ICSCCSJ04

T/CSTM01180.3—2024鍛件缺陷檢測3Defecttestingofforgings-Part3：Phasedarrayultrasonictesting2024-10-31發布 2025-01-31實施中關村材料試驗技術聯盟發布T/CSTM01180.3-2024目 次前 言 1引 言 2范圍 3規范性引用文件 3術語和定義 3檢測人員 4檢測方法 4檢測設備 5試塊 5檢測條件 8系統校準 9靈敏度設置 1011 檢測 10質量等級 10檢測報告 12附錄A(規范性)橫孔與平底孔的等效換算關系 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：標準化文件的結構和起草規GB/T20001.4-20154部分：試驗方法標準》的規定起草。本部分為T/CSTM01180《鍛件缺陷檢測》的第3部分。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國材料與試驗標準化委員會綜合標準化領域委員會(CSTM/FC99)提出。本文件由中國材料與試驗標準化委員會綜合標準化領域委員會(CSTM/FC99)歸口。T/CSTM01180.3-2024引 言T/CSTM01180《鍛件缺陷檢測》擬由三部分構成：——1部分:——第2部分:渦流法。目的在于規定了鍛件表面和近表面渦流檢測方法和驗收標準。——第3部分:相控陣超聲法。目的在于規定了鐵素體—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的方法和驗收標準。T/CSTM01180.3-2024鍛件缺陷檢測第3部分：相控陣超聲法范圍本文件規定了鐵素體--鐵素體不銹鋼鍛件相控陣超聲檢規范性引用文件（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T12604.1 無損檢測術語超聲檢測GB/T32563 無損檢測超聲檢測相控陣超聲檢測方法JB/TJB/T

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

標引順序說明：w

1當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。檢測人員ISO9712相控陣超聲檢測人員應掌握金屬材料及其加工的基礎知識，熟悉所使用的檢測設備且具有實際檢測經驗。檢測方法檢測方法分類鍛件相控陣超聲檢測分為縱波檢測和橫波檢測兩類。縱波檢測縱波檢測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鍛件進行垂直入射縱波的線掃描檢測或扇掃描檢測。其中，縱波扇掃描檢測的最大掃描角度為±30°。400mm100%掃查。橫波檢測20.6的管形鍛件，可以進行周向扇掃描檢測，用以探測軸向缺陷。除非供需雙法另有協議，針對管形鍛件所要求的檢測種類，檢測應從聲束傳播的兩個相對方向進行，軸向檢測為向前2T/CSTM01180.3-2024和向后，周向檢測為順時針和逆時針。檢測設備設備組成儀器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缺陷進行定位、定量分析的A、B、C、S型顯示圖像數據。ACG校準（ACG修正）TCG校準（TCG修正）功能。探頭328個。JB/T11731要求。探頭的平均中心頻率、各晶片中心頻率、-6dB相對帶ISO18563.2規定，并經過校準。掃查裝置1mm。探頭位置的分辨力應滿足檢測工藝要求。掃查裝置可使用導向裝置，以確保探頭運動軌跡與規劃掃查軌跡相一致。試塊校準試塊校準試塊用于校準或評定相控陣超聲檢測設備。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位于試塊表面兩個圓弧的圓心。標引符號說明：R—試塊半徑（對應最大聲程W—試塊寬度；L—試塊右端的臺階長度，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位于試塊表面兩個圓弧的圓心。標引符號說明：4—試塊半徑（對應最大聲程；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。標引符號說明：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。標引符號說明：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。標引符號說明：H+20—試塊厚度；W—試塊寬度。

