ICS 77. 040. 20 H 26 YB 中华人民共和国黑色治金行业标准 YB/T 4375-2014 轨道交通车轮及轮箍超声波检测方法 Ultrasonic testing method of wheel and tyre for rail transit 2014-10-01实施 2014-05-06发布 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T43752014 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本标准起草单位：马钢(集团)控股有限公司，冶金工业信息标准研究院。 本标准主要起草人：肖峰、李翔、张明如、方拓野、刘玉兰、陈昌华、王翔、董莉。 YB/T43752014 轨道交通车轮及轮箍超声波检测方法 1范围 本标准规定了轨道交通车轮及轮箍超声波检测的协议条款、人员、设备、试块、检测时机、产品表面状 态、灵敏度校准、扫查、系统复核与重新校准、缺陷评定和检测报告。 本标准适用于铁路机车和车辆、城市轨道交通车辆用辗钢和铸钢整体车轮、辗钢轮箍的超声波检测。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T23905无损检测超声检测用试块 JB/T9214A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法 JB/T10061A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件 JB/T10062超声探伤用探头性能测试方法 3协议条款 采用本标准作为车轮、轮箍产品内部完好性超声波检测的规范性方法时，供需双方应至少确定以下 内容： a）检测部位，以及相应部位的检测数量或比例； b）验收标准。 4人员 4.1超声波检测人员，应按GB/T9445或需方要求的程序和体系进行资格鉴定与认证，并通过雇主组 织的培训和考核，掌握相应产品标准、生产工艺、检测设备的基本知识以及超声波检测规程的要求，经雇 主认可和授权。 4.2超声波检测Ⅱ级及IⅡ级以上人员，可独立从事GB/T9445中所述的无损检测工作。I级人员应在 Ⅱ级或Ⅱ级以上人员的监督、指导下从事超声波检测。 5设备 5.1扫查装置 批量检测时应采用与自动报替和自动记录关联的自动扫查装置，并能保证匀速、稳定、声耦合良好。 5.2检测仪器 手工扫查和自动扫查用超声波检测仪均应符合JB/T10061要求。每年至少对仪器性能进行一次检 验。每隔3个月至少对仪器的水平线性和垂直线性进行一次检验。 自动扫查用超声波检测仪还应具有以下功能： a）自检功能：开机后应能自动启动自检程序，并能显示和存贮自检结果； b）监测和报警功能：应能对仪器状态进行实时监测。工作过程中出现监测信号偏离设定值时，应 能自动显示、报警和记录； 1 YB/T4375--2014 c）内置DAC和TCG曲线功能：通过预先测试，保存DAC和TCG曲线，能够根据缺陷波的声程对 波幅进行自动修正； d）缺陷报警功能：当始波和回波低于或超过预先设定的水平高度时应能自动报警； e）记录、存贮功能：应能自动记录和存贮仪器的设置参数和检测结果； f）界面波自动跟踪功能：当采用液浸式检测方法时，超声波检测仪应能自动跟踪界面波并自动调 节扫描范围和闸门位置。 5.3探头 缺陷检测采用频率为2MHz～5MHz的纵波探头，包括直探头、双晶探头、聚焦探头和相控阵探头 等。当探伤灵敏度要求达到1mm平底孔时，探头的频率应选择4MHz或5MHz。透声检测采用频率为 2.5MHz的直探头。晶片的有效尺寸为10mm～40mm(对于相控阵探头，指虚拟探头）。 在使用接触式检测方法对车轮、轮箍的踏面或轮箍的内径面进行扫查时，为保证探头与接触面垂直 以及有良好、均匀的声耦合，在需要时可安装仿形的探头靴。 新购探头使用前应进行性能测试，测试方法执行JB/T10062，并应满足以下要求： a）回波频率误差：Af/f<15% b）声轴偏向角：≤1° c）声束宽度：应能满足扫查覆盖的要求 5.4系统组合性能 系统组合性能应满足以下要求，更换探头时以及每隔3个月至少进行一次测试，测试方法执行JB/T 9214; a）灵敏度余量 直探头：≥46dB 双晶探头：≥40dB($2mm平底孔，埋藏深度与探头焦距对应） 聚焦探头：≥30dB($2mm平底孔，埋藏深度与探头焦距对应） b）分辨力：≥26dB c）盲区 辐板探头：≤5mm 径向检测探头：≤10mm 轴向检测探头：≤20mm 5.5耦合剂 采用水（可添加防腐剂或软化剂）、机油、甘油和水质浆糊作为耦合剂。 