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[摘 要]奥氏体不锈钢的核心是奥氏体组织,其在常温状态下仍旧保持此类组织结构,提高不锈钢的稳定度。奥氏体不锈钢在焊接时,会利用超声波探伤的方式,排查内部组织是否存在质量缺陷,以此来确保奥氏体不锈钢的焊接水平。超声波探伤在奥氏体不锈钢裂缝中具有较高的应用能力。因此,本文主要分析奥氏体不锈钢焊缝应用超声波探伤的方法。
[关键词]奥氏体不锈钢;焊缝;超声波探伤
中图分类号:TF764+.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0014-01
奥氏体不锈钢的生产与应用在不锈钢行业中占据较大的比重,其在不锈钢生产中将近占到70%的市场。随着奥氏体不锈钢的应用发展,其在焊缝方面需达到高质量的状态,充分利用超声波探伤的方法,优化奥氏体不锈钢的焊缝连接。目前,超声波探伤在焊缝中的应用,得到很大的推进,不仅提高奥氏体不锈钢的焊接质量,而且保障其在不锈钢市场中的地位。
一、超声波在奥氏体焊接组织中的表现
奥氏体不锈钢中的奥氏体组织,以顺序性的晶粒存在,其在焊接中对超声波的探伤有明显的反应。由于奥氏体焊接组织呈现均匀的分布,所以超声波探伤时不会发生太大的散射,具有稳定的检测结果,实际超声波在奥氏体焊接组织中,利用了各向异性的特性,在超声波中得出较大波长[1]。超声波探测在奥氏体焊接组织中,同样利用了散射原理,通过波的散射研究超声波的各个特性,如果奥氏体焊接组织内的晶粒散射后的波长接近超声波的10/1时,表明此类结构已经发生明显的散射。奥氏体焊接组织本身具有很强的散射能力,再加上焊接处的影响,有可能干扰奥氏体不锈钢的整体性,如果采用超声波探伤,则会引起较大的波形散射,最终超声波探伤发出的信号会被埋没,进而影响到探伤的结果。
由此可见:超声波在奥氏体焊接组织中存在一定的应用难度,有可能出现多种探伤结果,其中也包含虚假缺陷,大部分奥氏体焊接组织采取超声波探伤时,都有很大的可能出现漏检区域,当漏检的奥氏体不锈钢应用到实际中时,就会存在极大的风险隐患,所以超声波探伤的方法需要结合奥氏体不锈钢焊缝的实际情况,按照实际设计出超声波探伤的试验,探测出奥氏体焊接组织最真实的信息。
二、超声波探伤在奥氏体焊接中的应用
奥氏体不锈钢在初期阶段的设计,焊缝部分的超声波存在较大的差别,直接影响到超声波扫描的速度。后期发展中,奥氏体不锈钢磨合焊缝,一方面避免产生焊缝影响,另一方面提高超声波探伤的扫描速度。针对奥氏体不锈钢焊缝应用超声波探伤的方法做如下分析:
1、超声波探伤的衰减试验
在奥氏体不锈钢焊缝和母材上分别进行超声波探伤衰减试验,可以选用不同规格的探头[2]。得出的试验结果为:(1)超声波在不同厚度的奥氏体不锈钢焊缝处表现出的衰减比率为64:30,其中64次的超声波属于衰减情况,而30次没有变化,由此证明超声波经过奥氏体不锈钢焊缝时,不一定具有正相关的衰减情况;(2)测定94次超声波探伤,其中93组基本符合超声波探测的使用标准,另外一组虽然具备衰减的表现,但是不能够成为影响超声波探伤测试的条件。
2、超声波探伤方法的应用
