YBT 6252-2024《貝氏體合金鋼轍叉超聲檢測方法》

CCS77.040.99H44YB中華人民共和國黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Ultrasonictestingmethod中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14一般要求 15檢測試塊 26檢測儀器和設(shè)備 57檢測條件和方法 68檢測及合格判定 9檢測記錄及報(bào)告 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC183）歸口。本文件起草單位：鋼鐵研究總院有限公司，浙江貝爾軌道裝備有限公司、江蘇沙鋼集團(tuán)淮鋼特鋼股份有限公司、鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、浙江貝爾新軌道裝備研究院有限公司。本文件主要起草人：楊忠民、方津、李文萍、左輝、張建衛(wèi)、劉寶石、王慧敏、費(fèi)維周、翟萬里、王玉婕、陳穎、孫大文、徐昊馳。1貝氏體合金鋼轍叉超聲檢測方法本文件規(guī)定了鐵路用貝氏體合金鋼轍叉與珠光體碳素鋼鋼軌的閃光焊、鋁熱焊焊接接頭超聲檢測的一般要求、檢測試塊、檢測儀器和設(shè)備、檢測條件和方法、缺陷的檢測與合格評(píng)定、檢測記錄和報(bào)告等。氣壓焊焊接接頭的檢查可參照本文件執(zhí)行。本文件適用于貝氏體合金鋼轍叉與珠光體碳素鋼鋼軌新焊接鋼軌接頭和在役鋼軌焊接接頭的檢測。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T9445無損檢測人員資格鑒定與認(rèn)證GB/T12604.1無損檢測術(shù)語超聲檢測JB/T10061A型脈沖反射式超聲探傷儀通用技術(shù)條件JB/T10062超聲探傷用探頭性能測試方法TB/T1632.1鋼軌焊接第一部分：通用技術(shù)條件TB/T2634鋼軌超聲波探傷探頭技術(shù)條件YB/T4797-2020重載鐵路轍叉用鋼3術(shù)語和定義GB/T12604.1中界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4一般要求4.1應(yīng)采用單探頭或雙探頭兩種方法進(jìn)行焊接接頭掃查。4.2為保證焊接接頭檢測質(zhì)量，掃查時(shí)焊接接頭兩側(cè)各400mm范圍內(nèi)，不宜鉆孔或安裝其他裝置（在4.3閃光焊、鋁熱焊焊接接頭掃查應(yīng)遍及焊接接頭全寬度（寬度超過40mm焊接接頭的軌底兩側(cè)部位除4.4被檢轍叉鋼軌表面應(yīng)平整、光滑，不應(yīng)有焊渣、油污、腐蝕和其他影響檢測的污物。4.5被檢轍叉鋼軌的內(nèi)部組織不應(yīng)在檢測時(shí)產(chǎn)生除界面波之外的影響檢測的干擾回波。4.6在役焊接接頭掃查范圍應(yīng)以焊接接頭中心向兩側(cè)各延伸200mm。在役焊接接頭可使用陣列探頭或組合探頭進(jìn)行分段探測。在役焊接接頭處，如果有連接夾板，可只進(jìn)行軌頭掃查。4.7檢測場地應(yīng)避開強(qiáng)光、強(qiáng)磁場、強(qiáng)振動(dòng)、腐蝕性氣體、嚴(yán)重粉塵等影響超聲檢測儀穩(wěn)定性和檢測人員可靠觀察的因素。