BSEN126803中文版铸件超声检测第3部分球墨铸铁件.docx

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BSEN126803中文版铸件超声检测第3部分球墨铸铁件

BSEN12680-3:

2003译文

目录

1范围

2规范性引用文件

3术语和定义

4一般要求

4.1订货信息

4.2检查范围

4.3允许缺陷的最大尺寸

4.4人员资格

．4.5壁厚分区

5检测方法

5.1通则

5.2材料

5.3设备，耦合剂，校准以及灵敏度

5.4铸件检测面要求

5.5检测方法

5.6检测报告

铸件超声检测

第3部分：

球墨铸铁件

1范围

本标准适用于应用脉冲反射法检测球墨铸铁件内部缺陷的方法。

本标准不涉及球墨铸铁球化率的超声检测。

本标准不包含穿透法。

注穿透法对球墨铸铁中缺陷的检测不敏感，仅在特殊的情况下使用。

（译者注：

穿透法主要用于形状适合的如板，片材，高衰减材料，薄壁件等。

）

2规范性引用文件

本标准在正文中引用了标注或未标注日期的下列相关标准。

凡标注日期的引用标准，其随后所有的修订或改版均不适用于本标准，除非在新版本也包括相应的内容（译者注：

应不包括勘误的内容）。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准（包括修订）。

EN583-1．无损检测—超声检测—第一部分：

一般要求

EN583-2，无损检测—超声检测—第二部分：

灵敏度和范围设定

EN583-3．无损检测—超声检测—第三部分：

穿透法

EN583-5．无损检测一超声检测一第五部分；不连续的特征和尺寸

EN1330-4．无损检测—术语—第四部分：

超声检测术语

EN12223．无损检测—超声检测—NO.1标准试块的规格

EN12668-1．无损检测—超声检测设备的特性和验证—第1部分：

仪器

EN12668-2，无损检测—超声检测设备的特性和验证—第2部分：

探头

EN12668-3．无损检测—超声检测设备的特性和验证—第3部分：

组合设备

EN27963，钢焊缝—超声焊缝检测用NO.2标准试块（IS07963:

