卡斯泰克超声波检验标准AS2574文档格式.docx
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验收标准
补焊的验收标准
6检测资料的提交
检测的记录
检测报告
附录
A采购指南
B影响探头选择的因素
C衰减和传输损耗的确定方法
D空心铸件的波束角度的选择
E凸曲面的补偿
F缺陷的性质，它们的位置及其识别
G缺陷尺寸的确定方法
H反射图的使用
I对铸件不同区域评定灵敏度等级应用举例
前言
若铸钢件已进行了晶粒细化热处理并对被检表面进行了适当的准备，会对缺陷的检测和定位提供帮助。
若铸件没有进行适当的晶粒细化热处理，则难以把来自铸件的超声波反馈与用细晶粒的标准试块得出的DAC曲线（距离-波幅曲线）作直接的比较，或使用DGS（距离-增益-尺寸）原理。
这时，应使用别的试块，或用铸件本身的剖切块来建立检测灵敏度。
用压缩（垂直）波探头来对铸件进行超声波检测。
如果铸件的几何形状使得无法用垂直波探头进行检测时，则用横波探头进行。
在对应用于任何场合的铸件进行评定时，不要把所显示的缺陷的尺寸当作绝对尺寸。
超声波检测只能得到一个缺陷对超声波的一个反馈显示。
在有些情况下，本标准中所叙述的确定尺寸的方法会对小缺陷的真实尺寸估计不足。
1.1范围和应用
本标准给出了对壁厚在15mm以上的经热处理的铁素体铸钢件的指定区域进行超声波A型扫描的方法。
它用了3个评定灵敏度等级，并把铸件的壁厚进行了分区。
注：
1）附录A中给出了询价和订货时采购方应提供的信息。
2）除非双方商定，否则本标准不适用于奥氏体铸钢件的检测，因为这种钢有针状结构，这种结构不能通过热处理进行晶粒细化。
3）缺陷的评定级别一般在相关的产品标准中给出，或在对铸件的尺寸，形状和用途综合考虑后由合同双方确定。
4）熔入铸件的焊接材料也被认为是铸件的一部分。
5）本标准不含对铸件进行液浸式超声波检测的方法。
本标准中所给出的方法能够使检测者对经热处理的铸钢件的所有指定的区域的缺陷的位置，尺寸，形状，通常还有类型进行确定。
为获得准确的缺陷的尺寸，应对铸件进行加工或打磨，以获得最佳的探头接触表面。
对于非加工的铸件，有必要对铸件表面进行预备处理。
在第3和第5部分中所规定的记录要求和验收标准对于那些要作深度加工，如要切割齿轮轮齿或链轮轮齿的复杂铸件可能不适用，因为不能严格地应用区域参数（见第5部分）。
对这种情况，记录和验收标准由双方商定。
虽然本标准给出的方法是要应用于经热处理的铸件，但若供购双方认同，对于未经晶粒细化的结构，有些类型的缺陷可能难以被检测出来，则经双方同意，也可以用于未经热处理的铸件。
这时，验收标准就不适用。
对于未经热处理的铸件，由于不能用细晶粒的标准试块来直接作比较，或使用DGS（距离-增益-尺寸）原理，可以使用别的试块，或用铸件本身的剖切块来对缺陷进行评定。
1.2参考文献
本标准提及了下述的文献：
AS
1929无损检测 – 术语
2083校准试块及其在无损检测中的使用方法
2207 炭钢和低合金不锈钢熔焊接头的超声波检测
2382表面粗糙度比较样块
3669无损检测 – 人员的资质和注册 – 航空
3998无损检测 – 人员的资质和证书 – 一般工程
1.3缺陷定义
1.3.1气锁：
由浇铸和凝固时卷入的空气形成的空穴。
1.3.2冷隔（略）
1.3.3裂纹（略）
1.3.4缺陷轮廓：
在铸件表面标出的、用超声波尺寸确定方法得出的内部缺陷的投影形象。
1.3.5单个缺陷：
可以产生清晰的、点状的超声波反馈的缺陷如气孔，砂或其它非金属夹杂。
1.3.6海绵状缩松（略）
1.3.7气孔（略）
1.3.8热裂（略）
1.3.9夹杂（略）
1.3.10宏观缩孔（略）
1.3.11微观缩松：
非常细的海绵状缩松。
1.3.12非平面缺陷：
三个方向都有尺寸的有体积的缺陷。
1.3.13平面缺陷：
有长度和宽度但没有厚度的缺陷。
1.3.14夹砂（略）
1.3.15偏析（略）
1.3.16缩松（略）
1.3.17夹渣（略）
1.3.18蜗孔：
