TCSTM 01180.3-2024 鍛件缺陷檢測(cè) 第3部分：相控陣超聲法

ICSCCSJ04

T/CSTM01180.3—2024鍛件缺陷檢測(cè)3Defecttestingofforgings-Part3：Phasedarrayultrasonictesting2024-10-31發(fā)布 2025-01-31實(shí)施中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布T/CSTM01180.3-2024目 次前 言 1引 言 2范圍 3規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 3檢測(cè)人員 4檢測(cè)方法 4檢測(cè)設(shè)備 5試塊 5檢測(cè)條件 8系統(tǒng)校準(zhǔn) 9靈敏度設(shè)置 1011 檢測(cè) 10質(zhì)量等級(jí) 10檢測(cè)報(bào)告 12附錄A(規(guī)范性)橫孔與平底孔的等效換算關(guān)系 13附錄B(資料性)起草單位和主要起草人 14T/CSTM01180.3-2024前 言GB/T1.1—20201部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)GB/T20001.4-20154部分：試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定起草。本部分為T/CSTM01180《鍛件缺陷檢測(cè)》的第3部分。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)材料與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)綜合標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域委員會(huì)(CSTM/FC99)提出。本文件由中國(guó)材料與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)綜合標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域委員會(huì)(CSTM/FC99)歸口。T/CSTM01180.3-2024引 言T/CSTM01180《鍛件缺陷檢測(cè)》擬由三部分構(gòu)成：——1部分:——第2部分:渦流法。目的在于規(guī)定了鍛件表面和近表面渦流檢測(cè)方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?！?部分:相控陣超聲法。目的在于規(guī)定了鐵素體—馬氏體鋼鍛件、奧氏體和奧氏體—鐵素體不銹鋼鍛件相控陣超聲檢測(cè)的方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。T/CSTM01180.3-2024鍛件缺陷檢測(cè)第3部分：相控陣超聲法范圍本文件規(guī)定了鐵素體--鐵素體不銹鋼鍛件相控陣超聲檢規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T12604.1 無(wú)損檢測(cè)術(shù)語(yǔ)超聲檢測(cè)GB/T32563 無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)相控陣超聲檢測(cè)方法JB/TJB/T

無(wú)損檢測(cè)超聲相控陣探頭通用技術(shù)條件無(wú)損檢測(cè)儀器相控陣超聲檢測(cè)儀技術(shù)條件ISO9712 無(wú)損檢測(cè) 人員資格鑒定和認(rèn)證(Non-destructivetesting—Qualificationandcertificationofpersonnel)ISO18563.1 無(wú)損檢測(cè)超聲相控陣設(shè)備的性能與檢驗(yàn)第1部分：儀器（Non-destructivetesting—Characterizationandverificationofultrasonicphasedarrayequipment—Part1:Instruments）ISO18563.2 無(wú)損檢測(cè)超聲相控陣設(shè)備的性能與檢驗(yàn)第2部分：探頭（Non-destructivetesting—Characterizationandverificationofultrasonicphasedarrayequipment—Part2:Probes）術(shù)語(yǔ)和定義GB/T12604.1和GB/T32563界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。當(dāng)量面積 equivalentarea按平底孔換算的等效面積。當(dāng)量直徑 equivalentdiameter按橫孔換算的等效直徑。當(dāng)量腰寬 equivalentwaistwidth按V型槽換算的等效邊長(zhǎng)，如圖1所示。T/CSTM01180.3-2024

