PRÁCTICA ESTÁNDAR PARA LA EXAMINACIÓN POR ULTRASONIDO DE ESTRUCTURAS FORJADAS DE ACERO PESADO

SA-388/SA388M(Idéntico con la especificación ASTM A 388 / A 388M-86)

  1. Alcances.

 1.1 Esta práctica cubre los procedimientos de examinación, para la examinación por ultrasonido de

contacto, pulso-eco de estructuras forjadas de acero pesado por las técnicas de haz recto y haz angular. 

 1.2 Esto práctica será utiliza cuando la investigación, contrato, orden, o especificación indique que

estructuras forjadas serán sujetas a examinación por ultrasonido de conformidad con ASTM práctica A 388.

  

1.3 El valores indicados en o pulgada-libra o unidades del SI deber ser consideradas como como las estándar. Dentro del texto, las unidades del SI se muestran entre paréntesis. Los valores en cada sistema no son exactamente equivalentes; por lo tanto, cada sistema debe utilizarse independientemente del otro. Combinar valores de los dos sistemas puede resultar en una inconformidad con la especificación.

  1.4 Esta especificación y las aplicaciones de material aplicable están expresadas tanto en unidades pulgada-libra como unidades del SI. Sin embargo, a menos que el orden especifique la “M” aplicable a la designación de especificación (unidades del SI), el material deberá ser convertido a unidades de pulgada-libra.  1.5 Esta estándar puede implican materiales, operaciones y equipo peligrosos. Esto estándar no pretende dirigirse a todos los problemas de seguridad relacionados con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer apropiados prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de limitaciones reguladoras previo a su uso.

2. Documentos de referencia. 2.1 Estándares ASTM: E 317 Práctica para la evaluación de características de rendimiento de sistemas de pruebas de ultrasónico pulso-eco sin el uso de instrumentos de medición electrónicos. E 428 Práctica recomendada para la fabricación y control bloques de referencia de acero, utilizados en la inspección por ultrasonido. 2.2 Otros documentos: Sociedad Americana para ensayos no destructivos, práctica recomendada para la calificación y certificación de personal de ensayos no destructivos SNT-TC-IA, Suplemento C — Pruebas por ultrasonido.Estándar Nacional Americano, ANSI B46.1, superficieTextura

  3. Información sobre pedidos. 3.1 Cuando esta práctica sea aplicada a una consulta, contrato, u orden, el comprador deberá indicar y también deberá proporcionar la siguiente información: 3.1.1 Método para establecer el sensibilidad de acuerdo con 7.2.2 y 7.3.3 (muesca rectangular o en uve). 3.1.1.1 El diámetro y prueba de distancia de metal, del agujero de fondo plano y el material del bloque de referencia de acuerdo con 7.2.2.2.3.1.2 Nivel de calidad para toda la forja o porciones de la misma de acuerdo con 10.3, y 3.1.3. Cualquier opción de acuerdo con 6.1, 6.2, y 7.1.10.  4. Equipo 4.1 Un tipo de instrumento de ultrasonido de reflexión, pulsado debe utilizarse para esta examinación. El sistema tendrá una capacidad mínima para examinar frecuencias de 1 a 5 MHz. Para examinar estructuras forjadas de acero austenítico el sistema deberá tener las capacidades para examinar frecuencias de hasta 0.4 MHz. 4.1.1 El instrumento de ultrasonido debe proporcionar una presentación lineal (dentro del 5%) para por lo menos el 75% de la altura de la pantalla (línea de barrido hasta lo alto de pantalla). El 5% de linealidad referido es descriptivo de la presentación en pantalla de la amplitud. La linealidad del instrumento debe verificarse de acuerdo con la práctica recomendada E 317. Cualquier grupo de bloques procesados de acuerdo con la práctica recomendada E 317 o E 428 puede ser utilizado para establecer la linealidad del instrumento especificado ±5%. 4.1.2 El equipo electrónico debe contener un atenuador [preciso sobre su rango de uso de ±10% (±1 dB) de su radio de amplitud] el cual permitirá la medición de indicaciones más allá del rango lineal del instrumento. 4.2 Unidades de búsqueda que tienen un transductor con un zona activa máxima de 1 pulgada2  [650 mm2] con ¾ pulgadas [20 mm] a un mínimo de 11/8  pulg. [30 mm] las dimensiones máximas deberán ser utilizadas para escaneo con haz recto (ver 7.2); y unidades de búsqueda equipadas de ½ pulg. por 1 pulg. [13 por 25 mm] a 1 por 1pulg. [25 por 25 mm] deberán utilizarse para escaneos con haz angular (ver 7.3). 4.2.1 Transductores deben utilizarse en sus frecuencias nominales. 4.2.2 Otros unidades de búsqueda pueden ser utilizadas para evaluar y localizar indicaciones. 4.3 Los acoplantes que tiene buenas características de humectación tales como SAE Nº 20 o Nº 30 aceite de motor, glicerina, aceite de pino, o agua deben ser utilizados. Los acoplantes puede que no sean comparables uno con otro y el mismo acoplante debe ser utilizado para calibración y examinación. 4.4 Bloques de referencia que contienen agujeros de fondo plano pueden ser utilizados para la calibración de equipo de acuerdo con 4.1.1 y puede utilizarse para establecer niveles de registro para examinaciones de haz recto cuando así se especifique por la orden o contrato.

