CSTM-無(wú)損檢測(cè) 軌道交通材料 動(dòng)車(chē)組空心車(chē)軸內(nèi)孔表面超聲波檢測(cè)方法

ICSICS[XX.XX.XX]XX[XX]中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CSTMXXXX-202X無(wú)損檢測(cè)軌道交通材料動(dòng)車(chē)組空心車(chē)軸內(nèi)孔表面超聲波檢測(cè)方法（征求意見(jiàn)稿）202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施發(fā)布中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布前言本文件按照GB/T1.1-2020給出的規(guī)則起草。本文件由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域委員會(huì)提出。本文件由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域委員會(huì)歸口。本文件起草單位：鋼研納克檢測(cè)技術(shù)股份有限公司，太原重型機(jī)械集團(tuán)有限公司軌道交通設(shè)備有限公司，晉西工業(yè)集團(tuán)晉西車(chē)軸股份有限公司。本文件主要起草人：

無(wú)損檢測(cè)軌道交通材料動(dòng)車(chē)組空心車(chē)軸內(nèi)孔表面超聲波檢測(cè)方法范圍本文件規(guī)定了動(dòng)車(chē)組用DZ1、DZ2空心車(chē)軸（以下簡(jiǎn)稱(chēng)車(chē)軸）內(nèi)孔表面橫向缺陷的超聲波檢測(cè)的要求。本文件適用于新制成品車(chē)軸的全自動(dòng)檢測(cè)，手工檢測(cè)可參照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是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/T12604.1無(wú)損檢測(cè)術(shù)語(yǔ)超聲檢測(cè)GB/T9445無(wú)損檢測(cè)人員資格鑒定與認(rèn)證JJG746超聲探傷儀檢定規(guī)程Q/CR639動(dòng)車(chē)組車(chē)軸YB/T145鋼管探傷對(duì)比試樣人工缺陷尺寸測(cè)量方法術(shù)語(yǔ)和定義GB/T12604.1界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷referencestandardimperfection用于校驗(yàn)無(wú)損檢測(cè)設(shè)備的人工缺陷（如鉆孔、刻槽）。對(duì)比樣軸referenceaxle含有對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷的車(chē)軸或軸段。掃查螺距scanningpitch空心車(chē)軸超聲波檢測(cè)時(shí)探頭在螺旋掃查過(guò)程中相鄰掃查軌跡之間的軸向距離。檢測(cè)人員檢測(cè)應(yīng)由按GB/T9445或等效標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)培訓(xùn)合格的操作人員進(jìn)行，并由制造商任命的有資格的人員監(jiān)督。在由第三方檢測(cè)的情況下，此項(xiàng)應(yīng)由供需雙方協(xié)商。注：在GB/T9445中定義了對(duì)無(wú)損檢測(cè)1級(jí)、2級(jí)和3級(jí)人員職責(zé)的要求。檢測(cè)方法概述5.1.1依據(jù)Q/CR639，可以采用超聲表面波或爬波從車(chē)軸內(nèi)孔進(jìn)行表面缺陷檢測(cè)，也可以采用超聲橫波從車(chē)軸外圓表面對(duì)車(chē)軸內(nèi)孔進(jìn)行表面缺陷檢測(cè)。5.1.2檢測(cè)過(guò)程中探頭與車(chē)軸作相對(duì)螺旋運(yùn)動(dòng)（參見(jiàn)5.2～5.4所述），以便以較高靈敏度掃查整個(gè)車(chē)軸內(nèi)孔表面。探頭的螺旋掃查應(yīng)貫穿整個(gè)軸長(zhǎng)。在螺旋掃查中，探頭有可能多次檢測(cè)到同一缺陷，探傷設(shè)備應(yīng)能有效分辨缺陷數(shù)量。檢測(cè)過(guò)程的相對(duì)移動(dòng)速度變化不應(yīng)超過(guò)±10%。