ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ.
ПОКОВКИ ИЗ ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ
МЕТАЛЛОВ
МЕТОДЫ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ
Издание официальное
ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
УДК 669.01:620.179.16:006.354 Группа ВОЯ
государственный стандарт СОЮЗА ССР
К
ГОСТ
24507—80
ОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ.Методы ультразвуковой дефектоскопии
Non destructive Testing.
Forgings from ferrous and non-ferrous metals.
Ultrasonic methods of slow defection
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 декабря 1980 г. № 6178 срок введения установлен
с 01.01.82
Настоящий стандарт распространяется на поковки, изготовленные из черных и цветных металлов, толщиной 10 мм и более и устанавливает методы ультразвуковой дефектоскопии сплошности металла, обеспечивающие выявление дефектов типа раковин, закатов, трещин, флокенов, расслоений, неметаллических включений без определения их характера и действительных размеров.
Необходимость проведения ультразвукового контроля, его объем и нормы недопустимых дефектов должны устанавливаться в технической документации на поковки.
Общие требования к методам ультразвукового контроля — по ГОСТ 20415—82.
Термины, применяемые в стандарте, приведены в приложении.
АППАРАТУРА И ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ ОБРАЗЦЫ
При контроле должны быть использованы: ультразвуке вой импульсный дефектоскоп, преобразователи, испытательные или стандартные образцы или АРД-диаграммы, вспомогательные устройства и приспособления для обеспечения постоянных Пара метров контроля и регистрации результатов.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★ * Переиздание (март 1993 г.) с Изменением № 1, утвержденным в мае 1986 г. (ИУС 8-86).
© Издательство стандартов, 1980
© Издательство стандартов, 1993
С. 2 ГОСТ 24507-80
При контроле применяют дефектоскопы и преобразователи, прошедшие аттестацию, государственные испытания и периодическую поверку в установленном порядке.
При контактном контроле цилиндрических поковок диаметром 150 мм и менее наклонными преобразователями в направлении, перпендикулярном образующей, рабочая поверхность преобразователя притирается по поверхности поковки.
При контроле поковок диаметром более 150 мм могут быть использованы насадки и опоры для фиксации угла ввода.
Испытательные и стандартные образцы применяют при крупносерийном производстве поковок, однородных по затуханию ультразвука, когда колебания амплитуды донного сигнала внутри отдельных поковок не превышают 4 дБ, а от поковки к поковке — 6 дБ (при равных толщинах и одинаковой обработке поверхности) .
АРД-диаграммы применяют при мелкосерийном производстве или при контроле крупногабаритных поковок, а также в том случае, когда колебания донного сигнала превышают значения, указанные в п. 1.4.
АРД-диаграммы применяют при контроле по плоским поверхностям, по вогнутым цилиндрическим поверхностям диаметром 1 м и более и по выпуклым цилиндрическим поверхностям диаметром 500 мм и более — для прямого преобразователя, и диаметром 150 мм и более — для наклонного преобразователя.
Испытательные образцы должны быть изготовлены из металла той же марки и структуры и иметь ту же обработку поверхности, что и контролируемые поковки. В испытательных образцах должны отсутствовать дефекты, обнаруживаемые методами ультразвукового контроля.
Амплитуда донного сигнала в испытательном образце должна быть не меньше амплитуды донного сигнала в поковке (при равных толщинах и равной чистоте обработки поверхности) и не должна превышать ее более чем на 6 дБ.
Допускается использовать испытательные образцы из близких типов сплавов (например, из углеродистой стали различных марок) при условии выполнения требований и. 1.8.
Форма и размеры контрольных отражателей в образцах указываются в нормативно-технической документации. Рекомендуется использовать отражатели в виде плоскодонных отверстий, ориентированных по оси ультразвукового луча.
Набор отражателей в испытательных образцах должен состоять из отражателей, изготовленных на разных глубинах, из которых минимальная должна быть равна «мертвой» зоне приме-
ГОСТ 24507—80 С. 3 няемого искателя, а максимальная — максимальной толщине поковок, подлежащих контролю.
