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1、JB/T 5440-XXXX: （征求意见稿）ICS 23.140 J72 备案号JB中华人民共和国机械行业标准JB/T 5441 代替 JB/T 5441-1991代替代替JB/T6431-1992代替代替JB/T6431-1992代替代替JB/T6431-1992容积式压缩机铸钢零件的超声波检测Ultrasonic examination of Cast steel parts for Displacement Compressor201-发布201-实施中华人民共和国工业和信息化部发布JB/T 5440-XXXXIJB/T 5441-XXXXI前 言本标准按 GB/T 1.1-2009
2、给出的规则起草。 本标准代替 JB/T 5441-1991 压缩机铸钢零件的超声波探伤 。与 JB/T 5441-1991 相比，主要技术内容变化如下： - 修改了范围； - 更新了规范性引用文件； - 增加了“术语和定义” ； - 增加了仪器水平线性误差的要求； - 修改了探头工作频率范围； - 增加了仪器和探头的组合频率与公称频率误差的要求； - 增加了检定周期内测定仪器和探头的组合性能的要求； - 修改了纵波直探头采用的标准试块； - 增加了检测工艺文件的要求； - 增加了检测场所和环境的要求； - 增加了超声波检测的一般程序； - 增加了检测时机及准备工作中对铸钢件加工面的要求； -
3、增加了铸钢件检测前进行可探性判断的要求； - 增加了检测过程中仪器和探头系统的复核的要求； - 补充了缺陷等级分类方式。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国压缩机标准化技术委员会（SAC/TC145）归口。 本标准起草单位：沈阳鼓风机集团股份有限公司 本标准主要起草人： 本标准所代替标准的历次版本发布情况： - JB/T 5441-1991。JB/T 5441-XXXX1容积式压缩机铸钢零件的超声波检测1 范围本标准规定了采用 A 型脉冲反射式超声波探伤仪进行检测的检测要求与方法、缺陷记录与等级分 类等。 本标准适用于采用手动、接触和脉冲回波型直射波和斜射波方法对容积式压缩机铸钢零
4、件和其他 类似铸钢件的超声波检测。 本标准不适用于奥氏体不锈钢等粗晶材料钢铸钢件的超声波检测。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本 文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证 GB/T 12604.1 无损检测术语 超声检测 GB/T 20737 无损检测 通用术语和定义 GB/T 27664.1 无损检测 超声检测设备的性能与检验 第 1 部分：仪器 GB/T 27664.2 无损检测 超声检测设备的性能与检验 第 2 部分：探头 JB/T 100
5、62 超声探伤用探头性能测试方法 JB/T 8428 无损检测 超声检测用试块 JB/T 9214 无损检测 A 型脉冲反射式超声检测系统工作性能测试方法 JB/T 5000.14 铸钢件无损探伤3 术语和定义GB/T 20737 及 GB/T 12604.1 界定的及下列术语和定义适用于本文件。3.1 平面型缺陷 planar discontinuity 即采用本标准规定的方法检测到一个缺陷，如果只能测出其两维尺寸，则称之为平面型缺陷。3.2 体积型缺陷 volumetric viscontinuity 即采用本标准规定的方法检测到一个缺陷，如果能测出其三维尺寸，则称其为体积型缺陷。3.3
6、基准灵敏度 reference sensitivity 将对比试块人工反射体回波高度或被检工件底面回波高度调整到某一基准时的灵敏度。3.4 扫查灵敏度 scanning sensitivity 在基准灵敏度基础上，根据表面状况、检测缺陷要求及探头类型等适当提高 dB 数（增益）进行实 际检测的灵敏度。 4 一般要求4.1 超声检测人员JB/T 5441-XXXX2容积式压缩机铸钢零件的超声波检测应由具有一定基础知识和铸钢件检测经验，并经考核取得有 关部门认可的资格证书者担任。检测人员的考核应符合 GB/T 9445 规定。4.2 检测设备4.2.1 探伤仪4.2.1.1 超声检测采用 A 型脉
7、冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围应在 15MHz 之间。 4.2.1.2 仪器至少应在荧光屏满刻度的 75 % 范围内呈线性显示。 4.2.1.3 仪器的水平线性误差不大于 1 %，垂直线性误差不大于 5 %。 4.2.1.4 仪器的其余指标应符合 GB/T 27664.1 的有关规定。4.2.2 探头4.2.2.1 纵波直探头的晶片直径应在 1030 mm 之间，工作频率为 22.5MHz，误差为10 %。当 被检铸钢件的检测面较粗糙时，建议使用有软保护膜的探头。 4.2.2.2 横波斜探头的晶片面积应在 100400 mm2 之间，K 值一般取 13。 4.2.2.3 纵波双晶直探头晶
8、片直径应在 1025 mm 之间，工作频率为 22.5MHz，两晶片之间的声 绝缘必须良好。当检测截面小于或等于 25mm 时，建议使用夹角 12的双晶探头。 4.2.2.4 为了缺陷的定量和定位，允许采用其他型号、频率和尺寸的探头。 4.2.2.5 探头的其余指标应符合 GB/T 27664.2 的有关规定。4.2.3 仪器系统的性能4.2.3.1 在工作频率下，纵波直探头的灵敏度余量不得低于 30 dB，横波斜探头的灵敏度余量按附录 A （补充件）A 1.2 条的规定。 4.2.3.2 在工作频率下，纵波直探头的分辨力不得低于 20 dB，横波斜探头的分辨力不得低于 15 dB。 4.2.