標(biāo)引順序說(shuō)明：w

1當(dāng)量腰寬示意圖近似相等聲程 approximatelyequalsoundpathlength等于（0.9～1.5）倍鍛件聲程的試塊聲程。近似相等曲率半徑 approximatelyequalcurvatureradius等于（0.9～1.5）倍管形鍛件曲率半徑的試塊曲率半徑。檢測(cè)人員ISO9712相控陣超聲檢測(cè)人員應(yīng)掌握金屬材料及其加工的基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉所使用的檢測(cè)設(shè)備且具有實(shí)際檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)。檢測(cè)方法檢測(cè)方法分類鍛件相控陣超聲檢測(cè)分為縱波檢測(cè)和橫波檢測(cè)兩類?？v波檢測(cè)縱波檢測(cè)直接采用相控陣探頭或采用帶零度延遲塊的相控陣探頭對(duì)鍛件進(jìn)行垂直入射縱波的線掃描檢測(cè)或扇掃描檢測(cè)。其中，縱波扇掃描檢測(cè)的最大掃描角度為±30°。400mm100%掃查。橫波檢測(cè)20.6的管形鍛件，可以進(jìn)行周向扇掃描檢測(cè)，用以探測(cè)軸向缺陷。除非供需雙法另有協(xié)議，針對(duì)管形鍛件所要求的檢測(cè)種類，檢測(cè)應(yīng)從聲束傳播的兩個(gè)相對(duì)方向進(jìn)行，軸向檢測(cè)為向前2T/CSTM01180.3-2024和向后，周向檢測(cè)為順時(shí)針和逆時(shí)針。檢測(cè)設(shè)備設(shè)備組成儀器32JB/T11779ISO18563.15ns。儀器各接收通道的-3dB0.5MHz～15MHz1dB。30dB。A、B、C、S型顯示以及在掃描圖像上對(duì)缺陷進(jìn)行定位、定量分析的A、B、C、S型顯示圖像數(shù)據(jù)。ACG校準(zhǔn)（ACG修正）TCG校準(zhǔn)（TCG修正）功能。探頭328個(gè)。JB/T11731要求。探頭的平均中心頻率、各晶片中心頻率、-6dB相對(duì)帶ISO18563.2規(guī)定，并經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)。掃查裝置1mm。探頭位置的分辨力應(yīng)滿足檢測(cè)工藝要求。掃查裝置可使用導(dǎo)向裝置，以確保探頭運(yùn)動(dòng)軌跡與規(guī)劃掃查軌跡相一致。試塊校準(zhǔn)試塊校準(zhǔn)試塊用于校準(zhǔn)或評(píng)定相控陣超聲檢測(cè)設(shè)備。T/CSTM01180.3-20244dB/m。2R50mm100mm、150mm200mm………；W40mmW≥2×探頭寬度+20mmR1=R/2、R2=R；試塊上刻度線的零點(diǎn)位于試塊表面兩個(gè)圓弧的圓心。標(biāo)引符號(hào)說(shuō)明：R—試塊半徑（對(duì)應(yīng)最大聲程W—試塊寬度；L—試塊右端的臺(tái)階長(zhǎng)度，為50mm。圖2刀形試塊3R50mm100mm、150mm200mm………；W40mmW≥2×探頭寬度+20mmR1=R/2、R2=R；試塊上刻度線的零點(diǎn)位于試塊表面兩個(gè)圓弧的圓心。標(biāo)引符號(hào)說(shuō)明：4—試塊半徑（對(duì)應(yīng)最大聲程；4T/CSTM01180.3-2024W—試塊寬度。

圖3半圓試塊4H值的推薦尺寸為25mm50mm100mm150mm、200mm、………；W20mmW≥探頭寬度+10mm。標(biāo)引符號(hào)說(shuō)明：W—試塊寬度。

圖4矩形試塊5H50mm100mm150mm200mm………；W20mmW≥探頭寬度+10mmH/3，2#2H/33#H；橫孔直徑可選Φ1.0mm～Φ3.0mm，推薦采用Φ3.0mm。標(biāo)引符號(hào)說(shuō)明：H+20—試塊厚度；W—試塊寬度。

圖5橫孔試塊6H50mm、100mm150mm200mmW≥探頭寬度+10mm。T/CSTM01180.3-2024H平底孔距探2H/3，3#H；平底孔直徑可選Φ1.0mm～Φ3.0mm，推薦采用Φ3.0mm。標(biāo)引符號(hào)說(shuō)明：H+20—試塊厚度；W—試塊寬度。