奥氏体不锈钢焊缝应用超声波探伤的方法比较复杂,先确定奥氏体不锈钢焊缝测试的试块材料,根据材料位置调整超声波探伤,实现1:1定位,再校正超声波探伤的位置。超声波探伤应用时需要重点调节测量的速度,因为有关数据资料显示,奥氏体不锈钢焊缝与母体探伤时,超声波的速度受到影响,为规避试验中的误差,需要适度调节速度,待速度稳定后进入下一个试验阶段。着重分析超声波探伤方法的应用,如:(1)先将超声波通过母材,获取标准的波动曲线,然后再进行一次超声波探测,主要是获取奥氏体不锈钢焊缝处的波形,比对两张波形图,分析超声波的衰减量,超声波探测的灵敏度受到不锈钢厚度的影响,需以评定线为标准,验证奥氏体不锈钢的焊缝;(2)通过不锈钢试块和得出的波形,实行焊缝探伤,选取割槽、横孔两种表现做为探伤的对比,超声波探伤的结果表明,试块与割槽两者的厚度差距在0.5-1.3毫米之间,具有可比性,超声波在试块、割槽与横孔处均表现出了不同的波形,能够在超声波的作用下确定探伤的位置。
3、超声波探伤方法的分析
试验结果中表示,超声波探伤方法受到奥氏体不锈钢焊缝处质量分级的影响,分析基于质量分级超声波探伤的方法[3]。针对奥氏体不锈钢采取横波测试,探头的频率选择为5MHz,运用水平1:1的探伤基线,得出焊接接头质量分级的结果,如下表1。
三、基于超声波探伤的奥氏体焊接实例
选取3mm≤δ≤10mm的奥氏体不锈钢样本,进行超声波探伤的实际应用,检测出所有的焊接缺陷。
1、实物检测
奥氏体不锈钢样本的超声波探伤分三组进行,分析实物检测的结果。如:(1)样本规格为Ф240×5,波高在Ⅲ区域,指示长度为20mm,表明样本焊接处的根部未融合,缺陷长度大约是18mm;(2)样本规格为Ф420×4,波高在Ⅲ区,分为环缝指示长度26mm和纵缝指示长度18mm,属于丁字口部分焊缝没有透实;(3)样本规格为Ф600×4,波高在Ⅲ区,指示长度为全长,焊缝根部均为焊透。
2、结果分析
奥氏体不锈钢焊缝的样本,第三个样本属于筒节纵缝,当超声波探伤时,在两侧会出现明显的波形反射,分别分布在焊缝的中线上方2mm处和下方3mm处,可以判断为缺陷波;第一和第二个样本的超声波探伤与起初焊缝的评定结果一致,没有出现不同点[4]。因此,根据奥氏体不锈钢焊缝应用超声波的方法,可以得出以下几点结论,如:(1)站在安全使用的角度分析,奥氏体不锈钢焊缝探测,最好选用横波探伤的方法,此类探伤方法能够准确的检测出不锈钢焊接中存在的裂纹,以免影响奥氏体不锈钢的安全应用;(2)超声波探伤中有可能出现遗漏点,演化成更大的焊接缺陷,此类遗漏集中于圆形缺陷上,虽然其不易被超声波探伤发现,但是其在应用中不会构成太大的安全威胁;(3)超声波探伤在奥氏体不锈钢焊缝应用中的实用性较强,适当调节超声波探测的方式即可提高试验水平。
结束语
超声波探伤在奥氏体不锈钢焊缝中起到重要的作用,明确探测中奥氏体不锈钢潜在的质量缺陷。奥氏体不锈钢焊缝在超声波探伤方法的应用下,体现出更加高效的质量保障,有利于提升此类不锈钢的应用水平。超声波探伤方法应用后,不锈钢内的奥氏体组织具备完整、连接的优势,能够稳定奥氏体不锈钢在市场中的应用。
参考文献
[1] 江斌.奥氏体不锈钢焊缝超声波探伤方法[J].东方电机,2012,(03):78-80.
[2] 郑中兴.奥氏体不锈钢焊缝的超声探伤方法[J].无损探伤,2011,(04):18-20.