5. Requerimientos del personal. 5.1 El personal que realice examinaciones ultrasónicas de acuerdo con este práctica deberá estar calificado con la práctica recomendada SNT-TC-1A, Suplemento C — Prueba por ultrasonido.   6. Preparación de la forja para la examinación ultrasónica. 6.1 A menos que se especifique lo contrario en la orden o contrato, la forja será mecanizada para proporcionar superficies cilíndricas para examinación radial en el caso de forjas redondas; los extremos de la forja deberán ser mecanizados, perpendicular al el eje de la forja para la examinación axial. Caras de las tapas y forjas rectangulares deberán ser mecanizadas planas y paralelas la una de la otro. 6.2 La rugosidad de la superficie de acabados exteriores no debe exceder 250 pulg. [6 m] a menos que se muestre lo contrario en el diagrama de la forja o se indique en la orden o el contrato. 6.3 La superficie de la forja a ser examinada debe estar libre de material extraño como herrumbre suelta, pintura, polvo, etc.   7. Procedimiento. 7.1 General:  7.1.1 En la medida de lo posible someta el volumen entero de la forja a examinación ultrasónica. Porque los radios en las secciones de cambio y otras configuraciones locales, puede que hagan imposible examinar algunas secciones de una forja. 7.1.2 Realizar la examinación ultrasónica después de tratamiento térmico para propiedades mecánicas (exclusivo de tratamientos para disminuir la tensión) pero antes de la perforación hoyos, ranuras de corte, cirios, surcos, o secciones de mecanizado para el contorno. Si la configuración de la forja requerida para tratamiento para propiedades mecánicas prohíbe una examinación completa posterior de la forja, se permitirá examinar antes del tratamiento para propiedades mecánicas. En tales casos, reexaminar la forja ultrasónicamente tan completamente como sea posible después del tratamiento térmico. 7.1.3 Asegurar una cobertura completa del volumen de la forja, indique la unidad de búsqueda con al menos 15% de traslapo en cada pase. 7.1.4 No exceda un rango de escaneo de 6 pulg./s [150 mm/s]. 

7.1.5 Si es posible, escanee todas las secciones de la forja en dos direcciones perpendiculares. 7.1.6 Escanee las forjas de disco usando un haz recto de por lo menos una cara plana y radialmente desde la circunferencia, siempre que sea posible. 7.1.7 Escanee secciones cilíndricas y vacías de la forja radialmente usando una técnica de haz recto. Siempre que sea posible, también examine la forja en la dirección axial.