1985）。

注参考书目中列举了在编制本标准时使用了参考文件，这些参考文件引用在本标准适当位置。

3术语和定义

本标准中的术语和定义符合EN1330-4的规定．

4一般要求

4.1订货信息

使用本标准时，供需双方必须规定下面内容（也可参见EN583-1）：

---铸件的检测区域、数量或比例。

---按表1以及表2的规定，铸件各个区域的质量等级。

---书面的检测方法要求。

4.2检测范围

在协议中应规定铸件的检测区域，以及这些区域的检测方法（如：

检测或扫查点和扫查方向）。

注应预先在铸件图中标明检测区域。

对于厚度在lOmm~500mm范围之外的铸件，其检测方法、记录限值、质量等级由供需双方商定。

4.3允许最大的缺陷尺寸

如无其它规定，则允许最大的缺陷尺寸将不超过表格1（缩孔）和/或表格2（夹渣）中给定的质量等级。

4.4人员资格

检测人员应符合EN473或其他相关标准要求，并持有相应考核机构颁发的资格证书。

4.5壁厚分区

壁厚分区见图1。

注壁厚分区按铸钢件最终使用尺寸划分（机加工后）。

5.检测方法

5.1通则

符合EN583-1，EN583-2，及EN583-3中给出的通则。

5.2材料

材料的超声检测适用性，可通过比较参考反射体回波高度（通常是第一次底波）和噪声信号来评价。

评价时应选择铸钢件具有代表性的区域，这些区域必须为平行的修整后的表面和涵盖整个厚度范围。

参考回波高度至少高出噪声信号6dB。

如果在检测的最大厚度探测到的最小平底孔或相当的横孔直径的回波高度不大于噪声信号6dB，则超声检测适用性低。

当信噪比小于6dB，所探测到的平底孔或横孔直径需在检测报告中说明，并经供需双方同意。

注如果采用距离增益尺寸法（DGS），可以采用直探头对材料的超声检测适用性进行判定。

具体方法如下：

关闭抑制，将底波调整到任一参考高度。

根据DGS曲线提高增益，使回波达到符合5.3.5.3中的参考高度，进一步的增加6dB，噪声信号不应该超过原参考高度。

如果必要，使用参考的反射体测试各个区域而不使用底波。

5.3设备，耦合剂，校准以及灵敏度

5.3.1超声检测仪

超声检测仪应符合EN12668-1的要求，并具备下列特性：

——范围调整，钢中纵波和横波,至少在10mm~2m内可连续选择；

——增益，调整范围在80dB以上，步进级每档不大于2dB，精度1dB；

——屏幕范围内的时基线性和垂直线性误差小于5%；

——可以匹配标称频率为0.5MHz到5MHz的脉冲反射法所用的单晶和双晶探头。

5.3.2探头和频率

探头和频率应符合EN12668-2的要求，不同点如下：

注1：

检测近表面区域，应使用双晶探头。

-斜探头角度范围在35度～70度。

频率范围0.5MHz～5MHz，最大声程100mm。

壁厚小于20mm和近表面的检测可以采用更高的频率。

注2：

检测近表面缺陷，推荐采用双晶探头和斜探头。

注3：

由于球墨铸铁和钢中的声速不同，因此实际折射角与标称折射角有差别。

如球墨铸铁中声速已知，折射角可以根据图2来确定。

图3表明了用两个相同的斜探头，满足实用精度的测量折射角的方法。

球墨铸铁中的声速也可以通过下面公式确定：

CC=3255×sinαc/sinαs

式中

Cc铸件中声速单位m/s；

αc铸件中折射角单位为度；

αs钢中折射角单位为度。

注4：

可以采用特殊的探头简化测量。

如：

纵波斜探头。

5.3.3校准超声检测设备

操作人员应根据EN12668-3的规定，定期校准超声检测设备。

5.3.4耦合剂

耦合剂应符合EN583-1标准，耦合剂应湿润检测表面并确保声波传播，在校准和检测中应使用同一种耦合剂。

注：

声波传播采用表面平行区域的一次或多次底波来校对。

5.3.5超声仪器校准

5.3.5.1综述

应用球墨铸铁参考试块进行校准，参考试块的厚度与铸件被检壁厚相当，在订货时应双方商定。