5.1.3除非另有規(guī)定，對(duì)于所有要求的檢測(cè)種類(lèi)，檢測(cè)均應(yīng)從聲束傳播的兩個(gè)相對(duì)方向進(jìn)行。5.1.4探傷設(shè)備應(yīng)采用自動(dòng)報(bào)警電平將被檢車(chē)軸分為合格品或可疑品。習(xí)慣上，自動(dòng)報(bào)警的電平閾值設(shè)為滿(mǎn)屏的40％。表面波檢測(cè)技術(shù)采用表面波檢測(cè)時(shí)，探頭聲束在車(chē)軸內(nèi)孔表面以大于第二臨界角入射，折射產(chǎn)生沿內(nèi)孔表面軸向傳播的表面波。使用這種技術(shù)時(shí)，由于傳輸路徑上的耦合介質(zhì)會(huì)使表面波快速衰減，所以探頭相對(duì)車(chē)軸作螺旋掃查。掃查螺距的選擇應(yīng)使在同一角度相鄰軌跡上得到的對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷回波幅度變化不大于2dB。表面波探頭的頻率應(yīng)在0.3MHz至1MHz之間，每個(gè)單獨(dú)探頭在垂直車(chē)軸方向的最大寬度為12.5mm。爬波檢測(cè)技術(shù)爬波又稱(chēng)臨界折射縱波，是超聲縱波以第一臨界角入射并在被檢工件中折射產(chǎn)生沿表面?zhèn)鞑サ目v波。采用爬波檢測(cè)時(shí)，探頭聲束沿車(chē)軸內(nèi)孔表面軸向入射和傳播。使用這種技術(shù)時(shí)，為了避免爬波長(zhǎng)距離傳播的能量損失，探頭相對(duì)車(chē)軸作螺旋掃查。掃查螺距的選擇應(yīng)使在同一角度相鄰軌跡上得到的對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷回波幅度變化不大于1dB。爬波探頭的頻率應(yīng)在2.5MHz至10MHz之間，每個(gè)單獨(dú)探頭在垂直車(chē)軸方向的最大寬度為12.5mm。橫波檢測(cè)技術(shù)采用橫波檢測(cè)時(shí)，探頭聲束在車(chē)軸外表面以大于第一臨界角、小于第二臨界角入射，折射產(chǎn)生在車(chē)軸內(nèi)外表面之間不斷反射、以鋸齒狀路徑沿軸向傳播的橫波。使用這種技術(shù)時(shí)，探頭相對(duì)車(chē)軸作螺旋掃查。掃查螺距的選擇視探頭尺寸而定，原則上，應(yīng)使在同一角度相鄰軌跡上得到的對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷回波幅度變化不大于3dB。橫波探頭的頻率應(yīng)在2.5MHz至5MHz之間，每個(gè)單獨(dú)探頭沿車(chē)軸方向的最大寬度為25mm。在進(jìn)行橫波檢測(cè)時(shí)，入射聲束在車(chē)軸不同直徑的過(guò)渡區(qū)會(huì)受到干擾而不能進(jìn)行正常探傷。應(yīng)設(shè)計(jì)探頭入射角度，使車(chē)軸內(nèi)孔表面任何位置上的缺陷至少被一個(gè)方向傳播的聲束掃查到。在實(shí)施自動(dòng)檢測(cè)時(shí)，設(shè)備應(yīng)能識(shí)別車(chē)軸不同直徑的過(guò)渡區(qū)，并能抑制干擾信號(hào)而不產(chǎn)生誤報(bào)警。對(duì)比樣軸一般要求6.1.1本標(biāo)準(zhǔn)定義的對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷為刻槽，用于校驗(yàn)超聲波檢測(cè)設(shè)備系統(tǒng)。不應(yīng)將這些刻槽的尺寸視為此類(lèi)設(shè)備所能檢出的最小缺陷尺寸。6.1.2制作對(duì)比樣軸用的車(chē)軸應(yīng)與被檢車(chē)軸具有相同的公稱(chēng)尺寸、化學(xué)成分、表面狀態(tài)、熱處理狀態(tài)和聲學(xué)性能。6.1.3刻槽距對(duì)比樣軸端部以及刻槽彼此之間都應(yīng)充分分開(kāi)，以便獲得清晰可分辨的顯示信號(hào)。刻槽類(lèi)型6.2.1刻槽應(yīng)與對(duì)比樣軸的軸線(xiàn)垂直。刻槽有兩種類(lèi)型，一種為局部刻槽（如圖1所示），也稱(chēng)弓型刻槽；另一種為全圓周刻槽，也稱(chēng)環(huán)型刻槽。6.2.2刻槽的橫截面應(yīng)為“N”型，如圖2所示。“N”型刻槽的兩邊名義上應(yīng)平行，且槽的底部名義上應(yīng)與兩邊成直角。圖1內(nèi)表面圖1內(nèi)表面弓型刻槽圖2截面“N”型刻槽刻槽數(shù)量和位置對(duì)比樣軸內(nèi)孔表面至少有一個(gè)環(huán)型刻槽和兩個(gè)弓型刻槽。