12MnNiVR钢板超声探伤不合原因分析及改进措施

针对大型原油储罐用12MnNiVR钢板超声无损探伤不合格的问题,采用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等手段对探伤波形异常的钢板和同炉连铸坯进行取样分析,明确了钢板探伤不合格的原因,并提出了相应的改进措施。结果表明：12MnNiVR连铸坯厚度方向出现明显的H元素偏析而导致基体组织结合力降低,且在轧制变形时由于位错滑移和塞积引起应力集中,产生低应力开裂,形成微裂纹并迅速扩展,导致了钢板探伤不合格;连铸坯内部存在较严重的合金元素偏析,偏析带中富集的(Nb, Ti)C导致其内部产生微裂纹,并在后序轧制过程中进一步扩展,造成钢板探伤不合格;大尺寸的MnS夹杂物在连铸坯的微裂纹和疏松中偏聚,严重影响钢板探伤结果;连铸坯中存在等级较高的疏松缺陷,在轧制过程中未完全焊合,作为裂纹源在钢板热处理冷却过程中扩展开裂,也是造成钢板探伤不合格的主要原因。通过延长VD真空处理时间,降低浇注过冷度,延长LF炉精炼时间,优化TMCP两阶段轧制工艺等措施,连铸坯内部质量得到明显改善,钢板探伤合格率由原来的86.7%提高至98.8%。     

提高Q370qE钢板超声波探伤合格率的实践

为提高Q370qE钢板的超声波探伤合格率,取样分析了Q370qE钢板超声波探伤不合原因,结果表明其探伤不合格主要源于钢中非金属夹杂物、中心严重偏析所造成的钢板分层、连铸保护渣和耐火材料的卷入以及铸坯裂纹等。通过采取提高钢纯净度、改变夹杂物形态、控制浇注温度和拉速等措施后,钢板探伤合格率由75％提高到97％。     

Q345高强度宽厚钢板探伤缺陷原因及分析

针对厚度超过90 mm Q345特厚钢板超声波探伤合格率较低的现象,采用高倍金相检验、扫描电镜、能谱分析和力学分析等方法对90 mm Q345超声波探伤检测不合格与合格钢板进行了对比研究。结果表明:引起特厚板超声波探伤不合格的原因是钢板厚度中心区域珠光体带中存在微裂纹。微裂纹产生的原因一方面是铸坯中心碳、锰元素偏析引起的组织应力及钢板轧后快速冷却引起的热应力,另一方面是钢板心部Mn S和氧化物等夹杂物的聚集致使与钢基体界面结合较弱,促进了微裂纹的萌生与扩展。通过改善铸坯质量、合理选择宽厚板铸坯坯型和合理安排轧制规程,有效提高了Q345宽厚板的超声波探伤检测合格率。     

X80管线钢探伤不合原因分析及解决措施

通过取样分析,研究了冶炼、轧制以及轧后控冷工艺对X80管线钢板微观组织及探伤结果不合格的影响。结果表明:中心偏析、裂纹、MnS等夹杂物以及氢均对钢板的探伤结果造成不利影响。     

Q345E厚板在线探伤不合格的原因分析

从轧后出现的在线超声探伤不合格的钢板上取样,在缺陷处进行金相组织检验,并根据检验结果,利用裂纹扩展的基础理论进行分析,认为连铸坯的中心偏析是钢板在线探伤合格率偏低的根本原因,中心偏析的存在不仅有利于裂纹源硫化物的生成,也会导致钢板中心出现脆硬的贝氏体和马氏体组织,为裂纹源的扩展提供条件,这些硫化物及其引发的裂纹促使氢原子的聚集和结合。这些缺陷综合在一起,最终降低了钢板在线探伤的合格率。     

Q345C钢板探伤不合格原因分析

通过取样分析,研究了冶炼、轧制以及轧后控冷工艺对Q345C钢板微观组织及探伤结果不合格的影响.结果表明:中心偏析、裂纹、轧后水冷、MnS等夹杂物以及氢均对钢板的探伤结果造成不利影响.     