由析出的气体形成的管状孔穴，通常接近铸件表面并与表面垂直。
1.4实施超声波检测的人员要有这个领域的经权威机构认可的资质，其视力应符合有关的国家标准。
澳大利亚的人员的资质标准是AS3669和AS3998。
2.1概述
超声波检测设备应能够指出铸件中存在的缺陷，并能显示其边界和形状。
2.2扫描类型
A型扫描
2.3水平和垂直线性的评定
根据AS 2083对所用的检测范围的水平和垂直线性进行评定。
若在整个屏幕宽度上有任何超出2%的水平线性偏差，或在30%-100%的高度上有超过±
2dB的垂直线性偏差，都应记录。
不能使用抑制，除非已知它对垂直线性的影响，并做记录。
2.4增益控制
使用校准间隔不超过2dB的增益控制来测量各超声波波幅的比值。
2.5频率范围
频率范围为0.5-5MHz。
2.6探头
2.6.1压缩（垂直）波探头
用直径10-25mm，频率范围2-5MHz的压缩波探头来扫描。
可以是单晶的，也可以是双晶的。
2.6.2横波（角）探头
横波探头的尺寸为8-25mm，频率为2-5MHz。
1）也可以用其它频率和尺寸的探头，以对缺陷进行准确地定位和评定。
2）附录B给出了影响选择探头的因素。
3）根据AS 2083来测量所有探头的主频率。
4）
2.7全系统增益
用AS 2083对全系统增益进行评定，并不得少于20dB。
2.8分辨率
设备应能把沿声波的轴线方向有2.5倍波长间隔的两个相邻的反射体分辨出来。
分辨率应符合表2.1的要求。
在铁素体钢中，压缩波的公称速度是5920m/s，横波的速度是3280m/s。
表2.1对相邻反射体的分辨率的要求
频率
MHz
反射体的最大间隔mm
压缩波（纵向）探头
横波
0.5
1
2
2.5
4
5
29.6
14.8
7.4
5.9
3.7
3
16.2
8.1
4.1
3.3
1.6
2.9耦合剂
耦合剂湿润性能要好，要与被检表面相兼容。
校准和检测要用相同的耦合剂。
2.10校准试块
要用根据AS 2083制作的校准试块来校准设备。
2.11参考试块
可以使用含有各种不同声束路径长度的反射体的试块来建立距离-波幅曲线（DAC）。
也可以使用铸件的剖切块来建立灵敏度（见3.3.2）。
3.1概述
由于难以对扫描图案或方法作出完全的规定，因此要在订单中给出足够的信息，包括标出关键区域和高应力区域的图纸，以便确定适当的扫描方法。
3.2被检表面的准备
3.2.1一般要求
所有探头要经过的表面应有下述特征：
a）探头能够良好接触。
b）粗糙度不超过6.3μmRa（见AS 2382）。
1）检测表面最好是加工面。
2）当被检表面是打磨表面时，要防止表面过度粗糙，要保持铸件的自然轮廓。
3）在喷丸，针枪或火焰除黑皮后，再用钢丝刷清理，通常能得到满意的被检表面。
但有时也需要局部的打磨，以保证探头的贴合。
4）表面的坑，皱纹，过度喷丸，打磨或加工的深沟会引起大的传输损耗和失真的回波。
被检表面的准备方法不得对铸件造成伤害。
3.2.2对表面的特别要求
若产品标准要求的被检表面的粗糙度比3.2.1中规定的要高，则按照产品标准执行。
3.3检测准备
3.3.1时间基准校准
根据AS 2083对时间基准进行校准，并用一个已知厚度的被检铸件进行确认，来确定声速在铸件中的速度与在校准试块中的速度之差是否超过±
2%。
3.3.2参考试块的制备
用下述材料之一制备参考试块：
a）与铸件有相似成分和热处理的材料。
b）衰减特征已知的材料。
c）铸件上的一个非关键的剖切块。
1）只有经购方同意，才能在铸件上钻参考孔。
在检测后该孔是修补上还是保留由购方确定。
2）若使用的不是平底孔而是边孔，需对两者间的关系进行评定并记录。
若没有与被检铸件相似的材料，根据附录C取得衰减补偿和传输损耗。
3.3.3距离波幅曲线
使用参考试块根据AS 2083制作用于对缺陷进行评定的距离波幅曲线，试块按照3.3.2制备。
另外一个方法是，若所有的衰减特征已被考虑，可以使用DGS（距离-增益-尺寸）原理来建立距离波幅曲线。
3.4衰减和超声波检测适宜性的确定
3.4.1概述