Ступени глубины должны быть такими, чтобы отношение амплитуд сигналов от одинаковых контрольных отражателей, расположенных на ближайших глубинах, находилось в диапазоне 2—4 дБ.
На каждой ступени глубины в испытательном образце должны быть изготовлены контрольные отражатели, определяющие уровень фиксации и уровень браковки. Допускается изготовление контрольных отражателей и других размеров, но при этом отношение амплитуд от двух ближайших по размерам отражателей не должно быть менее 2 дБ.
Расстояние между контрольными отражателями в испытательных образцах должно быть таким, чтобы влияние соседних отражателей на амплитуду эхо-сигнала не превышало 1 дБ.
Расстояние / от контрольного отражателя до стенки ис
р
пытательного образца должно удовлетворять условию: —:—> 1,5,
Лл
где h — расстояние по лучу от точки ввода до отражающей поверхности контрольного отражателя, мм; X — длина волны ультразвуковых колебаний, мм. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Площади плоскодонных отражателей должны быть вы браны из ряда (в скобках указаны соответствующие диаметры от верстий): 1 (1,1); 2 (1,6); 3 (1,9); 5 (2,5); 7 (3); 10 (3,6); 15 (4,3); 20 (5); 30 (6,2); 40 (7,2); 50 (8); 70 (9,6) мм2.
Глубины залегания плоскодонных отражателей (расстояния от их торцов до поверхности ввода) должны быть выбраны из ряда: 2, 5, 10, 20, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 325, 400, 500 мм и далее через 100 мм с погрешностью не более ±2 мм.
Испытательные образцы для контроля алюминиевых поковок изготовляются по ГОСТ 21397—81. Допускается использование испытательных образцов-аналогов из алюминиевого сплава Д16Т для контроля других материалов с использованием пересчетных устройств.
Точность и технология изготовления контрольных отражателей для прямого преобразователя — по ГОСТ 21397—81, для наклонного преобразователя — по ГОСТ 14782—76.
Радиус испытательного образца, /?0 должен быть равен
гДе —радиус поковки.
Допускается применять испытательные образцы другого радиуса при выполнении соотношения0,9 <7?о < 1
Использование испытательных образцов с плоской поверхностью ввода допускается при контроле прямым совмещен-ным преобразователем цилиндрических изделий диаметром более 500 мм и при контроле прямым раздельно-совмещенным преобразователем или наклонным преобразователем цилиндрических изделий диаметром более 150 мм.
АРД-диаграммы или счетные устройства должны удовлетворять следующим требованиям:
цена деления шкалы «Амплитуда сигнала» должна быть не более 2 дБ;
цена деления шкалы «Глубина залегания» должна быть не более 10 мм;
расстояния по оси ординат между кривыми, соответствующими различным размерам контрольных отражателей, должны быть не более 6 дБ и не менее 2 дБ.
ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ
При общей технологической подготовке производства на поковки, подлежащие ультразвуковому контролю, составляют тех но логические карты ультразвукового контроля.
Технологическая карта составляется на каждый типораз
мер поковки. В карте указывают следующие данные:
основные данные поковки (чертеж, марка сплава, при необходимости — скорость звука и коэффициент затухания);
объем контроля;
обработку поверхностей и припуски (при необходимости указывают на эскизе);
основные параметры контроля (схема прозвучивания, типы преобразователей, углы ввода и рабочие частоты, чувствительность контроля, скорость и шаг сканирования); требования к качеству поковок.
Допускается составление типовых карт контроля, объединенных одним или несколькими из перечисленных параметров.
Технологической картой контроля должно быть предусмот рено проведение контроля на той стадии технологического про цесса, когда поковка имеет наиболее простую геометрическую форму и наибольший припуск. Допускается контроль без при пуска, если обеспечивается полное прозвучивание всего объема металла. Рекомендуется проводить контроль после термической •обработки поковки.
Перед контролем поверхности поковок, со стороны кото рых проводят прозвучивание (поверхности ввода), должны быть обработаны и иметь параметр шероховатости поверхности/?z < <10 мкм по ГОСТ 2789—73.
Поверхности поковок, параллельные поверхностям ввода (донные поверхности), должны иметь параметр шероховатости^40 мкм по ГОСТ 2789—73.