EH36船板用钢探伤不合格原因分析

为找出EH36船板用钢探伤不合格的原因,将探伤不合格的钢板通过人工探伤缺陷定位取样,通过光谱仪、光学显微镜、电子探针等仪器,对试样的成分、组织进行分析,结果表明：EH36钢板基体组织为铁素体和珠光体,裂纹附近C、Mn、P元素偏析严重,且有大尺寸的MnS夹杂和高度富集的(Ti,Nb,V)化合物出现,裂纹开口处有马氏体和贝氏体异常组织形成。通过适当控制钢中S、P含量,优化精炼、连铸和加热工艺,可减轻铸坯中心偏析程度;采用细晶轧制和弱冷相结合,可抑制马氏体组织形成。综合以上措施可提高钢板探伤合格率。     

热轧中厚板探伤合格率低的成因研究

针对某钢厂生产的Q235B热轧中厚板探伤合格率低的问题,采用光学显微镜和扫描电镜对钢板探伤不合格部位进行了观察与分析.结果表明,导致探伤不合格的主要原因是组织中存在以点状密集形和长条状为主的MnS、Al2O3或氧化物和硅酸盐夹杂,尤其是钢板组织中存在大量长度达300 μm的狭长条带状MnS夹杂物,条带区域与基体结合疏松,有大量显微空隙与显微裂纹.     

70～100 mm厚低合金钢板探伤不合原因分析及控制

针对250 mm厚连铸坯轧制70~100 mm低合金厚板时超声波探伤不合格的问题,通过高倍、电镜等检测手段对缺陷钢板进行的分析表明：中心偏析、内部裂纹、疏松是导致钢板探伤不合的主要因素。通过改造连铸机的二次冷却系统、优化连铸工艺和轧制工艺、对铸坯和钢板实施缓冷后,厚度70~100 mm钢板探伤合三级率稳定到了90%以上。     

Q460GJCZ35钢宽厚板缺陷及预防措施

对厚度为35 mm的热轧Q460GJCZ35钢板进行超声波探伤时发现其内部缺陷过多,不合格。对不合格的钢板进行了扫描电镜检验、能谱分析和硬度测试,以揭示缺陷的性质、成分和分布。结果表明,钢板的内部缺陷主要是微裂纹、含钙和铝的夹杂物、中心偏析及带状组织。采取了某些预防缺陷产生的措施,包括在冶炼和浇注过程中添加防止钢水氧化的装置,改变电磁搅拌电流的强度,加装缓冷罩等,结果,铸坯C类偏析比例提高到了92.6%,钢板的低温冲击吸收能量提高到了155 J,心部碳偏析指数和锰偏析指数降低至1.0,钢板合格率由96.97%提高到了100%。     

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 针对低合金中厚板超声波探伤合格率低的问题,采用低倍、金相、扫描电镜检验和断口形貌分析对探伤不合格的中厚板进行研究,得出结论：引起超声波探伤不合格的主要原因是钢中的氢含量偏高和板坯中心偏析严重,条状MnS夹杂物集聚氢导致氢致裂纹,板材中心部位因偏析产生的少量马氏体、贝氏体组织导致轧后应力集中,在冷却速度较快的条件下产生微裂纹,最终造成探伤缺陷。通过计算得知MnS夹杂物前端的氢陷阱中氢的浓度远高于陷阱中氢的最大饱和浓度,过剩的氢造成裂纹。采用铸坯及板材轧后缓冷等措施,使板材探伤合格率大幅度提高。     

爆炸复合板压力容器径向裂纹的无损检测及其安全性分析

通过直探头、斜探头、TOFD (超声波衍射时差法)等方法,对S31603/Q345R复合板压力容器的径向裂纹进行无损检测以比较其缺陷检出能力;通过扫描电镜观察其微观结构,分析其失效机理;最后,通过数值计算分析其安全性能. 结果表明,直探头检测时回波面较小易导致漏检,TOFD检测时不锈钢粗晶粒产生的回波易掩盖径向裂纹产生的回波从而导致漏检,而斜探头因检测回波面大,检测效果优于直探头和TOFD,建议采用斜探头检测以确保径向裂纹的检出;通过扫描电镜发现爆炸复合板结合界面呈明显的正弦波状且存在元素相互扩散现象;且结合界面处存在的裂纹、空洞等缺陷使其强度降低;最后,通过数值计算分析发现该类裂纹的存在使得复合板压力容器存在较大的安全隐患.     