圖6平底孔試塊對(duì)比試塊用途對(duì)比試塊用于設(shè)置鍛件相控陣超聲檢測(cè)靈敏度。材質(zhì)——被檢鍛件的多余長(zhǎng)度部分；——與被檢鍛件同鋼種、同熱處理狀態(tài)的材料。形狀尺寸對(duì)比試塊應(yīng)與被檢鍛件形狀相同，且具有近似相等曲率半徑和/或近似相等聲程。人工反射體人工反射體要求如下：對(duì)比試塊中應(yīng)包含能覆蓋整個(gè)檢測(cè)深度的反射體。橫波和縱波扇掃描檢測(cè)用對(duì)比試塊中的反射體為橫孔；縱波線掃描檢測(cè)用對(duì)比試塊中的反射體為平底孔。V3%6.4mm，取其中較小者；槽的長(zhǎng)度為25.4mm。檢測(cè)條件鍛件表面無(wú)凹凸不平。鍛件掃查表面無(wú)油漆、氧化皮、干結(jié)的耦合劑或任何其他引起耦合失效、阻礙探頭移動(dòng)及引起檢測(cè)誤判的異物。6在檢測(cè)準(zhǔn)備階段（包括系統(tǒng)校準(zhǔn)和靈敏度設(shè)置）和鍛件檢測(cè)階段，應(yīng)使用相同型號(hào)的6T/CSTM01180.3-2024（可含防腐蝕劑和/或軟化劑等12Ra≤12.5μm3或更Ra≤6.3μm。當(dāng)鍛件表面狀態(tài)較差時(shí)，可使用噴丸、噴砂或研磨的方法加以改善，以確保聲波良好1的檢測(cè)。檢測(cè)溫度應(yīng)符合如下要求：a）采用常溫探頭和耦合劑時(shí)，鍛件表面溫度范圍應(yīng)為0℃～60℃；b）校準(zhǔn)試塊和對(duì)比試塊與被檢鍛件的溫度差應(yīng)控制在±14℃之內(nèi)；若檢測(cè)前預(yù)測(cè)鍛件溫度超出上述范圍，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)備的適用性以及檢測(cè)的可操作性和可靠性；若檢測(cè)過(guò)程中鍛件溫度變化超出上述范圍，應(yīng)評(píng)價(jià)溫度變化對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。系統(tǒng)校準(zhǔn)一般要求TCG校準(zhǔn)。在進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)時(shí)，對(duì)于四個(gè)校準(zhǔn)種類，均應(yīng)選用近似相等聲程的校準(zhǔn)試塊。聲速校準(zhǔn)對(duì)扇掃描進(jìn)行聲速校準(zhǔn)時(shí)，使用刀形試塊（或半圓試塊）（23），使聲束R1、R2同心圓的交界處，調(diào)節(jié)儀器角度指針至設(shè)置的扇掃描范圍中心角度（30°～70°-30°～30°則調(diào)節(jié)角度指0°），前后移動(dòng)探頭找到兩個(gè)同心圓弧面的最大反射回波，利用閘門分別套住回波，儀器根據(jù)兩個(gè)回波的時(shí)間差計(jì)算出聲速。（延時(shí)校準(zhǔn)（或延遲塊）（或延遲塊等（或延遲塊磨損以及耦合劑等因素均會(huì)影響延時(shí)結(jié)果。延時(shí)校準(zhǔn)用以消除理論延時(shí)與實(shí)際延時(shí)的差異。對(duì)扇掃描進(jìn)行延時(shí)校準(zhǔn)時(shí)，儀器設(shè)置“聲程”校準(zhǔn)模式，使用刀形試塊（或半圓試塊）（2R1“校準(zhǔn)”使扇掃中R1值相等?！吧疃取保?），通過(guò)儀器“校準(zhǔn)”H值相等。90%。T/CSTM01180.3-2024ACG校準(zhǔn)ACG校準(zhǔn)通過(guò)儀器對(duì)相同聲程、不同角度處相同尺寸反射體回波的增益補(bǔ)償，使之達(dá)到相同幅值（80%）的一條直線。ACG校準(zhǔn)時(shí)，使用刀形試塊（或半圓試塊）（23）并使聲R1R1TCG校準(zhǔn)TCG校準(zhǔn)通過(guò)儀器對(duì)不同深度處相同尺寸反射體回波的增益補(bǔ)償，使之達(dá)到相同幅值（80%）的一條直線。TCG校準(zhǔn)時(shí)，使用橫孔試塊（5），前后移動(dòng)探頭并利用閘門分3TCG曲線。TCG校準(zhǔn)時(shí)，使用平底孔試塊（6），前后移動(dòng)探頭并利用閘門3TCG曲線。TCG6dB。靈敏度設(shè)置靈敏度設(shè)置步驟如下：當(dāng)量波高進(jìn)行的靈敏度設(shè)置：對(duì)于線掃描檢測(cè)和扇掃描檢測(cè)，將近似相等聲程對(duì)比80%作為基準(zhǔn)靈敏度；當(dāng)量直徑進(jìn)行的靈敏度設(shè)置：對(duì)于線掃描檢測(cè)和扇掃描檢測(cè)，將最大深度的人工傷V型槽VV型槽腰寬度的增益作為檢測(cè)靈敏度。250mm，ACGTCG校準(zhǔn)應(yīng)在與檢測(cè)面曲率相同或相近（即（0.9～1.5）倍鍛件曲率范圍內(nèi)）的對(duì)比試塊上進(jìn)行。2dB時(shí)，可不進(jìn)行補(bǔ)償。檢測(cè)6dB。