渗透探伤的部位范围和质量验收等级7.2检测表面要求7.2.1被检区表面及近25mm范围内应干燥且无脏物、油脂、绵纤维、氧化皮、油或其他掩盖表面开口缺陷的异物7.2.2对异物的清除可采用任何不影响渗透探伤的方法进行清洗7.2.3锻件机加工面表面粗糙度R最大值为6.3μm,若能证明其表面状态不影响渗透探伤,可不受此限制7.2.4检测表面的温度应控制在15~50℃内。7.3检测材料7.3.1渗透检测材料一般包括滲透剂、乳化剂、清洗剂和显像剂7.3.2渗透检测材料的质量控制应满足ZBJ04003的要求7.3.3检测剂必须具有良好的检测性能,对工件无腐蚀,对人体基本无毒害作用。7.3.4对于镍基合金材料,一定量检测剂蒸发后残渣中的硫元素含量的重量比不得超过1%如有更高要求,可由供需双方另行商定。7.3.5对于奥氏体钢和钛及钛合金林料,一定量检测剂蒸发后残渣中的氯、氟元素含量的重量比不得超过1%。如有更高要求,可由供需双方另行商定。JB/T5000.15-19987.3.6检测剂中氟、氯、硫元素含量的测定可按下述方法进行:取检测剂试样100g,放在直径150mm的表面蒸发皿中沸水浴加热6Onin,进行蒸发,如嚥蒸发后留下的残渣超过0.005g,则应分析氟、氯、硫元素的含量。7.3.7对于同一检测工件,不能混用不同类型的检测剂。74对比试块7.4.1对比试块主要用于检验检测剂性能及操作工艺。7.4.2对比试块分为铝合金试块和镀铬试块。74.3对比试块的制作:a)铝合金试块将一块如图11中的LY12硬铝合金试块用喷灯在中央部位加热至510~530℃,然后迅速投入冷水中,通过淬火处理使试块表面产生条状和网状裂纹,再在试块中间加工一个直槽,使得试块分成两部分,并分别标以A、B记号,以便进行不同检测剂及不同工艺的对比试验。其规格尺寸如图11中所示b)镀铬试块将一块尺寸为130mm×4mm×4mm、材料为0Crl8N9Ii或其他不锈钢材料的试块上单面镀镍30μm±1.5μm,在镀镍层上再镀铬0.5μm,然后退火。在未镀面上,以直径10mm的钢球,用布氏硬度法按7500N、100N、12500N打三点硬度,使镀层上形成三处辐射状裂7.44对比试块的清洗和保存对比试块使用后要进行彻底清冼。清洗时,通常是用内酮仔细擦洗后,再放入装有丙酮和无水酒精的混合液(混合比为1:1)的密闭容器中保存,或用其他等效方法保存。图11铝合金对比试块7.5渗透检验方法分类及选用7.5.1渗透检验方法分类及代号7.5.1.1按渗透剂种类分为着色渗透()和荧光渗透Φ):按操作分为水洗型(A、后乳化型(Bλ溶剂去除型(O。以上一共可组合成六种渗透探伤方法。7.5.1.2按显像剂类型分为干式(①、快干式(S)、湿式(w)、无显像式N渗透探伤。7.5.1.3各种方法组合的检测步骤a)滲透探伤的检测步骤一般有:前处理、渗透、乳化、去除多余渗透剂、干燥、显像、干燥、观察、后处理b)各种组合方法的检测步骤均包括:前处理、渗透、去除多余渗透剂、观察、后处理;JB/T5000.15-1998c)后乳化型在渗透后要进行乳化;d)水洗型和后乳化型在显像前要进行干燥;e)无显像式均无显像和干燥处理f湿法显像后要进行干燥处理。7.5.2渗透检验方法的选用7.5.2.Ⅰ渗透检验方法的选用应根据被检工件表面粗糙度、渗透检验灵敏度、检验批量大小和检验环境等条件来决定。7.5.2.2对于表面光洁且检验灵敏度要求高的工件,宜采用后乳化型着色法或后乳化型荧光法,也可采用溶剂去除型荧光法。7.5.2.3对于表面粗糙且检验灵敏度要求铰低或批量较大的工件,宜采用水洗型着色法或后乳化水洗型荧光法。7.5.2.4现场无水源、电源的检验宜采用溶剂去除型着色法7.5.2.5大工件局部检验宜采用溶剂去除型着色法或溶剂去除型荧光法。