20Mn5N钢锭密集型探伤缺陷的解剖实验研究

采用酸侵、硫印、扫描电镜、电子探针显微分析等方法研究了20Mn5N钢锭内部产生密集型缺陷的原因。结果表明,锻件在主变形方向存在大量的点状偏析,并在压下变形时形成带状组织。带状组织部位侵蚀后发现有细微孔洞,经电镜观察为酸洗后夹杂物脱落所致。钢锭内部的"夹杂物-孔洞"及微区应力集中产生的内部裂纹是导致钢锭锻后出现探伤不合格的主要原因。     

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在统计并分析超声波探伤不合格钢板时,发现钢板中主要存在3种类型缺陷。使用自动超声波探伤设备、手动超声波检测仪、扫描电镜3种工具分别对缺陷试样进行检测,归纳总结了3种缺陷的特点及形式,从而为前道工序从源头上控制缺陷产生提供了深有意义的参考,同时有助于提高无损检测人员的能力。     

厚规格高强度钢板探伤不合原因分析

针对某钢厂生产30 mm以上规格高强度钢板时突然出现大批量超声波探伤不合格的情况,利用金相显微镜、电子显微镜及电子探针等手段对钢板探伤不合部位进行了观察、分析。结果表明,钢板厚度中心位置硫化物、氧化物夹杂物聚集引起的微裂纹是造成探伤不合的主要原因。根据分析检测结果,提出了相应的工艺改进措施。     

连铸坯锻轧工艺对核电用特厚钢板内部质量和力学性能的影响

研究了采用300 mm厚连铸坯锻轧生产核电特厚钢板的工艺,通过对连铸坯直轧、模铸和连铸坯锻轧3种不同工艺生产的核电特厚钢板内部质量和力学性能进行对比分析,结果表明：连铸坯直轧工艺生产的特厚钢板不能满足NB/T47013-2015《承压设备无损检测》Ⅰ级和GB/T 5313《厚度方向性能钢板》Z向断面收缩率大于35%的要求,钢板内部存在裂纹和偏析。采用锻轧工艺生产的钢板能够100%满足探伤要求,连铸坯芯部裂纹和柱状晶在高温锻造过程中能够有效焊合和破碎,并且高温加热过程对连铸坯的芯部偏析有很大程度的改善,通过锻造和轧制工艺相结合,能够解决连铸坯直轧出现的探伤不合问题,并且能替代高成本的模铸生产,进一步降低生产成本。     

钢板超声波测厚仪测量误差及分析

使用超声波测厚仪检测钢板厚度时有时会存在较大的测量误差。分析了造成钢板测厚误差的原因。发现由于常用的超声波测厚仪的检测灵敏度非常高,会导致钢板内部存在的较小缺欠、分层、偏析、材质不均匀等材质缺陷影响了测厚精度和准确性。因此建议在使用超声波测厚仪出现异常读数时,需要使用超声波探伤仪对疑似异常位置进行探伤确认,排除材质缺陷,以免造成钢板测厚的误读和错误测量。     

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对Q345B板带的冷弯断口进行形貌扫描,结合能谱微区分析,确定硫化物夹杂是产生木纹状断口的首要因素;同时,中心偏析、卷渣和带状组织的情况也应给予关注.     

基于超声信号和图像融合的焊缝缺陷识别

超声无损检测已被广泛用来检测材料内部的缺陷,然而对缺陷性质的识别始终是检测的难点,为此研究了一种基于超声信号和图像融合的焊缝缺陷识别新方法.该方法充分利用检测数据,通过对缺陷回波信号特征与缺陷形态特征的数据融合,实现了焊缝缺陷的有效识别.利用自主研制的超声成像手动检测系统对含有气孔、夹渣、裂纹、未焊透和未熔合五类典型焊接缺陷的焊件进行了检测,分别提取缺陷的超声回波信号特征和缺陷图像的形态特征,构建神经网络实现超声信号和图像特征的数据融合.结果表明,该方法实现了多类缺陷的识别,提高了缺陷识别率,有助于焊缝质量评定.