24.8檢測人員應(yīng)取得符合GB/T9445或者同等標(biāo)準(zhǔn)的資格證書。從事超聲檢測人員應(yīng)取得超聲檢測專業(yè)1級(jí)及其以上資格證書，簽發(fā)檢測報(bào)告者應(yīng)取得超聲檢測專業(yè)2級(jí)及其以上資格證書。5檢測試塊5.1標(biāo)準(zhǔn)試塊超聲檢測使用的標(biāo)準(zhǔn)試塊有CS-1-5試塊和CSK-1A試塊。其中CS-1-5試塊主要用于測定直探頭和儀器組合性能的靈敏度余量,調(diào)節(jié)檢測靈敏度,確定缺陷大小及測定儀器垂直線性等性能指標(biāo)及其形狀。CSK-1A試塊主要用于斜探頭距離-幅度特性的測量和斜探頭K值的測試等。5.2對(duì)比試塊對(duì)比試塊材質(zhì)、焊接工藝、熱處理工藝、聲學(xué)性能應(yīng)與被檢測材料相同或相似，并應(yīng)保證內(nèi)部不存在影響試塊標(biāo)定的缺陷。檢測中使用的對(duì)比試塊GHT-5型單探頭對(duì)比試塊和GHT-1型雙探頭對(duì)比試塊。對(duì)比試塊尺寸及公差見附錄A。5.2.1GHT-5型單探頭對(duì)比試塊60kg/m鋼軌試塊分區(qū)示意圖見圖1a)，其他軌型對(duì)比試塊協(xié)商確定。試塊分別用同軌型貝氏體和珠光體兩種材質(zhì)的鋼軌制作。為方便加工人工缺陷，軌頭和軌底可部分切除。不同試塊上同一位置橫孔或豎孔的反射波高相差不超過±2.0dB。閃光焊、鋁熱焊接接頭0°探頭區(qū)圖1b)中1#～7#橫孔直徑為5mm。軌頭和軌腰橫波單探頭區(qū)，圖1c)中1#～8#橫孔直徑為3mm；軌底橫波單探頭區(qū)，圖1d)中1#~2#豎孔直徑為4mm。A區(qū)：閃光焊、鋁熱焊焊縫0°探頭區(qū)，等同于TB/T1632.1-2014中GHT-2試塊；B區(qū)：軌頭和軌腰橫波單探頭區(qū)，等同于TB/T1632.1-2014中GHT-3試塊；C區(qū)：軌底橫波單探頭區(qū)，等同于TB/T1632.1-2014中GHT-4試塊；3a)GHT-5型試塊分區(qū)示意圖b)GHT-5試塊0°探頭區(qū)（A區(qū)）4c)GHT-5試塊軌頭和軌腰探頭區(qū)（B區(qū)）d)GHT-5試塊軌底探頭區(qū)（C區(qū)）圖1GHT-5型單探頭對(duì)比試塊（60kg/m鋼軌）5.2.2GHT-1型雙探頭對(duì)比試塊試塊上的人工缺陷可加工在試塊的兩端，60kg/m鋼軌對(duì)比試塊見圖2a）和b）。5a)GHT-1a雙探頭試塊b)GHT-1b雙探頭試塊圖2GHT-1型雙探頭試塊60kg/m鋼軌對(duì)比試塊：各平底孔直徑為3mm，孔深不小于40mm；平底孔底部至試塊另一端長度不小于450mm。不同試塊上同一位置平底孔的反射波高相差不超過±2dB。6檢測儀器和設(shè)備6.1超聲檢測儀超聲檢測儀應(yīng)滿足下述條件，其他應(yīng)符合JB/T10061的規(guī)定：a)衰減器總量：≥80dB(衰減器相對(duì)誤差：在工作頻段內(nèi)，每12dB誤差不超過1dB)b)放大器帶寬：不小于1MHz～8MHzc)靈敏度余量：≥55dB（2.5MHz縱波）d)分辨力：≥26dB（2.5MHz縱波）e)動(dòng)態(tài)范圍：≥26dBf)垂直線性誤差：≤4%g)阻塞范圍：≤10mmh)水平線性誤差：≤2%（模擬檢測儀）i)數(shù)字檢測儀采樣頻率：≥100MHz6.2超聲探頭超聲探頭性能測試應(yīng)符合JB/T10062規(guī)定，主要技術(shù)指標(biāo)符合TB/T2634，并滿足下述條件：6a)無雙峰和波形抖動(dòng)現(xiàn)象，探頭前沿長度應(yīng)能滿足檢測掃查范圍的需要。