解：(1)条件判别
∴符合当量计算的条件。 (2)求250mm处φ4当量的dB值
(3)求该缺陷的当量并评级
缺陷当量：φ4+20一9.5=φ4+10.5dB 缺陷评级：该锻件评为Ⅲ级。
例2用2.5P20Z探头探测面积为400cm的锻件，探伤中发现一密集缺陷，其面积为24cm，缺陷处底波为30dB，无缺陷处底波为44dB。试根据JB4730—94标准评定该锻件的质量级别。
解：(1)据密集性缺陷评级 ∵24÷400×100%=6%>5% ∴评为Ⅲ级。 (2)据底波降低量评级 ∵[B]G一[B]F=44一30=14dB ∴评为Ⅱ级。
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第二节 铸件超声波探伤
一、铸件中常见缺陷
铸件是金属液注入铸模中冷却凝固而成的，铸件中常见缺陷有气孔、缩孔、夹杂和裂纹等。 1.气 孔
气孔是由于金属液台气量过多，模型潮湿及透气性不佳而形成的空洞。铸件中的气孔分为单个分散气孔和密集气孔。 2.缩 孔
缩孔是由于金属液冷却凝固时体积收缩得不到补缩而形成的缺陷。缩孔多位于浇冒口附近和截面最大部位或截面突变处。 3.夹 杂
夹杂分为非金属夹杂和金属夹杂两类。非金属夹杂是冶炼时金属与气体发生化学反应形成的产物或浇注时耐火材料、型砂等混入钢液形成的夹杂物。金属夹杂是异种金属偶尔落入钢液中未能溶化丽形成的夹杂物。 4.裂 纹
裂纹是指钢液冷却过程中由于内应力(热应力和组织应力)过大使铸件局部裂开而形成的缺陷。铸件截面尺寸突变处，应力集中严重处，容易出现裂纹。裂纹是最危险的缺陷。
二、铸件探伤的特点 1.透声性差
铸件重要特点是组织不致密、不均匀和晶粒粗大，透声性差。
铸件不均匀是由于铸件各部分冷却速度不同引起的。模壁冷却快，且常有大量固态生核微粒，因此模壁晶粒细。当模壁湿度升高后，冷却速度减馒，于是在垂直模壁方向上形成柱状晶区。当模壁温度进一步升高，金属液温度下降。温差减少，冷却速度缓慢，结晶方向性消失，形成等轴晶区。这种铸件截面上不同取向的晶粒构成了铸件的不均匀性。此外铸件中以片状、球状或其他形态存在的石墨也可视为一种组织不均匀性。
铸件的致密性是由于树枝结晶方式引起的。铸件结晶时，先形成主干，然后在垂直于主干方向长出支于。再在支干的垂直方向长出分支，也像树枝一样生长。各支干间最后结晶凝固，冷却收缩形成的空隙难以充满金属，从而使铸件的致密性变差。 铸件晶粒粗大是由于岛温冷却凝固过程缓慢，生核、长核时间长、使晶粒变粗。
铸件的不致密性、不均匀性和晶粒粗大，使超声波散射衰减和吸收衰减明显增加、透声性降低。
2.声耦合差
铸件表面粗糙，声耦合差。探伤灵敏度低，波束指向不好。且探头磨损严重。铸件探伤中常采用高粘度耦合剂改善这种不良的耦合条件。 3.干扰杂波多
铸件探伤干扰杂波多。一是由于粗晶和组织不均匀性引起的散乱反射，形成草状回波，使信噪比下降。特别是频率较高时尤为严重。二是铸件形状复杂，一些轮廓回波和迟到变型波引起的非缺陷信号多。此外铸件粗糙表面也会产生一些反射回波．干扰对缺陷波的正确判定。
以上所述正是铸件探伤的困难所在，致使铸件探伤的应用和发展受到一定的限制。但另一方面由于铸件质量要求较低，允许存在单个缺陷尺寸较大。数量较多．同时铸件缺陷出现的部位规律性强，因此铸件探伤还是具有一定的价值，目前国内外不少人正在研究铸件探伤中存在的问题。
铸件分为铸钢与铸铁，二者缺陷状况和材质及表面特点基本相同，因此其探伤方法也大致相同。下面以铸钢件为例说明铸件的一般探伤方法与质量级别的评定。 三、铸钢件探测条件的选择 1.探 头