一个铸件可以在不同的区域显示不同的衰减特征，因此有必要对全部的被检区域，或在尽量接近被检区域的地方作衰减评定。
3.4.2超声波检测适宜性的确定
用下述方法确定能否有效地用超声波检测方法使用规定的探头对铸件进行检测及确定如何对衰减进行补偿：
a）用传输路径上的损耗dB/mm来确定衰减系数（见附录C）。
若损耗系数超过0.01dB/mm，则检测需满足下述要求：
1）检验员确认在铸件的全部壁厚上都能得到所需的灵敏度。
2）供购双方同意。
b）按照附录C确定衰减和传输损耗补偿系数，并把它应用于扫描和评定灵敏度的调节。
3.5探头
探头要符合2.6中的要求。
探头的选择取决于铸件的厚度，并符合下述要求：
a）根据表3.1体积型缺陷用压缩波探头（单晶或双晶）。
b）根据表3.2平面型缺陷用横波探头（单晶或双晶）。
对于横波探头，推荐的折射角度是45°
，60°
，70°
。
但根据特定的场合也可用其它的角度。
附录D给出了选择检测空心铸件用的声束角度的信息。
3.6方法
3.6.1概述
用压缩波探头对铸件进行检测，要确认对规定为关键或高应力区域的地方进行了全面的扫描。
用适当的探头进行检测，以尽可能地保证波束轴线相对于可能存在的缺陷的最大反射面垂直，并保证位于所有位置和方向的缺陷都能被检测到。
所有的检测都要以在3.6.2中所规定的扫描灵敏度进行。
附录E给出了当把平探头用在凸表面上，或底面是凸面时所要求的补偿信息。
表3.1压缩波探头的尺寸和频率
检测厚度
mm
最大探头尺寸
≥15≤30
＞30≤100
＞100
25
4-5
2-4
表3.2横波探头的尺寸和频率
≤30
3.6.2扫描
3.6.2.1概述
用根据3.5所选择的探头对所要求的区域进行扫描。
扫描速度不得超过150mm/s。
靠近表面的缺陷要用双晶探头。
3.6.2.2扫描灵敏度
扫描所用的增益应比把一个处于最大声束路径长度上的直径6mm平底孔反射体提升至40%的满屏高度所用的增益高6dB。
对于长的铸件，可以把声束路径分为几段以改善显示的清晰度。
3.6.3评定和记录灵敏度
除非双方另有约定，缺陷评定所用的灵敏度应能在同样的声束路径距离上与一个直径6mm的平底孔或一个反射性能相似的反射体进行比较。
用下面的等级之一来评定和记录缺陷的反射性能，尺寸（包括长度和宽度），若有可能还有它的深度和位置：
a）1级 – 对于DAC方法，如果缺陷的波幅等于或大于来自直径6mm的平底孔的波幅的一半，就要对其进行评定和记录。
对于DGS方法，如果缺陷的波幅等于或大于来自直径4mm的平底孔的波幅，就要对其进行评定和记录。
b）2级 – 无论是DAC方法还是DGS方法，只要缺陷的波幅等于或大于来自直径6mm的平底孔的波幅，就要对其进行评定和记录。
c）3级 – 对于DAC方法，如果缺陷的波幅等于或大于来自直径6mm的平底孔的波幅的一倍，就要对其进行评定和记录。
对于DGS方法，如果缺陷的波幅等于或大于来自直径8mm的平底孔的波幅，就要对其进行评定和记录。
d）当存在能把底波的回波减少50%或更多的缺陷时。
若在订货时没有规定评定和记录的灵敏度，则应用2级。
3.6.4其它的扫描和评定灵敏度
若购方所要求的是其它的参考反射体，评定和记录灵敏度，而不是在3.6.3中所述的，则应在订货时提出。
3.6.5验收标准
验收标准在本标准的第5部分中给出。
表5.1中概括了扫描灵敏度和评定灵敏度等级，详细的记录方法，尺寸确定方法和验收标准（见第5部分）。
表5.1的应用必须要符合3.4的要求。
4.1概述
设计，制造方法及金属凝固时的参数对铸件中的缺陷的类型，尺寸和方位都会产生影响。
因此缺陷往往与铸件的特征有关，有其特定的位置，方向及超声波反馈。
附录F给出了铸钢件常见缺陷的性质，位置和类型的指南。
4.2缺陷的超声波反馈 – 不同的反馈特征
4.2.1单个的缺陷
单个的缺陷的超声波反馈的特点是，当探头沿任一方向移动一个探头直径的距离时，会有一个很强的信号，然后信号强度随即下降。
4.2.2平面缺陷
平面缺陷的超声波反馈的特点是，若缺陷的尺寸比探头的直径大，则会有很强的信号，而且在整个区域上都能探测到。