参考试块与铸件具有相同的声学特性和表面光洁度。

按照表3的要求，参考试块为平底孔或等效的横孔试块。

注：

下述公式用于平底孔和横孔的直径转换：

式中：

DQ——横孔直径，mm；

DFBH——平底孔直径，mm；

λ——波长，mm；

S——声程，mm。

这个公式仅适用于DQ≥2λ、S≥5倍近场长度、单晶探头。

在订货时也可以协商采用其他尺寸和类型的参考试块。

参考试块必须具有平行平面。

当使用钢的标准试块，必须考虑铸件与试块间的声速、衰减及表面光洁度的差异。

设备也可以根据球墨铸铁计算的DGS曲线【1】（见参考书目）校准，如果这样，不必使用参考试块，可以用铸件本体进行校准。

5.3.5.2范围调整

范围调整可以采用参考试块或标准试块。

如果铸件厚度已知并且表面平行，可以直接在铸件本体上调整和校准。

5.3.5.3灵敏度调整

通过合适的反射体的反射波调整灵敏度。

例如：

铸件底面，平底孔或横空参考试块，

符合EN12223中校准试块K1的圆弧面或符合EN27963校准试块K2的圆弧面。

当使用校准试块时，需要进行传输修正。

传输修正不仅要考虑耦合面的粗糙度，也要考虑对应面的粗糙度，厚度范围内的波高评估可以采用任何合适反射体的直径（单位mm）（参见5.3.5.1）。

注：

参考曲线可以替代参考试块，并调整到设备屏幕上。

为防止对信号的错误评价，应校正参考试块和铸件支架的声程差和声衰减。

5.3.6检测灵敏度

设备的检测灵敏度的设置，至少达到与5.5.3中要求的灵敏度。

5.4检测面要求

铸件被检表面要求参见EN583-1。

通过耦合，铸件的被检表面和探头可以充分接触。

注：

表面要求应在订货时达成一致，推荐采用标准EN583-1。

例如：

毛坯，喷砂，抛光或机加面。

5.5检测方法

5.5.1概述

根据铸件的形状以及铸件中缺陷的性质和位置，选择合适的探头及入射方向。

因此铸件制造和操作者应详细说明可行的检测程序。

最普遍的方法是使用是垂直入射，频率进行范围0.5到5MHz的压缩波探头。

可以使用单晶探头或双晶探头。

不适合使用压缩波探头的特殊的几何形状状况使用倾斜入射（斜探头）。

如特定用途的铸件需要特殊的检测要求，买方应向制造方提出相应的通知。

（译者注：

文中的压缩波就是纵波。

也就是0.5~5MHz的纵波直探头。

）

注：

更高的频率通常用于检测质量要求高且壁厚小的铸件。

所以指定检测区域，需系统的交叉扫查。

扫查根据协议指定区域时（参见4.2），扫查速度不应超过150mm/s。

5.5.2灵敏度设定

5.5.2.1最小灵敏度（检测灵敏度）

检测灵敏度设定方法是根据表3给定的平底孔或等效的横孔，调整反射波高度在被检厚度最大处不低于屏幕高度的40%。

当不能设定相应的最小灵敏度，则必须在检测报告中注明所能发现的最小平底孔。

这种情况下，需要买方和制造方通过进一步协商达成一致意见。

5.5.2.2扫查灵敏度

当扫查不连续的时候，提高增益，在屏幕上可见到噪声水平（扫查灵敏度）。

在表面质量如在局部的变化，灵敏度将会波动大的情况下，扫查灵敏废也不会低于最小灵敏度。

注通过使用可以调整底波下降的设备，同步观测底波（参见表4），有利于搜索不连续。

5.5.3缺陷分类

在铸件检测中，确定不是由于铸件的形状或耦合的影响出现的下列所示的缺陷，需要考虑并且评估。

---底波衰减；

---缺陷回波。

注各种缺陷可以单独或同时出现。

底波降低用底波下降的分贝数表示；

缺陷回波高度用平底孔或横孔直径表示。

（参见EN583-2）。

5.5.4缺陷的评定和记录

除非另有协议，所有底波降低或缺陷回波高度超过了表格4中给定的极限范围的波形需要评定，当它们的数值超过了表1和表2中给定的极限数值的75%需要记录，并且缺陷的位置需在检测报告中标明（参见5.6）．缺陷的位置可以用栅格、草图或相片进行描述。

