1-AMS2628A-2013-中文版

航空航天规范

发行1996-10

再次确认 2007-02

修订： 2013-07

接替 AMS2628

钛合金和钛合金铸棒的超声水浸检测

优先级

一般阐释

AMS2628A为个人认证（3.1.1）修订程序，并介绍相控阵检测的条款（1.2,3.1.3.13,3.1.3.14, 3.2, 3.4, 3.6和新的附录D）

1. 范围

1.1 目的

该规范包括了优先级直径为5.0英寸（127mm）及以上的钛合金和钛合金圆棒的超声水浸检测程序。

1.2 适用

该检测程序通常用于发现可能暴露在铸棒表面的内部缺陷例如裂纹、空洞、夹杂和其他结构问题，但是并不限于这些应用。测试通常将按照纵向程序，但是剪切波程序如果通过购买商和供应商同意也可增加。该规范包括分区检测，单元式传感器或相控传感器。

方法1--单元式传感器，带有单个或多个区域

方法2--相控传感器

未规定方法是，由供应商自由选择。

等级A- 验收基于信噪比和振幅（见表格1A）

等级B和C-仅基于振幅验收（见表格1A）

其他验收等级可由已认知的工程组织发起，可能包括近地表钻眼深度，校验FBH尺寸，校验振幅，最大可接受振幅，最大可接受信噪比，数据记录方法。

2. 适用文件

下列出版物采购订单的生效日期相应的部分将作为该规范的一部分。供应商可依照文件的后续版本，除非规定了特定文件发行。但参考文件已经取消且没有规定接替文件，应应用文件的最后发行版本。

2.1

ASTM出版物

ASTM E317 不使用电子测量仪表评估超声脉冲反射波测试系统的性能特点

ASTM E1065 评估超声研究设备的特征

2.2 ANSI出版物

ANSI B46.1 表面纹理

2.3 航空航天行业相关出版物

NAS-410 无损检测、人员认证和资质

3. 技术要求

3.1认证

3.1.1 人员

应具备资质并根据NAS-410或其他购买商所接受的程序在其水平范围内工作。

3.1.2设施

应由购买商审核并批准。确认设备和测试人员的条件所必需的参考规范，程序和必要的文件应在需要的情况下提供给购买商。

3.1.3 书面程序

根据该规范进行的超声检测应在书面程序中详细说明。程序应由供应商准备并经购买商批准。程序应至少包括以下信息：

3.1.3.1 铸棒直径和合金

3.1.3.2 使用的设备，包括软件和软件版本号

3.1.3.3 检测形状，包括分区，如果适用。

3.1.3.4 校准振幅、评估阀值，和拒绝范围

3.1.3.5 旋转速度和指标

3.1.3.6 脉冲重复率

3.1.3.7 校准标准序列号、尺寸和修正因素

3.1.3.8 距离振幅校正所使用的方法

3.1.3.9 衰减校正的方法

3.1.3.10 脉冲宽度和每区延迟，如果适用

3.1.3.11 表面准备的方法和表面纹理控制

3.1.3.12 传感器制造商和模型号

3.1.3.13 应用和控制相控法应用调焦法的方法

3.1.3.14 数据分析软件和版本编号

3.1.4 例外

书面程序或该规范中不应包括例外情况，除非购买商批准。

3.2 设备

在3.2.1中规定的设备规范，3.2.1.1.1到3.2.1.1.3段适用于应用于单元传感器的检测。除了那些要求，3.2.1.1.4到3.2.1.1.9段的规定应用于相控阵仪器的检测。

3.2.1 超声设备

3.2.1.1应能够生产、接收和展示所需频率和能量水平上的高频率电子脉冲。应能够运行一定数量所需的传感器以测试所有区包括监控背面回波。仪表应能够在频率为2.25到10MHz的脉冲反射模式下运行，如果需要，应使用距离-振幅校正系统和其他辅助超声波测试和解释的电子方式。。还可使用报警系统、自动停止、记录器或几者相结合的方式

3.2.1.2 仪表性能

水平极限和线性，垂直极限和线性以及校准增益控制的精度应根据ASTM E317进行评估，下方为要求和例外：

3.2.1.2.1 水平极限和线性应通过在1到8英寸(25到203mm)的厚度范围内排列每1英寸(25mm)的信号位移以测量；信号位移表示的厚度与实际测量的厚度之间可允许的差异为相应试块测量厚度的±3%范围内。经购买商和供应商同意后也可进行替代性能检查。