4.2.3非平面缺陷
非平面缺陷通常会产生一个多峰的超声波反馈，并且底波会有下降。
4.3缺陷尺寸的确定
4.3.1概述
对于单个的和平面类型的缺陷，其尺寸的确定通常没有任何困难。
但是，对于海绵状和分叉的非平面缺陷，则难以准确地确定其尺寸。
因此最好是用这种方法来描述这类缺陷，即它的反馈相当于一个某种尺寸的、有一定面积和厚度的反射体的反馈。
用在4.3.2，4.3.3，4.3.4中所给出的方法之一来对缺陷的尺寸进行确定，或者，当需要用其它的方法进行确认时，例如对平面缺陷尺寸的确定，用在附录G中所述的20dB降的方法或6dB降的方法。
4.3.2用反射性能来确定缺陷尺寸的方法
与具有一定直径的平底孔的反射相关联的缺陷的反射性能，可以用DAC（距离波幅曲线）按下述方法得到：
a）根据AS 2083，用一个系列的距离波幅试块或其它相当的试块，来建立一个反馈图，该图由一个回波曲线构成，该曲线对应于3.6.3中所述的评定灵敏度。
这个回波曲线通常来自于一个系列校准试块，每个试块上有一个处于不同深度的直径6mm的平底孔。
b）通过把缺陷的反馈与所建立的回波曲线相比较，来评定缺陷的尺寸。
c）若试块的超声波反馈与铸件的超声波反馈不同，则根据附录C来确定试块和铸件间的衰减的差异，并把这一差异应用于根据本条款a）所得出的DAC曲线。
4.3.3确定平面和非平面缺陷尺寸的最后有效回波方法
使用在附录G中所述的最后有效回波方法来对平面的和非平面的缺陷的尺寸进行确定，所使用的灵敏度由缺陷所在铸件的区域位置确定（见第5部分）。
当使用斜探头时，要在图上作出投影，以准确地确定缺陷的位置。
4.3.4用反射性能来确定缺陷尺寸的DGS（距离-增益-尺寸）方法
DGS是通过与铸件的底波进行比较来确定缺陷的尺寸而发展起来的一种方法。
在有关超声波检测的文献中对DGS曲线的来源有充分的论述。
把被检铸件的壁厚用透明纸准确地标识在示波屏上。
然后建立铸件的回波，并加上适当的增益。
把显示的缺陷回波与透明纸上的缺陷尺寸曲线相比较，来确定缺陷的尺寸。
图4.1所示是一个DGS透明曲线的例子。
在附录H中所示的反射性能图方法是另外一个用来确定缺陷尺寸的DGS透明曲线方法。
图4.1DGS透明曲线举例
5.1概述
因为本标准所要作用的对象是有各种各样的尺寸，形状，化学积分，熔炼工艺，铸造厂工艺及应用场合的铸件，因此不可能规定出一种超声波验收标准而适用于所有这些不同的产品。
对于具体的铸件的验收或拒收标准，应基于根据实际经验得来的对使用要求的评定以及该类铸件的生产正常可以获得的质量。
5.2铸件的区域
5.2.1概述
除非双方另有约定，为评定目的，将认为铸件的壁厚被分为一个中间区域和两个外部区域（见图5.1）。
壁厚的分区与壁厚的尺寸有关。
若要求这些区域与粗加工或精加工有关，则在订货时就要提交这些尺寸的详细图纸。
在这种情况下，除非双方另有约定，否则在检测前铸件应作粗加工。
5.2.2外部区域
除非双方另有约定，否则在检测时，若铸件壁厚是T，则每个外部区域的深度如下：
a）壁厚＞15≤100：
T/3或25mm，以小的为算。
b）壁厚＞100≤300：
T/4或50mm，以小的为算。
c）壁厚＞300：
T/8或75mm，以小的为算。
5.2.3中间区域
中间区域是处于两个外部区域之间的中间部分。
5.2.4关键区域
对有些铸件，可能需要对表面以下一定的深度在图纸中规定为关键区域，可以对这种区域规定比外部区域更为严格的验收标准。
5.2.5区域的界定
当铸件的形状很复杂时，并不总是能把中间区域和外部区域非常清楚地分开。
如果缺陷位于不同区域的交界处，铸造厂应向购方报告，商讨解决办法。
双方应确定选择何种质量等级。
图5.1铸件壁厚的分区
5.3验收标准
除非双方另有约定，当使用3.6中规定的扫描灵敏度和评定灵敏度时，验收要求根据表5.1。
附录I给出了对于不同铸件区域评定灵敏度等级的例子。
5.4补焊的验收标准
除非双方另有约定，补焊的检验和验收评定应根据询价或订单的要求，并把补焊所在的区域考虑进去。
