中華人民共和國(guó)航空工業(yè)部指導(dǎo)性技術(shù)文件

                                                          HB/Z 74--83

                          航空鋁鍛件超聲波探傷說(shuō)明書(shū)

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1適用范圍

1.1本說(shuō)明書(shū)適用于航空鋁鍛件內(nèi)部缺陷的超聲波檢查。

1.2根據(jù)按設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的探傷部位和驗(yàn)收級(jí)別可按本說(shuō)明書(shū)規(guī)定制定出具體鍛件的探傷圖表供檢驗(yàn)人員使用。

1.3對(duì)于曲率較大的部位一般不檢查,有特殊要求的帶曲率的部位,由設(shè)計(jì)、冶金、探傷人員共同協(xié)商、采取工藝措施或按4.2.4條規(guī)定的特殊方法進(jìn)行檢查。

1.4鍛件應(yīng)在淬火之后按本說(shuō)明書(shū)進(jìn)行檢查。

2要求

2.1儀器

    超聲波探傷儀頻率至少包括2--5MHz。儀器的其它性能應(yīng)符合HB/Z59-81《航空金屬材料零件超聲縱波探傷說(shuō)明書(shū)》的規(guī)定。

2.2探頭

   在鋁鍛件超聲波探傷中主要采用水浸縱波直探頭和雙晶探頭,亦可由供需雙方共同商定采用接觸法縱波直探頭和橫波探頭。

2.2.1水浸縱波直探頭可采用一般的非聚焦探頭,頻率通常用5MHz(個(gè)別情況可采用2.5MHz或10MHz),探頭的其它性能應(yīng)符合HB/Z59-81的有關(guān)規(guī)定。

2.2.2雙晶探頭主要用來(lái)檢查薄工件或近表面缺陷,該探頭的上下盲區(qū)用規(guī)定的試塊(圖2)經(jīng)測(cè)量均不得超過(guò)2.5mm。如果下盲區(qū)大于2.5mm應(yīng)進(jìn)行雙面探傷,頻率應(yīng)采用5MHz(個(gè)別情況亦可采用2.5MHz或10MHz)。對(duì)于每個(gè)雙晶探頭都要用規(guī)定的試塊作出相應(yīng)的距離--振幅曲線。探頭的工作范圍(圖1 X1--X2之間的距離)應(yīng)選擇在距離--振幅曲線靈敏度比較高并且較平滑的部分。

                             圖1 雙晶探頭距離--振幅曲線

2.3耦合劑

    可用清潔水作為水浸法的耦合劑,水中加入防腐劑和潤(rùn)濕劑,水可以采用加溫至60℃再冷卻到室溫或靜置數(shù)小時(shí)的方法進(jìn)行除氣處理。

    接觸法的耦合劑一般可以采用機(jī)油,對(duì)表面光潔度較差的可以采用水玻璃、油膏等。

2.4檢查裝置

    如果鍛件或檢查部位幾何形狀簡(jiǎn)單,可用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu),使探頭相對(duì)鍛件移動(dòng)進(jìn)行檢查。對(duì)于形狀比較復(fù)雜的截面可用支撐管進(jìn)行檢查,以便使探頭移動(dòng)靈活。支撐管與探頭要配合緊密,不得松動(dòng),以免改變聲束方向。

2.5參考標(biāo)準(zhǔn)試塊

    參考標(biāo)準(zhǔn)試塊一般可分三種類(lèi)型。

2.5.1**種可用來(lái)校驗(yàn)儀器或探頭的性能,在對(duì)形狀比較規(guī)則的部位進(jìn)行探傷時(shí),可用于調(diào)整儀器靈敏度及評(píng)定缺陷,具體要求見(jiàn)HB/Z59-81(附錄B)。

2.5.2**種是用來(lái)對(duì)形狀比較復(fù)雜的部位探傷用的試塊,這種試塊的形狀、表面狀態(tài)、材料牌號(hào)與熱處理狀態(tài)等應(yīng)完全與受檢件一致。

2.5.3雙晶探頭用的對(duì)比試塊,可用于檢驗(yàn)儀器與探頭的上下盲區(qū),制作距離--振幅曲線,亦可用于作檢查薄鍛件和厚件近表面缺陷時(shí)作為缺陷評(píng)定試塊(見(jiàn)圖2)。

                     圖2  雙晶探頭參考標(biāo)準(zhǔn)試塊

注:⑴ ф0.8,ф1.2,ф2.0,ф3.2平底孔各一塊(或根據(jù)需要選其中任何孔徑).

  ⑵試塊材料LC4,熱處理狀態(tài):淬火人工時(shí)效,表面光潔度△6.

  ⑶公差按HB/Z 59-81要求.

2.6受檢件

    受檢部位的表面要清潔、光滑、無(wú)凹坑、**、飛邊,表面光潔度不好的要進(jìn)行打磨或加工。

3驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

    用于航空鋁鍛件的超聲波探傷共分AA、A和B三個(gè)級(jí)別,對(duì)飛機(jī)鍛件一般采用A、B兩個(gè)級(jí)別,具體規(guī)定如下。

3.1表1所列為容許缺陷:

                                表 1                           mm

        * 為記錄孔.

