1、ICS 7704020H 26 a亘中华人民共和国国家标准GBT 6402-2008代替GBT 6402-19912008-05-13发布钢锻件超声检测方法Steel forgings-Method for ultrasonic testing2008-1 1-01实施宰瞀徽紫瓣警糌赞星发布中国国家标准化管理委员会厦111刖 吾GBT 6402-2008本标准修改采用EN 102283：1998铁素体或马氏体钢锻件超声检测及EN 102284：1999奥氏体和奥氏体一铁索体不锈钢锻件超声检测(英文版)。本标准根据EN 102283：1998及EN 102284：1999重新起草。为了方便比较，
2、在资料性附录A中列出了本标准和EN标准条款的对照一览表。本标准在采用EN标准时进行了修改，这些技术性差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处。在附录B中给出了技术性差异及其原因一览表。为了方便使用，本标准还做了下列编辑性和技术性的修改：删除了两个EN标准的前言；将EN 102283条款1范围及EN 102284条款1范围进行合并，增加了：其他组织的锻件也可参照使用；人员资格和鉴定改为：应按GBT 9445或相应的标准进行资格培训，并取得资格证书；将EN 10228中引用EN 5832探头靴要求的具体内容增加到本标准722中；将EN 10228中第3部分与第4部分的记录水平与验收标准合并
3、、简化形成本标准的记录水平和验收标准的质量等级表；本标准删除EN10228该两部分中的1122的DGS方法及所有与DGS相关的内容。用底波反射法代替并增加相应的附录E；删除EN 102284的附录Z；EN 10228中的规范性引用文件中的欧盟标准在本标准中一律采用相应的国家标准代替。本标准代替GBT 6402-1991(钢锻件超声波检验方法。本标准与原GBT 6402 1991相比：检测方法与原标准一致，但在编排结构上完全采用欧盟标准方式。锻件的分类与质量等级与原标准相比更为详细。本标准中的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E是资料性附录。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技
4、术委员会归口。本标准主要起草单位：宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司、冶金工业信息标准研究院。本标准主要起草人：倪秀美、王勇灵、周卫东、赵春、黄颖。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 6402-1986、GBT 64021991。1范围钢锻件超声检测方法GBT 6402-2008本标准规定了钢锻件超声检测的协议条款、操作规程的编制、人员资格、设备和附件、校准和检查、检测时机、表面状态、灵敏度、扫查、分类、记录水平和验收标准。本标准适用于铁索体一马氏体钢锻件、奥氏体和奥氏体一铁素体不锈钢锻件超声脉冲反射式手工检测方法。供需双方协商后也可使用液浸法检测的机械化扫查方法。其他组织的锻件也可参
5、照使用。本标准按形状和生产方法将锻件分为4类。1、2、3类为简单外形的锻件，4类为复杂形状的锻件。本标准不适用于：致密的模锻件、汽轮机转子和发动机锻件。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 9445无损检测人员资格鉴定与认证(GBT 9445 2005，ISO 9712：1999，IDT)GB 11343接触式超声斜射探伤方法GBT 126041无损检测术语
6、超声检测GBT 18694无损检测超声检验探头及其声场的表征(GBT 18694-2002，eqv ISO 10375：1997(E)GBT 197991 无损检测 超声检测 1号校准试块(GBT 1979912005，eqv ISO 2400：1972)JBT 4009接触式超声纵波直射探伤方法JBT 9214 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法JBT 10061 A型脉冲反射式超声波探伤仪器通用方法条件3术语和定义GBT 126041确定的术语和定义适用于本标准。4协议条款供需双方应在订货时，对下面相关的超声检测达成共识(供需方若未注明，供方有权选择检测方法)在哪个生产阶段进行无损