9、3.3 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于10 %。 4.2.3.4 检定周期内以下情况时要测定仪器和探头的组合性能： 4.2.3.4.1 新购置的超声检测仪器和（或）探头； 4.2.3.4.2 仪器或探头在更换主要部件后； 4.2.3.4.3 检测人员有怀疑时。 4.2.3.5 仪器和探头组合频率的测定方法按 JB/T 10062 的规定，其他组合性能的测试方法参照 JB/T 9214 的规定。 4.2.4 超声检测设备均应具有产品质量合格证或合格的证明文件。4.3 试块4.3.1 标准试块用铸造碳钢或铸造低合金钢材料制作，其超声波特性应与被检铸钢件相同或相似，不 允许存在大于等于
10、2 mm 平底孔当量的缺陷。也可用锻钢件试块，通过透声补偿进行替代。标准试块 的其他制造要求应符合 JB/T 8428 的规定。4.3.2 纵波直探头采用的标准试块4.3.2.1 铸钢件探测距离大于等于选用探头的 1.6 倍近场区，应采用纵波直探头进行检测。 4.3.2.2 纵波直探头检测采用标准试块的形状和尺寸按图 1 和表 1 所示。当被检测得铸钢件厚度大于 250mm 时，要制作最大探测距离等于铸钢件厚度的试块补充。JB/T 5441-XXXX3图 1 纵波直探头检测采用标准试块形状表 1 纵波直探头检测采用标准试块尺寸 单位：mm 试块编号12345 全长（L）751001251752
11、25 直径（D）4045506070 平底孔离探测面距离（h）5075100150200 孔深（H）25 孔径（d）2 注：CS-1 试块平底孔直径分别为 2、3、4、6、8 等五种，其中 2、3 声程为 50、75、100、150、200 各 五块；4、6 声程分别为 50、75、100、150、200、250 各六块；8 声程分别为 100、150、200、250 等四块， 共 26 块。4.3.3 纵波双晶直探头采用的标准试块4.3.3.1 铸钢件探测距离小于选用探头的 1.6 倍近场区，应采用纵波双晶直探头。 4.3.3.2 纵波双晶直探头检测采用标准试块的形状和尺寸按图 2 和表 2
12、 所示。图 2 纵波双晶直探头检测采用标准试块形状表 2 纵波双晶直探头检测采用标准试块尺寸检测距离（L） ，mm试块编号孔径 mm123456789 12 23 34 4651015202530354045JB/T 5441-XXXX44.3.4 横波斜探头检测采用标准试块的形状和尺寸按附录 A 中 A.1.3 条及图 A.1 的规定。 4.3.5 探伤面是曲面时，应采用与铸钢件曲率半径相同或接近（0.71.1 倍）的对比试块来测定由 于曲率不同而引起的声能损失，其形状和尺寸按图 3 所示。图 3 曲面检测对比试块的形状与尺寸4.4 耦合剂应采用透声性好，且不损伤检测表面的耦合剂，如机油、甘
13、油、浆糊和油脂等。 在调整仪器、校核仪器和检测铸钢件时必须使用相同的耦合剂。4.5 检测工艺文件4.5.1 检测工艺文件包括工艺规程和操作指导书。 4.5.2 应根据相关法规、产品标准、有关的技术文件和本标准的要求，并针对本检测单位的特点和技 术条件编制工艺规程。容积式压缩机铸钢零件和其他类似铸钢件的超声波检测工艺文件应规定表 3 和 相关章节所列相关因素的具体范围或要求。如相关因素的变化超出规定时，应重新编制或修订。 表 3 超声波检测工艺文件涉及的相关因素序号要 求 1受检材料类型和几何形状，包括规格、材质等 2检测表面要求 3检测技术(直探头检测，斜探头检测，接触法和/或浸入法) 4声波
