建立超声检测——第三部分：球墨铸铁铸件.doc

德国标准第二页德国标准 英国版本建立超声检测第三部分：球墨铸铁铸件（德文）此件欧洲标准是CEN在2001年12月21日批准的。CEN的成员必然要遵守CENCENELEC的内部规定，其中规定的条件使欧洲标准和国家标准的地位没有任何的改变。最新的名单和有关国家标准的参考文献可以在申请管理中心或者CEN成员的过程中获得。这项欧洲标准有三种官方语言版本（英语、法语、德语）。其他语言版本的翻译工作都是由CEN成员翻译成他们的母语，并且由管理中心确定这些版本与官方版本具有相同的地位。CEN成员是奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、意大利、马耳他、荷兰、挪威、葡萄牙、斯洛伐克、西班牙、瑞典、瑞士和美国这些国家的国标主体。欧洲标准委员会第三页目录前言1. 适用范围2. 参考规范3. 术语和定义4. 要求4.1 指令信息4.2 考试等级4.3 最大允许的不连续性4.4 人员资格4.5 墙体切面区域5. 检测方法5.1 原理5.2 材料5.3 设备、耦合介质、校准和灵敏度5.4 铸铁表面检测的准备5.5 检测过程5.6 检测报告6. 参考书目第五页适用范围这项标准规定了球墨铸铁超声检测的需求和用脉冲回波仪器探测内部不连续性的方法。这项标准并不适用于球墨铸铁球化的超声检测。这项标准并不覆盖传输技术。Notes：传输技术在检测球墨铸铁中的不连续性时，灵敏度不够，并且这项技术只在个别特殊的情况下使用。参考规范这项欧洲标准包含了其他出版物中标注日期和未标注日期的文献或规定。这些参考规范在文章中适当的引用，出版物紧随其后列出。对于标注日期的参考文献，只有当修订或修正纳入到这项标准中时，随后的修正和任何出版物的修正才适用于欧洲标准。对于未标注日期的文献，最新的出版物才适用（包括修订）。EN5831 无损检测 超声检测 第一部分：一般原则EN5832 无损检测 超声检测 第二部分：灵敏度和范围设置EN5833 无损检测 超声检测 第三部分：传播仪器EN5835 无损检测 超声检测 第五部分：不连续点处的特征和大小EN13304 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 一号试块规格EN126681 无损检测 超声检测设备的特征和核查 第一部分：仪器EN126682 无损检测 超声检测设备的特征和核查 第二部分：探头EN126683 无损检测 超声检测设备的特征和核查 第三部分：结合仪器EN27963 无损检测 钢板焊缝 用于超声焊缝检测的2号试块 Note: 用于编制这个标准翔实的参考资料都在论文适当的位置列出，这些参考资料都在参考文献中列出。3.术语和定义第六页4.要求4.1 指令信息接下来的信息适用于查询和指令（参看EN583-1）根据铸造的区域、铸铁的数量和百分比含量来选择合适的超声检测设备。不同铸造区域的灵敏度程度根据表1和表2来选择。书面检测程序要求4.2 检测范围同意铸造区域的检查。同意书必须列出这些区域是如何检测的，例如是点测还是扫查，以何种方向检测。Note:这些区域必须在铸造图中明确的标出。对于壁厚超出10mm500mm这个范围的铸件，协议必须有关检测程序的各个部分，并且还应与接受记录和接受水平有关。4.3最大允许的不连续性除了在相关部件之间的另行同意，最大允许的不连续性不能出现在表1（缩松）或表2（夹渣）给出的灵敏度范围内。4.4 人员资格假定超声检测是由具有资格的人员完成的。为了提高检测的质量，建议根据EN473来证明个人的水平。4.5 墙体切面区域墙体切面可以按照图1分割成若干个区域。Note：墙体切面与装配完全的铸造区域大小有关。5 探测方法5.1 原理原理由EN 583-1 EN 583-2EN583-3给出。5.2 材料超声检测材料的合格性是通过相关反射体的回波高度和噪声信号的比较来进行评估的。评估在选定的铸铁区域进行，这些区域是表面光洁度和总体厚度范围有代表性的。