AMS2628B标准修订背景与技术演进

AMS2628B是SAE国际于2019年5月发布的最新修订版本，取代之前的AMS2628A版本。本次修订体现了超声检测技术在航空航天领域的重大技术进步，主要更新内容包括：扩展适用范围至非钛合金材料、明确定义优质级钛材要求、完善相控阵检测技术要求，以及优化验收标准分类体系。

检测范围与应用领域

本规范适用于名义直径5英寸（127毫米）及以上的优质级锻制钛及钛合金圆形坯料的超声浸没检测。如第8.5条所述，其他金属合金坯料也可采用本规范进行检测，但需使用合适的参考标准。检测目的主要是定位坯料内部的缺陷，如裂纹、空洞、夹杂物和其他结构不连续性，这些缺陷可能暴露于表面也可能完全位于材料内部。

检测方法 适用场景 技术特点 设备要求

方法1 单晶片探头 单区域或多区域检测 传统超声仪器

方法2 相控阵探头 电子扫描与波束控制 64脉冲通道/128接收通道

人员资格与设备要求

人员认证要求

检测人员必须按照NAS-410或采购方接受的其他程序进行认证，并在其级别限制内履行职责。设施需接受采购方的审查和批准，所有验证设备和检测人员资格所需的参考规范、程序和文档应随时可供采购方查阅。

设备技术规范

超声仪器应能产生、接收和显示所需频率和能量水平的高频电脉冲。仪器应能在2.25至10 MHz频率范围内工作，带宽1至20 MHz。对于相控阵检测，仪器必须至少具备64个脉冲通道和128个接收通道。

性能参数 要求指标 测试标准 允许偏差

水平线性 1-8英寸厚度范围 ASTM E317 ±3%

垂直线性 10-80%满量程 ASTM E317 ±2%

增益控制精度 50 dB范围 ASTM E317 ±2 dB

相控阵系统特殊要求

相控阵系统必须具备动态深度聚焦（DDF）能力，能够在零件内部动态聚焦波束，其中发射聚焦深度固定，接收聚焦深度可变。此功能必须集成到仪器软件中，适用于扇形扫描、电子扫描以及为坯料检测设计的各种阵列配置。

系统应提供30 ns至200 ns范围内的脉冲宽度调整能力。必须配备至少四个具有幅度和飞行时间（TOF）功能的检测门，此外还需要一个同步门。仪器必须能够应用检测所需的最少焦点法则数量，当需要波束扫描时，仪器必须能够应用至少128个焦点法则。

参考标准要求

参考标准必须由与被测合金声学特性相似的材料制造。参考标准材料的超声衰减应与被检材料相似，这需要通过比较标准材料中的第一次背面反射与典型生产坯料材料中类似区域的第一次背面反射来验证。

校准反射体应为平底孔，孔径见表1。标准应包含每个检测区域浅层和深层至少一个孔，并且至少包含四个深度位置的孔，最浅的位于表1所示的深度，最深的比坯料中心深0.5英寸。

检测程序与验收标准

分级验收体系

AMS2628B建立了三级验收分类体系：A类基于信噪比和幅度双重标准验收；B类和C类仅基于幅度标准验收。具体的验收限值见表1A和1B。

分类 验收基础 记录要求 适用场景

A类 信噪比+幅度 数字记录 优质级钛材

B类 幅度 strip chart或数字 标准要求

C类 幅度 可选 一般应用

信噪比计算规范

为确定基于信噪比的信号验收，信噪比定义为：（信号-均值）/（峰值-均值）。其中信号是疑似指示获得的最高幅度，均值是指示周围或相邻区域噪声的平均值，峰值是周围或相邻区域噪声的最高幅度值（不包括电噪声信号）。

实施建议与最佳实践

表面准备要求

被检表面不应产生干扰检测的超声反射。表面纹理应按ANSI B46.1确定，表面粗糙度125微英寸（3.2 µm）或更好通常足以确保可检测性。存在表面不连续性的区域（如局部打磨凹陷）被视为不可检测，应切除并从进一步加工中移除。

系统标准化程序

在检测产品前，应使用适当的参考块调整设备，以在每个区域的所有校准目标上产生清晰定义的回声，幅度等于或超过满量程的80%。标准化幅度应通过电子距离幅度校正（DAC）或通过分区检测中的直接比较来实现。

数据记录与报告要求

检测源应制备并保存每批产品尺寸和配置的要求和技术记录，以及所有坯料检测的记录数据，保存时间按采购方规定。每批发货应提供检测报告，包括产品描述、超过验收限值的所有指示报告、超过评估阈值的所有指示报告、显示指示位置和任何因指示或表面不连续性而移除材料的坯料图、任何不可检测区域的位置以及每个坯料的噪声水平。

技术难点与解决方案

衰减补偿处理

声学兼容性应通过比较参考标准材料的背壁回波（BE）与被测材料三个区域（360°圆周×1英寸长度）的平均BE来应用。如果兼容性差异在4 dB以内，则检测不需要增益补偿。如果材料的BE兼容性与参考标准差异超过4 dB，则应根据批准的检测程序调整检测增益进行补偿。

波束覆盖优化

索引距离、脉冲重复率和转速应受控以提供足够的数据采样。相邻和对角脉冲的-6 dB声束直径应提供完全覆盖，如图1所示。如果评估阈值比拒绝水平低-6 dB，那么无论其相对于采样点的位置如何，可拒绝指示都将超过评估限制。

标准实施中的注意事项

采购方和供应商之间必须就检测结果的解释以及如何记录和报告建立透彻的理解。超声检测非常全面，所有相关方必须充分认识到可能出现并不反映对产品使用有害条件的指示。建议采购方和供应商事先就以下事项达成协议：局部打磨凹陷会导致声波衰减、背反射损失以及局部无法满足标准。

对于优质级钛材，整个熔炼批料在发货任何产品前必须按照相同的分类进行检测（见8.5）。本文件中优质级钛材术语的使用源于JETQC-001（喷气发动机钛质量委员会）的意图，即在材料用于高能转子部件锻造前对100%的熔炼批料进行1型硬α和高密度夹杂物检测。