校准和检测时应使用相同耦合剂。 6试块 6.1一般要求 用于灵敏度校准、缺陷大小评定的对比试块应采用与被检车轮、轮箍产品相同规格型号（或外形尺寸 和声学性能相近）、无自然缺陷、透声能良好的车轮、轮箍，或其一部分制作，并应符合GB/T23905要求。 6.2参考反射体的形状和大小 对比试块中参考反射体的形状和大小见表1。 表1对比试块中参考反射体的形状和尺寸 部位 用途 参考体形状 直径/mm 备注 车轮轮辋 缺陷检测灵敏度校准 平底孔 1或2或3 依据产品标准或订货协议选择 (轮箍) 2 YB/T 4375—2014 表1 对比试块中参考反射体的形状和尺寸(续） 部位 用途 参考体形状 直径/mm 备注 除非产品标准或订货协议另有规 车轮轮辋 轴向透声检测灵敏度校准 120°锥底孔 di 定，d值需经试验确定，以使底波损失 (轮箍) 为4dB为准 车轮辐板 缺陷检测灵敏度校准 平底孔 3和5 除非产品标准或订货协议另有规定 缺陷检测灵敏度校准 平底孔 3和5 除非产品标准或订货协议另有规定 除非产品标准或订货协议另有规 车轮轮毂 轴向透声检测灵敏度校准 120°锥底孔 d2 定，dz值需经试验确定，以使底波损失 为6dB为准 6.3参考反射体的位置、深度和分布 6.3.1车轮轮辋轴向缺陷检测校准用对比试块见图1。 轮箍轴向缺陷检测校准用对比试块参照此图。 100 超声探头 超声探头 最小距离100 图1车轮轮辋轴向缺陷检测校准用对比试块 6.3.2车轮轮辋轴向透声检测校准用对比试块见图2。轮箍轴向透声检测校准用对比试块和车轮轮毂 轴向透声检测校准用对比试块参照此图。 超声探头 钻孔角度120 图2车轮轮辋轴向透声检测校准用对比试块 6.3.3车轮轮辋径向缺陷检测校准用对比试块见图3。轮箍径向（踏面扫查）缺陷检测校准用对比试块 参照此图。 3 YB/T4375—2014 超声探头 滚动圆 最小距离100 图3车轮轮辋径向缺陷检测校准用对比试块 6.3.4车轮辐板缺陷检测校准试块中平底孔在圆周方向的分布距离至少为100mm，其距离扫查面的距 离为"e"的函数，“e"被定义为辐板平均厚度[e二（s1十s2)/2，“s,”和"s2”分别为辐板轮辋侧和轮毂侧的厚 度]。 当e10mm时： 在辐板内表面5mm下有一直径为3mm的平底孔； 在辐板内表面5mm下有一直径为5mm的平底孔。 在辐板内表面5mm和(e一5）mm下有两个直径为3mm的平底孔； 在辐板内表面5mm和(e一5)mm下有两个直径为5mm的平底孔。 当e>20mm时： 在辐板内表面5mm、0.5emm和（e一5）mm下有三个直径为3mm的平底孔； 在辐板内表面5mm，0.5emm和(e一5）mm下有三个直径为5mm的平底孔。 6.3.5车轮轮毂轴向缺陷检测校准用对比试块见图4。 6.3.6车轮轮毂轴向透声检测校准用对比试块见图5。 7 检测时机 超声波检测应在产品热处理以后进行，并应考虑在钢温降至环境温度以后的一定时间内缺陷仍会产 生和发展的可能性。 某些加工(如扫查面机加工成台阶或沟槽、扫查面冷打印标识、车轮轮毂钻注油孔等)会影响超声波 检测的实施，检测应在热处理之后和这些加工之前进行。 8产品表面状态 8.1扫查面应无氧化皮、油漆、凹凸不平等任何造成耦合失效、阻碍探头移动和引起判断错误的物质和 结构。 8.2扫查面可以是机加工状态或者非机加工状态，但其粗糙度须符合表2规定。 4 YB/T43752014 图43 车轮轮毂轴向缺陷检测校准用对比试块 图5车轮轮毂轴向透声检测校准用对比试块 表2扫查面粗糙度要求与探伤灵敏度的对应关系 探伤灵敏度 3mm平底孔 2mm平底孔 mm平底孔 扫查面粗糙度 Ra6.3μm Ra≤3.2μm 8.3透声检测的底面应无造成判断错误的物质和结构。 9灵敏度校准 9.1一般要求 检测灵敏度的校准应在与检测相同的条件下进行。当校准与检测存在表面耦合、材质衰减和声程等 差异时，应进行相应增益补偿。 缺陷检测灵敏度的设置应满足在检测对象最大声程范围内能够可靠检测出产品标准或订货协议中 规定的定量水平缺陷。 9.2校准方法 9.2.1对车轮轮辋、轮箍和车轮轮毂的轴向检测，可采用以图1、图4试块中平底孔为基准的DAC方 法；使用单晶直探头时，也可采用底波反射法。 9.2.2对车轮轮辋、轮箍的径向检测，以及对车轮辐板的检测，采用以图2、图3试块中平底孔为基准的 DAC方法。 9.2.3对车轮轮辋、轮箍和车轮轮毂的轴向透声检测，将锥底孔处最低回波调至垂直满幅度的60%~ 5