7、检测(见第9章)；所要检测的范围，是进行栅格扫查还是100扫查(见第12章)；是否要求近表面检查(见726)；所要求的某个质量等级或多个质量等级和区域(见第14章)；除了第7章和第12章中详列出的外，是否要求特殊的设备、耦合剂、扫查范围；不用手工检测的扫查方法；长条形不连续的定量方法(见第15章)；灵敏度的设置方法(见第11章)；检测时是否需要需方或其代理在场；是否要求采用横波探头检测(见113)；GBT 6402-2008是否需要提交得到需方认可的一份书面的操作规程；对于第4类复杂锻件的其他检测要求(见122)。5操作规程的编制超声检测应按操作规程执行。当合同中有规定时，操作规程在检测之前应
8、提交需方以获批准。操作规程形式：产品技术规范；或为应用而特别编制的规程；或本标准特别应用时的那部分检测资料。该规程至少包含下列详细信息：被检测锻件的描述；参考文献；检测人员的资质和证书；实施检测的生产阶段；在适用的质量等级中规定的检测区域；扫查表面的准备；耦合剂；检测设备的描述；校准和设定；扫查计划；检测操作的描述和顺序；记录评定等级；不连续的特征；验收标准；检测报告。6人员资格人员资格和鉴定应按GBT 9445或相应的标准进行培训，并取得资格证书。7设备和附件71探伤仪器应以A型显示为主的探伤仪，并符合JBT 10061的要求。72探头721一般要求直探头和横渡探头应符合GBT 18694的
9、要求。如果需要进一步的信息，其他探头也可使用。但其他探头不能用于初始的不连续检测，该探头也应符合GBT 18694的要求。722探头靴的仿形为避免探头摇动，以保证与工件良好的、均匀的声耦合和恒定的声束角度，在需要时，可安装仿形的探头靴。(见图1)探头靴需要在被检材料外形相似的参考试块上设定探测范围和灵敏度。在凸表面上纵向扫查时，探头靴的宽度w。应大于被检材料直径D“的110。横向扫查时，探头靴的长度z，。也应大于被检材料直径D。M的1lO。在凹表面上扫查时，也需安装仿形探头靴，除非是凹面直径非常大，能获得合适的耦合。2GBT 6402-2008l横向弯曲；2纵向弯盐。图1 探头靴在圆棒纵横方向
10、上的长度f。宽度w，示意图723标称频率探头标称频率在10 MHz60 MHz范围之内。724直探头晶片的有效直径应在10 mm40 i11in之间。725横波探头横渡探头声柬折射角度应在35。70。范围之内。晶片的有效面积应在20 mm2625 tTLIn2之间。726双晶探头如果需要近表面检测(见第4章)可使用双晶探头。73校准试块校准试块应符合GBT 197991的要求。74对比试块当灵敏度是由距离波幅曲线(DAC)方法设定和或根据DAC方法按参考反射体的幅度进行不连续定量时，应制作对比试块。对比试块的表面状况应能代表被检材料的表面状况。除非另有规定，对比试块应至少包含能覆盖整个检测深度
11、的三个反射体。对比试块的形式将根据实际情况，可由下列中的某一种材料制成：被检材料的多余长度部分，或与被检材料同钢种、同热处理状态的部分材料，或与被检材料具有相似的声学特性的材料。注：对比试块反射体尺寸规定如下，铁紊体一马氏体锻钢按表4；奥氏体和奥氏体铁索体不锈钢锻件按表5和表6中的尺寸。不同尺寸反射俸用于提供检罚灵敏度的校验。75耦合剂耦合剂应正确使用。在校验、设定灵敏度，扫查和不连续评定时，应使用相同型号的耦合剂。检测结束后，如果耦合剂的存在会影响后道生产、检测工序或成品的完整性，则应清除干净。注：可使用合适的耦合剂：如水(有或没有防腐蚀剂或软化剂)、油脂、油、甘油和水质浆糊。8常规校准和检
12、查组合设备(探伤仪和探头)应按照JBT 9214的规定进行校准和检查。3GBT 6402-20089检测时机超声检测应在最终热处理之后进行，除非在订货时另有协议规定，在最终热处理之后不能进行检测的锻件，应在之前的某个合适阶段进行。注：对于即将钻孔的圆柱形和矩形锻件，建议应在钻孔前进行超声检测。10表面状况101一般要求扫查表面应无油漆、无氧化皮及干结的耦合剂、表面无凹凸不平，或任何其他引起耦合失效，阻碍探头自由移动及引起判断错误的物质。102与质量等级相美的表面租糙度对于质量等级1、2其表面对应的粗糙度Ra125 Mm；质量等级3或更高要求的，其表面相应的粗糙度Ra63 l-tm。103锻造表
13、面状态若锻造表面状况能满足指定的质量等级，则可进行检测。注：在锻造表面进行全面的检测有困难时，可使用喷丸、喷砂或表面研磨，以确保声耦合。通常只适用于质量等级1。11灵敏度111一般要求1 111灵敏度应足以保证检测到指定质量等级中记录水平所要求的最小不连续的尺寸。1112应使用112和或113的方法。用特定的探头来确定扫查灵敏度(见第4章)。每种情况所使用的程序应符合JBT 4009的要求。2直探头可用下列中的一种方法来确定扫查灵敏度。1121 以平底孔为基础的距离波幅曲线(DAC)方法。1122当检测面与底面平行，或圆柱形表面且厚度或直径大于探头近场区的3倍时，可使用底波反射法(见附录E)。