14、在材料中传播的角度和波型 5探头型式，频率和晶片尺寸/形状 6专用探头，楔块，衬垫或鞍座(使用时) 7超声检测仪器 8校准(校准试块和技术) 9扫查方向和范围、扫查方式(手动或自动) 10缺陷定量方法 11测定信号大小的方法 12人员资格要求 13耦合剂牌号或类型 14自动报警和/或记录装置(用到时) 15记录，包括最少要记录的校准数据(如仪器设定) 16检测报告要求 4.5.3 应根据工艺规程并结合检测对象的具体检测要求编制操作指导书，操作指导书中的内容应完整、 明确和具体。操作指导书在首次应用时应进行工艺验证，验证可采用对比试块、模拟试块或直接在检 测对象上进行。4.6 检测场所和环境4.
15、6.1 检测场所和环境包括但不限于能源、照明和环境条件（包括风速、温度、湿度等因素） ，应有JB/T 5441-XXXX5助于超声波检测的有效实施。 4.6.2 检测场所和环境除应符合国家和地方有关环境卫生和劳动保护的法规外，还应尽量避免对人体 有较大影响可能干扰正常操作、观察和判断的场所和环境。 4.6.3 若检测场所和环境对检测质量有影响时，应采取有效的控制措施，同时监测和记录环境条件； 当环境条件危及到检测结果时，应停止检测。 4.6.4 应将不相容活动的相邻区域进行有效隔离，采取措施防止相互干扰。4.7 超声波检测的一般程序a）编制工艺文件；b）确定检测人员；c）检测设备和器材的准备；
16、d）检测场所和环境条件的检查；e）安全防护的准备；f）检测对象的准备；g）检测操作；g）检测设备复核（有要求时） ；i）检测结果的评定；j）填写检测记录；k）出具检测报告。5 检测时机及准备工作5.1 在超声波检测之前，铸钢件应至少进行一次奥氏体化热处理。 5.2 最终评价性的超声检测原则上应安排在最终热处理和粗加工后，钻孔、开键槽、车斜度、开槽或 加工外部轮廓之前进行。若因热处理后铸钢件形状不适合超声检测，也可将检测安排在热处理前，但 热处理后仍应对其进行尽可能完全的检测。 5.3 铸钢件的端面应加工成与铸钢件轴线垂直，以便进行轴向检验；圆形铸钢件应加工出圆柱形表面， 以便进行径向检验；圆盘
17、形和矩形铸钢件的表面应加工平直，且要互相平行。 5.4 铸钢件应在外观检查合格后进行超声检测，铸钢件表面不应有松散的氧化皮、油污或其他附着物。5.5 检测面的表面粗糙度值应为 Ra3.2m，未加工的表面需打磨平滑。 5.6 铸钢件检测前须进行可探性的判断，符合要求后才能进行超声波检测。 5.6.1 将仪器“抑制”旋钮置于零位，使用频率 22.5MHz 中任一频率的纵波直探头，对铸钢件的 最大探测距离处或反射杂波最多处进行探测，若此时的噪声信号反射幅度比选定为纵波同声程探伤灵 敏度的反射回波低 8dB 以上时，则该铸件适合超声波检测(即可探性符合要求)。 5.6.2 如果不能满足上述要求，可降低
18、检测频率至 1MHz，再按上述方法测试，若此时满足上述要求 的话，可以采用这种频率检测，但这时必须在检测报告中注明。 5.6.3 如果降低频率测试的结果仍不能满足超声波可探性的要求，则应采用热处理等方法来改善铸件 透声性，并在满足超声检测的可探性要求后才能进行超声波检测。6 检验规程6.1 铸钢件超声检测以纵波直探头和纵波双晶直探头为主要检测方法，如因受到铸钢件形状和缺陷方 向的限制，无法单独用纵波进行有效地检测，经供需双方协商同意，可采用附录 A 规定的横波检测。6.2 检测方向JB/T 5441-XXXX66.1.1 原则上应从两个互相垂直的方向进行检测，并应尽可能地扫查到工件的整个体积。
19、 6.1.2 容积式压缩机主要零件的检测方向如图 4 所示：A 气缸体与气缸头B 曲轴C 十字头图 4 容积式压缩机主要铸钢零件的检测方向6.3 扫查6.3.1 应对铸钢件整个检测面进行全面连续的扫查，相邻两次扫查其重叠部分约为探头晶片直径的 15 % 。 6.3.2 扫查时，探头移动速度不得大于 150mm/s。 6.3.3 因铸钢件几何形状所限而扫查不到的区域应在检测报告中予以注明。6.4 铸钢件透声性的测定在铸钢件无缺陷完好区域，选取探测面与底面平行且有代表性的部位，调节仪器使第一次底面回 波幅度（B1）为满刻度的 50%，记录此时衰减器的读数；再调节衰减器，使第二次底面回波幅度（B2）