3.2在按任何**進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí),在規(guī)定的靈敏度下如果出現(xiàn)雜亂信號(hào)或一次底反射波高有大于幾何形狀相同的正常材料的50%的變動(dòng)時(shí),需進(jìn)行材料的冶金分析以確定其原因,對(duì)該材料的驗(yàn)收與否的判據(jù)應(yīng)以冶金分析的結(jié)果為依據(jù)。

4檢驗(yàn)方法

4.1水浸法

4.1.1水層距離的調(diào)整,首先要使受檢件的底波出現(xiàn)在兩次界面波前面,同時(shí)滿(mǎn)足HB/Z59-81附錄C的要求。

4.1.2靈敏度調(diào)整要用與工件厚度相同平底孔埋藏深度的參考標(biāo)準(zhǔn)試塊，按所要求的標(biāo)準(zhǔn)孔將回波高度調(diào)到滿(mǎn)刻度的80%,在選擇試塊時(shí),如無(wú)相同平底孔埋藏深度的試塊,要按內(nèi)插法選擇,而不得用外推法(例如:檢查57mm厚的鍛件可用60mm平底孔埋藏深度的試塊,而不能用55mm厚的試塊)。

4.1.3調(diào)好靈敏度以后用裝有支撐管的探頭在鍛件表面上掃查,在掃查過(guò)程中,一定注意使聲束始終垂直于鍛件表面,掃查間距不得大于探頭有效直徑的一半,掃查速度不大于3m/min。入射方向在探傷圖表中用箭頭符號(hào)“↓”表示。對(duì)于局部掃查的范圍用“_П_П_П_”表示。

表示。

4.2雙晶探頭接觸法

4.2.1靈敏度調(diào)整采用兩個(gè)試塊,一個(gè)試塊的平底孔埋藏深度與上盲區(qū)(表面加工余量)相同,另一個(gè)試塊的平底孔埋藏深度與試塊厚度相同,以其中較高靈敏度作為探傷的起始靈敏度,并且回波高度調(diào)到滿(mǎn)刻度的80%,亦可增加5-10dB的靈敏度余量。

4.2.2熒光屏上標(biāo)距的調(diào)整:在熒光屏上往往看不到探頭的界面回波,所以要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試塊調(diào)整熒光屏的標(biāo)距。例如,用一個(gè)平底孔與底面距離為20mm的試塊,在熒光屏上顯示出兩個(gè)回波(平底孔回波和底波)的距離為4個(gè)格,那么每個(gè)小格代表5mm。此時(shí)如檢查30mm厚的鍛件,將底波調(diào)到8處,聲波入射到工件的入射點(diǎn)就應(yīng)在2處,如圖3所示。

                   圖3 雙晶探頭在熒光屏L的定標(biāo)

4.2.3雙晶探頭的入射方向與掃查范圍的表示與4.1.3條相同,掃查速度不大于1.5m/min,掃查間距不大于探頭直徑的一半。在掃描過(guò)程中,要使探頭隔聲層的分開(kāi)線盡可能與鍛件流線方向一致,探頭移動(dòng)方向如圖4所示。

                         圖4 雙晶探頭移動(dòng)方向

4.2.4對(duì)于形狀較復(fù)雜的部位,例如,上下表面不平行、曲面等,盡量用雙晶探頭,在曲面上探頭表面的形狀要磨成與工件表面一致。

4.2.5如果表面光潔度與試塊有明顯差別時(shí),可以根據(jù)具體情況進(jìn)行靈敏度補(bǔ)償,補(bǔ)償量大小可用相同金屬聲程試塊底波比來(lái)確定。

5標(biāo)記、記錄與報(bào)告

5.1經(jīng)超聲波檢查合格的鍛件要用經(jīng)批準(zhǔn)的方法打上檢查者的印記,不合格的鍛件不打印記,但要?jiǎng)澇雒黠@的標(biāo)記分開(kāi)保管。

5.2記錄

    受檢件檢查后均應(yīng)作詳細(xì)記錄,內(nèi)容包括受檢件名稱(chēng)、圖號(hào)、爐批號(hào)、材料牌號(hào)、熱處理狀態(tài)、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠、所用儀器、探頭、耦合劑、試塊、缺陷及部位圖、檢查日期和檢查者姓名。

5.3報(bào)告

    檢查結(jié)果應(yīng)發(fā)出試驗(yàn)報(bào)告,有缺陷的鍛件要標(biāo)明鍛件的編號(hào)。

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    附加說(shuō)明:

    本標(biāo)準(zhǔn)由621研究所提出。

    本標(biāo)準(zhǔn)由松陵機(jī)械公司起草。

    本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人曹東旭、汪景芬。

    相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：

    HB/Z 59--81《航空金屬材料及零件超聲縱波探傷說(shuō)明書(shū)》。

航空工業(yè)部1984-01-21發(fā)布                    1984-05-01實(shí)施