14、113横波探头DAC方法使用3 mm直径的横孔。114重复检测如果进行重复检测，确定灵敏度的方法应和最初时一样。12扫查121一般要求应使用脉冲反射式进行手工接触法扫查，所要求的最小扫查范围应取决于锻件的类型，采用栅格扫查还是100扫查应在合同中具体指明。表1根据锻件的外形和生产的方法将锻件分为4类。表2给出了1、2、3类锻件用直探头的扫查区域。表3给出了3a和3b种类锻件的横波探头扫查范围的详细要求，横波周向扫查的有效深度受到探头角度和锻件直径的限制，其锻件的外径和内径比小于16(见附录c)。122复杂锻件对于复杂形状的锻件或锻件的复杂部位(4类)和小直径的锻件，供需双方在订货时应协商扫查要
15、4GBT 6402-2008求，内容至少包括：探头角度、扫查方向、扫查范围(栅格或100)(见第4章)。123栅格扫查进行栅格扫查应使用一个或多个探头顺着表2和表3中规定的栅格线往复移动。当栅格扫查显示出可记录的指示时，应在该指示周围进行附加的扫查，以确定其延伸情况。124 100扫查覆盖100扫查区域应按表2和表3中规定的表面上执行，相邻探头移动覆盖区至少为有效探头直径的10。125扫查速度手工扫查速度不应超过150 mms。表1 按锻件外形和生产方法进行分类类型 外 形 生产方法1a 直接锻造1b 矽26 9 镦锻3a 矽 芯棒锻造3b 扩孔3c 环形薄片4 有复杂外形锻件或锻件的复杂部位
16、。 根据生产厂的说明a 1类锻件：大直径的锻件可能古有小直径的穿孔。b 2类锻件：可以最终钻孔(如：紧固圈)。GBT 6402-2008表2直探头的扫查范围类型 栅格扫查8 lOO扫查“51a直径Dmm 扫查线彩 D200 2条；间隔90 至少环绕圆柱表面180。进行200D。)图5长条形的不连续(LD。，d40 ram)图6单个的不连续常规的6 dB不连续的轮廓线；D。在不连续的深度上的声束宽度；d两个不连续之间的距离；L常用的一6 dB不连续的长度。14记录水平和验收标准GBT 6402-2008(LD。，d40 mm)图7密集形的不连续所要求的质量等级应由供需双方协商(见第4章)。表4、
17、表5、表6分别列出了铁素体一马氏体钢锻件和奥氏体和奥氏体一铁素体不锈钢锻件的四个质量等级的记录水平和验收标准。注：几个质量等级可能应用于一个锻件的多个部位；等级4是最严格的，规定了最小的记录水平和验收标准。表4质量等级、记录水平和验收标准(用于铁素体一马氏体钢锻件)直探头 斜探头(DAC方法)质量等级 质量等级参 数参 数 1 2 3 41 2 3 4标称频率MHz。 1 2 2 4 2 4记录 当量平底孔直径ram 8 5 3 2 记录水平(DAC) 50 10C50 10G 30 50水平底波降低系数R 01 03 0E 0E单个点状不连续的当 单个的不连续量平底孔直径mm 12 8 5
18、3 验 (DAC)10c 20C 10c 20( 60 10C验收 收标准 标 长条或密集形的50 10C 50 100 30 50长条或密集形点状不连续的当量平底孔直 8 5 3 2 准，8不连续(DAC)径ram注：底渡降低系数R只Fo a以直径3 mm的横孔为基础。式中： b横渡扫查不能应用于质量等级1。当60 mm时n=1。 c每个探头应建立直径3 mm横孔的DAC。当5 8 5758 11 825014 19 14使底波完全损失的指示，底波完全损失指的是底波小于正f400 使底波损失80的指示常底波幅度的5“或底波小于等于草状回波质量等级2r75 3 5 3755 8 52508 1
19、1 840011 15 11使底渡完全损失的指示，底波完全损失指的是底波小于正r600 使底波损失80的指示常底波幅度的5或底波小于等于草状回波质量等级3r75 2 3 2753 5 32505 8 54008 11 8使底波完全损失的指示，底波完全损失指的是底波小于正f600 使底波损失80“的指示常底波幅度的5“或底渡小于等于草状回波表6横渡探头应用DAC方法时的记录水平和验收标准“。(用于奥氏体和奥氏体一铁素体不锈钢锻件)验收标准锻件厚度 标称频率 记录水平直径tmm MHz 单个的不连续 长条或密集形的不连续 1 30 60 30t752 50 100 501 50 100 50751
20、00 200 1001 100 200 100250200 400 200注：大于400 mm厚度应供需双方协商。a以直径3mm的横孔为基础。b每个频率的探头应建立直径3 mitt横孔的DAC。c与DAC相关的指示幅度的dB值在附录D中给出。10GBT 6402-200815测长对一个长条形的不连续评估时，应使用下列供需之间协商的一个或多个方法，执行这些方法应符合JBT 4009的要求。6 dB法；20 dB法；端点峰值法。16报告检测报告应包括下列信息：供货方的名称；被检材料的标识；检测范围、检测区域和质量等级；超声检测时机；表面状况；使用的设备(探伤仪、探头、校准和参考试块)；灵敏度的设定