 7.1.8 Además, examine forjas huecas mediante la técnica de haz angular desde la superficie del diámetro exterior como se requiere en 7.3.1. 7.1.9 En la revisión o reevaluación por el fabricante o comprador utilice equipo comparable, unidades de búsqueda, frecuencia, y acoplante. 7.1.10 Las forjas pueden examinarse ya sea inmóviles o mientras estén girando en un torno o en rodillos. Si no se especifica por el comprador, cualquier método puede ser utilizado en opinión del fabricante. 7.2 Examinación de haz recto 7.2.1 Para una examinación de haz recto utilice una unidad de búsqueda nominal de 2 1/4-MHz cuando sea posible; sin embargo, 1 MHz es la frecuencia preferida para los materiales austeníticos de granulado grueso y distancias de prueba largas. En muchos casos al examinar materiales austeníticos de granulado grueso puede ser necesario usar una frecuencia de 0.4 MHz. Otros frecuencias pueden utilizarse si se desea una mejor resolución, penetrabilidad, o detección de defectos. 7.2.2 Establezca la sensibilidad del instrumento ya sea mediante la técnica de reflexión de retorno o bloque de referencia. 7.2.2.1 Técnica de la reflexión de retorno (Calibración de reflexión de retorno aplicables a forjas con entradas paralelas y superficies posteriores) — Con la atenuador puesto en un nivel apropiado, por ejemplo 5 a 1 o 14 dB, ajuste los controles del instrumento para obtener una reflexión de retorno de aproximadamente el 75% de la altura de la pantalla completa del lado opuesto de la forja. Escanee la forja en el máximo ajuste de amplificación del atenuador (atenuador puesto 1 a 1). Lleve a cabo la evaluación de discontinuidades con el control de ganancia fijo en el nivel de referencia. Se requiere recalibración para cambios significativos en el espesor de la sección o diámetro. Nota 1 — Niveles altos de sensibilidad generalmente no son empleados al inspeccionar forjas de acero austenítico, debido al alto nivel de ruido asistente alta nivel de ruido o hash causado por estructura de grano grueso.  7.2.2.2 Calibración de bloques de referencia — La aspereza de la superficie de prueba en el estándar de calibración será ser comparable a, pero no mejor que el artículo a ser examinado. Ajuste los controles del instrumento para obtener la amplitud de señal requerida desde el agujero de fondo plano en el bloque de referencia especificado. Utilice el atenuador con el fin de establecer amplitudes más grandes que la linealidad vertical del instrumento. En esos casos, quite la atenuación previo al escaneo de la forja. Nota 2 — Cuando se especifique la calibración del bloque de referencia de superficie plana, ajuste la amplitud de la indicación del bloque o bloques de referencia para compensar, para curvaturas de superficie de examinación (Se da un ejemplo en el apéndice AI)  7.2.3 Recalibración — Cualquier cambio en el unidad de búsqueda, acoplante, instrumento de ajuste, o velocidad de escaneo de aquél utilizado para para calibración deberá requerir recalibración. Realice una verificación de la calibración al menos una vez cada turno de 8 h. Cuando un pérdida de 15% o mayor en el nivel de ganancia se indique, restablezca la calibración requerida y reexamine todo el material

examinado en el periodo anterior de calibración. Cuando un incremento del 15% o mayor en el nivel de ganancia es indicado, reevaluar todas las indicaciones registradas. 7.2.4 Durante el examen de la forja, monitoree la reflexión de retorno para cualquier reducción significativa en la amplitud. Reducción en la amplitud de la reflexión de retorno puede indicar no sólo la presencia de una discontinuidad aino también un pobre acoplamiento de la unidad de búsqueda con la superficial de la forja, superficie de la reflexión de retorno no paralela, o variaciones locales de atenuación en la forja. Revise cualquier áreas que cause pérdida de reflexión de retorno. 7.3 Examinación de haz angular forja de anillos o forja hueca. 7.3.1 Realice la examinación de la circunferencia de la forja de anillos y forja hueca forjas que tengan una longitud axial mayor que 2 pulg. [50 mm] y una proporción de diámetro interno y externo menor de 2.0 a 1. 7.3.2 El uso de una unidad de búsqueda a menor espesor con haz angular de 45° y 1 MHz, proporción de OD / ID, u otras configuraciones geométricas resulta en una falla para lograr la calibración. Otras frecuencias pueden ser utilizadas si se desea una mejor resolución, penetración, o detección de defectos. Para la inspección con haz angular de forjas vacías a una proporción de 2.0 a 1, proporcione al transductor un cuña o zapato que resultará en el modo del has y ángulo requerido por el tamaño y forma de la sección transversal bajo examinación.

7.3.3 Calibre el instrumento para la examinación de haz angular para obtener un indicación de amplitud de aproximadamente el 75% de la altura de la pantalla completa de una muesca rectangular o uve de 60° en el diámetro interior (ID) en la dirección axial y paralela a la eje de la forja. Una calibración estándar distinta puede utilizarse; sin embargo, deberá tener la misma composición nominal, tratamiento térmico, y el grosor que la forja representa. El acabado de la superficie de prueba en la calibración estándar deberá ser comparable, pero no mejor que la estructura a ser examinada. Donde se realice un grupo de forjas idénticas, una de estas forjas puede ser utilizada como el estándar de calibración separada. Corte la muesca de profundidad de ID a un 3% máximo del espesor o 1 / 4  pulg. [6 mm], el que sea menor, y su longitud aproximadamente de 1 pulg. [25 mm]. El espesor se define como el espesor de la forja a ser examinada al momento de la examinación. En el mismo ajuste del instrumento obtenga una reflexión de una muesca de OD similar. Dibuje un línea por los picos de las primeras reflexiones obtenidas de las muescas de ID y OD. Esta será la línea de referencia de amplitud. Es preferible tener las muescas en metal en exceso o metal de prueba, cuando sea posible. Cuando la mueca de OD no sea detectada al examinar la superficie de OD, realice una examinación, cuando sea posible, (algunos IDs pueden ser muy pequeños para permitir una examinación), como se indica arriba, ambas superficies OD e ID utilizan la muesca ID cuando se inspecciona desde el OD y la muesca OD cuando se inspecciona desde el ID. Las cuñas de las cruvas o zapatos pueden utilizarse cuando sea necesario y factible. 7.3.4 Realice la examinación mediante el escaneo sobre la superficie entera circunferencialmente de acuerdo con las manecillas del reloj y en sentido contrario a las manecillas del reloj desde la superficie de OD. Examine las forjas que no pueden ser examinadas axialmente utilizando un haz recto en ambas direcciones axiales con unidad de búsqueda de has angular. Para escaneos axiales utilice muescas rectangulares o en uve con ángulo de 60°en el ID y OD para la calibración. Estas muescas deben ser perpendiculares al eje de la forja y las misas dimensiones que la muesca axial.   8. Registro 