3.2.1.2.2 垂直线性应在全比例10到80%范围内保持在±2%

3.2.1.2.3 校验增益控制精度应在±2dB之间，超过50dB的范围

3.2.1.2.4 相控阵仪器必须有至少64个脉冲通道和最少128个接收通道，符合棒料检测全部容量的探头设计。

3.2.1.2.5 动态深度聚焦

相控阵系统应具备在一个工件内动态聚焦光线的能力，在那个位置聚焦到深度固定的传感器并聚焦到不同深度范围的接收。此项选择必须整合到仪器软件，允许应用到区域扫描，电子扫描和有设计用于棒料检测的设置。应用于系统的DDF必须有能力保持持续的UT光线宽度通过检测材料深度。这是系统的DDF能力和相控阵探头设计的功能。

3.2.1.2.6 脉冲宽度

相控阵系统应提供在一定范围内包括最少30ns到200ns调整脉冲宽度

3.2.1.2.7 相控阵仪器必须有至少4个有振幅和渡越时间能力的检测门，除此之外，需要一个同步门。

3.2.1.2.8 相控阵仪器必须有能力应用至少128个聚焦法则。

3.2.1.2.9 相控阵仪器必须有能力应用精度±0.25dB，最小动态范围是0-40dB的DAC。

3.2.2 超声探测装置

探测装置应根据ASTM E 1065评定，确定频率响应、峰值频率和频带宽度。峰值频率不应少于4MHz。探测装置应通过测试确定铸棒轴向和周向上波束宽度为-3bB和 -6dB。波束宽度应使用平底靶孔接近传感器焦面测量，依据圆柱形测试标准例如附录C,图表C1到C9中展示的。如果一个相控阵系统，光线宽度应依据应用到将用棒料校验标准中最少2个深度的传感器检测的棒料所有直径的传感器接收的进行测量。2个深度应包含一个近表校验孔和一个在中部深度的孔。

3.2.3稳压器

线电压应稳定在±10%以内。

3.2.4耦合剂

清洁水将用作耦合材料，可以添加防锈剂、润湿剂或两者。水应无可目测看到的可能干扰超声测试的气泡。

3.2.5数据采集系统

如果使用数字数据采集系统记录数据，则应满足3.2.5.1到3.2.5.6中所列的要求。

3.2.5.1 部件

系统应包括轴向和圆周位置上的编码器，模拟变数字(A/D)信号转换装置，计算机，图形显示监控，

图形打印机，存储系统和适合的软件。

3.2.5.2 A/D转换

对于每个脉冲，每个检测区封闭区域内的峰值超声振幅应在整个振幅范围内数字化为的最少8比特的分辨率用于数据采集。A/D转换应使用制造商推荐的程序进行校准和调整。

3.2.5.3记录系统线性

记录系统的展示应能再生记录的幅度数据使其精度达到全刻度的±2%。

3.2.5.4数字数据存储

应存储数字振幅和相应的编码器位置。对于每个超声振幅，操作员应能追回相应的编码器位置进行重新定位和评估显示。数据存储系统应提供铸棒内显示轴向位置的可追溯性。

3.2.5.5数字数据归档

所有的检测数据文件应归档并存储在购买商接受的存储媒介上。

3.2.5.6数字数据分析

用于分析数字数据的软件应至少具有以下功能：展示位置和振幅，选择感兴趣区域，计算平均数，最小和最大值，以及感兴趣区域内

振幅的标准偏离，和信噪比（见4.1.1）

3.2.6参考标准

应由声学上与测试合金类似的钛合金制作。（见8.5）

3.2.6.1参考标准材料的初始选择

参考标准材料应有与需检材料类似的超声衰减。这应该通过比较标准材料试块远离边角位置的首次背面反射与典型生产铸棒材料的一些样本中远离边角的类似区域的首次背面反射。360°一周铸棒长度范围内的1英寸长的三个区域的背面回声平均值应在±6dB内。如果声音传播特征区别超过6dB，则应制作更接近待检材料的新标准。

3.2.6.2参考标准直径应为待检材料公称直径的±0.5英寸（±12.7毫米）以内。

3.2.6.3校准反射体应为表1所示直径的平底孔。标准应该至少包括每个检测区域深和浅处的一个孔，而且应包含至少4个在深处的孔，且最浅的在表1所示的示的深度上，最深的比铸棒中心深0.5英寸。孔的直径应如表1所示。推荐的形状见附件C图C1至C9。 对于相控阵检测建议配置如附件D所示。

