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0304超级奥氏体不锈钢管超声波检测工艺探讨分析

作者:bet36体育网站已浏览: 152次 日期:2020-03-10

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由于不锈钢管中超声波声速和晶粒度大小与普通低合金钢管有较大的不同,bet36体育网站若直接使用标准试块调试仪器用于检验不锈钢管焊缝,则缺陷的定位和定量存在较大偏差。而成套的不锈钢压力管道对比试块比较少见且价格较贵。为了使在标准试块上调试的仪器适合于检验不锈钢管焊缝,扫描速度和检测灵敏度就必须被修正。本文着重介绍相关计算修正方法,并进行实际检验验证,证明了该方法是可行的。

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超级不锈钢管建造,该钢种是在普通不锈钢管的基础上添加钨元素,适当减少钼元素的含量,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,超级奥氏体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,一般对不锈钢管焊接接头采用50%射线检测和100%超声波检测、不锈钢管焊接接头采用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。

超声波在超级奥氏体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,在标准试块和超级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。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。在对超级奥氏体不锈钢管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、在超级不锈钢材质的对比试块上(结构及参数同图所示)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,在对超级奥氏体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。

由于超级奥氏体不锈钢管是特殊材质的钢管,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。

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