[3] 张鹰.奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测方法研究[J].无损检测,2012,(03):90-92.
[4] 邓波.薄板奥氏体不锈钢对接焊缝超声波探伤方法研究[J].压力容器,2012,(06):23-25.
[关键词]奥氏体不锈钢;焊缝;超声波探伤
中图分类号:TF764+.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0014-01
奥氏体不锈钢的生产与应用在不锈钢行业中占据较大的比重,其在不锈钢生产中将近占到70%的市场。随着奥氏体不锈钢的应用发展,其在焊缝方面需达到高质量的状态,充分利用超声波探伤的方法,优化奥氏体不锈钢的焊缝连接。目前,超声波探伤在焊缝中的应用,得到很大的推进,不仅提高奥氏体不锈钢的焊接质量,而且保障其在不锈钢市场中的地位。
一、超声波在奥氏体焊接组织中的表现
奥氏体不锈钢中的奥氏体组织,以顺序性的晶粒存在,其在焊接中对超声波的探伤有明显的反应。由于奥氏体焊接组织呈现均匀的分布,所以超声波探伤时不会发生太大的散射,具有稳定的检测结果,实际超声波在奥氏体焊接组织中,利用了各向异性的特性,在超声波中得出较大波长[1]。超声波探测在奥氏体焊接组织中,同样利用了散射原理,通过波的散射研究超声波的各个特性,如果奥氏体焊接组织内的晶粒散射后的波长接近超声波的10/1时,表明此类结构已经发生明显的散射。奥氏体焊接组织本身具有很强的散射能力,再加上焊接处的影响,有可能干扰奥氏体不锈钢的整体性,如果采用超声波探伤,则会引起较大的波形散射,最终超声波探伤发出的信号会被埋没,进而影响到探伤的结果。
由此可见:超声波在奥氏体焊接组织中存在一定的应用难度,有可能出现多种探伤结果,其中也包含虚假缺陷,大部分奥氏体焊接组织采取超声波探伤时,都有很大的可能出现漏检区域,当漏检的奥氏体不锈钢应用到实际中时,就会存在极大的风险隐患,所以超声波探伤的方法需要结合奥氏体不锈钢焊缝的实际情况,按照实际设计出超声波探伤的试验,探测出奥氏体焊接组织最真实的信息。
二、超声波探伤在奥氏体焊接中的应用
奥氏体不锈钢在初期阶段的设计,焊缝部分的超声波存在较大的差别,直接影响到超声波扫描的速度。后期发展中,奥氏体不锈钢磨合焊缝,一方面避免产生焊缝影响,另一方面提高超声波探伤的扫描速度。针对奥氏体不锈钢焊缝应用超声波探伤的方法做如下分析:
1、超声波探伤的衰减试验
在奥氏体不锈钢焊缝和母材上分别进行超声波探伤衰减试验,可以选用不同规格的探头[2]。得出的试验结果为:(1)超声波在不同厚度的奥氏体不锈钢焊缝处表现出的衰减比率为64:30,其中64次的超声波属于衰减情况,而30次没有变化,由此证明超声波经过奥氏体不锈钢焊缝时,不一定具有正相关的衰减情况;(2)测定94次超声波探伤,其中93组基本符合超声波探测的使用标准,另外一组虽然具备衰减的表现,但是不能够成为影响超声波探伤测试的条件。
2、超声波探伤方法的应用