20、 为满刻度的 50%，两次衰减器读数之差即为该测量点的透声性。测量点不得少于三处，以其平均值表 示该区域的透声性。JB/T 5441-XXXX76.5 检测灵敏度的确定6.5.1 纵波直探头探伤灵敏度的调整将工件与探测距离等于或最接近该工件厚度的标准试块相比较，求出透声性补偿值和表面粗糙度 补偿值。然后在该试块上测试，使其 4 mm 平底孔回波幅度达到满刻度的 1020%，不改变仪器的参 数，对探测距离较小的一系列试块逐一测试，测出其平底孔回波的最高点，绘在荧光屏上，连接这些 点，即可建立距离一幅度曲线。也可用 A、V、G 计算法或 A、V、G 曲线板确定其距离一幅度曲线。 6.5.2 纵波双
21、晶探头探伤灵敏度的调整测试一组不同探测距离的 4 mm 平底孔，调整衰减器，使其中最高的回波幅度达到满刻度的 80 %， 不改变仪器的参数，对探测距离不同的平底孔逐一测试，将其回波幅度的最高点绘在荧光屏上，连接 这些点，即可建立距离一幅度曲线。6.6 补偿6.6.1 耦合补偿（表面粗糙度补偿）：在检测和缺陷定量时，应对由表面粗糙度引起的耦合损失进行 补偿。 6.6.2 透声性补偿：在检测和缺陷定量时，应对透声性引起的检测灵敏度下降和缺陷定量误差进行透 声性补偿。 6.6.3 曲面补偿：对于探测面是曲面的铸钢件，可采用与铸钢件曲率半径相同或接近（0.71.1 倍） 的对比试块，通过对比试验进行曲
22、面补偿。6.7 检测过程中仪器和探头系统的复核6.7.1 检测过程中，遇有下述情况应对系统进行复核，发现检测灵敏度有改变时，应重新调整： 6.7.1.1 校准后的探头、耦合剂或仪器调节控制器发生改变时； 6.7.1.2 检测人员怀疑扫描量程或扫查灵敏度有变化时； 6.7.2.3 连续工作 4 小时以上时； 6.7.2.4 检测工作结束时。 6.7.2 校准、复核和对仪器进行线性检测时，任何影响仪器线性的控制器（如抑制或滤波开关等）都 应处于关闭位置或位于最低水平。 6.7.3 检测结束前，应对扫描量程进行复核。如果任意一点在扫面线上的偏移超过扫描线读数的 10 % ，则扫描量程应重新调整，并对
23、上一次复核以来所有检测部位进行复检。 6.7.4 检测结束前，应对扫查灵敏度进行复核。一般对距离-波幅曲线的校核不应少于 3 点。如曲线 上任何一点幅度下降 2dB 以上时，则应对上一次复核以后所有的检测部位进行复检；如幅度上升 2dB 以上时，则应对所有的记录缺陷进行重新评定。7 缺陷的定量与记录 7.1 缺陷当量的确定7.1.1 当缺陷回波幅度等于或高于距离一幅度曲线时，用 6dB 法在检测面上画出缺陷的边界范围。 其在工件厚度方向的尺寸，可由不同方向检测所确定的缺陷上部和下部边界确定。 7.1.2 凡是因存在缺陷而使底面回波消失者，其边缘应从检测面上底面反射波刚好消失时的探头中心 算起到
24、出现底面反射波时的探头中心为止。缺陷的深度由一组连续缺陷回波最左侧的波峰位置确定。 7.1.3 当两块缺陷间距小于其中较大缺陷直径时，两缺陷可折合为一个缺陷，缺陷面积按实测计。 7.1.4 单个缺陷的面积以该缺陷的最大尺寸与其垂直方向的最大尺寸之积计算。 7.1.5 对于有疑问的缺陷，也可采用其他行之有效的方法来进行验证。JB/T 5441-XXXX87.2 缺陷记录7.2.1 记录反射回波幅度等于或高于距离波幅曲线的缺陷。 7.2.2 记录在检测灵敏度下，引起工件第一次底面回波消失的缺陷。 7.2.3 记录出现平面型缺陷显示，并被检测人员能判定是危害性的缺陷也应予以记录。8 缺陷等级分类8.