100%的覆蓋掃查，且相10%的重疊。8質(zhì)量等級(jí)8T/CSTM01180.3-2024除非供需雙方另有協(xié)議，鐵素體-馬氏體鋼鍛件、奧氏體以及奧氏體-鐵素體不銹鋼鍛123所示。注：不同質(zhì)量等級(jí)可以應(yīng)用于同一鍛件不同部位的檢測(cè)評(píng)級(jí)。鍛件中未出現(xiàn)一個(gè)波高超過(guò)基準(zhǔn)靈敏度的當(dāng)量腰寬顯示；13mm50%基準(zhǔn)靈敏度的當(dāng)量腰寬顯示。1鐵素體-馬氏體鋼鍛件的質(zhì)量等級(jí)、記錄水平和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)線掃描檢測(cè)扇掃描檢測(cè)參數(shù)質(zhì)量等級(jí)參數(shù)質(zhì)量等級(jí)12341234記錄水平當(dāng)量面積/mm2＞50＞20＞7＞3記錄水平當(dāng)量直徑/mmb＞0.8＞3＞0.8＞3＞0.4＞0.8底波降低系數(shù)≤0.1≤0.3≤0.5≤0.6驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)單個(gè)點(diǎn)狀缺陷的當(dāng)量面積/mm2≤113≤50≤20≤7驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)a單個(gè)的缺陷的當(dāng)量直徑/mm≤3≤12≤3≤12≤1.6≤3長(zhǎng)條或密集點(diǎn)狀缺陷的當(dāng)量面積/mm2≤50≤20≤7≤3長(zhǎng)條或密集點(diǎn)狀缺陷的當(dāng)量直徑/mm≤0.8≤3≤0.8≤3≤0.4≤0.8r的算法為：式中：nnFo,nnt≥60mmn=1t＜60mmn=2。如果底波衰減系數(shù)超過(guò)記錄水平，應(yīng)對(duì)疑似缺陷處做進(jìn)一步檢測(cè)。a以Φ3mm橫孔為準(zhǔn)。b扇掃描檢測(cè)不適用于質(zhì)量等級(jí)1。2奧氏體和奧氏體-鐵素體不銹鋼鍛件線掃描檢測(cè)的質(zhì)量等級(jí)、記錄水平和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鍛件厚度t/mm當(dāng)量面積的記錄水平/mm2驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)單個(gè)缺陷的當(dāng)量面積/mm2長(zhǎng)條或密集缺陷的當(dāng)量面積/mm2質(zhì)量等級(jí)1t≤75＞20≤50≤2075＜t≤250＞50≤95≤50250＜t≤400＞154≤283≤154t＞400底波損失80%的指示底波完全損失的指示質(zhì)量等級(jí)2t≤75＞7≤20≤775＜t≤250＞20≤50≤20250＜t≤400＞50≤95≤50400＜t≤600＞95≤177≤95t＞600底波損失80%的指示使底波完全損失的指示T/CSTM01180.3-2024質(zhì)量等級(jí)3t≤75＞3≤7≤375＜t≤250＞7≤20≤7250＜t≤400＞20≤50≤20400＜t≤600＞50≤95≤50t＞600底波損失80%的指示底波完全損失的指示注：底波完全損失是指底波小于正常底波幅度的5%或底波小于等于草狀回波。表3奧氏體和奧氏體-鐵素體不銹鋼鍛件扇掃描檢測(cè)的記錄水平和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鍛件厚度t/mm當(dāng)量直徑記錄水平/mm驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)單個(gè)缺陷的當(dāng)量直徑/mm長(zhǎng)條或密集缺陷的當(dāng)量直徑/mmt≤75＞0.4≤1.6≤0.4＞0.8≤3≤0.875＜t≤250＞0.8≤3≤0.8＞3≤12≤3250＜t≤400＞3≤12≤3＞12≤48≤12注1：厚度大于400mm鍛件的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)由供需雙方協(xié)商決定；注2：以Φ3mm橫孔為準(zhǔn)。檢測(cè)記錄要求檢測(cè)記錄要求如下：123的要求；0.8mm當(dāng)量腰寬的回波信號(hào)。檢測(cè)報(bào)告檢測(cè)報(bào)告至少應(yīng)包括如下內(nèi)容：委托單位；本文件編號(hào)；被檢工件：名稱、編號(hào)、規(guī)格、材質(zhì)和熱處理狀況等；檢測(cè)設(shè)備：儀器型號(hào)及編號(hào)、掃查裝置包括編碼器、試塊、耦合劑；檢測(cè)條件：檢測(cè)工藝卡編號(hào)、探頭參數(shù)及楔塊選擇、掃查方式、聚焦法則的設(shè)定、檢測(cè)使用的波型、檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)置、角度增益修正文件