ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ
РЕЛЬСЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ
МЕТОДЫ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ
ГОСТ 18576-8
5
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
РАЗРАБОТАН Министерством путей сообщения
ИСПОЛНИТЕЛИ
Л. И. Кузьмина (руководитель темы); А. К. Гурвич, д-р техн, наук;
Б. Козлов, канд. техн, наук; В. А. Лончак, канд. техн, наук;
А. Кусакин; Е. И. Серегин, канд. техн, наук; Н. Ф. Левченко, канд. техн., наук; В. В. Гарькавый, канд. техн, наук; В. И. Маца; Е. М. Иванова;
Л. Г. Ерофеева
ВНЕСЕН Министерством путей сообщения
Зам. министра А. Н. Бевзенко
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26 апреля 1985 г. № 123
8ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СО ЮЗ А ССР
К
ГОСТ
18576-85
Взамен
ГОСТ 18576—80
Методы ультразвуковые
Non-destructive testing. Railway rails.
Ultrasonic control methods
-ОК.П 09 2000
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26 апреля 1985 г. № 1238 срок Действия установлен
с 01.07.86 до 01.07.91
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на рельсы типов Р43, Р50, Р65 и Р75 и устанавливает методы ультразвукового контроля для выявления в головке, шейке и зоне продолжения шейки в подошву рельсов внутренних дефектов: расслоений, флокенов, раковин, сосредоточенных ликваций, трещин, дефектов электрокон- тактной сварки.
Стандарт не устанавливает методы ультразвукового контроля наплавки.
Характер дефектов при ультразвуковом контроле не определяется.
Необходимость проведения ультразвукового контроля, объем контроля, типы и размеры недопустимых дефектов устанавливаются в стандартах или технических условиях на рельсы.
Пояснения терминов, использованных в настоящем стандарте, приведены в справочном приложении 1.
АППАРАТУРА
При контроле должны быть использованы:
ультразвуковой импульсный дефектоскоп (далее — дефектоскоп) по ГОСТ 23049—84 с пьезоэлектрическими или электромагнитоакустическими преобразователями;
стандартные образцы для настройки дефектоскопа.
П
■Издание официальное
ерепечатка воспрещена© Издательство стандартов, 1985Допускается применять дефектоскопы с непрерывным излучением ультразвуковых колебаний, метрологические характеристики и параметры которых устанавливаются в стандартах и (или) технических условиях на дефектоскопы конкретного типа.
Для контроля следует использовать дефектоскопы, работающие по зеркально-теневому методу, по теневому методу, по- эхо-методу, по зеркально-теневому и эхо-методам, на частоте от 0,1 до 4,0 МГц.
Дефектоскопы, работающие по теневому или зеркально-теневому методу, должны иметь устройство для измерения условной чувствительности, выполненное по схеме имитатора дефектов, состоящего из аттенюатора и элементов коммутации (черт. 1).
1 — имитатор дефектов; 2 — аттенюатор; 3 — переключатель;
4 — дефектоскоп
Черт. 1
Аттенюатор имитатора дефектов должен быть проградуирован в относительных единицах от 0,1 до 0,6 или в децибелах. Значение ступени ослабления аттенюатора должно быть соответственно не более 0,1 или не более 2,0 дБ.
Дефектоскопы, работающие по эхо-методу, должны иметь аттенюатор. Значение ступени ослабления аттенюатора должно быть не более 2 дБ.
Допускается применять дефектоскопы без аттенюатора с проверкой условной чувствительности по стандартным образцам СО- ИР или СО-1 по ГОСТ 14782—76 или дефектоскопы без аттенюатора с системой автоматической настройки и поддержания чувствительности.
Пьезоэлектрические преобразователи на частоту более 0,16 МГц — по ГОСТ 26266—84.
