1、 Q/YD 永济新时速 电机电器有限责任公司技术标准 Q/YD 14-021-2010 电机转轴超声波探伤方法 2010-06-09发布 2010-06-09实施 永济新时速电机电器有限责任公司 发 布Q/YD 14-021-2010 1前 言 本标准依据电机运行环境的质量要求和公司电机转轴生产的实际情况，参考GB/T 6402-2008钢锻件超声探伤方法（EN 10228-3: 1998铁素体或马氏体钢锻件超声检测）、TB/T 1618-2001机车车辆车轴超声波探伤和JB/T 1581-1996汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法等标准制订，本标准规定了公司生产的对内部缺陷要求进
2、行探伤检查的各种电机转轴超声波探伤的工艺方法和验收标准，目的是统一电机转轴内部缺陷的等级，保证电机转轴产品的使用性能。 本标准由科研管理部归口。 本标准起草单位：工艺技术研究所 本标准制定人：孙明学 陈智娟 本标准经下列单位和人员会签： 牵引技术研究所：钟幼康 风电技术研究所：刘荣强 工艺技术研究所：苗国民 王艳芳 质量保证部： 陈运霞 侯尚武 铁道部驻西安机车验收室： 李风会 本标准为首次制定。 编 制 孙明学 2010-5 校 对 陈智娟 2010-5 审 核 郭永安 2010-5 标 审 赵爱萍 2010-5 批 准 姬惠刚 2010-5 标 记 处 数 文 件 号 签 字 日 期 职
3、务 签 名 日 期 职 务 签 名 日 期 Q/YD 14-021-2010 2电机转轴超声波探伤方法 1 内容和适用范围 本标准规定了各种电机转轴超声波探伤的术语、检测条件、工艺过程和验收标准等。 本标准适用于永济电机公司生产的对内部缺陷要求进行探伤检查的各种电机转轴。 2 引用标准 GB/T 94452005 无损检测 人员资格鉴定和认证 GB/T 6402-2008钢锻件超声探伤方法 JB/T 1581-1996汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法 EN 10228-3: 1998铁素体或马氏体钢锻件超声检测 JB/T 10061A型脉冲反射式超声波探伤仪器通用方法条件 3 术
4、语 3.1 不连续 由于制造工艺不完善产生的裂纹、夹杂等原因造成的锻件材料组织的破坏。 3.2 缺陷 超过质量标准允许范围的不连续。 3.3 缺陷（或不连续）信号 缺陷（或不连续）引起的超声波能量反射在荧光屏上产生的信号。 3.4 指示长度 通过探头移动，按规定方法测量出来的内部缺陷（或不连续）的长度。 3.5 点状缺陷（或不连续） 反射信号随着超声波束的移动随即迅速降低或消失的缺陷（或不连续）。 3.6 面状缺陷（或不连续） Q/YD 14-021-2010 3面状缺陷（或不连续）引起的反射信号，通过探头的移动，仅能检测出两维方向的尺寸。对转轴来讲，一般仅能从两个相对方向检测到反射信号，而且
5、延某个方向有一定的指示长度。 3.7 体积状缺陷（或不连续） 体积状缺陷（或不连续）引起的反射信号，能从多个方向检测到缺陷（或不连续）信号，并有一定的指示长度。 3.8 分散缺陷（或不连续） 多个缺陷（或不连续），从某个方向检测到的间距大于40mm的缺陷（或不连续）信号。 3.9 密集缺陷（或不连续） 多个缺陷（或不连续），从各个方向检测到的间距小于40mm的缺陷信号（或不连续）。 3.10 横向缺陷（或不连续） 缺陷（或不连续）延伸线与转轴轴线夹角大于或等于45时为横向缺陷（或不连续）。 3.11 纵向缺陷（或不连续） 缺陷（或不连续）延伸线与转轴轴线夹角小于45时为纵向缺陷（或不连续）。
6、3.12 游动信号 在规定灵敏度下，随着探头的移动，缺陷（或不连续）信号的前沿位置产生游动，游动的范围相当于检测部位的厚度。 3.13 白点裂纹 锻材在锻后冷却过程中由于承受不了钢锭中残留下来的氢原子结合应力的作用（一般冷却过快）而形成的内部裂纹，一般集中在中心部位（也可以延伸到锻件表面），分布密集（一般不会单个出现），危害性大，对声波反射强烈，往往在荧光屏上形成林状波。 3.14 Q/YD 14-021-2010 4裂纹 包括锻造裂纹、热处理裂纹和原材料裂纹。裂纹缺陷方向性强，对声束反射强烈，具有一定的尺寸指示长度。 3.15 夹杂 由原材料遗传而来存在于工件内部或表面的金属或非金属体积状夹
