超声波探伤检测规范

超声波探伤检测规范

一．目的

对回转支承产品配套使用的毛坯内部质量进行超声波探伤检测，以确保产品质量。

二．范围

所有进厂回转支承毛坯（包括50Mn和42CrMo材料）

三． 检测标准

检验方法依据GB/T 6402-2008≤钢锻件超声检测方法≥的规定进行检验，标准GB/T 6402-2008适用于脉冲反射式超声波检验法对厚度或直径大于100mm的碳钢及低合金钢一般锻件的超声波检测。

四． 检测条件及探伤方法

（1） 环形毛坯锻件接触法检验时，一般在粗加工完成后，锻件表面粗糙度Ra值应小于3.2um，表面应平整，无影响声耦合的氧化皮，赃物等附着物，并满足检验要求；

（2） 在探头与检测面之间，应使用合适的耦合剂；

（3） 根据锻件加工工艺，环形毛坯主要探测面为外圆百分之百检测，辅助探测为上下端面；

（4） 扫查方式为手工扫查，探头在检测面的扫查间距，应保证有15％的声束覆盖；

（5） 扫查速度即探头相对锻件的移动速度，应在150mm/s以下；

（6） 在毛坯粗加工到要求的表面粗糙度时，从毛坯外圆面及上下端面进行100％的扫查，同时为了避免耦合层厚度的影响，也进行变换探头频率探

测，以便检测出缺陷。

a) 探头频率选择

频率选择：对于毛坯厚度较小时，应选择较大的探头频率以提高其检测分辨力，毛坯厚度较大时，应选择较小的探头频率以提高其穿透能力。

b) 检验方案

1、 对于客户明确要求的毛坯，进行全检。

2、 对于三个车间直径较大的毛坯，都进行一定数量的抽检探测，其满足的比例为：

3、在实际操作过程中，对发现内部有质量缺陷的毛坯提供的毛坯进行加严检验。

五、合格判定 尺寸范围 批量 检验水平 样本量字码 一般检验 加严检验 放宽检验抽样比例 抽样比例 抽样比例1200≤D<1400 S<10 S-3 A 20％ 40％ 20％

10≤S <50 S-3 B 10％ 20％ 10％

50≤S <150 S-3 C 5％ 10％ 5％

150≤S<300 S-3 D 5％ 10％ 5％

S≥300 S-3 E 5％ 10％ 5％

1400≤D<1800 S<10 S-3 F 60％ 60％ 50％

S≥10 S-3 G 50％ 40％ 30％

D≥1800 S<10 S-3 H 90％ 100％ 50％ S≥10

（1）在探伤过程中，对发现有缺陷的毛坯，及时将其缺陷孔当量和缺陷实际位置计算出来，并记录备案，及时将其反馈于部门领导及车间与供应部门。

（2）当缺陷孔当量小于Φ2mm时，按照国标GB/T 6402-2008其毛坯不做废品处理，仍按正常工序加工，但及时对其进行追踪，观察其加工过程中的情况，将其型号、编号，及有关缺陷情况进行记录，以备案。

（3）当缺陷孔当量大于Φ2mm时，直接按照废品处理。

锻件超声波探伤

一、锻件加工及常见缺陷

1．锻件的加工方式大致分为镦粗、拔长和滚压。镦粗是锻压力施加于坯料的两端，形变发生在横截面上。拔长是锻压力施加于坯料的外圆，形变发生在长度方向。滚压是先镦粗坯料，然后冲孔再插入芯棒并在外圆施加锻压力。滚压既有纵向形变，又有横向形变，其中镦粗主要用于饼类锻件，拔长主要用于轴类锻件，而筒类锻件一般先镦粗后冲孔再镦压。

2．锻件缺陷可分为铸造缺陷、锻造缺陷与热处理缺陷。铸造缺陷主要有：缩孔残余、疏松、夹杂、裂纹等。锻造缺陷主要有：折叠、白点、裂纹等。热处理缺陷主要有裂纹等。其常见缺陷有：

