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bet36:0315304不锈钢管接头超声波检测工艺探讨分

作者:bet36体育网站已浏览: 75次 日期:2020-03-17

bet36体育网站随着火电工业技术的发展,超临界和超超临界机组越来越多地出现在我们的视野中,而随着机组大型化的发展,对于机组使用材料的各种性能要求也越来越高。目前,火电超临界和超超临界机组大量使用了304不锈钢管建造,该钢种是在304不锈钢的基础上添加W元素,适当减少MO元素的含量,开发出来的一种新型钢种,属于高强度细晶型回火马氏体钢。主要使用于高温过热器、屏式过热器、主蒸汽、高温再热器、再热热段等部件的集箱、蛇行管及连接管等通道管。与其它合金钢相比较,304不锈钢管具有了更好的耐热性能、提高了蠕变断裂强度和使用温度;但具有冷裂倾向和时效倾向。含有微量的Nb、Al、N、B、V等元素,其C、S、P等的含量低,显微组织为Mo和W固溶强化回火马氏体。由于焊接接头的特殊性,一般对304不锈钢焊接接头采用50%射线检测和100%超声波检测、304不锈钢焊接接头采用100%射线和超声波检测。由于该焊接接头容易产生微小裂纹,RT检测对微小裂纹灵敏度差,所以通常使用超声波来检验延迟裂纹和再热裂纹等。

超声波在304不锈钢管中的横波传播速度可以使用同一探头和同一超声波探伤仪,在标准试块和304不锈钢对比试块上对同一深度的人工缺陷测得,具体方法如下:由于同一探头的前沿不随被检工件不同而变化是固定值,假设标准试块上探头到人工反射体的水平距离。由于检测试块上人工缺陷的深度是固定的,因此一般采用深度调节法对扫描速度的变化进行计算,然后再根据计算结果对扫描速度进行修正。详细计算过程为:当检测仪器在常规DL标准试块上按照深度调整好后,由于工件声速的改变,扫描速度也发生了变化,工件中实际扫描速度。

在进行超声波检测前,首先按照文献DL/T820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》的相关要求在试块上对超声波仪器和检测探头进行校准,然后绘制出DAC曲线,调试好设备后才能进行超声波检测操作。在对304不锈钢焊接接头进行超声波检测时,检测仪器和探头的校准方法有两种:方法一、在T92/P92材质的对比试块上(结构及参数同图3所示)校核,直接测量出探头前沿、折射角等参数,绘制DAC曲线。方法二、在常规的DL标准试块上校核仪器与探头,绘制出DAC曲线。但是这时试块上的超声波声速与工件的声速因材质不同而不同,在检测前需要进行一系列的计算,找出因材质不同而引起的偏差。从上表可以看出,在对304不锈钢管进行超声波检验前,一定要注意所选用的探头的折射角。小径管焊缝检测时,探头的K值选择一般应该小于3;对于中径厚壁管而言,探头的K值选择一般应不大于2.5。根据上表数据可以看到,常规探头K值为1.6的时候在304不锈钢中检测,其折射角接近60°,这将造成端角反射率最低,从而降低了超声波对单面焊根部未焊透和裂纹的检出灵敏度,因此在选用探头时需慎重考虑,并关注探头的磨损情况,尤其是标称K值为1.5的探头。

不同材质的工件,其超声波衰减的不同主要表现在衰减系数上,超声波在固体材料中的衰减与材料晶粒直径及频率成正比。所以当频率固定不变时,随着材质晶粒度增大,超声波的衰减急剧增加;反之相反。由于304不锈钢管的晶粒是高密度位错和高度细化的晶粒,不存在声特性各向异性的现象,晶粒直径大大小于普通钢,所以304不锈钢超声波衰减系数大大减小。在测定304不锈钢超声波衰减系数是很有必要的。由于304不锈钢是特殊材质的钢材,对其焊接接头检验时同材质的对比试块不够完备,而且价格比较昂贵,所以采用方法二进行检验是经济有效的选择。但需要注意的是,由于材料的各向异性造成不同角度的入射超声波传播声速略有不同,从而造成或多或少的定位定量不够完全准确的情况,在实际检测过程中要加以判别。