航空鋁鍛件超聲波探傷說明

航空鋁鍛件超聲波探傷說明書

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1適用范圍

1.1本說明書適用于航空鋁鍛件內部缺陷的超聲波檢查。

1.2根據按設計圖紙規定的探傷部位和驗收級別可按本說明書規定制定出具體鍛件的探傷圖表供檢驗人員使用。

1.3對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,由設計、冶金、探傷人員共同協商、采取工藝措施或按4.2.4條規定的特殊方法進行檢查。

1.4鍛件應在淬火之后按本說明書進行檢查。

2要求

2.1儀器

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

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(個別情況可采用2.5MHz或10MHz),探頭的其它性能應符合HB/Z59-81的有關規定。

2.2.2雙晶探頭主要用來檢查薄工件或近表面缺陷,該探頭的上下盲區用規定的試塊(圖2)經測量均不得超過2.5mm。如果下盲區大于2.5mm應進行雙面探傷,頻率應采用5MHz(個別情況亦可采用2.5MHz或10MHz)。對于每個雙晶探頭都要用規定的試塊作出相應的距離--振幅曲線。探頭的工作范圍(圖1X1--X2之間的距離)應選擇在距離--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濕劑,水可以采用加溫至60℃再冷卻到室溫或靜置數小時的方法進行除氣處理。

接觸法的耦合劑一般可以采用機油,對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單,可用適當的機械傳動機構,使探頭相對鍛件移動進行檢查。對于形狀比較復雜的截面可用支撐管進行檢查,以便使探頭移動靈活。支撐管與探頭要配合緊密,不得松動,以免改變聲束方向。

2.5參考標準試塊

參考標準試塊一般可分三種類型。

2.5.1第一種可用來校驗儀器或探頭的性能,在對形狀比較規則的部位進行探傷時,可用于調整儀器靈敏度及評定缺陷,具體要求見HB/Z59-81(附錄B)。

2.5.2第二種是用來對形狀比較復雜的部位探傷用的試塊,這種試塊的形狀、表面狀態、材料牌號與熱處理狀態等應完全與受檢件一致。

2.5.3雙晶探頭用的對比試塊,可用于檢驗儀器與探頭的上下盲區,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作為缺陷評定試塊(見圖2)。

圖2 雙晶探頭參考標準試塊

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

⑵試塊材料LC4,熱處理狀態:淬火人工時效,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、無凹坑、疤痕、飛邊,表面光潔度不好的要進行打磨或加工。

3驗收標準

用于航空鋁鍛件的超聲波探傷共分AA、A和B三個級別,對飛機鍛件一般采用A、B兩個級別,具體規定如下。

3.1表1所列為容許缺陷:

表 1 mm

*為記錄孔.

3.2在按任何一級進行檢驗時,在規定的靈敏度下如果出現雜亂信號或一次底反射波高有大于幾何形狀相同的正常材料的50%的變動時,需進行材料的冶金分析以確定其原因,對該材料的驗收與否的判據應以冶金分析的結果為依據。

4檢驗方法

4.1水浸法

4.1.1水層距離的調整,首先要使受檢件的底波出現在兩次界面波前面,同時滿足HB/Z59-81附錄C的要求。

4.1.2靈敏度調整要用與工件厚度相同平底孔埋藏深度的參考標準試塊，按所要求的標準孔將回波高度調到滿刻度的80%,在選擇試塊時,如無相同平底孔埋藏深度的試塊,要按內插法選擇,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“↓”表示。對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靈敏度調整采用兩個試塊,一個試塊的平底孔埋藏深度與上盲區(表面加工余量)相同,另一個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,并且回波高度調到滿刻度的80%,亦可增加5-10dB的靈敏度余量。

4.2.2熒光屏上標距的調整:在熒光屏上往往看不到探頭的界面回波,所以要一個標準試塊調整熒光屏的標距。例如,用一個平底孔與底面距離為20mm的試塊,在熒光屏上顯示出兩個回波(平底孔回波和底波)的距離為4個格,那么每個小格代表5mm。此時如檢查30mm厚的鍛件,將底波調到8處,聲波入射到工件的入射點就應在2處,如圖3所示。

圖3 雙晶探頭在熒光屏L的定標

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。在掃描過程中,要使探頭隔聲層的分開線盡可能與鍛件流線方向一致,探頭移動方向如圖4所示。

圖4 雙晶探頭移動方向

4.2.4對于形狀較復雜的部位,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,可以根據具體情況進行靈敏度補償,補償量大小可用相同金屬聲程試塊底波比來確定。

5標記、記錄與報告

5.1經超聲波檢查合格的鍛件要用經批準的方法打上檢查者的印記,不合格的鍛件不打印記,但要劃出明顯的標記分開保管。

5.2記錄

受檢件檢查后均應作詳細記錄,內容包括受檢件名稱、圖號、爐批號、材料牌號、熱處理狀態、生產日期、生產廠、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報告

檢查結果應發出試驗報告,有缺陷的鍛件要標明鍛件的編號。

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附加說明:

本標準由621研究所提出。

本標準由松陵機械公司起草。

本標準主要起草人曹東旭、汪景芬。

相關標準：

HB/Z59--81《航空金屬材料及零件超聲縱波探傷說明書》。

航空工業部1984-01-21發布 1984-05-01實施