Стандартные образцы СО-IP и CO-ЗР (черт. 2—3) ' и стандартные образцы СО-1, СО-2 и СО-3 по ГОСТ 14782—76 следует применять для измерения и проверки основных параметров аппаратуры и контроля при эхо-импульсном методе и совмещенной схеме включения пьезоэлектрического преобразователя на частоту более 1,5 МГц.
В остальных случаях для проверки основных параметров аппаратуры и контроля должны использоваться стандартные образцы предприятия.
Стандартный образец СО-IP (черт. 2) применяют для определения условной чувствительности.
Образец СО-IP должен быть изготовлен из органического стекла марки ТОСП по ГОСТ 17622—72. Скорость распространения продольной ультразвуковой волны на частоте (2,5+0,2) МГц при температуре (20±5) °С должна быть равна (2670±133) м/с. Амплитуда третьего донного импульса по толщине образца на частоте (2,5+0,2) МГц и температуре (20+5) °С не должна отличаться более чем на ±2 дБ от амплитуды третьего донного импульса в соответствующем исходном образце, аттестованном органами государственной метрологической службы.
Примечание. Цифры у отверстий диаметрам 10 А7 на образцеСО-1Р относительно поверхности ввода ультразвуковых колебаний указывают глубину расположения центра соответствующих отверстий диаметрам 2 Л в стандартном образце СО-1 по ГОСТ 14782—76.
Допускается применять образцы из органического стекла по черт. 2, в которых амплитуда третьего донного импульса по толщине образца отличается от амплитуды соответствующего импульса в исходном образце более чем на ±2 дБ. При этом к образцу должен прикладываться аттестат-график по обязательному приложению 2.
Стандартный образец CO-ЗР (черт. 3) применяют для определения условной чувствительности, мертвой зоны, погрешности глубиномера, местоположения точки выхода и угла ' ввода ультразвуковых колебаний, ширины основного лепестка диаграммы направленности, импульсного коэффициента преобразования при контроле рельсового, или близкого по акустическим свойствам к нему, металла.
Образец CO-ЗР должен быть изготовлен из стали марки 20 по ГОСТ 1050—74. Скорость продольной волны в образце при температуре (20±5) °С должна быть равна (5900±118) м/с. На боковых и рабочих поверхностях образца должны быть выгравированы риски, проходящие через центр полуокружности и по оси рабочей поверхности. На боковую поверхность образца наносят шкалу значений угла а ввода луча от 40° до 70° через 1° в соответствии с уравнением
/=44tga.
Нуль шкалы должен совпадать с осью, проходящей через центр отверстия диаметром 6 перпендикулярно к рабочей поверхности образца.
Значение 65° на шкале углов ввода луча а должно совпадать с риской, проходящей через центр полуокружности.
Допускается для определения условной чувствительности, погрешности глубиномера, местоположения точки- выхода и угла ввода, ширины основного лепестка диаграммы направленности применять образец СО-2Р в соответствии с обязательным приложением 4.
В дефектоскопе для автоматизированного контроля должны быть предусмотрены устройства, обеспечивающие систематическую проверку параметров, определяющих работоспособность аппаратуры.
Перечень параметров и порядок их проверки должны быть указаны в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.
Допускается применять для периодической проверки условной чувствительности образцы СО-IP, CO-ЗР, СО-1, СО-2 или образцы, указанные в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.
ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ
Поверхность рельса, с которой ведется контроль, должна быть:
очищена от отслоившейся окалины, грязи, льда и покрыта слоем контактирующей жидкости при использовании пьезоэлекг трического преобразователя;
очищена от отслоившейся окалины и грязи при использовании электромагнитоакустического преобраозвателя.
В качестве контактирующей жидкости используют воду, минеральные смазочные материалы, раствор спирта в воде и спирт.
Чистота поверхности и состав контактирующей жидкости должны быть указаны в технической документации на контроль.
Подготовку аппаратуры к контролю следует выполнять в соответствии с технической документацией на аппаратуру и контроль.