奥氏体不锈钢焊缝应用超声波探伤的方法比较复杂,先确定奥氏体不锈钢焊缝测试的试块材料,根据材料位置调整超声波探伤,实现1:1定位,再校正超声波探伤的位置。超声波探伤应用时需要重点调节测量的速度,因为有关数据资料显示,奥氏体不锈钢焊缝与母体探伤时,超声波的速度受到影响,为规避试验中的误差,需要适度调节速度,待速度稳定后进入下一个试验阶段。着重分析超声波探伤方法的应用,如:(1)先将超声波通过母材,获取标准的波动曲线,然后再进行一次超声波探测,主要是获取奥氏体不锈钢焊缝处的波形,比对两张波形图,分析超声波的衰减量,超声波探测的灵敏度受到不锈钢厚度的影响,需以评定线为标准,验证奥氏体不锈钢的焊缝;(2)通过不锈钢试块和得出的波形,实行焊缝探伤,选取割槽、横孔两种表现做为探伤的对比,超声波探伤的结果表明,试块与割槽两者的厚度差距在0.5-1.3毫米之间,具有可比性,超声波在试块、割槽与横孔处均表现出了不同的波形,能够在超声波的作用下确定探伤的位置。
3、超声波探伤方法的分析
试验结果中表示,超声波探伤方法受到奥氏体不锈钢焊缝处质量分级的影响,分析基于质量分级超声波探伤的方法[3]。针对奥氏体不锈钢采取横波测试,探头的频率选择为5MHz,运用水平1:1的探伤基线,得出焊接接头质量分级的结果,如下表1。
三、基于超声波探伤的奥氏体焊接实例
选取3mm≤δ≤10mm的奥氏体不锈钢样本,进行超声波探伤的实际应用,检测出所有的焊接缺陷。
1、实物检测
奥氏体不锈钢样本的超声波探伤分三组进行,分析实物检测的结果。如:(1)样本规格为Ф240×5,波高在Ⅲ区域,指示长度为20mm,表明样本焊接处的根部未融合,缺陷长度大约是18mm;(2)样本规格为Ф420×4,波高在Ⅲ区,分为环缝指示长度26mm和纵缝指示长度18mm,属于丁字口部分焊缝没有透实;(3)样本规格为Ф600×4,波高在Ⅲ区,指示长度为全长,焊缝根部均为焊透。
2、结果分析
奥氏体不锈钢焊缝的样本,第三个样本属于筒节纵缝,当超声波探伤时,在两侧会出现明显的波形反射,分别分布在焊缝的中线上方2mm处和下方3mm处,可以判断为缺陷波;第一和第二个样本的超声波探伤与起初焊缝的评定结果一致,没有出现不同点[4]。因此,根据奥氏体不锈钢焊缝应用超声波的方法,可以得出以下几点结论,如:(1)站在安全使用的角度分析,奥氏体不锈钢焊缝探测,最好选用横波探伤的方法,此类探伤方法能够准确的检测出不锈钢焊接中存在的裂纹,以免影响奥氏体不锈钢的安全应用;(2)超声波探伤中有可能出现遗漏点,演化成更大的焊接缺陷,此类遗漏集中于圆形缺陷上,虽然其不易被超声波探伤发现,但是其在应用中不会构成太大的安全威胁;(3)超声波探伤在奥氏体不锈钢焊缝应用中的实用性较强,适当调节超声波探测的方式即可提高试验水平。
结束语
超声波探伤在奥氏体不锈钢焊缝中起到重要的作用,明确探测中奥氏体不锈钢潜在的质量缺陷。奥氏体不锈钢焊缝在超声波探伤方法的应用下,体现出更加高效的质量保障,有利于提升此类不锈钢的应用水平。超声波探伤方法应用后,不锈钢内的奥氏体组织具备完整、连接的优势,能够稳定奥氏体不锈钢在市场中的应用。
参考文献
[1] 江斌.奥氏体不锈钢焊缝超声波探伤方法[J].东方电机,2012,(03):78-80.
[2] 郑中兴.奥氏体不锈钢焊缝的超声探伤方法[J].无损探伤,2011,(04):18-20.
[3] 张鹰.奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测方法研究[J].无损检测,2012,(03):90-92.
[4] 邓波.薄板奥氏体不锈钢对接焊缝超声波探伤方法研究[J].压力容器,2012,(06):23-25.