3.2.6.4参考标准应包括完整的圆截面用于衰减补偿测量。完整的圆截面应和其他参考标准的材料相同且衰减性能相同，而且应永久地附在或明显地标识为参考标准的一部分。（见8.5）

3.2.6.5参考标准按照购买商要求经过校准、认证和召回程序。

3.2.7系统操作（动态响应）

整个系统应有足够的动态响应以为所有的检测扫描和记录参数提供正确的振幅数据。

3.3 表面准备

3.3.1待检表面不应产生会干扰测试的超声反射。表面纹理应根据ANSI B46.1确定。125微英寸（3.2μm）或更好的表面粗超度通常足以保证可检性。

3.3.2有表面不连续，例如局部打磨的区域不可检且应切掉并从接下来的处理中移除。这类区域应记录在检测报告上。建议任何所需的打磨加工操作在超声检测后进行。

3.4 设备校准

在检测产品前，设备应使用合适的参考试块进行调整以保证每个区的所有校准目标都能产生振幅等于或大于全刻度80%的清晰明确的回声。

3.4.1振幅校准可以使用电子距离振幅修正（DAC）或直接比较分区的检测。如果没有使用DAC进行固定聚焦区域检测，分区应根据附件A，表A1至A9，使用附件B中描述的传感器，表格B1到B5，或同等，并经购买商批准的方法。

3.4.2仪表在使用前应温暖至少10分钟。应允许足够的时间来保证校准和测试前水、参考试块、换能器和产品的温度达到稳定。

3.4.3校准检查

为了确保结果有效，在对每个件的形状进行测试前或每班开始前应进行校准检查。设备操作中任何导致测试系统重新校准的改变应要求对上次校准后测试的所有产品或件进行重新测试。如果购买商同意且有记录的历史证明设备的稳定性和校准水平的一致性，校准之间的间隔可以延长。

3.5一般扫描程序

3.5.1 衰减补偿

声学兼容性应通过比较背面回声（BE）或参考标准材料与待测材料中心和铸棒每端三个区域（360°一周1英寸长）的平均背面回声来应用。如果兼容差异在4dB内，检测则不要求增益补偿。如果材料背面回声兼容差异等于或大于参考标准5dB，应根据批准的3.1.3.9测试程序调整检测增益进行补偿。

3.5.2 评价阀值

应在程序中确定评价阀值以在扫描中可以肯定任何被拒的缺陷超过了评价阀值。任何评估过程中超过评价阀值的信号应再次定位并通过超声的方法进一步评估。评价阀值通常是可接受极限以下6dB,但是根据3.5.3因指标不同而变化。

3.5.3 指标化

应控制指标距离、脉冲重复率和旋转速度以提供足够的数据取样。

3.5.3.1 取样的数据点之间最大的对角距离应根据指标距离、脉冲重复率和旋转速度进行计算。应控制这些参数使被拒的缺陷无论其与取样点的位置关系都将超过评价极限。例如，如果评价阀值是被拒水平以下-6dB，则相邻和对角脉冲的-6dB的声束直径应能完全覆盖，如图1所示。