AS 2207给出了熔焊的超声波检测的有关标准。
表5.1检测灵敏度，记录，尺寸确定及验收要求（见注1）
a）灵敏度等级调节
灵敏度种类
方法
扫描
DAC方法：
把来自处于最大壁厚处的直径6mm平底孔的信号调节至40%的满屏高度，再加至少6dB。
DGS方法：
在屏幕上贴上适当的曲线图，把来自处于被检铸件最大壁厚处的底波信号调节至屏幕上的参考线，再加上屏幕上所示的该段参考线处的所要求的增益，再加至少6dB。
评定
把来自处于最大壁厚处的直径6mm平底孔的信号调节至40%的满屏高度。
在屏幕上贴上适当的曲线图，把来自处于被检铸件最大壁厚处的底波信号调节至屏幕上的参考线，再加上屏幕上所示的该段参考线处的所要求的增益。
b）记录要求（见注2）
记录方法
1级
（高应力）
2级
（中等应力）
3级
（低应力）
DAC
如果缺陷的波幅等于或大于来自直径6mm的平底孔的波幅的一半，就要对其记录
如果缺陷的波幅等于或大于来自直径6mm的平底孔的波幅，就要对其记录
如果缺陷的波幅等于或大于来自直径6mm的平底孔的波幅的一倍，就要对其记录
DGS
如果缺陷的波幅等于或大于来自直径4mm的平底孔的波幅，就要对其记录
如果缺陷的波幅等于或大于来自直径8mm的平底孔的波幅，就要对其记录
底波衰减
若有任何把底波回波高度降低≥50%的缺陷或情况，把它记录下来。
（若能明确地判断底波的损失是由于铸件的几何形状引起的，应作记录，并清楚地标明所在区域。
）
c）对尺寸确定的要求
若可记录的缺陷的长度，宽度和深度可以确定时，记录下来（见注3和4.3）。
d）验收标准（见注2）
参数
单个反射体最大允许平底孔尺寸（见注4）
直径6mm
直径8mm
直径10mm
由于单个平底孔引起的衰减所导致的最大允许底波损失
50%
75%
90%
在任意的10,000mm2的区域内，所有的可记录的间隔小于25mm的单个缺陷的最大面积
1000mm2
2000mm2
4000mm2
在任意的10,000mm2的区域内，所有的可记录的平面缺陷的最大面积（见注5）
（最大长度50mm）
（最大长度75mm）
（最大长度100mm）
在任意的100,000mm2的区域内，所有的可记录的缺陷的最大面积（见注5）
12000mm2
20000mm2
1）必须符合3.4中的要求，才能应用此表。
2）附录I给出了对于不同铸件区域应力等级的例子。
3）确定尺寸时，间隔小于25mm的可记录的相邻的平面缺陷应被认为是一个缺陷。
4）在任一区域内，若各单个缺陷的尺寸相当于该区域验收标准所规定的反射体的尺寸，只要与其相关的底波的损失不超过验收标准的要求，就允许这些缺陷存在。
5）需把所规定的10000mm2和100000mm2矩形区域放置于最不利的位置。
6）对于特殊的应用场合，若有比表中所规定的更严格的，应在订货时由双方商定。
6.1检测的记录
检测的记录应至少包含下述内容
a）检测单位名称。
b）检测地点和日期。
c）铸件的识别标记，包括：
i.工作号。
ii.订单号。
iii.图号和模型号。
d）产品标准和每个区域的评定灵敏度等级。
e）钢的牌号，炉号，制造方法的详情（若有）。
f）热处理详情，表面状况。
g）检测设备型号，在2.3中规定的水平线性和垂直线性的极限值有无超出。
h）所用的耦合剂。
i）探头的名称，尺寸，类型，频率和折射角度。
j）检测方法，包括扫描程序，扫描和评定灵敏度，参考灵敏度，尺寸确定方法，衰减确定方法。
k）检测结果和能够表示缺陷的方向，尺寸，位置和性质的铸件的外形图，以及由于铸件的形状不利而未检测到的部位。
l）补焊的详情及在铸件上的位置。
m）检验员签字。
n）其它补充的无损检测的检测结果。
o）本标准号，即AS 2574。
6.2检测报告
检测报告要包括下述内容：
a）检测单位名称和检验员。
b）合同详情，包括订单号和规定的评定灵敏度等级。
c）铸件的识别，包括
ii.图号，模型号。
d）产品标准。
e）补焊详情。
f）检测程
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