铸钢件探伤，一般以纵波直探头为主，辅以横波斜探头和纵波双晶探头。
铸钢件晶粒比较粗大，衰减严重，宜选用较低的频率，一般为0.5～2.5MHz。对于厚度不大又经过热处理的铸钢件。可选用2.O～2.5MHz。对于厚度较大和末热处理的铸钢件，宜选用0.5～2.0MHz。
纵波直探头的直径一般为φ10～φ30mm，横波斜探头的折射角常为45°、60°、70°等。 2.试 块
铸钢件探伤常用图6.14所示的ZGZ系列平底孔对比试块。试块材质与被探铸钢件相似，不允许存在φ2平底孔缺陷。试块平底孔直径d分别为φ3、φ4、φ6等三种。平底孔声程l为25、51、75、100、150、200等六种。该试块用于测试距离——波幅曲线和调整探伤灵敏度(纵波直探头)。
3.探测表面与耦合剂
铸钢件表面粗糙，耦合条件差，探伤前应对其表面进行打磨清理，粗糙度Ra不大于12.5μm。铸钢件探伤时，常用粘度较大的耦合剂，如浆糊、黄油、甘油、水玻璃等。
4.透声性测试
铸钢件晶粒较粗，组织不致密，对声波吸收和散射严重，透声性差，对探伤结果影响较大。一般探伤前要测试其透声性。铸钢件透声性可用纵波直探头来测试。将探头对准工件底面，用[衰减器]测出底波B1与B2的dB差即可。为了憾少测试误差，一般测三点取平均值。测得的dB差愈大，说明透声性愈差。 5.铸钢件内外层划分
铸钢件中缺陷至表面的距离不同，其危害不一样，一般外层比内层大。为此按铸钢件厚度划分为外层、内层外层等三层。当其厚度 <90mm时，每层各占1/3，当其厚度≥90mm时，两外层厚度各为30mm，其余为内层。 四、距离——波幅曲线的测试与灵敏度调整
根据探测要求选定一组平底孔对比试块(平底孔直径相同声径不同)测出工件与对比试块的透声性和耦合损失差△dB，衰减量≥(△十10)dB。将探头置于厚度与工件相近的试块上，对准平褒孔，调节仪器使平底孔最高回波达10%～20%。然后固定备旋钮，将探头分别对准不同声程的平底孔，标记各平底孔回波的最高点，连成曲线，从而得到该平底孔的距离—一波幅曲线(即面板曲线)。用[衰减器]增益△dB，这时灵敏度就调好了。为了便于发现缺陷，有时再增益6dB作为扫查灵敏度。
五、缺陷的判别与测定
探头按选定的方式进行扫查，相邻两次扫查重叠15%，探头移动速度≤l50mm/s。扫查中根据缺陷波高与底波降低情况来判别工件内部是否存在缺陷。以下几种情况作为缺陷记录。
(1)缺陷回波幅度达到距离——波幅曲线者。 (2)底面回波幅度降低量≥12dB者。
(3)不论缺陷回波高低，认为是线状或片状缺陷者。 发现缺陷以后，要测定缺陷的位置与大小。
缺陷的位置由示波屏上缺陷波前沿对应的水平刻度值来确定。
缺陷的面积大小用下述方法测定：当利用缺陷反射法判别缺陷时，用缺陷6dB法测定缺陷面积大小。当采用底波降低12dB法判别缺陷时，用底波降低12dB作为缺陷边界来测定缺陷面积。
六、铸钢件质量级别的评定
铸钢件超声波探伤方法及质量评级方法GB7233—87规定铸钢件质量等级，根据平面型缺陷和非平面型缺陷的尺寸，将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等五级，其中I级最高，V级最低。
评定时，评定区面积为10 mm(317×317或面积相同矩形)，尽可能使最严重的缺蹈位于评定区内。位于评定区边界线上的缺陷，只计入缺陷位于评定区内的那部分面积。位于内外层界面上的非平面型缺陷，若大部分在外层，则计入外层，反之计入内层。若探测面积不足10mm，则按比例折算允许的缺陷面积。 平面型缺陷分级见表6一4，非平面型缺陷分级见表6—5。
5
2
5
2