7、杂物。波形一般不很高，成丛状。 3.16 疏松 锻件中的疏松对超声有显著吸收和散射作用，导致底波明显降低。 3.17 缩孔 由铸造毛坯的缩孔遗传而来，经锻打后，形成扁平的面状缺陷，经常存在于锻件的中心附近。 3.18 缩孔残余 经锻造打散的缩孔缺陷（或不连续），以面状缺陷（或不连续）居多。 4 过程质量控制 4.1 探伤检测过程质量控制办法按公司探伤技术管理实施细则执行。 4.2 探伤人员要求：进行转轴超声波探伤的人员应符合公司GB/T 9445和探伤技术管理实施细则的有关要求，熟悉电机转轴制造工艺，了解转轴内部各种不连续的产生原因、分布特点、波形特征和危害性，并具有一定的电机转轴超声波探伤经
8、验。 5 探伤条件 5.1 探伤时机：转轴超声波探伤须安排在最终热处理之后进行，检测工序一般为转轴精车工序后，键槽、螺孔加工前为宜，如粗加工后不再进行热处理，可在粗加工后探伤，但表面粗糙度必须满足探伤要求（见6.1）。特殊情况如在最终加工面进行扫查，须采取措施（如用软保护膜探头），不得划伤转轴表面。 5.2 检测方法: 公司电机转轴超声波探伤以纵波径向检测为主，对无法实施径向检测的区域，为扫查到转轴的全部体积，可采用纵波轴向检测方法替代（如轴头部位）。为检出一Q/YD 14-021-2010 5些特殊的横向或径向不连续，或为判断不连续的性质，必要时可进行横波轴向或周向扫查，具体方法可参考GB/
9、T 6402钢锻件超声探伤方法。 5.3 扫查区域: 为避免盲区，超声波探伤扫查面为100转轴外圆面，轴向扫查时扫查面为转轴端面（需在钻孔前）。各种扫查每次应有15以上的重叠。探伤扫查应尽可能扫到转轴的全部体积。 5.4 超声波探伤仪：以数字式多通道（4个或更多通道）A型显示脉冲反射式超声波探伤仪为主，并符合JB/T 10061和GB/T 6402的各项要求。 5.5 超声波探头：纵波扫查采用20mm或14mm,5MHz直探头，横波扫查采用不大于400mm2, K1K2.5，2.5MHz斜探头。必要时也可采用其他频率和规格的行之有效的探头。探头的性能指标应符合GB/T 6402的要求。 5.6
10、 探伤仪和探头的组合灵敏度：在满足转轴最大距离处灵敏度要求时，应有不小于10dB的灵敏度余量。 5.7 试块: 仪器调试用校准试块应符合JB/T 10061的要求，调整灵敏度，制做DAC曲线采用本公司同钢种、同热处理状态，声学性能相近的转轴工件制做的参考试块进行，要求其扫查面和转轴表面粗糙度相近。DAC曲线制做要求用能覆盖转轴直径范围的不同声程的试块最少3块进行。 5.8 耦合剂：机油或其它油类耦合剂，不得使用可能导致转轴生锈的耦合剂，调试灵敏度和探伤使用的耦合剂必须一致。 5.9 必备工具: 钢板尺、函数计算器、记录本、圆柱笔、棉布、毛刷和耦合剂喷涂工具等。 6 探伤程序 6.1 探伤表面确
11、认：所有探伤表面无锈蚀、油污和水份等影响探伤灵敏度的杂物, 否则应进行清理。探伤表面的表面粗糙度应不大于 Ra6.3m。所探转轴的材质衰减系数应小于4dB/m（衰减系数测试方法参考JB/T 1581），否则应进行补偿。 6.2 扫描线范围：各种转轴的检测范围必须保证底面回波置于荧光屏刻度8以前，以利于观察底波变化和对反射信号进行分析。 6.3 检测灵敏度：转轴超声波探伤以采用制做DAC曲线确定灵敏度为主。纵波探伤判废灵敏度曲线采用平底孔制作（和要求判废的最小不连续尺寸一致），扫查灵敏度应在判废灵敏度曲线的基础上提高6dB以上（以噪声信号不大于5为原则）或制作专门的DAC曲线（和要求记录的最小不
12、连续尺寸一致）。横波探伤灵敏度曲线采用3横通孔制作。对较大直径Q/YD 14-021-2010 6的转轴可分段制作探伤灵敏度（必须保证转轴所有部位的检测灵敏度）。当直径大于三倍近场区尺寸时可采用底波调整法进行灵敏度调整。探伤灵敏度在更换探头、耦合剂或连续工作4小时等特殊情况时应按规定进行验证，发现灵敏度发生变化超过2dB 时，应重新制作灵敏度曲线。 6.4 DAC 曲线制作：选用和所检转轴钢种、声学性能和直径相近（对检测面曲率不同产生的灵敏度误差可进行必要的修正）、热处理状态相同的转轴探伤专用平底孔（平底孔直径和要求判废的最小不连续尺寸一致）试块一套（至少三个），调节仪器，将扫查范围调到适当位
13、置（检测范围必须保证底面回波置于荧光屏刻度 8 以前），将探头置于所选的多个试块中人工缺陷距离最小的试块上，调节增益，将其平底孔反射波调到满屏的80%或100，在荧光屏上波峰位置打点，再将其它几个试块的平底孔反射波找到，在其波峰处打点，将多个打点位置用弧线连接（第一个点和 Y轴水平连接），即为所要求的DAC 曲线。一般可按仪器标定程序提示进行操作制作曲线。 6.5 底波调节灵敏度：用较高灵敏度在转轴上找出无缺陷部位，调整衰减器或增益旋纽，使得第一次底波高度至满屏的80%，按如下标准释放灵敏度。 灵敏度调整时释放的分贝数按如下公式计算： A=20*lg(2*x2)/(*D*d02)20*lg(2
14、*D)/(*d02) （实心轴） A=20*lg(2*D)/(*d02)10*lg(D/D0) （空心轴） 发现缺陷后按如下公式计算缺陷大小： d=d0 (A* x /D)1/2 发现缺陷后按如下公式计算缺陷大小： 其中：=1.18 mm 当探伤频率等于 5.0MHz 时 x：缺陷声程：调整灵敏度时等于直径D，计算缺陷时按实际位置确定。 A：缺陷波超过基准波高的分贝数 D：转轴直径：探头所在位置直径, D0 探头所在位置中心孔直径 d: 不连续的平底孔当量直径 d0：确定仪器灵敏度的平底孔直径 （判废时为3mm,扫查时为2mm） 6.6 探伤扫查：仪器调整好后，对所检转轴表面进行分区扫查，扫查
15、速度应不大于100mm/s, 注意扫查区域之间的覆盖和标记，不得漏检。 Q/YD 14-021-2010 76.7 扫查过程应同时关注底波前和底波后的不连续信号，发现不连续反射信号或底波明显降低后，应从不连续所在位置一周不同方向进行扫查，必要时采用横波进行轴向或周向扫查，根据扫查结果分析确定不连续形状，分布区域，底波衰减量，对不连续作综合判断，进而估计不连续性质。对不连续进行当量测定时，必须放慢探头移动速度，找到最大反射位置。 6.8 不连续信号的记录：对所有大于记录水平的不连续信号的波高、位置和分布情况或底波降低到60%以下的区域进行记录。 6.9 对超出验收标准的工件应建议报废，建议报废的
16、转轴应做红色标记，按规定办理报废手续。 6.10 对在下道工序中可能被加工消除的缺陷应做好记录，待加工后要重新探伤（可采用其它探伤方法），确认缺陷得到消除。探伤时转轴如无编号，应作好标记和记录，确保其可追溯。 6.11 探伤完毕应将工件擦拭干净, 要防止磕碰伤。 7 验收标准 7.1 按图纸技术条件执行，图纸无明确规定时按如下要求进行验收： 7.2 缺陷的判废和记录标准按GB/T 6402的质量等级4级执行。 7.3 转轴内部不许存在白点、裂纹、缩孔或缩孔残余、折叠和过度的偏析。 7.4 不许存在游动信号、横向缺陷信号和密集缺陷信号。 7.5 不许存在大于判废水平的单个不连续或底波降低到 60
17、%以下的不连续区域(对转轴心部的点状缺陷信号，判废灵敏度可降低6dB)。 7.6 大于记录水平，小于判废水平的单个不连续，其间距不得小于40mm。 7.7 当量2mm以下的分散不连续不计。 8 记录和报告 8.1 探伤结果须做好记录，按规定出具探伤报告。 8.2 探伤记录和探伤报告应包括以下内容： a） 报告编号 b） 检测对象信息 c） 检测方法信息 d） 检测依据、检测结果、检测结论 Q/YD 14-021-2010 8e） 检测日期 f） 检测人员和审核人员签字 参考标准 GB/T 6402-2008钢锻件超声探伤方法 TB/T 1618-2001机车车辆车轴超声波探伤 JB/T 1581-1996汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法 EN 10228-3: 1998铁素体或马氏体钢锻件超声检测