環(huán)型刻槽位于樣軸中部區(qū)域，用于多探頭設(shè)備系統(tǒng)設(shè)置所有探頭的靈敏度；一個(gè)弓型刻槽也位于樣軸中部區(qū)域，用于單探頭設(shè)備系統(tǒng)設(shè)置檢測(cè)靈敏以及考察系統(tǒng)在自動(dòng)檢測(cè)時(shí)的性能；另一個(gè)弓型刻槽位于樣軸端部區(qū)域，刻槽到軸端的距離可根據(jù)設(shè)備的分辨力選定，用以考察系統(tǒng)的端部不可探區(qū)尺寸?？滩鄢叽?.3.1寬度刻槽寬度w（見(jiàn)圖2所示）應(yīng)不大于1.0mm。6.3.2深度刻槽深度d（見(jiàn)圖1和圖2所示）為0.5mm，允許偏差為±0.05mm。6.3.3長(zhǎng)度弓型刻槽：最大弧長(zhǎng)為10mm。注：內(nèi)表面弓型部刻槽用于單探頭設(shè)備系統(tǒng)設(shè)置檢測(cè)靈敏以及考察系統(tǒng)在自動(dòng)檢測(cè)時(shí)的性能。環(huán)型刻槽：為內(nèi)壁周長(zhǎng)。注：內(nèi)表面環(huán)型刻槽用于多探頭設(shè)備系統(tǒng)設(shè)置所有探頭的靈敏度。對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷的驗(yàn)證刻槽的尺寸和形狀應(yīng)采用YB/T145規(guī)定的復(fù)型法或其他適當(dāng)?shù)募夹g(shù)進(jìn)行測(cè)量和驗(yàn)證。設(shè)備的校驗(yàn)和復(fù)核一般要求在每一個(gè)檢測(cè)周期的開(kāi)始，不論采用何種波型的檢測(cè)設(shè)備均應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)，以產(chǎn)生穩(wěn)定、清晰可辨的對(duì)比刻槽信號(hào)，這些信號(hào)用于觸發(fā)它們各自的報(bào)警電平。超聲波檢測(cè)采用的儀器應(yīng)按照J(rèn)JF746的要求進(jìn)行周期性校準(zhǔn)。校驗(yàn)核查及重新校驗(yàn)7.2.1在對(duì)相同規(guī)格的車(chē)軸檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)使用對(duì)比樣軸對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期動(dòng)態(tài)校驗(yàn)檢查。校驗(yàn)檢查的頻次應(yīng)至少每4h進(jìn)行一次，且無(wú)論何時(shí)當(dāng)更換設(shè)備操作班組和生產(chǎn)的開(kāi)始及結(jié)束均應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)。7.2.2校驗(yàn)的動(dòng)態(tài)檢查過(guò)程中，對(duì)比樣軸和探頭之間的相對(duì)移動(dòng)速度應(yīng)與正常檢測(cè)時(shí)的速度一致。7.2.3如果初始校驗(yàn)設(shè)定的任何參數(shù)發(fā)生改變，設(shè)備應(yīng)進(jìn)行重新校驗(yàn)。7.3.4在檢測(cè)過(guò)程中，如果校驗(yàn)檢查不合格，則自上一次校驗(yàn)合格后的所有車(chē)軸應(yīng)在設(shè)備重新校驗(yàn)后重新檢測(cè)。結(jié)果判定整根車(chē)軸未產(chǎn)生缺陷信號(hào)或信號(hào)低于預(yù)先設(shè)定的報(bào)警電平，則認(rèn)為此項(xiàng)檢測(cè)合格。整根車(chē)軸經(jīng)檢測(cè)如產(chǎn)生等于或大于預(yù)先設(shè)定的報(bào)警電平的信號(hào)，則認(rèn)為車(chē)軸是可疑品。對(duì)可疑車(chē)軸可采用下列任意一種方法進(jìn)行處理：a）按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行重新檢測(cè)，如未產(chǎn)生缺陷信號(hào)或信號(hào)低于預(yù)先設(shè)定的報(bào)警電平，則認(rèn)為此項(xiàng)檢測(cè)合格。b）按供需雙方商定的方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)可疑部位進(jìn)行其他無(wú)損