（1） 缩孔残余：是铸锭中的缩孔在锻造时切头量不足残留下来的。多见于锻件的端部。容积大而集中的孔洞，一般位于横截面中心，且具有较大的体积和轴向延伸长度

（2） 疏松：是钢锭在凝固收缩时形成的不致密和孔穴，锻造时因锻造比不足而未全熔合，主要存在于钢锭中心及头部。以原钢锭中心及头部出现居多，单个尺寸较小，但往往呈现区域性弥散分布

（3）夹杂：有内在夹杂、外来非金属夹杂和金属夹杂，内在夹杂主要集中于钢锭中心及头部，非金属夹杂物尺寸较大，常混杂于钢锭下部，金属夹杂物由于冶炼时外加铁合金较多或尺寸较大所致，或者浇注时金属飞溅或异形金属落入铸模未被融合而形成的缺陷。

（4） 裂纹有铸造裂纹、锻造裂纹和热处理裂纹等。奥氏体钢轴心晶间裂纹就是

铸造引起的裂纹。锻造和热处理不当，会在锻件表面或心部形成裂纹。常出现于锻件心部或截面变化处。

（5）白点是锻件含氢量过高，锻后冷却过快，钢中溶解的氢来不及逸出，造成应力过大引起的开裂。白点主要集中于锻件大截面中心。合金总量超过3.5∽4.0％和含Cr、Ni、Mn的合金钢大型锻件容易产生白点。白点在钢中总是成群出现。

3．其常见缺陷波形特征为：

（1）白点：缺陷为林状波，波峰清晰，尖锐有力，伤波出现位置与缺陷分布相对立，探头移动时，伤波切换，变化不快，降低灵敏度时伤波下降较底波慢，白点对底波反射次数影响较大，可能使底波消失，提高灵敏度时底波次数无明显增加，圆周多次探伤，探伤波形均相类似。纵向探伤时，伤波不会延续到锻坯端头。17CrNiMo易形成白点。

（2）缩孔：伤波反射强烈，波底宽大或束状，在主伤波附近常伴有小伤波，对底波形影响严重，常使底波消失，圆周多处伤波基本类似，常出现在冒口端或垫节处。

（3）疏松：锻件中疏松在低灵敏度时，伤波很低或无底波，提高灵敏度后才呈现典型的疏松波形，中心疏松多出现在心部。一般疏松出现在始波与底波之间，有一定的影响，但影响不大，随着灵敏度的提高，底波次数有明显增加，铸件中的疏松对声波有显著的吸收和散射作用，常使底波显著减少甚至使底波消失，严重疏松既无伤波也无底波，探头移动时会出现波峰很低的蠕动波。

（4）夹杂物①单个夹杂物：单个夹杂物伤波为单一脉冲或者伴有小伤波的单个脉冲，波峰圆钝不清晰，伤波幅度显高，但对底波及反射次数影响不大。②微性夹杂物：分散性夹杂物，伤波为多个，有时呈现林状波，但波顶圆钝不清晰，波形

分杈，伤波较高，但对底波及底波多次反射次数影响较小，移动探头时伤波变化比白点快。

（5）缩孔残余：伤波幅度强，出现在工件芯部，沿轴向探伤时，伤波具有连续性，由于缩孔锻造变形，圆周各处伤波幅度差别较大，缺陷使底波严重衰减，甚至消失。

（6）偏析：①锭形偏析；在通常探伤灵敏度常常无伤波，提高灵敏度后才有环状的伤波出现，对底波的反射次数无明显的影响，随着探伤灵敏度的提高，底波反射次数明显增加。②点状偏析：声学反射特性较好，波形介于草状波与林状波之间，伤波出现位置与偏析点的分布有关。

（7）晶粒粗大：典型草状波丛集如密生草状，伤波模糊不清晰，波与波之间难于分辨，移动探头时，伤波跳动迅速，通常探伤灵敏度底波次数很少，无伤波，提高灵敏度后底波次数无明显增多，在一次底波前出现草状波，改换低频率探伤，底波次数明显增多或恢复正常，一般不出现草状波。