参考回拨高度必须比噪声信号高6分贝。第七页如果最小探测平底的回波高度或者侧钻孔洞（用于评估的处于测试范围的末端）的直径都比草状波高不高于6分贝，那么超声的检测性就会降低。在这种情况下，平底或侧钻孔的直径（可以被最少6分贝的信噪比检测到）会在检测报告中给出，而附加的程序是由制造商和采购员决定的。Note:如果DGS适合，用正常的探头对铸铁进行超声检测，铸铁的适用性可以按照如下的例子检测出：伴随着抑制波的消失，底面回波会产生任何期望的相关高度。根据DGS图，增益会随之增加，根据5.3，替代反射器的回波高度会到达参考高度。如果增益继续增加6分贝，底面信号高度将不会超过参考高度，参考反射器可在无底面回波的情况下确定探测适用性。5.3 设备、耦合介质、校准和灵敏度5.3.1 超声设备超声设备必须符合EN12668-1，并且必须具有如下的特点：-检测范围从10mm到2m.在钢板中以纵波或者横波传播。-在最少80db的范围内，获得和调整都每2db一次，检测精度是1db-时基和垂直线性都少于屏幕范围的5%-适合频率从0.5MHZ到5MHZ的脉冲回波仪器，仪器包含单晶和双晶探头。5.3.2 探头和交换频率探头和交换频率在EN12668-2和EN12668-3中给出，特殊情况如下：为了检测包含所有不连续性的范围，铸造区必须用压缩波单晶或双晶探头探测。Note：双晶探头可用来检测近表面。对于特殊的几何情况，斜探头可以用来测量100mm左右的声束传播距离，传播角度在45到70度之间。适合检测的频率范围是0.5MHZ5MHZ。更高的频率可用来检测壁厚小于20mm的试件或者近表面区域。Note2：为了检测近表面的不连续性，建议使用双晶探头或斜探头。Note3:当声波以不同的速度在钢板和球墨铸铁中传播时，实际的折射角在钢板中就偏离了探头的角度。如果球墨铸铁的声速是已知的，探头的折射角度可以根据图2的声速确定。图3显示了如何探测折射角，在世纪探测中，用两个同一类型的探头来获得足够的精度。球墨铸铁的声速同样可以通过折射角来获得，由下式给出：第八页铸铁中的声速，单位是每秒米铸铁中的折射角度钢中的折射角Note4 为了便于探测，可以使用特殊的探头，例如纵波斜探头。5.3.3 核对超声检测设备操作员根据EN12668-3检查超声检测设备5.3.4 耦合介质可以使用符合EN583-1的耦合介质，耦合介质必须润湿检测区域以保证声束的传播。相同的耦合介质可用于校准和所有后续的检测操作。Note 保证多个与表面平行的底面回波的稳定，可以测定声速。5.3.5 超声仪器的校准5.351概括球墨铸铁参考试块可以用于校准。参考试块的厚度与被检铸造区域的壁厚进行比较，这一过程在查询时间内完成。参考试块与被检铸件具有相同的超声性质和相同的表面光洁度。参考试块包含如表3中的平底孔或取代反射的侧钻孔。Note 下面的公式是用来将平底孔直径转化成侧钻孔直径。 侧钻孔直径，毫米平地孔直径，单位mm波长，单位mm传播路径，单位mm这个公式适用于 近场区长度，并且只适用于单探头。在查询时间内，将选定其他取代反射体的大小和型号。所有参考试块的声波都是沿平面和直线传播的。如果使用标准钢板校准试块，声速将会不同，在铸造区域和标准试块之间的声波衰减和表面质量将会列入考虑的范围。这个仪器同样可以设置成使用DGS图来用于球墨铸铁的计算。在这种情况下，就不需要参考试块，并且校准可以由铸造试件自身完成。5.3.52 范围设置范围可以进行设置。如果试件的厚度已知或者试件有平整的表面，可以通过参考试块或者校准试块探测铸件本身或者直接在铸件上完成设置。5.3.5.3 灵敏度设置灵敏度可以通过一个合适的反射体的反射声波设置，例如，铸件的两个相对面，参考试块的平底孔或侧钻孔，EN12223校准试块K1或者EN27963校准试块k2的圆形部分。应考虑到在铸件中传播时的声音衰减、表面质量和声速，用以确定传播方向的改变。当传播方向改变时，耦合区的质量和相反表面的质量都必须列入考虑的范围。在厚度范围内，信号强度的评估是通过任何合适反射体的毫米直径来实现的。