3.5.4仪表控制设定值和校准过程中确定的测试参数在测试过程中不应改变，除非可能要求进行动态校准检查的门长的改变。

3.6 检测

3.6.1声束进入角度应与表面垂直。铸棒跟踪应保持垂直±1.0°范围内。

3.6.1.1 相控阵检测可能吸收光线延伸缓和可能的光线位移。

3.6.2 水流动

水流动距离应是用于校准的距离±0.1英寸（2.5毫米）范围内。

3.6.3 待扫描产品的表面区域

铸棒全长范围内100%的圆周都应进行扫描。

3.6.4 产品的深度范围

从表1中所示的接近-表面孔到越过中心线0.5英寸（13mm）的深度范围应被视作最小值。

3.6.5 距离振幅校准和/或分区的使用不应从校准改成检测。

3.6.6 对于优级材料，在加热后的产品发货前，应按照同一级别对整个加热进行检测。

4. 质量保证条款

4.1 验收标准

验收级别和等级如表1所示。为满足转子发动机硬件的操作要求，如有必要将会规定额外的更敏感的超声或其他检测。

4.1.1 以根据其信噪比确定信号验收为目的，信噪比应定义如下：

（信号 - 平均值）/（峰值 - 平均值）

如果信号是怀疑的显示中得到的最高的幅度，平均值是围绕或邻近该缺陷的区域内噪音的平均值，峰值是除电子噪音信号外围绕或邻近区域内噪音的最高振幅数值。

4.1.2 对于A级，产品必须同时满足振幅和信噪比的验收要求。

4.2 处理

4.2.1 如果通过超声方法发现产品中存在一些缺陷，但是不超过表1中所示的接受极限，可以

不采取补救操作而接受。

4.2.2 所有超过表1中验收极限的缺陷应去除并使用金相方法评估。同一批次其他产品的处理

应与购买商同意的方法一致。

4.3 记录

测试方应准备每种尺寸和形状产品的要求和技术的记录以及所有铸棒检测的记录数据并根据购买商规定的时间保存。这些记录应可以在任何合理的时候供购买商审核。

4.4 报告

测试方应提供每批发货的报告。报告应至少包括以下信息：

产品描述，包括合金、加热号、铸棒识别和尺寸

所有超出接受范围的缺陷以及符合购买商要求的处理。

所有超过购买商要求的评价阀值的缺陷报告

铸棒地图，表明缺陷的位置以及由于缺陷或表面不连续去除的材料。

任何不可接收区域的位置

每个铸棒的噪音等级

5. 准备交付

不适用

6. 声明

供应商应在报价和认购采购订单时提及该规范号。

7. 拒收

不按照该规范检测或进行了购买商授权的改动的产品，将可能拒收。

8. 备注

8.1 变更指示符（I）在左边缘是为了使用者方便定位对比与文件之前版本进行技术修改的区域，不是编辑变更。 （R）在文件标题左方显示文件的完整修订，包括技术修订。变更指示符和（R）不用在原始发行版，也不用在仅有编辑性修改的文件中。

8.2 用于AMS的条款在ARP1917中阐明

8.3 测试条件

购买商和供应商之间应建立起对检测结果的解释和记录报告方式的共同理解。超声测试非常复杂，因此所有关系方完全认识到所出现的缺陷可能不意味着将对产品使用产生不利影响是非常必要的。购买商和供应商之间应根据以下内容提前达成一致：

8.3.1 局部打磨凹陷将会造成超声波衰减、背面反射丢失以及局部不能满足标准。

8.4 应以英寸/磅为单位的尺寸为准，但是在检测程序中通常使用国际标准单位；国际标准单位的尺寸仅是主要单位的近似对等值，仅供参考。

8.5 下方所列的出版物仅供参考：

ASTM E127 制作和检查铝合金超声标准参考试块

MIL-STD-2154 超声检测，锻造金属

AMS 委员会“K”编制准备

附件A

A 1 建议的检测区

A.1.1 铸棒直径5英寸（127mm）

对5到6英寸（127到152mm）直径使用3.5英寸（89mm）水径的传感器。

A.1.1 铸棒直径6英寸（152mm）

对5到6英寸（127到152mm）直径使用3英寸（76mm）水径的传感器。

A.1.3 铸棒直径7英寸（178mm）

对7到8英寸（178到203mm）直径使用3.5英寸（89mm）水径的传感器。

A.1.4 铸棒直径8英寸（203mm）

对7到8英寸（178到203mm）直径使用3英寸（76mm）水径的传感器。

A.1.5 铸棒直径9英寸（229mm）

对9到10英寸（229到254mm）直径使用3.5英寸（89mm）水径的传感器。

A.1.6 铸棒直径10英寸（254mm）

对9到10英寸（229到254mm）直径使用3英寸（76mm）水径的传感器。

A.1.7 铸棒直径12英寸（305mm）

对12到13英寸（305到330mm）直径使用4英寸（102mm）水径的传感器。

A.1.8 铸棒直径13英寸（330mm）

对12到13英寸（305到330mm）直径使用3.5英寸（89mm）水径的传感器。

A.1.9 铸棒直径14英寸（356mm）

对14英寸（356mm）直径使用4英寸（102mm）水径的传感器

附件B

B.1 分区检测推荐的传感器

B.1.1 对5到6英寸（127到152mm）直径推荐的传感器。

B.1.2 对7到8英寸（178到203mm）直径推荐的传感器

B.1.3 对9到10英寸（229到254mm）直径推荐的传感器

B.1.4 对12到13英寸（305到330mm）直径推荐的传感器

B.1.5 对14英寸（356mm）直径推荐的传感器