21、方法；使用的标准或编制的规程；检测结果：不连续的定位、分类和定量(按平底孔当量直径，或横孔百分数表示)；扫查范围的详细信息，及是否适用近表面区域；检测日期；一 操作人员的姓名、资格以及签名。GBT 6402-2008附录A(资料性附录)本标准章条编号与EN 10228-3：1998、EN 10228-4：1999章条编号对照表A1给出了本标准章条编号与EN 102283：1998、EN 102284：1999章条编号对照一览表。表A1 本标准章条编号与EN 102283：1998、EN 102284：1999章条编号对照表本标准章条编号 对应的EN标准章条编号5 51、52、531111 EN
22、 102283 111的第一段1112 EN 102283 111的第二段1121 EN 102283 112a)的第一段1122EN 102283、4的112b)、113b)图2 ENl02284图1图3 ENl02284图2图4 ENl02284图3a图5 ENl02284图3b图6 ENl02284图3c图7 ENl02284图3dENl02283表6、ENl02284表5表4 ENl02283表5和表7表5 ENl02284的表4表6 ENl0228 4的表6附录A附录B附录C ENl0228 4的附录A附录D ENl0228 4的附录BENl02284的附录E注：表中的章条以外的本标
23、准其他章条编号与该EN标准其他章条编号均相同且内容相对应。12GBT 6402-2008附录B(资料性附录)本标准与EN 10228-3：1998、EN 10228-4：1999技术性差异及其原因表B1给出了本标准与EN 102283和EN 102284的技术性差异及其原因一览表。表B1本标准与EN 10228-3：1998、EN 10228-4：1999技术性差异及其原因表本标准的章条编号 技术性差异 原 因将EN 102283和EN 102284的范围 检验方法程序都相同，只是所要求的质量l 合并。等级及验收标准不同增加了“其他组织的锻件也可参照使用”引用与EN标准内容相当的国内标准。2
24、以适合国情删除EN 583标准按GBT 9445或相应的标准进行资格6 培训。 以适合国情删除应符合EN 473要求将ENl0228 3和ENl0228 4引用EN 583目前这方面的内容国内无相关标准可7 22 的要求内容具体化。参照。为方便使用，将EN 583相关内容编人删除应符合EN583的要求正文删除DGS方法及所有与DGS相关的11 内容。国内不使用DGS方法。用底波反射法代替并增加相应的内容增加1122底渡反射法附录E 增加 为1122而增加的资料性附录13GBT 6402-2008附录C(资料性附录)圆周横波扫查的最大可检测深度图C1表示表C1给出的周向横波扫查最大可检测深度。图
25、c1 周向横波扫查最大可检测深度在图C1中：D是入射点到径向反射体的声程；M是特定的探头角度和外径R的最大可检测深度。表c1 周向横波扫查最大可检测深度探头角度 最大检测深度 声程范围X M D700 006R 034R600 o13R 050R50。 024R 064R454 030R 070R35。 o42R 082R注：径向反射体的最大可检测深度和最大可检测深度的声程范围可用锻件的外径R表示，有效的声程范围为2D。14附录D(资料性附录)DAC()波幅与dB值的对应关系GBT 6402-2008可用3 iTlm直径的横孔绘制一条DAC曲线(100DAC)，所要求的记录验收标准可由所绘制3
26、 tnIil的DAC曲线(100DAC)，并按表n l的幅度调整来获得。表D1 DAC()波幅与dB值的关系DAC 相对于DAC的指示幅度aB30 1050 660 4100 0200 -F6GBT 6402-2008附录E(资料性附录)采用工件底波调整灵敏度的方法E1 在锻件上找出可以代表完好锻件材质状态的位置，把第1次底面回波高度调整到满幅度的4080，作为评定回波信号的基准。E2根据被检锻件的需要，按E3或E4调整，作为检测灵敏度。E3在检测实心锻件时，需要提高的增益数值，按式(E1)计算：A一201922Tr。nd式中：A需要提高的增益值，单位为分贝(dB)；T被检部位的厚度或直径，单位为毫米(ram)；d平底孔直径，单位为毫米(ram)；波长，单位为毫米(mm)；“圆周率。E4在检测有中心孔的锻件时，需要提高的增益数值，按式(E2)计算：A一2019筹一10197R (E2)式中：R被检部位的外径，单位为毫米(ram)；r被检部位的内径，单位为毫米(mm)。