Основные параметры контроля:
частота ультразвуковых колебаний (дефектоскопа);
условная чувствительность;
положение точки выхода луча и направление акустической Оси;
угол ввода ультразвукового луча в металл;
погрешность глубиномера (погрешность измерения координат);
мертвая зона;
характеристики электроакустического преобразователя;
минимальный условный размер дефекта, фиксируемого при Заданной скорости контроля;
длительность импульса дефектоскопа.
Перечень параметров, подлежащих проверке, численные значения и периодичность проверки должны устанавливаться в каждом конкретном случае в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.
Частоту ультразвуковых колебаний измеряют по длительности периода колебаний в эхо-импульсе посредством широкополосного осциллографа.
Допускается измерять частоту ультразвуковых колебаний в диапазоне 1,5—4,0 МГц, излучаемых наклонным преобразователем, по образцу, приведенному в рекомендуемом приложении 3.
Условную чувствительность контроля эхо-методом на частоте более 1,5 МГц следует измерять по образцу СО-IP (или СО-1) или по образцу CO-ЗР или СО-2Р (или СО-2), если в дефектоскопе имеется аттенюатор.
Измерение условной чувствительности по стандартному образцу СО-IP или СО-1 выполняют при температуре, установленной в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.
Условную чувствительность при частоте ультразвуковых колебаний менее 1,5 МГц, допускается измерять по образцам, указанным в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.
Условную чувствительность при контроле зеркально-теневым методом измеряют с помощью имитатора дефектов или аттенюатора (черт. 1) на бездефектном участке рельса или на образце, параметры которых указаны в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.Положение точки выхода луча и направление акустической оси следует определять по образцам CO-ЗР или СО-3, или СО-2Р.
Угол ввода луча следует измерять по образцам CO-ЗР или СО-2, или СО-2Р.
Погрешность глубиномера (погрешность измерения координат) следует проверять по образцам CO-ЗР или СО-2, или СО-2Р.
Допускается проверять погрешность глубиномера непосредственно на контролируемом рельсе, размеры которого известны.
Мертвую зону при контроле эхо-методом на частоте более 1,5 МГц следует проверять по образцам CO-ЗР или СО-2, а при контроле на частоте менее 1,5 МГц по образцам, указанным в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.
Характеристики электроакустического преобразователя следует проверять по нормативно-технической документации на аппаратуру.
Минимальный условный размер дефекта, подлежащий фиксации при заданной скорости контроля, следует проверять на стандартном образце в соответствии с технической документацией на контроль, утвержденной в установленном порядке. Допускается при проверке применять радиотехническую аппаратуру, имитирующую сигналы от дефектов заданного условного размера-
Длительность импульса дефектоскопа следует определять посредством широкополосного осциллографа измерением длительности эхо-сигнала на уровне 0,1.
Допускается определять длительность импульса дефектоскопа на обоазце в соответствии с рекомендуемым приложением 3.
ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ
Контроль рельсов осуществляют эхо- или зеркально-теневым методами, или теневым, или комбинацией методов.
Схемы включения и расположения преобразователей приведены на черт. 4-^16 (Г —вывод к генератору, П — вывод к приемнику) .
При эхо-методе применяют совмещенную (черт. 4) и раздельную (черт. 5) схемы включения преобразователей.
При зеркально-теневом методе применяют совмещенную (черт. 6, 7) и раздельную (черт. 8—11) схемы включения преобразователей.
При теневом методе применяют раздельную (черт. 12) схему включения преобразователей.
Черт. 7
Черт. 8
Черт. 10
Черт. 11
При раздельно-совмещенной схеме (черт. 13, 14) включения преобразователей ультразвуковой контроль рельса осуществляют эхо- и зеркально-теневым методами.
При применении наклонных преобразователей прозвучивание осуществляют последовательно в двух взаимно противоположных направлениях.
Допускается применять наклонные преобразователи, с помощью которых осуществляют прозвучивание в одном направлении.
Контроль головки рельса осуществляют эхо-методом с помощью наклонных преобразователей.