b)回波頻率及其誤差回波頻率：在役焊接接頭和鋁熱焊接接頭：≥2.5MHz新軌閃光焊和氣壓焊焊接接頭：≥4MHz回波頻率誤差：≤10%c)折射角誤差折射角在37°~45°之間時(shí)：≤1.5°折射角≥60°之間時(shí)：≤2°d)橫波探頭分辨力4MHz以上探頭：≥22dB2.5MHz探頭：≥20dBe)橫波單探頭始脈沖寬度(R100圓弧面增益40dB)4MHZ以上探頭：≤20mm2.5MHZ探頭：≤25mmf)相對(duì)靈敏度縱波直探頭（同靈敏度余量≥55dB4MHZ以上橫波探頭：≥60dB(R100圓弧面)2.5MHZ橫波探頭：≥65dB(R100圓弧面)g)組合探頭或陣列探頭各子探頭入射點(diǎn)相對(duì)偏差：≤2mm各子探頭靈敏度相對(duì)偏差：≤4dB6.3耦合劑耦合劑可以使用水、工業(yè)漿糊、機(jī)油等介質(zhì)。設(shè)備調(diào)整和隨后的檢測應(yīng)使用同一種耦合劑。耦合劑的使用不應(yīng)造成工件的腐蝕。6.4掃查裝置6.4.1新焊接接頭掃查裝置裝置應(yīng)具備對(duì)焊接式翼軌焊接接頭軌頭、軌腰和軌底進(jìn)行K型掃查的功能；裝置可使用陣列（或組合）探頭對(duì)鋼軌焊接接頭進(jìn)行分段掃查，掃查間隔應(yīng)不大于15mm。6.4.2在役焊接接頭掃查裝置裝置應(yīng)能對(duì)軌底部位進(jìn)行K型掃查，對(duì)軌腰部位進(jìn)行串列式掃查。在役焊接接頭處，如果有連接夾板，可只進(jìn)行軌頭掃查。7檢測條件和方法7.1檢測時(shí)機(jī)新焊接接頭檢測應(yīng)在焊接、熱處理后24h后進(jìn)行。在役接頭按照要求進(jìn)行周期性檢測。7.2檢測靈敏度校準(zhǔn)7.2.1單探頭法7.2.1.1軌頭和軌腰部位：K0.8～K1探頭掃查的基準(zhǔn)孔為圖1中GHT-5型試塊B區(qū)8#橫孔反射波高調(diào)整到滿幅度的80%（如圖3所示然后根據(jù)檢測面情況進(jìn)行適當(dāng)表面耦合補(bǔ)償（一般為2dB～6dB作為K0.8～K1探頭探測軌頭和軌腰部位的檢測靈敏度。圖3軌頭和軌腰單探頭檢測靈敏度校準(zhǔn)將圖1中CHT-5試塊B區(qū)5#橫孔（K≥2探頭）反射波高調(diào)整到滿幅度的80%（參照?qǐng)D3然后根據(jù)檢測面情況進(jìn)行適當(dāng)表面耦合補(bǔ)償（一般為2dB～6dB作為K≥2探頭探測軌頭部位的檢測靈敏度。7.2.1.2軌底部位：K≥2探頭掃查的基準(zhǔn)孔為圖1中GHT-5型試塊1#豎孔下棱角。將圖1中GHT-5試塊C區(qū)2#豎孔上棱角的二次反射波高調(diào)整到滿幅度的80%（如圖4所示然后根據(jù)檢測面情況進(jìn)行適當(dāng)表面耦合補(bǔ)償（一般為2dB～6dB作為軌底單探頭檢測靈敏度。