8.1 Examinación de haz recto — Registre las siguientes indicaciones como información para el comprador. Estas indicaciones registrables no constituyen una condición rechazable a menos que se haya negociado como tal en la orden de compra. 8.1.1 En la técnica de reflexión de retorno, indicaciones individuales iguales a o que superen el 10% de la reflexión de retorno de una zona adyacente libre de indicaciones; en la técnica de bloques de referencia, indicaciones iguales a, o superiores al 100% de la amplitud de referencia. 8.1.2 Un indicación que es continua en el mismo plano independientemente de amplitud, y encontrada sobre un área que es dos veces mayor que el diámetro de la unidad de búsqueda. La extensión de dicha indicación debe ser medida con precisión junto con variaciones en amplitudes de reflexiones. 8.1.2.1 Indicaciones planas deberán ser consideras continuas sobre un plano si tienen un eje principal mayor que 1 pulg. [25 mm]. Al registrar estas correcciones de indicaciones deben realizarse para un haz divergente en la profundidad de falla estamada. 8.1.3 En la técnica de reflexión de retorno las indicaciones de discontinuidad iguales a, o que exceden el 5% de la reflexión de retorno. En la técnica de bloques de referencia las indicaciones iguales a, o que excedan el 50% de la amplitud de referencia, siempre que viajen, sean continuas o aparezcan como racimos. 8.1.3.1 Las indicaciones que viajan se definen aquí como indicaciones cuyo borde de ataque se mueva a una distancia equivalente a 1 pulg. [25 mm] o más de profundidad de metal con movimiento de la unidad de búsqueda sobre la superficie de la forja. 8.1.3.2 Una indicación por racimo se define como cinco o más indicaciones situado en un volumen que representa 2 pulg. [50 mm] o un cubo menor en la forja. 8.1.4 La reducción de la reflexión por retorno superior 20% del original medido en incrementos del10%. 8.1.5 Amplitudes de indicaciones registradas en incrementos del 10%. 8.2 Examinación de haz angular — Registros de indicaciones de discontinuidad iguales a o superiores al 50% de la indicación de la línea referencia. Cuando un línea de referencia de amplitud no puede ser generado, los registros indicaciones de discontinuidad igual a o superiores al 50% de la muesca de referencia. Estas indicaciones registradas no constituyen una condición rechazable a menos que se haya negociado como tal en la orden de compra.   9. Informe 9.1 El informe deberá incluir lo siguiente: 9.1.1 Todo las indicaciones registrables (ver sección 8). 9.1.2 Para el propósito de informar ubicaciones con indicaciones registrables, debe ser preparado un bosquejo mostrando el contorno físico de la forja incluyendo las dimensiones de todas las áreas no inspeccionados debido a la configuración geométrica, el número de dibujo del comprador, número de orden del comprador, y el número de serie del fabricante, y la distribución circunferencial radial y axial o indicaciones ultrasónicas registrables.