同时存在符合表1和表格2的缺陷，则需买卖双方协商解决。

（译者注：

同一检测位置，同时出现表1和表2中的缺陷，需协商解决。

）

5.5.5记录缺陷的核查

存在记录缺陷的区域（参见5.5.4），应进一步对缺陷的类型、形状、尺寸和位置进行核查。

可以应用改变探头频率或用其它的检测方法进行核查，例如射线。

5.5.6不连续的尺寸

5.5.6.1综述

不连续性的尺寸测量方法在5.5.6.2以及5.5.6.3中给出，符合EN583-5。

注超声检测确定不连续性的尺寸精度，取决于一定前提条件下所应用的技术（例如，不连续性类型的识别，不连续性简单的几何形状，最适宜的不连续性的声束效果）。

在球墨铸铁中，这些前提条件经常是不存在的．

5.5.6.2不连续在基本平行于检测面方向的尺寸的测定

测定不连续在主要平行于检测面方向的尺寸，推荐使用声束在不连续位置上具有最小直径的探头。

通过不连续的回波高度（参见表4）根据表1记录测定的不连续尺寸。

在被检表面上移动探头，确定信号幅度减弱到最后的最大值之下6dB的点所标记不连续的区域。

（译者：

端点6dB法）

根据底波降低测定不连续尺寸。

在被检表面上移动探头，根据表4确定底波下降了12dB或20dB的点所标记不连续的区域。

两个示例中，标记的点尽可能的精确（例如，直探头的探头中心点，斜探头的入射点）。

将标记点连线，可以测量出不连续性的尺寸。

对于斜探头，应根据铸件的几何形状将不连续的边界点投影到铸件的检测面．

5.5.6.3不连续在壁厚方向的尺寸的测定

不连续在壁厚方向的尺寸的测定，应尽可能使用直探头在检测区域的相对方向上进行测量（参见图4）。

5.6检测报告

检测报告应至少包含下述信息：

---本标准相关部分（EN12680-3）；

---被检铸件的特征数据；

---检测范围；

---检测设备型号：

---探头型号；

---被检区域的相关检测技术：

---灵敏度设定的所有数据；

---超声检测适用性的详细资料；

---所记录的不连续性的特征信息（例如，底波降低、位置、壁厚方向的尺寸、长度、面积和平底孔直径等）及其位置的描述（草图或照片）；

---检测日期和检测人员签字。

．

特征

单位

质量等级

1

2

3

4

5

检测区域壁厚

mm

---

<50

50~200

>200

<50

50~200

>200

<50

50~200

>200

<50

≥50

占壁厚百分比

%

---

20

25

30

35

外层的最大不连续a,b

mm2

c

600

1000

1000

1000

2000

2000

---

---

---

---

---

内层的最大不连续

mm2

c

10000

15000

15000

15000

20000

30000

20000

---

---

---

---

不连续总面积占检测面的比例

%

c

10

15

15

15

20

20

15

20

30

30

40

a夹渣参见表2。

b外层参见图1。

c无超过表4限制的不连续。

译者注：

4级和5级中的“---”表示该项不用考虑，无限制。

表1允许不连续尺寸的最大值----体积型缺陷

表2允许不连续尺寸的最大值----夹渣

特征

质量等级

1

2

3

4

5

占壁厚百分比

（单位%）

a

10

15

20

20

a无超过表4限制的不连续。

表3超声检测适用性的要求单位mm

铸件被检区域的壁厚

根据5.2要求，可探测的最小平底孔

>10~20

3

>20~100

5

>100~250

8

>250~500

10

表4需要评估的超声波信号

铸件检测区域的壁厚

mm

底波衰减

最小值

dB

评估限值

根据5.2可探测的最小平底孔直径

mm

回波高度

高于噪声信号a

最小值

dB

>10~20

12

3

6

>20~100

20

5

>100~250

8

12

>250~500

10

a仅适用于因铸件的几何形状引起无底波的区域。

注：

1外层

2内层

t壁厚

at/3（最大值30mm）

图1壁厚分区

注：

a球墨铸铁中的折射角αc

b横波声速Ctrans单位m/s

c钢中标称折射角

d纵波和横波同时存在

图2已知斜探头的钢中标称折射角确定球墨铸铁中的标称折射角

αc=arc　tan（A/2t）

式中

αc铸件中的折射角

A信号最大时的斜探头间距

t壁厚

注：

1相同型号的斜探头

2探伤件或参考试块

图3应用斜探头测定球墨铸铁中的折射角

注

a扫查位置A

b扫查位置B

c扫查位置A时的波形

d扫查位置B时的波形

壁厚方向的尺寸d=t-（s1+s2）

式中

s1,s2声程

t壁厚

图4应用直探头测定不连续在壁厚方向上的尺寸

参考书目

1）略

2）EN473无损检测人员资格鉴定和认证-通则

3）EN1370铸造-目视比较法检查表面粗糙度

译文未全部采用了GB12604-1的术语。

为便于理解，译文中增加了部分译者的注释。

本中文版仅供参考，如有错误欢迎指正。

译者：

张钊骞SRIF2012-3-5