圖4軌底單探頭檢測靈敏度校準(zhǔn)7.2.1.3閃光焊、鋁熱焊焊接接頭0°探頭檢測圖1中基準(zhǔn)孔位GHT-5試塊A區(qū)7#橫孔反射波高調(diào)整到滿幅度的80%（如圖5所示然后根據(jù)檢測面情況進(jìn)行適當(dāng)表面耦合補(bǔ)償（一般為2dB~6dB做為0°探頭的檢測靈敏度。圖5閃光焊、鋁熱焊0°探頭檢測靈敏度校準(zhǔn)7.2.2雙探頭法7.2.2.1軌腰部位：K型掃查的基準(zhǔn)孔為圖2中GHT-1a試塊3#平底孔；串列式掃查的基準(zhǔn)孔為圖2中GHT-1a試塊4#平底孔。7.2.2.1.1K型掃查：將GHT-1a試塊上距踏面90mm的圖2中3#平底孔反射波高調(diào)整到滿幅度的80%（如圖6所示然后根據(jù)檢測面情況進(jìn)行適當(dāng)表面耦合補(bǔ)償（一般為2dB~6dB作為軌腰部位的檢測靈敏度。78圖6軌腰K型掃查檢測靈敏度校準(zhǔn)7.2.2.1.2串列式掃查：將圖2中GHT-1a試塊上距軌底40mm的4#平底孔反射波高調(diào)整到滿幅度的80%（如圖7所示然后根據(jù)檢測面情況進(jìn)行適當(dāng)表面耦合補(bǔ)償（一般為2dB~6dB作為軌腰部位的檢測靈敏度。圖7軌腰串列式掃查檢測靈敏度校準(zhǔn)7.2.2.2軌頭部位：K型掃查的基準(zhǔn)孔位GHT-1b試塊12#平底孔。將圖2中GHT-1b試塊12#平底孔反射波高調(diào)整到滿幅度的80%（如圖8所示然后根據(jù)檢測面情況進(jìn)行適當(dāng)表面耦合補(bǔ)償（一般為2dB~6dB作為軌頭部位的檢測靈敏度。圖8軌頭K型掃查檢測靈敏度校準(zhǔn)7.2.2.3軌底部位：K型掃查圖2中基準(zhǔn)孔位GHT-1a試塊5#平底孔。將圖2中GHT-1a試塊5#平底孔反射波高調(diào)整到滿幅度的80%（如圖9所示然后根據(jù)檢測面情況進(jìn)行適當(dāng)表面耦合補(bǔ)償（一般為2dB~6dB作為軌底部位的檢測靈敏度。圖9軌底K型掃查檢測靈敏度校準(zhǔn)7.2.3閃光焊、鋁熱焊焊接接頭0°探頭檢測將圖1中GHT-5試塊A區(qū)7#橫孔反射波高調(diào)整到滿幅度的80%（如圖10所示然后根據(jù)檢測面情況進(jìn)行適當(dāng)表面耦合補(bǔ)償（一般為2dB~6dB）,作為0°探頭的檢測靈敏度。9圖10閃光焊、鋁熱焊0°探頭探傷檢測靈敏度校準(zhǔn)7.3掃查方法7.3.1新焊焊接接頭掃查7.3.1.1單探頭法7.3.1.1.1采用K0.8～K1橫波探頭從軌頭頂面對(duì)軌頭、軌腰直至軌底進(jìn)行掃查。7.3.1.1.2采用K≥2橫波探頭從軌頭頂面或側(cè)面對(duì)軌頭部位進(jìn)行掃查。7.3.1.1.3采用K≥2橫波探頭從軌底斜面對(duì)軌底部位進(jìn)行掃查。7.3.1.1.4采用K≥2探頭從軌底面對(duì)軌底部位進(jìn)行掃查。7.3.1.1.5對(duì)于閃光焊、鋁熱焊焊接接頭，另用0°探頭從鋼軌踏面上對(duì)軌頭、軌腰直至軌底進(jìn)行掃查。7.3.1.2雙探頭法7.3.1.2.1采用K0.8～K1探頭從軌頭頂面對(duì)軌頭、軌腰及其延伸部位進(jìn)行串列式掃查，也可從軌頂面和軌底面對(duì)軌頭、軌腰及其延伸部位進(jìn)行K型掃查。7.3.1.2.2采用K0.8～K2探頭從軌頭兩側(cè)面對(duì)軌頭進(jìn)行K型掃查。7.3.1.2.3采用K0.8～K1探頭從軌底兩側(cè)面對(duì)軌底進(jìn)行K型掃查。7.3.2在役焊軌焊接接頭掃查7.3.2.1單探頭法7.3.2.1.1宜用K0.8～K1橫波探頭從鋼軌踏面上對(duì)軌頭、軌腰直至軌底進(jìn)行掃查。軌頭部位也可用K≥2橫波探頭從踏面上進(jìn)行掃查。7.3.2.1.2宜用K≥2橫波探頭從軌底斜面上對(duì)軌底部位進(jìn)行掃查。7.3.2.2雙探頭法7.3.2.2.1宜用K0.8～K1探頭從軌頭踏面對(duì)軌腰部位進(jìn)行串列式掃查。7.3.2.2.2宜用K0.8～K1探頭從軌底兩側(cè)面對(duì)軌底部位進(jìn)行K型掃查。7.4靈敏度補(bǔ)償掃查時(shí)靈敏度較檢測靈敏度至少提高3dB，當(dāng)檢測面粗糙時(shí)，可再進(jìn)行表面耦合補(bǔ)償，補(bǔ)償量一般在1dB～5dB。7.5距離-波幅曲線繪制7.5.1單探頭法7.5.1.1軌頭和軌腰部位：K0.8～K1探頭掃查時(shí)，用GHT-5試塊1#～8#橫孔制作。7.5.1.2軌頭部位：K≥2探頭掃查時(shí)，用GHT-5試塊1#～5#橫孔制作。7.5.1.3軌底部位：K≥2探掃查時(shí)，用GHT-5試塊9#、10#豎孔的上下棱角制作。7.5.1.4軌底角部位20mm范圍內(nèi)：K≥2探掃查時(shí)，用GHT-5試塊1#、2#豎孔上下棱角-6dB制作。7.5.1.5閃光焊、鋁熱焊接頭0°探頭掃查時(shí)，用GHT-5試塊A區(qū)各橫孔制作。7.5.2雙探頭法7.5.2.1軌腰部位：用GHT-1a試塊1#～5#平底孔制作。7.5.2.2軌頭部位：用GHT-1b試塊11#～13#平底孔制作。7.5.2.3軌底部位：用GHT-1a試塊5#～8#平底孔制作。7.5.2.4軌底角部位20mm范圍內(nèi)：用GHT-1a試塊5#～8#平底孔-6dB制作。8檢測及合格判定8.1缺陷檢測8.1.1點(diǎn)狀缺陷當(dāng)量直徑的測定8.1.1.1點(diǎn)狀缺陷:缺陷延伸度不大于6mm缺陷。8.1.1.2發(fā)現(xiàn)缺陷后，應(yīng)將儀器狀態(tài)從掃查靈敏度降至檢測靈敏度，測出缺陷波當(dāng)量是否超過檢測靈敏度規(guī)定值。8.1.2條狀缺陷長度測定8.1.2.1條狀缺陷：缺陷延伸度大于6mm缺陷。8.1.2.2發(fā)現(xiàn)缺陷后，將缺陷最高反射波調(diào)至滿幅度的80%，然后增益3dB，沿缺陷延伸方向移動(dòng)探頭，直至缺陷波幅再降至80%，測量探頭前后或左右移動(dòng)的距離m。同時(shí)測量在同樣聲程處，長度m范圍內(nèi)低于報(bào)警閾值的圓狀缺陷在缺陷延伸方向上的移動(dòng)距離n，如果n大于等于連續(xù)長條缺陷中最短缺陷長度，則按照兩個(gè)缺陷判定，則缺陷的延伸度L可近似用下公式計(jì)算。缺陷沿鋼軌橫向或水平縱向延伸時(shí)，按照公式（1）計(jì)算；缺陷沿鋼軌垂直方向延伸時(shí)，按照公式（2）計(jì)算。L=m-n L=(m-n)/tanβ 其中：L——缺陷的延伸度，單位為毫米（mmm——探頭移動(dòng)的距離，單位為毫米（mmn——探頭在缺陷延伸方向移動(dòng)的距離，單位為毫米（mm