GB/T 6402-2024 是我国针对钢锻件超声检测的最新国家标准，替代旧版标准后，对钢锻件的超声检测流程、技术要求、结果判定等进行了全面规范。超声检测是该标准的核心检测项目，适用于各类碳素结构钢、合金结构钢等钢锻件的内部缺陷检测，包括锻件的原材料坯料、成品锻件及焊接锻件的检测。
一、检测原理与适用范围
1. 检测原理
利用超声波在钢锻件中的传播特性，当超声波遇到缺陷（如缩孔、疏松、裂纹、夹杂物等）或界面时，会发生反射、折射或散射。通过接收和分析反射波的传播时间、幅度、波形等参数，可确定缺陷的位置、大小、形状及性质。
2. 适用范围
￮ 锻件类型：轴类、饼类、筒类、块类等各类钢锻件。
￮ 锻件尺寸：厚度（或直径）通常不小于 5mm，具体可根据检测设备和探头性能调整。
￮ 缺陷类型：主要检测内部体积型缺陷、平面型缺陷，不适用于表面开口缺陷（表面开口缺陷优先采用磁粉检测、渗透检测）。
二、检测人员要求
1. 检测人员需取得相应等级的无损检测人员资格证书，且证书需在有效期内。
2. 不同等级人员的职责划分：
￮ Ⅰ级人员：在Ⅱ、Ⅲ级人员指导下进行检测操作，记录数据，不得独立判定结果。
￮ Ⅱ级人员：可独立进行检测方案编制、操作、数据评定和报告签发。
￮ Ⅲ级人员：负责检测技术审核、疑难缺陷判定、标准解释及重大检测问题处理。
三、检测设备与器材要求
1. 超声波探伤仪
￮ 应符合 GB/T 18694 的要求，具备线性、灵敏度、分辨率等性能指标。
￮ 可选用 A 型显示脉冲反射式探伤仪，必要时可采用相控阵超声检测设备或TOFD（衍射时差法）设备。
2. 探头
￮ 常用探头类型：直探头（纵波检测）、斜探头（横波检测，适用于锻件近表面缺陷或焊接接头检测）、双晶探头（适用于薄锻件或近表面缺陷检测）。
￮ 探头频率：通常为 0.5MHz～10MHz，优先选用 2MHz～5MHz，具体根据锻件厚度和检测要求选择。
3. 耦合剂
￮ 作用：排除探头与锻件表面之间的空气，保证超声波有效传播。
￮ 常用类型：机油、甘油、水玻璃等，需满足无腐蚀性、流动性好、耦合效果稳定的要求。
4. 试块
￮ 标准试块：采用 GB/T 6402-2024 规定的标准试块（如 CS-1 试块、CS-2 试块等），用于探伤仪的校准、灵敏度调整和缺陷定量。
￮ 对比试块：当标准试块无法满足检测需求时，可采用与被检锻件材质、声学性能、几何形状相似的对比试块。
四、检测前准备
1. 锻件表面准备
￮ 表面粗糙度 Ra 应不大于 6.3μm，必要时进行打磨、抛光处理。
￮ 清除锻件表面的氧化皮、油污、锈蚀、涂料等杂质，保证探头与表面良好耦合。
￮ 对于曲面锻件，需选用与曲面曲率相匹配的探头或加装楔块。
2. 检测工艺文件编制
￮ 依据 GB/T 6402-2024 及产品技术要求，编制超声检测工艺卡，明确检测区域、探头类型、频率、检测灵敏度、扫查方式等参数。
3. 设备校准
￮ 校准内容：包括探伤仪的水平线性、垂直线性、灵敏度余量等。
￮ 灵敏度调整：根据试块调整检测灵敏度，确保能发现标准规定的最小缺陷。
五、检测操作流程
1. 扫查方式
￮ 全面扫查：对锻件的检测区域进行 100% 覆盖扫查，扫查速度不大于 100mm/s，探头移动时应保持与表面垂直，相邻扫查轨迹的重叠率不小于 10%。
￮ 重点扫查：对锻件的关键部位（如应力集中区、锻造易产生缺陷区）进行强化扫查。
￮ 扫查方向：对于轴类、筒类锻件，应进行周向和轴向两个方向的扫查；对于饼类锻件，应进行径向和切向扫查。
2. 缺陷信号识别
￮ 当检测过程中出现异常反射波时，需通过调整探头位置、角度，确定反射波的来源（缺陷波、界面波、杂波等）。
￮ 对疑似缺陷波，需记录其波幅、位置、深度等参数。
六、缺陷评定与质量分级
1. 缺陷定量
￮ 采用当量法对缺陷进行定量，常用方法包括：平底孔当量法、试块对比法等。
￮ 对于平面型缺陷，可采用长度 - 幅度法评定其长度和高度。
2. 质量分级
￮ 根据锻件的用途、技术要求，将锻件的超声检测质量分为不同等级（具体等级划分见标准附录）。
￮ 评定依据：缺陷的大小、数量、分布情况等，当缺陷的当量尺寸、数量超过标准规定的限值时，判定为不合格。
七、检测报告
1. 检测报告应包含以下内容：
￮ 锻件信息：名称、型号、材质、规格、炉号、批号、锻造工艺等。
￮ 检测信息：检测设备型号、探头参数、耦合剂类型、检测灵敏度、扫查方式等。
￮ 缺陷信息：缺陷的位置、深度、当量尺寸、数量、分布等。
￮ 评定结果：锻件的质量等级、合格与否的判定。
￮ 人员信息：检测人员、审核人员的姓名、资格证书等级及编号。
￮ 其他：检测日期、标准编号、报告编号等。
2. 检测报告需由Ⅱ级及以上人员签发，具备法律效力，需长期保存。
八、注意事项
1. 检测过程中，应避免探头与锻件表面发生剧烈碰撞，防止探头损坏。
2. 耦合剂的涂抹应均匀，避免因耦合不良导致的检测误差。
3. 对于高温锻件，需待其冷却至室温后再进行检测，防止温度过高影响超声波传播特性和设备性能。
4. 当锻件的材质、声学性能发生变化时，需重新调整检测灵敏度和工艺参数。