（8）横向裂纹：轴类工件中的横向内裂纹直探头探伤，声束平行于裂纹时，既无底波又无伤波，提高灵敏度后出现一系列小的伤波，当探头从裂纹处移开时，则底波多次反射恢复正常，斜探头轴向移动探伤和直探头纵向贯穿入射，都出现典型的裂纹波形，即伤波反射强烈，波底变宽，波峰分枝成束状。斜探头移向裂纹时，伤波向始波移动，反之向远离始波方向移动。

（9）中心锻造裂纹：伤波为芯部的强脉冲，圆周方向移动探头时，伤波幅度变化较大时强时弱，底波次数很少或者消失。

（10）纵向内裂纹：轴类锻件中的纵向内裂纹，直探头圆周探伤时，声束平行于裂纹时，既无底波又无伤波，当探头转动90°时，伤波最强呈现裂纹波形，有时会

出现裂纹二次反射，一般无底波，底波与伤波出现特殊的变化规律。

4．常见缺陷基本判定：

（1）波形尖锐，单峰，无草状波，信噪比大于20dB，位置不固定，密集程度不固定，缺陷为夹杂，气孔等造成的分层。

（2）尖锐，多峰（林状），少量草状波，信噪比大于15dB，固定轮辋中部，周向连续疑似白点。

（3）圆钝单峰，少量草状波，信噪比大于15dB，不固定，夹杂，气孔等体积状缺陷。

（4） 尖锐，大量草状波，草状波显指数下降，信噪波极差，不固定，周向连续，粗晶。

5、常见缺陷分析：

（1）根据缺陷分布特征分析缺陷的性质：

①偏析，疏松，夹杂物等缺陷，经锻压成平面状分布，且一般均与锻压方向垂直，即与轴线方向平行。

②大型转子轴和其他轴类的非受力端是容易存在缩孔的部位，轴的中心与端部夹杂物较多

③截面变化的过渡区域及最终停锻部位易产生裂纹

④白点易在镍络镆钢等合金元素中出现，奥氏体钢一般不会产生白点，在工件截面尺寸最大处出现白点的可能性最大。

⑤由钢锭锻压成型工艺可知，偏析有浇注温度过高，浇注速度太慢引起，冷却太快易产生缩孔和疏松，铸模的不溶物质易在钢锭中形成夹杂物，冷却或锻造工艺不当导致裂纹产生

⑥大面积缺陷有可能使探伤图形中得不到工件底面回波，若缺陷离工件探测面较近，则能得到缺陷的多次反射波。

（2）根据加工工艺分析缺陷性质

焊接过程中可能产生气孔、夹渣、未熔合、未焊透和裂纹等缺陷，铸造过程中可能产生气孔、缩孔、疏松和裂纹等缺陷。锻造过程中可能产生夹层、折叠、白点和裂纹等缺陷。

（3）根据缺陷特征分析缺陷性质

对于平面形缺陷:在不同的方向上探测，其缺陷回波高度显著不同，在垂直于缺陷方向探测，缺陷回波高，在平行于缺陷方向探测，缺陷回波低，甚至无缺陷回波。一般的裂纹、夹层、折叠等缺陷就属于平面形缺陷。

对于点状缺陷:在不同的方向探测，缺陷回波无明显变化。一般的气孔、小夹渣等属于点状缺陷。

对于密集形缺陷:缺陷波密集互相彼此，在不同的方向上探测，缺陷回波情况类似。一般白点、疏松、密集气孔等密集形缺陷。

（4） 根据缺陷波形分析缺陷性质

缺陷波形分为静态波形与动态波形两大类。静态波形指探头不动时缺陷波的高度、形状和密集程度。动态波形是指探头在探测面上的移动过程中，缺陷波的变化情况。

a) 静态波形

缺陷内含物的声阻抗对缺陷回波的高度有较大的影响，白点、气孔等内含气体声阻抗很小，反射回波高。非金属或金属夹渣声阻抗较大，反射点回波低。另外不同类型缺陷反射波的形状也有一定的差别。例如：气孔或夹渣，气孔表面较平滑，