7.6操作规程7.6.1预清洗7.6.1.1所有待检区域在涂敷渗透剂前必须按7.2要求进行预清洗。7.6.1.2清洗后的干燥清洗好的工件应进行干燥。干燥的方法ˉ般有在干燥炉内加热工件、采用红外线灯烘烤、用热压缩空气吹干或在环境温度下晾干等。但施加渗透剂前工件温度不得超过5℃。7.6.2施加渗透剂7.6.2.Ⅰ施加渗透剂的有效方法有多种,诸如浸渍、涂刷、淋流或喷涂等,具体应根据工件大小、形状、数量以及检测部位等来选择施加方法。7.6.2.2渗透剂在工件上的保持时间(渗透作用时间舶长短由制造厂推荐。一般情况下,在15~50℃内,渗透时间应不少于10min。在渗透期间内,必须保持渗透剂湿润。7.6.3去除多余渗透剂7.6.3.1在清洗工件被检表面多余的渗透剂时,应注意防止过度清洗而使检测质量下降,同时也注意防止清洗不足而影响缺陷识别。用荧光滲透剂时,可在紫外灯照射下边观察边清洗7.6.3.2水洗型和后乳化型渗透剂可直接用水冲洗工件,冲洗时可用自动、半自动手工喷水或浸渍装置去除多余渗透剂。清除的程度取决于水压、水温和冲洗时间。无特殊要求时,水压不得超过0.34MPa冲洗时,水柱与工件表面应有一定角度,不能垂直于受检表面冲洗7.6.3.3在特殊应用的场合中,如果没有合适的水洗装置,也可用一种干净的吸湿材料蘸水擦拭表面上的滲透剂直至除去多余渗透剂为止7.6.3.4使用后乳化型渗透剂时,乳化剂应采用喷涂或浸渍的方法施加,乳化时间取决于乳化剂的类型(快反应式、慢反应式、基式或水基式)缺陷类型以及工件表面状态。一般要求在5i以内完成。7.6.3.5清除多余溶剂清洗型渗透剂时,可用浄不起毛的擦布尽可能把绝大部分多余滲透剂擦去,之后用擦布蘸些溶剂再擦工件表面,直至完全除去多余渗透剂。为了防止将渗入缺陷内的渗透剂去除掉,禁止往复擦拭或直接用溶剂冲洗工件表面。JB/T5000.15-19987.6.4工件的干燥7.6.4.1在施加湿态显像剂之后或施加干式显像剂之前,工件都要进行干燥处理。7.6.4.2干燥处理的方法和要求按7.6.1.27.6.4.3采用溶剂清洗时,应自然干燥。7.6.4.4干燥时间通常为5~10min7.6.5显像7.6.5.1使用千式显像剂时,须先经干燥处理,再用适当方法将显像剂均匀地喷洒在整个被检表面上,并保持一段时间。7.6.5.2使用湿式显像剂时,在被检面经过清洗处理后,可直接将显像剂喷洒或涂刷到被检面上或将工件浸入到显像剂中,然后迅速排除多余显像剂,再进行干燥处理。7.6.5.3使用快干式显像剂时,经干燥处理后,再将显像剂喷洒或涂刷到被检面上,然后应进行自然干燥或用低温空气吹干7.6.5.4显像剂在使用前应充分搅拌均匀,施加显像剂时应薄而均匀,不可在同一部位反复多次施加显像剂。7.6.5.5喷施显像剂时,喷嘴离被检面距离为300~400wm,喷酒方向应与被检面成30°·40°夹角。7.6.5.6禁止在被检面上倾倒快干式显像剂,以免冲洗或溶解掉缺陷內的渗透剂。7.6.5.7显像时间取决于显像剂种类、缺陷大小以及被检工件表面温度,一般不应少于7min7.6.6观察7.6.6.1观察显示迹痕应在显像剂施加后7~30min内进行。若显示迹痕的大小不发生变化,观察时间可适当延长7.6.6.2着色渗透检测时,观察应在被检表面可见光照度大于500x的条件下进行7.6.6.3荧光渗透检测时,所用紫外灯在工件表面的紫外线强度应大于1000uWcm,紫外线波长应在320~40onm的范围内。观察前要有5min以上时间使眼睛适应暗室。暗室內可见光照度应小于20lx。7.6.6.4当出现显示迹痕时,必须确定显示迹痕是真缺陷还是假缺陷。