圖6平底孔試塊對比試塊用途對比試塊用于設置鍛件相控陣超聲檢測靈敏度。材質——被檢鍛件的多余長度部分；——與被檢鍛件同鋼種、同熱處理狀態的材料。形狀尺寸對比試塊應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：對比試塊中應包含能覆蓋整個檢測深度的反射體。橫波和縱波扇掃描檢測用對比試塊中的反射體為橫孔；縱波線掃描檢測用對比試塊中的反射體為平底孔。V3%6.4mm，取其中較小者；槽的長度為25.4mm。檢測條件鍛件表面無凹凸不平。鍛件掃查表面無油漆、氧化皮、干結的耦合劑或任何其他引起耦合失效、阻礙探頭移動及引起檢測誤判的異物。6在檢測準備階段（包括系統校準和靈敏度設置）和鍛件檢測階段，應使用相同型號的6T/CSTM01180.3-2024（可含防腐蝕劑和/或軟化劑等12Ra≤12.5μm3或更Ra≤6.3μm。當鍛件表面狀態較差時，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。檢測溫度應符合如下要求：a）采用常溫探頭和耦合劑時，鍛件表面溫度范圍應為0℃～60℃；b）校準試塊和對比試塊與被檢鍛件的溫度差應控制在±14℃之內；若檢測前預測鍛件溫度超出上述范圍，應通過實驗驗證設備的適用性以及檢測的可操作性和可靠性；若檢測過程中鍛件溫度變化超出上述范圍，應評價溫度變化對檢測結果的影響。系統校準一般要求TCG校準。在進行系統校準時，對于四個校準種類，均應選用近似相等聲程的校準試塊。聲速校準對扇掃描進行聲速校準時，使用刀形試塊（或半圓試塊）（23），使聲束R1、R2同心圓的交界處，調節儀器角度指針至設置的扇掃描范圍中心角度（30°～70°-30°～30°則調節角度指0°），前后移動探頭找到兩個同心圓弧面的最大反射回波，利用閘門分別套住回波，儀器根據兩個回波的時間差計算出聲速。（延時校準（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影響延時結果。延時校準用以消除理論延時與實際延時的差異。對扇掃描進行延時校準時，儀器設置“聲程”校準模式，使用刀形試塊（或半圓試塊）（2R1“校準”使扇掃中R1值相等。“深度”（4），通過儀器“校準”H值相等。90%。T/CSTM01180.3-2024ACG校準ACG校準通過儀器對相同聲程、不同角度處相同尺寸反射體回波的增益補償，使之達到相同幅值（80%）的一條直線。ACG校準時，使用刀形試塊（或半圓試塊）（23）并使聲R1R1TCG校準TCG校準通過儀器對不同深度處相同尺寸反射體回波的增益補償，使之達到相同幅值（80%）的一條直線。TCG校準時，使用橫孔試塊（5），前后移動探頭并利用閘門分3TCG曲線。TCG校準時，使用平底孔試塊（6），前后移動探頭并利用閘門3TCG曲線。TCG6dB。靈敏度設置靈敏度設置步驟如下：當量波高進行的靈敏度設置：對于線掃描檢測和扇掃描檢測，將近似相等聲程對比80%作為基準靈敏度；當量直徑進行的靈敏度設置：對于線掃描檢測和扇掃描檢測，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靈敏度。250mm，ACGTCG校準應在與檢測面曲率相同或相近（即（0.9～1.5）倍鍛件曲率范圍內）的對比試塊上進行。2dB時，可不進行補償。檢測6dB。100%的覆蓋掃查，且相10%的重疊。8質量等級8T/CSTM01180.3-2024除非供需雙方另有協議，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：不同質量等級可以應用于同一鍛件不同部位的檢測評級。鍛件中未出現一個波高超過基準靈敏度的當量腰寬顯示；13mm50%基準靈敏度的當量腰寬顯示。1鐵素體-馬氏體鋼鍛件的質量等級、記錄水平和驗收標準線掃描檢測扇掃描檢測參數質量等級參數質量等級12341234記錄水平當量面積/mm2＞50＞20＞7＞3記錄水平當量直徑/mmb＞0.8＞3＞0.8＞3＞0.4＞0.8底波降低系數≤0.1≤0.3≤0.5≤0.6驗收標準單個點狀缺陷的當量面積/mm2≤113≤50≤20≤7驗收標準a單個的缺陷的當量直徑/mm≤3≤12≤3≤12≤1.6≤3長條或密集點狀缺陷的當量面積/mm2≤50≤20≤7≤3長條或密集點狀缺陷的當量直徑/mm≤0.8≤3≤0.8≤3≤0.4≤0.8r的算法為：式中：nnFo,nnt≥60mmn=1t＜60mmn=2。如果底波衰減系數超過記錄水平，應對疑似缺陷處做進一步檢測。a以Φ3mm橫孔為準。b扇掃描檢測不適用于質量等級1。2奧氏體和奧氏體-鐵素體不銹鋼鍛件線掃描檢測的質量等級、記錄水平和驗收標準鍛件厚度t/mm當量面積的記錄水平/mm2驗收標準單個缺陷的當量面積/mm2長條或密集缺陷的當量面積/mm2質量等級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量等級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質量等級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的記錄水平和驗收標準鍛件厚度t/mm當量直徑記錄水平/mm驗收標準單個缺陷的當量直徑/mm長條或密集缺陷的當量直徑/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鍛件的驗收標準由供需雙方協商決定；注2：以Φ3mm橫孔為準。檢測記錄要求檢測記錄要求如下：123的要求；0.8mm當量腰寬的回波信號。檢測報告檢測報告至少應包括如下內容：委托單位；本文件編號；被檢工件：名稱、編號、規格、材質和熱處理狀況等；檢測設備：儀器型號及編號、掃查裝置包括編碼器、試塊、耦合劑；檢測條件：檢測工藝卡編號、探頭參數及楔塊選擇、掃查方式、聚焦法則的設定、檢測使用的波型、檢測系統的設置、角度增益修正文件