Допускается снижение требований к шероховатости поверхности при условии выявления недопустимых дефектов.
ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ
Контроль поковок проводится эхо-методом и зеркально-те невым методом.
Допускается использование других методов при условии выявления недопустимых дефектов. Контроль зеркально-теневым методом осуществляется путем наблюдения за ослаблением амплитуды донного сигнала.
Схемы прозвучивания поковок различной геометрической формы устанавливаются технической документацией на контроль.
Схема прозвучивания поковок в полном объеме устанавливается таким образом, чтобы каждый элементарный объем металла был прозвучен в трех взаимно перпендикулярных направлениях или близких к ним. При этом поковки прямоугольного сечения прозвучиваются прямым преобразователем с трех перпендикулярных граней. Цилиндрические поковки прозвучиваются прямым преобразователем с торцевой и боковой поверхности, а также наклонным преобразователем с боковой поверхности в двух направлениях, перпендикулярных образующей (хордовое прозвучивание).
Если один из размеров поковки превышает другой размер в т или более раз, то прямой преобразователь заменяется наклонным. При этом применяются наклонные преобразователи с возможно большим углом ввода и прозвучивание проводится вдоль наибольшего размера в двух противоположных направлениях.
Значение т определяется выражением
т=83О
С
где Dn— диаметр пьезопластины преобразователя, мм; f— частота ультразвука, МГц;
с — скорость продольных ультразвуковых колебаний в данном металле, м/с. (Измененная редакция, Изм. № 1).
На чертеже приведены примеры схем прозвучивания в пол ном объеме поковок простой геометрической формы, знаком 4 указано направление излучения прямого искателя, знаком ■<—— направления' движения и ориентация наклонного искателя.
Контроль проводят путем сканирования преобразователем поверхностей поковок, определяемых заданной схемой прозвучи- вания.
Скорость и шаг сканирования устанавливаются технической документацией на контроль, исходя из надежного выявления недопустимых дефектов.
Частота ультразвука указывается в технической докумен тации на контроль. Массивные и крупнозернистые поковки ре комендуется прозвучивать на частотах 0,5—2,0 МГц, тонкие по ковки с мелкозернистой структурой — на частотах 2,0—5,0 МГц.
Примеры прозвучивания поковок простой формы
Уровень фиксации и браковочный уровень должны соот ветствовать уровням, установленным технической документацией на поковки, с погрешностью не более ±2 дБ.
Поиск дефектов проводят на поисковой чувствительности, которую устанавливают:
при ручном контроле — на 6 дБ выше уровня фиксации;
при автоматическом контроле — таким, чтобы дефект, подлежащий фиксации, выявлялся не менее 9 раз из 10 опытных про-звучиваний.
При контроле фиксируют участки, в которых наблюдает ся хотя бы один из следующих признаков дефектов:
отраженный сигнал, амплитуда которого равна или превышает заданный уровень фиксации;
ослабление донного сигнала или ослабление прошедшего сигнала до или ниже заданного уровня фиксации.
ОБРАБОТКА И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ
При обнаружении дефектов оценивают их основные ха р актер истики:
расстояние до преобразователя;
эквивалентный размер или площадь;
условные границы и (или) условную протяженность.
При необходимости выполняют классификацию дефектов на протяженные и непротяженные и определяют их пространственное местоположение.
Результаты контроля фиксируют в сертификате на поков ку и заносят в специальный журнал, который оформляют по ГОСТ 12503—75 с указанием следующих дополнительных рекви зитов:
уровня фиксации; даты
контроля;
фамилии или подписи оператора.
При обнаружении дефектов в журнале фиксируются их основные характеристики в соответствии с и. 4.1 и (или) дефектограммы.
На основании сопоставления результатов контроля тре бованиям нормативно-технической документации делают заклю чение о годности или забраковании поковки.
В нормативно-технической документации на поковки, под лежащие ультразвуковому контролю, должны быть указаны:
уровень фиксации, недопустимый уровень ослабления донного сигнала и параметры недопустимых дефектов (минимальный эквивалентный размер или площадь, минимальная условная протяженность, минимальное количество дефектов в определенном объеме), например:
