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至德钢业探讨奥氏体manbetx998焊缝超声检测方法

来源:至德钢业 日期:2020-08-17 00:00:12 人气:103

 浙江至德钢业有限公司以板厚为5.5mm和10mm的奥氏体manbetx998对接焊缝板子为对象进行超声波检测,根据奥氏体manbetx998对接焊缝中晶粒组织特点,采用了普通横波斜探头和纵波斜探头进行试验。理论分析了不同探头参数对奥氏体manbetx998对接焊缝超声波检测的影响。通过在试样上制作的典型的人工缺陷,对比使用普通横波斜探头、纵波斜探头对缺陷的检测情况,来进一步改善实际探伤工作中的检测工艺,以选择更合理的探伤条件。


一、前言


  奥氏体manbetx998材料,其焊缝为柱状晶组织,晶粒粗大,有弹性各向异性。超声波在此类结晶组织内传播时,声速、衰减也呈各向异性,若用一般碳钢和低合金钢所用的超声检测方法检测,往往无效。理论分析奥氏体manbetx998焊缝检测中常采用探测角度为45°,频率为2MHz纵波探头或者窄脉冲纵波探头和聚焦探头。窄脉冲纵波探头和聚焦探头脉冲宽度窄,可减小晶界的影响。声束聚焦可使特定区域波束截面积小,减小晶粒散射的作用面积。采用纵波折射45°纵波纵波斜探头检测信噪比较高,衰减较小。由于奥氏体manbetx998焊缝对接接头晶粒粗大,超声检测时。频率越高衰减越大,穿透越低,通常为0.5-2.5MHZ。


  实验条件的选择包括波型、频率和探头种类等。为了进行对比试验准备了为频率2.5MHz,折射角为K2的普通横波探头、窄脉冲纵波探头。实验前进行探伤设备的调整:入射点的测定,探伤折射角的测定,灵敏度的调节和距离一波幅曲线的制作。


  本次试验的奥氏体manbetx998对接焊缝工件采用厚度为5.5mm和10mm的薄板,采用频率为2.5MHz的K2横波斜探头和纵波斜探头进行试验。实验前应进行普通碳钢和奥氏体manbetx998衰减系数以及声速的测定,测定数据代入理论计算公式得出的结果是奥氏体manbetx998测衰减系数a=0.132dB/mm,奥氏体manbetx998的纵波声速为5952m/s。碳钢衰减系数a=0.062dB/mm,碳钢纵波声速5885m/s.


  图是采用频率为2.5MHz的K2横波斜探头和纵波斜探头进行试验所产生的结果。从上面的图形中可以看出,使用普通横波斜探头检测时可以检测出缺陷,熔合线两侧的反射较强,但横波检测时都出现了伪缺陷。由于奥氏体manbetx998的特殊组织结构,使得横波波束在材料中传播产生很大的扭曲,其波幅-深度关系并不随深度的增加而单调减小,有很大的波动。


  采用纵波检测时,检测使用接触脉冲反射法。由检测结果可知,纵波探头可以检测出所有缺陷,信噪比较高,能达到12dB。粗大的焊缝组织对纵波的衰减和扭曲远小于横波,缺陷回波的波幅-深度关系呈单调递减,这有利于缺陷的检出和定量。


二、实验分析及结论


  通过对奥氏体焊缝材料衰减系数的测定表明,奥氏体焊缝存在严重的衰减和粗大晶粒反射,比普通碳钢要严重的多。它们随着超声声束在焊缝材料中的方向变化,当检测奥氏体厚度增大时,材料衰减明显增大衰减与散射密切相关,并依赖于频率,低频的超声波更容易透过材料,频率低的比频率高的衰减小。


  试验结果表明,纵波探头检测奥氏体manbetx998焊缝的信噪比高于横波探头。横波在焊缝中的波形转换和粗晶散射是横波信噪比低的主要原因。但纵波探头自身也存在一些缺陷:


  ①. 缺陷反射波较宽及信号游动范围大,使得信号间相互干扰,不利于缺陷的准确判断。


  ②. 纵波探头中伴有横波会影响检测结果的准确性。


  ③. 与同频率横波相比纵波的指向性差,分辨率较低。而横波探头虽然信噪比不如纵波,但其反射信号比纵波清晰,分辨率比纵波更高


  以上是对奥氏体manbetx998焊缝超声波探伤的特性和伴随的探伤的难点以及超声波探伤方法进行了简单的叙述,最后有决定意义的是碳钢焊缝的超声波探伤和奥氏体manbetx998焊缝的超声波探伤有不同点,主要在以下几点:


  ①. 在碳钢焊缝超声波探伤时,试验频率以5MHz为准,但在奥氏体manbetx998焊缝的超声波探伤时,考虑到材料衰减因素,探测频率降低为2MHz或更低的情况居多。


  ②. 试验结果表明纵波的检测能力优于横波,纵波探头检测奥氏体manbetx998焊缝的信噪比高于横波探头。横波在焊缝中的波形转换和粗晶散射是横波信噪比低的主要原因。


  ③. 由于声束在奥氏体焊缝中传播时会发生扭曲,所以缺陷的定位精确度不高。由于奥氏体晶间杂波严重,加之纵波斜探头中横波的干扰,给回波识别带来一定的困难,所以需慎重区分真假信号。


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本文标签:奥氏体manbetx998 

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