必要时应用210倍放大镜进行观察或进行复验。76.7复验7.6.7.1当出现下列情况之一时,需进行复验a)检测结束时,用对比试块验证渗透剂已失效;b)发现检测过程中操作方法有误或操作技术条件改变时c)供需双方有争议或认为有其他需要时;d)经返修后的部位。7.6.7.2当决定进行复验时,必须对被检面进行衠底清洗,以去除前次检测时所留下的痕迹。必要时,应用有机溶剂进行浸泡。当确认清洗干净后,按7.6.1-7.6.6的规定进行复验。76.8后处理检测结束后,为防止残留的渗透剂和显像剂腐蚀被检工件表面或影响其使用,必须对工件上的检测剂进行清除。清除时可采用对工件使用或后续工序无影响的任何有效方法进行。7.7缺陷显示迹痕的评定和记录JB/T5000.15-19987.7.1除确认显示迹痕是由外界因素或操作不当造成的之外,其他任何大于或等于0.5mm的显示迹痕均应作为缺陷显示迹痕处理。7.7.2长度与宽度之比大于3倍的缺陷显示迹痕,按线性缺陷处理;长度与宽度之比小于或等于3倍的缺陷显示迹痕,按圆形缺陷处理7.7.3两条或两条以上缺陷显示迹痕在同一直线上、间距小于或等于2mm时,按一条缺陷处理,其长度为显示迹痕长度之和加间距7.7.4所有缺陷显示迹痕的尺寸、数量以及产生部位均应记录,并图示。7.7.5辨认细小缺陷显示迹痕时,可采用2~10倍放大镜进行观察。7.8缺陷显示迹痕等级评定7.8.1任何裂纹和白点类缺陷不允许存在。7.8.2线性和圆形缺陷的评定等级按表7表7等级线性缺陷≤0.5102.0408.01632>32圆形缺陷04.016mn内缺陷累积长度20408.016>1281表中数值为最大允许值210omm×10omm内缺陷累积长度的计算方法为总的累积长度是线性缺陷的累积长度值加上圆形缺陷最大长轴方向长度的累积值3用户有特殊要求时,其质量验收条款也可由供需双方具体制定7.9渗透检验报告渗透检验报告中应包含以下内容:7.9.Ⅰ检验所使用的规范标准,要求的质量验收等级,所用的检验方法及检测剂的名称与规格型号,锻件表面状态和检验时期热处理状态)。7.9.2制造厂标志号,产品合同号,锻件名称、图号、材质、炉号、卡号7.9.3缺陷记录与工件草图,检验结果的评定。7.9.4检验日期与检验人员签名等。JB/T5000.15-1998附录(标准的附录)锻钢件橫波探伤方法和质量验收要求A1适用范围凡轴向长度大于50mm,内外直径之比不小于75%的筒形、环形锻件,均可选用本附录所规定的方法,沿锻钢件圆周面进行超声横波探伤。A2探头A21探头频率主要为25MHz,也可用2MHz。A22探头晶片面积为100~400mmA23原则上采用K1探头,但根据锻钢件几何形状的多样性,也可采用其他K值探头,以能检测整个锻件体积为选用原则。A3校验试块A3.1可利用被探锻件的壁厚或长度上的加工余量部分制作校验试块。在锻件的內外表面分别沿轴向和周向加工出平行的Ⅴ形槽作为标准刻槽,Ⅴ形槽长度为25mm,角度为60°,深度为锻件最大壁厚的3%或6mm两者取较小值),具体制作见图A1。26+10B8平B-B1+=3%6或6mm,两者取较小值2槽深公差范围:t2/3,但应大于t003:4ⅴ形角度为60°05槽底部的平面宽度不能大于ⅴ形槽深度r的20}6。图AV形校正槽示意图JB/T5000.15-1998A3.2也可使用单独的校验试块,其试块的材质、热加工工艺和壁厚均与被探锻件相同,表面粗糙度应与被探锻件相近,但不得优于被探锻件A3.3生产一批同类锻件时,可取其中一件制作单独的校验试块。