9.1.3 El especificación a la que la examinación fue realizada así como la frecuencia utilizada, método de ajuste de sensibilidad, tipo de instrumento, acabado de la superficie, acoplante, y unidad de búsqueda empleados. 9.1.4 El firma del inspector y fecha de realización del examen.   10. Niveles de Calidad 10.1 Esta práctica está destinada para la aplicación a forjas, con una amplia variedad de tamaños, formas, composiciones, procesos de fusión, y aplicaciones. Por lo tanto, es impráctico especificar un nivel de calidad ultrasónico que pudiera ser universalmente aplicable a tal diversidad de productos. La aceptación o rechazo de criterios ultrasónicos para forjas individuales debe estar basado en una evaluación realista de requerimientos de servicio y la calidad que normalmente pueda obtenerse en producción de un tipo particular de forja. 10.2 Las forjas de acero inoxidable austenítico pesado son más difíciles de penetrar ultrasónicamente que carbono similar o forjas de acero de baja aleación. El grado de atenuación normalmente aumenta con el tamaño de la sección; y el nivel de ruido, generalmente o en zonas aisladas, puede volverse muy grande para permitir la detección de indicaciones discretas. En la mayoría casos, esta atenuación es resultado de la microestructura inherente de grano grueso de estas aleaciones austeníticas. Para estas razones, los métodos y las estándares empleados para examinar ultrasónicamente de forjas al carbón y acero de baja aleación puede no ser aplicable para forjas de acero austenítico pesado. En general, sólo la inspección de has recto utilizando un estándar de referencia de reflexión por retorno es utilizada. Debido a la atenuación, el uso de estándares de referencia de agujero de fondo plano o examinación de haz angular de estos grados normalmente es impráctico. 10.3 Los niveles de calidad de aceptación, deben establecerse entre el comprador y el fabricante con base en uno o más de los siguientes criterios. 10.3.1 Examinación con haz recto.  10.3.1.1 Sin indicaciones mayores que algunos porcentajes de la referencia de reflexión por retorno. 10.3.1.2 Sin indicaciones iguales a, o mayores que la indicación recibida del agujero de fondo plano en un bloque o bloques de referencia especifico.

10.3.1.3 Sin áreas mostrando pérdida de reflexión por retorno más grande que algunos porcentajes de la reflexión por retorno de referencia. 10.3.1.4 Sin indicaciones por 10.3.1.1 o 10.3.1.2 acopladas con alguna pérdida de la reflexión por retorno resultante por 10.3.1.3. 10.3.2 Examinación de haz angular — Sin indicaciones que excedan a un porcentaje indicado de la reflexión desde una muesca de referencia o de la línea de referencia de la amplitud. 10.4 La aplicación Inteligente de niveles de calidad de ultrasonidos implica el entendimiento de los efectos de muchos parámetros en los resultados de la examinación.

APÉNDICES

(Información no obligatoria)

SA-388/ SA - 388M

X 1. Compensación de la puesta a punto de típica por los efectos de la curvatura de forja. X1.1 La curva (Fig. X 1) fue determinada para las siguientes condiciones de prueba:Material: aleación de acero níquel-molibdeno-vanadio (A 469 clase 4) Instrumento: Tipo Reflectoscopio UR.Unidad de Búsqueda 11/2 pilg. [30 mm] diámetro cuarzo.Frecuencia: 21 / 4  MHzBloque de Referencia ASTM Nº 3-0600 (aluminio)Zona de reflexión de la curva de referencia: 0.010 en.2  [6.5 mm2] en aleación de acero níquel-molibdeno-vanadio.Acabado de la Superficie 250 f.Lpulg. [6 f.Lm] rugosidad máxima.  X1.2 Para utilizar curva, ajuste la sensibilidad del reflectoscopio para obtener respuestas

ultrasónicas indicadas en el bloque de referencia ASTM Nº 3-0600 para cada diámetro como se muestra. Una respuesta de 1 pulgada [25 mm] barrido a pico es utilizada para superficies planas. Utilice el atenuador para obtener la amplitud deseada, pero realice las pruebas con una configuración 1 a 1.

X 2. Indicación compensación de amplitud para pruebas de variaciones de distancia. X2.1 La curva (Fig. X 2) ha sido determinada para las siguientes condiciones de prueba:Material: aleación de acero níquel-molibdeno-vanadio (especificación A 469 clase 4).

Instrumento: tipo Reflectoscopio UR.Unidad de Búsqueda 1 ½ in [30 mm] diámetro cuarzoFrecuencia: 21 / 4  MHzAcoplante: Aceite Nº 20 Bloque Referencia ASTM Nº 3-0600 (aluminio) Zona de reflexión de la curva de referencia 0.010 en.2  [6.5 mm2] en aleación de acero níquel-

molibdeno-vanadio. Acabado de la superficie: 250 f.Lpulg. de rugosidad máxima.  X2.2 Para utilizar la curva establezca la amplitud desde el bloque de referencia ASTM para

que coincida con los valores del apéndice XI.

       

  Figura X1 curva de compensación típica Figura X2 Curva de corrección de para los efectos de curvatura forja. distancia-amplitud típica.