25、1 在检测区域内不允许存在裂纹和缩孔。 8.2 缺陷在工件厚度方向的尺寸不得大于壁厚的 1/8。 8.3 缺陷所在的截面积为检测到缺陷部位的最小剖截面积。对于空心轴工件，其截面积应按实心轴计 算。 8.4 平面型缺陷等级分类按表 4、表 5 规定： 表 4 缺陷当量直径分级表等级1234 缺陷当量直径（mm）445566 表 5 缺陷面积占缺陷所在截面积百分比分级表等级123456缺陷面积占所在截面面积百分比5%10%15%20%25%25%注：此处缺陷包括超过波幅参考线的缺陷以及底波消失类缺陷8.5 基本在壁厚方向上分布的平面型缺陷等级分类按图 5 规定：图 5 斜探头检测基本在壁厚方向上单
26、个平面型缺陷的允许限值 8.6 体积型缺陷等级分类按表 6 规定。JB/T 5441-XXXX9表 6 体积型缺陷等级分类8.7 上述表 4、表 5、表 6 以及图 5 的等级分类在评定工件质量时，应作为独立的等级分别使用。 8.8 对于被检测人员判定为危险性的缺陷，其分级不受上述条文的限制。9 超声检测报告超声检测报告应包括以下内容： a)委托单位； b)被检铸钢件：名称、编号、材料牌号、热处理状态、检测表面粗糙度、铸钢件尺寸草图； c)检测设备：探伤仪型号、探头型号、耦合剂、试块； d)检测规范：检测频率、检测灵敏度、扫查方式、验收等级； e)检测记录：检测区域（如有因几何形状限制而检测不
27、到的部位也需注明） 、缺陷类型、尺寸、 分布位置； f)检测结论：缺陷等级、检测结论； g)其他：（规程号及修订版本）报告编号、检测及审核人员等级、检测日期。 JB/T 5441-XXXX10附 录 A （规范性附录） 横波检测A.1 检测设备A.1.1 仪器和探头的性能应符合 4.2.1、4.2.2 和 4.2.3 条的要求。 A.1.2 仪器和探头的组合灵敏度余量在达到所探铸钢件最大检测声程时不得低于 10dB。 A.1.3 校正试块的形状和尺寸按图 A1 和表 A1 所示：图 A.1 横波检测校正试块形状 表 A.1 横波检测校正试块尺寸 材料公称厚度，mm试块厚度 T，mm 2525
28、255050 50100100 100150150 150200200A.2 距离波幅曲线的制作利用图 A.1 所示的基本校正试块，采用斜探头，探测试块深度位置分别为 T/4、T/2、3T/4 的横孔， 分别找出各个最大反射波幅点位置，并在荧光屏上标记出来，连接这些点就得到其距离波幅曲线。A.3 扫查斜探头至少应在检测面上相互垂直的两个方向进行扫查。扫查时应不断偏转探头，偏转角度不得 少于 15。A.4 缺陷记录A.4.1 记录回波幅度超过距离波幅曲线的缺陷，并测定其几何尺寸和位置。 A.4.2 记录检测人员认为有必要记录的危害性缺陷。JB/T 5441-XXXX11A.5 验收标准验收标准由供需双方商定。A.6 检测报告检测报告按本标准第 9 章的规定。