探伤灵敏度调节将探头从锻件外圆面对准内圆面的Ⅴ形糟,移动探头并调整増益,使最大反射波髙达全屏高的75%,将该波高值在面板上描一点,再移动探头对准外圆面的Ⅴ形槽,保持仪器増益不变,将最大反射波高值在面板上再描一点,然后过这两点作一直线,称为全波幅灵敏度参考线;再下降6dB作一平行于全波幅灵敏度参考线的直线,称为半波幅灵敏度参考线。A5探伤操作A51探伤扫查方向如图A2所示。---图A2探伤扫查方向示意图A52手工探伤时,探头扫査速度不得超过150mms。自动探伤时,探头扫査速度不得超过100onsA53扫查时探头晶片要有159%的重叠。A6记录及评定A61记录超过半波幅灵敏度参考线的缺陷信号和位置分布。A62锻件存在超过全波幅灵敏度参考线的缺陷时为缺陷超标件。A63判定存在裂纹的锻件为不合格件。JB/T5000.15-1998附录B(标准的附录)质量验收等级的选择B本标准规定了UT、MT和PT的质量验收等级,设计者可根据零件的受力情况和使用条件进行选择。通用无损探伤质量验收标准的质量等级大体上可以分为三档,即“严”、“较严”和“一般”。B2本标准规定的质量等级分为Ⅷ级,大体可划分为:I~Ⅲ级为严”,Ⅳ~V级为“较严”,Ⅵ~Ⅷ为般”。B3无损探伤质量等级选择应根据零件的功能决定,主要考虑零件负荷状况和重要程度、安全性及热加工工艺等因素,其他条件也要综合考虑。B4根据重型机器的特点,把需探伤的零件按负荷状况和重要程度划分为三类,见表Bl和表B2。在一般情况,三类零件可选择严”的质量等级;二类零件可选择较严”的质量等级;一类零件可选择般”的质量等级表Bl零件的负荷状况类别中等冲击,负荷有振动,短时间般小型轧钢机轧辊:起重机小车;相应负荷的齿轮和轴;火车车轴大冲击力和振动负荷,短时间超中型轧钢机工作辊:小型锻压设备的曲轴、偏心轴、滑块、连杆:球磨破碎设备的轴、床身。负荷可达正常负荷的200铸转强大的冲击力负荷,短时间超负大型轧钢机工作辊、支承辊;重型锻压设备的偏心轴、连杆、床身荷可达正常负荷的30%,工作条件翻钢机辊道恶劣,温度高,承受高压,疲劳负Ⅲ类压力容器:;大功率水轮发电机主轴和转子;水轮机叶片:大型启锤模块表B2零件的重要程度举类别较重要小型轧钢机工作辊;中小型锻压设备的曲轴、偏心轴;小型传动轴重要大型起重吊钩:大型起重梁和轴:大型传动轴:火车车轴:Ⅱ类压力容器很重要Ⅲ类压力容器:船用铸锻件:航空锻件:电站铸锻件:核电设备注:重要程度没有严格的划分界限,仅以零件损坏后是否发生安全事故,是否会影响主机正常运转,是否会造成重大经济损失以及零件是否易于更换修复,零件自身的经济价值等因素作粗略划分。设计时,该零件应归入哪一类,应按机器零件的功能综合判定B5表B1和表B2是一般推荐,选择质量等级时,还应考虑到工艺条件,材质的热脆、冷脆,铸锻缺陷,缺陷容易产生的部位,零件形状,安全系数的大小,应力集中的部位,配合过盈量的大小,停机起动次数等等因素B6根据以上内容可对质量等级进行初步选用。例如轧辊对内部质量的要求,有的工件对内层部位的JB/T5000.15-1998质量要求较松,而对外层部位的质量要求较高。对于质量要求较高的外层部位,可规定单个缺陷、延伸性缺陷、缺陷处底波降低量均按Ⅲ级,密集缺陷按Ⅰ级;而对质量要求较松的内层部位(3内),可规定单个缺陷、延伸性缺陷、缺陷处底波降低量和密集缺陷均按Ⅴ级验收中华人民共和国机械行业标准重型机械通用技术条件锻钢件无损探伤JBT500015-1998机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷(北京首体南路2号邮编10004)开本880×12301/16印张2字数300001998年12月第一版1998年12月第一次印刷印数00001-100定价20.00元编号98机械工业标准服务网:http://wwwjb.ac.cn