Note 参考试块的替代反射体都会产生一个参考曲线并显示在仪器屏幕上。为了避免对不同路径长度的信号的误判，参考曲线必须考虑到参考试块和铸件之间的不同的声波衰减。5.3.6 探测灵敏度仪器探测灵敏度至少要保证灵敏度的设置符合表5.5.3的要求。5.4 铸件表面检测的准备工作铸件表面检测的准备工作参看铸件表面的检测必须与探头很好的耦合。建议在核查时间内将铸件表面根据调整好。.检测过程.概括传播方向和探头的选择主要取决于铸件的形状和铸件不连续点的特性和位置。因此，铸件的合适的检测过程必须由生产厂家和操作员决定。广泛使用的是横波探头垂直入射法，频率范围是.MHZ到5MHZ。单晶探头或双晶探头都可以使用。斜入射用于特殊的几何情况，此时不适合使用横波探头。如果在检测过程中，铸铁的使用场合有特殊的要求，那么买方应事先告知制造商。Note 对于薄壁铸件和高质量要求的通常用高频率来检查。所有适合扫差的区域都要通过复合扫查系统扫查。如果允许扫查，扫差速率不应超过150mm/s5.5.2 灵敏度设置5.5.2.1 最小灵敏度（探测灵敏度）通过表3给出的平底孔回波高度或者侧钻孔的回波高度都必须在屏幕厚度范围的40%以上，系统的灵敏度就是通过这种方法测量的。如果这个最小灵敏度不能设置，那么可以探测到的最小平底孔必须记录在检测报告中。在这种情况下，买方和制造商都必须就进一步的协议达成共识。5.5.2.2 寻找灵敏度当查找不连续点时，调节增益时，应使噪声信号在屏幕上可见。当表面质量存在局部变化时，灵敏度的波动范围就会很大。在这种情况下，寻找灵敏度就不能低于最小灵敏度。Note：寻找不连续点的同时应观察底波，使用具有可调底波的设备是很有利的。5.5.3 考虑不同形式的迹象下述的迹象（并非因为铸件的形状或耦合原因形成的）在铸件检测时应纳入考虑和评价：回波的降低中间回波Note： 所有形式的迹象都是一起或单独产生。底波分贝的降低反映出底面回波的降低，平底孔或侧钻孔直径的改变反映出底波高度的改变。5.5.4 迹象的评价和记录除了特殊的情况，所有底波的降低或底波高度到达甚至超过表4中给出的限度都应进行评价，如果它们的值超过表1或表2中列出的限度的75%，就应记录下来。无论何时发现这些迹象，都必须在检测报告中记录他们的位置。他们的位置可以通过网格、草图或者图片的形式记录下来。根据表1和表2，同时出现迹象的情况下，检测过程可以由订约各方共同决定。5.5.5 记录调查的迹象找到记录下的迹象的位置，将进一步确定他们的类型、形状、大小和位置。这可以通过改变传感器的频率、检测过程、或使用其他检测方法（如射线检测）来实现。5.5.6 不连续点的大小5.5.6.1 概述测量5.5.6.2和5.5.6.3中不连续点的尺寸的方法根据EN583确定。：通过超声检测确定不连续点的尺寸，只是用于测量特定先决条件下的足够精度的技术场合。这些先决条件通常不出现在球墨铸铁中。.探测平行于表面的不连续点的尺寸为了检测平行于探测表面的不连续点的尺寸，建议在不连续点处，使用最小声束直径的探头。为了检测不连续点处的尺寸（根据表记录），必须考虑他们的回波高度，探头在检测区域移动以便确定这些不连续点（信号增益比最大值降低分贝）。对于地面回波的降低，探头在检测表面移动以便寻找回波高度降低或的点。在这两种情况下，这些点都应标记的尽可能精确。不连续点的探测直径是通过不同标记点之间的连线来确定的。对于斜探头，迄今为止，铸铁几何允许不连续的边界点在检测表面上预测出来。.检测垂直方向不连续处的尺寸尽可能的使沿垂直方向的不连续点的大小通过探头沿相反面测得。.检测报告检测报告至少应包含以下信息：涉及的欧洲标准检测铸铁的特征数字检测范围使用的检测仪器型号使用的探头涉及检测区域的检测仪器灵敏度设置必须的数据超声检测适用的细节记录不连续点处特征的信息（例如底面回波的减少在垂直方向的位置和尺寸长度区域平底孔直径）和它们位置的描述（草图或图片）检测日期和负责人签名表1 不连续点的最大允许表示尺寸表2 不连续点处的最大允许标示尺寸夹杂表3 超声检测要求表4 评定超声标示关键词1 边缘区域2.中心区域