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奧氏體不銹鋼管焊接過程中焊縫質(zhì)量的超聲波檢測在核電、石油、化工等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用

。其焊接質(zhì)量直接影響承壓特種設(shè)備(鍋爐、壓力容器、壓力管道)的安全。焊縫失效會造成爆炸、燃燒、環(huán)境污染等重大事故,給國家和人民財產(chǎn)造成巨大損失,甚至嚴重危及人民生命安全。目前,國內(nèi)外對小直徑薄壁奧氏體不銹鋼管對接焊縫質(zhì)量的超聲波檢測尚無專門的標準和規(guī)范。實際檢測主要采用和借鑒碳鋼管無損檢測工藝或各種企業(yè)檢測程序。對于大直徑厚壁奧氏體不銹鋼管的焊縫質(zhì)量超聲檢測工藝及其實施,我國不同行業(yè)存在差異,總體水平較低,檢測效果較差。這種情況非常不利于奧氏體不銹鋼管焊接的檢驗和檢測

 

對于小直徑奧氏體不銹鋼管,由于其焊縫結(jié)構(gòu)不均勻、壁薄、曲率大,很難進行超聲波檢測。到目前為止,還沒有有效的超聲波檢測方法。因此,迫切需要開發(fā)奧氏體不銹鋼管道焊縫的超聲波檢測方法和工藝,以提高管道焊縫缺陷的檢測率和檢測精度,大大提高檢測效率,降低檢測成本,在不同材料的不銹鋼管中,有三種不同的線彈性波可以沿給定方向向前傳播。這三個波是第一個模擬考試,因為每個波都有平行的余波法線和垂直余波法線位移。一個組件通常比另一個大得多。具有較大平行分量的波稱為“準縱波”,具有較大垂直分量的波稱為“準橫波”。在各向同性材料中,傳播模式與第一次模擬考試相同。質(zhì)點位移不是平行余波法線,而是垂直余波法線。兩個準模退化為純模

 

能量通量矢量對各向異性材料中彈性波的傳播也很重要。與各向同性材料不同,同一波的法線不一定與單位時間和單位面積的能量流方向一致(可以感知向量感知)。換句話說,即使超聲波與人體波束垂直,也可能發(fā)生折射

 

當超聲波在各向異性介質(zhì)中向前傳播時,存在在線彈性波。然而,這種線彈性波既不是簡單的縱波,也不是簡單的橫波,而是第三種形式的波,即具有不同性質(zhì)的線彈性波的混合波。更準確地說,在各向異性材料中,當超聲波束對單個缺陷的反射回波顯示在超聲波探傷儀的屏幕上時,它是粘在一起的公共波,通常,在充分考慮超聲波束對奧氏體不銹鋼管壁內(nèi)表面幾何效應(yīng)的前提下,三種波中的的振幅必須遠高于另外兩種波的振幅

 

,雙晶聚焦探頭最大限度地克服了超聲聲束幾何效應(yīng)對直徑32mm~159mm、壁厚3.5~20mm的奧氏體鋼管內(nèi)壁的不利影響

 

專用探頭能有效檢測小直徑鋼管的缺口缺陷,特殊的雙晶面測量精度高。在測試中,檢測到的外表面缺陷的深度誤差小于內(nèi)表面缺陷的測量誤差。小直徑不銹鋼管的曲率和厚度會影響測量精度。曲率越小,厚度越大,測量精度越高。不銹鋼焊縫晶體較厚,缺陷回波附近有許多草狀回波,但在檢測圖上仍能清晰地分離出缺陷回波,檢測靈敏度高

 

試驗表明,用于奧氏體不銹鋼管對接焊縫檢測的專用探頭具有以下特點:

(1)專用探頭使用的超聲波束在工件中有較大的折射角,便于超高薄壁焊縫的超聲波檢測

 

 

(2)專用探頭與超聲波檢測儀匹配,綜合靈敏度高。它能檢測奧氏體不銹鋼管的焊接缺陷,回波清晰,雜波少,信噪比高

 

 

(3)檢測專用探頭發(fā)出的光束在不銹鋼管內(nèi)具有良好的方向性,缺陷定位方便

 

(4)管件弧度較大時,測量的距離-振幅曲線平滑,缺陷量化方便。


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