ICS19.100 J04 备案号：44421—2014 中华人民共和国机械行业标准 JB/T10555--2013 代替JB/T10555—2006 无损检测 气门超声检测 Nondestructive testing-Ultrasonic testing of aivs 2013-12-31发布 2014-07-01实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T10555—2013 目 次 前言 引言. IV 1 范围 规范性引用文件， 2 3术语和定义 人员要求... 4 5方法概要 6 检测系统 6.1 超声检测系统性能， 6.2 探头. 6.3耦合剂. 7检测准备.. 7.1表面清理.. 7.2 表面粗糙度 7.3检测环境.. 8检测灵敏度. 8.1气门杆身超声检测灵敏度的调节 8.2气门大、小头堆焊层超声检测灵敏度的调节 9检测. 9.1 检测时机 9.2气门杆身内部缺欠的检测.. 9.3气门小头堆焊层的检测... 9.4气门大头工作面堆焊层的检测 10结果解释和评价.. 11质量分级， 11.1 气门杆身质量分级， 11.2气门小头堆焊层质量分级， 11.3 气门大头工作面堆焊层质量分级 11.4 气门综合质量分级. 12检测报告 附录A（规范性附录）JM-1型气门试块 A.1JM-1型试块的技术要求 A.2JM-1型试块的使用方法. 图1气门示意图. IV 图2气门大、小头堆焊层示意图， 图3 气门杆身超声检测及反射波形示意图. 图4气门小头堆焊层焊接超声检测及反射波形示意图 图5气门大头堆焊层焊缝超声检测及反射波形示意图 JB/T105552013 图A.1JM-1型气门试块 表1整体气门杆身质量分级， .5 表2摩擦焊接气门杆身质量分级， 表3气门小头堆焊层质量分级 表4气门大头工作面堆焊层质量分级 JB/T10555—2013 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替JB/T10555—2006《无损检测气门超声检测》，与JB/T10555—2006相比主要技术变化 如下： 修改了方法概要（见第5章，2006年版的第6章）； 修改了超声检测系统性能要求（见6.1，2006年版的7.1）； 修改了探头的性能要求（见6.2，2006年版的7.2）； 调整了检测灵敏度（见第8章，2006年版的第10章）； 增加了结果解释和记录（见第10章）； 一修改了质量分级（见第11章，2006年版的第11章）； 删除了气门概况（2006年版的第4章）。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56）归口。 本标准起草单位：上海泰司检测科技有限公司、无锡市苏台工业检测技术研究所、上海材料研究所。 本标准主要起草人：孙岳宗、章怡明、金宇飞。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： JB/T10555—2006。 III JB/T10555—2013 引言 气门分为进气门和排气门两大类，它是用来控制发动机气缸的进气和排气的部件，气门由气门杆和 大头托盘组成。气门小头堆焊层和大头工作面堆焊层焊缝及杆身摩擦焊缝的质量是气门实施超声检测的 重点部位，如图1所示。 小头堆焊层 杆身摩擦焊部位 大头工作面堆焊层 图1气门示意图 由于气门几何形状的特殊性：气门的超声检测，分为气门大、小头堆焊层焊缝的检测和气门杆身的 检测这两大部分，只有这两大部分检测均合格的气门，才能是整体上合格的气门。 气门是发动机气缸的门户，在“进气-压缩-火花爆炸-排气”四冲程发动机的高速运转过程中，气门 始终在高温、高压状态下工作。为了提高气门的使用寿命，在制造气门的生产工序中特地把气门小头端 部和气门大头工作面的圆周部位加工成凹槽，再用不锈钢进行焊接填满这些凹槽，从而形成不锈钢焊缝 的堆焊层。因为不锈钢在620℃～780℃时，强度最高。经过不锈钢堆焊处理的气门，其使用寿命大大提 高。但是，如果气门大、小头不锈钢堆焊层内部产生缺欠未能及时检测出来，则会给高速运转的发动机 造成安全隐患。 为了检测出气门大、小头不锈钢堆焊层内部缺欠，经过大量实验，研制出一种专门用来检测气门大、 小头不锈钢堆焊层焊缝质量的双晶聚焦超声波探头，从而解决了气门大、小头不锈钢堆焊层焊缝的超声 检测技术问题（见图2），这是贯彻实施本标准的关键技术。 气门是一种细而长的部件，图2是以“解放牌”载货汽车用6气缸，缸径为110mm的6110型发动机 为例，其气门杆的长度为137mm，气门杆直径为9mm，而气门小头锁片处直径为7mm，气门小头堆焊 层直径为9mm，焊缝厚度为2.5mm；气门大头工作面堆焊层宽度为4mm，焊缝厚度为3.5mm，如图4 和图5所示，其他型号的发动机气门也都是细而长的相似形。气门这种特殊的几何形状决定了超声检测 气门杆身时，选择检测灵敏度的方法的特殊性；它不能选用平底孔当量法作起始灵敏度，否则会引起很 大误差，这是因为当选择一个单晶片的直径与气门杆直径相当的直探头，从气门小头入射到气门杆身内 式中：D探头晶片直径； 波长)；会使超声束在气门杆内壁上产生多次往复的侧壁反射，从而对主声束进行干扰，它不满足平底 孔的边界条件：即工件直径有足够大，当超声束入射到工件底面时，尚未扩散到工件的侧壁。而气门是 1~(S2) 细而长工件，不能满足平底孔的孔径与声程S的关系按401g规律变化：40g =dB (S 从而引起的计算缺欠当量产生误差。所以在检测气门杆身时，本标准不采用平底孔来做起始灵敏度，而 选用气门本体调节仪器灵敏度，经过大量试验（3万根气门的超声检测、解剖、实验）证明；本标准选 择方法是可行的。这是在现场生产检测中本标准又一个技术特点。 IV JB/T10555—2013 单位为毫米 气门小头堆焊层 气门大头环形工作面堆焊层 气门小头堆焊层直径为$9， 气门大头堆焊层焊缝厚度为3.5mm，焊缝宽度为4mm， 堆焊层厚度为2.5mm。 且成斜面、圆周呈锥形。 a）气门小头堆焊层 b）气门大工作面堆焊层 图2 2气门大、小头堆焊层示意图 V