超声相控阵技术 第四部分 工业应用实例（续）

3．2动力工业检测 3．2．1异种钢焊缝的检测 以下列举沸水反应堆堆芯壳体异种钢焊缝的相控阵超声检测。 （1）NDT问题和难点：膨胀系数不同的异种钢焊接在一起有可能导致产生裂纹;在奥氏体材料中超声衰减厉害、声速变化大;     

奥氏体异种钢薄壁小径管焊缝裂纹超声相控阵检测

将超声相控技术用于奥氏体异种钢薄壁小径管对焊接焊缝的裂纹检测,采用专用超声相控阵换能器和楔块,通过仿真模拟确定检测工艺参数,并制作对比试样进行试验研究.结果表明,该技术可以有效检测出焊缝熔合线处长5 mm,宽0.2 mm,深1 mm的内、外壁的人工缺陷,并且对于焊缝表面裂纹深度可以进行准确的定量分析.     

奥氏体异种钢焊缝超声相控阵检测新法

奥氏体异种钢焊缝超声相控阵检测(PAUT)新法的要点是:(1)用电子背散射衍射法评价奥氏体焊缝显微结构特征;(2)将显微结构数据输入模型,修正适用延时法则;(3)在焊接试样及被检工件上进行特性验证。此法有望为解决承压设备奥氏体异种钢焊缝超声检测因声场畸变引起的表征定量困难,提供有效途径。     

超超临界机组锅炉异种钢小径管镍基焊接接头超声波检测

针对超声检测火力发电厂锅炉小径管奥氏体钢与低合金钢对接异种钢焊缝的技术难题,文章通过理论分析、试验研究及现场检测验证,研究了常规小径管探头异种钢焊缝超声波检测方法。结果表明,对于如熔合线裂纹类缺陷选用小角度探头(K1～1.5)效果较佳;对于焊缝内缺陷宜选用大角度探头(K2～2.5)。利用该方法能有效检测出焊缝内各种缺陷,保证了机组安全运行也取得了较好的经济效益,对异种钢焊缝小径管超声波检测具有较强的借鉴意义。     

电厂锅炉蒸汽取样变径管的焊接

对锅炉导汽管上的一个蒸汽取样变径管焊缝开裂、奥氏体与珠光体异种钢焊接性分析、焊接工艺的制订以及今后焊接奥氏体与珠光体异种钢接头时应注意的问题,进行了较详细地阐述,同时对奥氏体钢与珠光体钢异种钢焊接过程进行了总结.     

相控阵超声技术在插管异种钢镍基焊缝检测中的应用

汽轮机进汽插管异种钢镍基焊缝在运行时因高温疲劳易发生断裂,为避免此类事故发生,提出了使用相控阵超声技术检测插管镍基异种钢焊缝的方法。通过对插管镍基焊缝的结构、金相组织、声学特性的分析,明确了该类焊缝超声检测的难点。结合相控阵超声检测的特点,通过控制检测工艺参数,对上述难点加以克服,从理论上分析了相控阵超声检测该类焊缝的可行性。     

中碳合金钢的异种钢焊缝焊接工艺及焊接材料

本文介绍了异种钢焊缝焊接工艺特征及对钢焊接性的影响,探讨了中碳合金钢的异种钢焊缝焊接材料的选择及影响因素,评述了中碳合金钢异种钢焊缝焊接工艺的应用。结果表明,中碳合金钢的异种钢焊缝组织特征,与同质焊缝有很大的不同,底层焊缝熔合区的显微组织最复杂,不同的工艺方案对底层焊缝熔合区裂纹的影响迥异,异种钢焊缝对焊接HAZ组织遗传现象不太敏感。底层焊缝材料的选用,应当考虑抗裂性、焊缝金属的热膨胀系数,以及焊缝不形成全奥氏体或马氏体组织,填充材料选用高强、高韧性低匹配型同质焊材,工艺条件的变化可以明显改善接头焊接性。异种钢焊缝焊接材料和工艺方案（工件预热150℃＋焊后缓冷）,在掘进机滚筒结构应用,各项性能指标符合技术要求,产品井下运行报告显示,其使用寿命超过日本同类产品。     

焊缝金属对异各钢接头力学性能的影响

本文采用拉伸、弯曲、金相分析等试验方法，研究了奥氏体焊缝和组合焊缝对ＺＧ４５Ｍｎ２＋４０Ｃｒ异种钢接头力学性能的影响。结果表明，奥氏体焊组合焊缝接头的静载强度都可达到两种被焊材料中的较低经材料的强度，但接头的横向弯曲角弯曲较小；组合焊缝工艺成本低，在焊后状态使用的异种钢焊接结构中具有推广价值。     

异种钢焊缝中熔合区裂纹与低氢工艺的关系

采用斜Y形缺口裂纹等试验方法,探讨了异种钢焊缝中熔合区裂纹与低氢工艺的关系。结果表明,在奥氏体与非奥氏体异种钢焊缝中,发现了一种沿熔合线分布的氢致冷裂纹。当冷裂纹的三要素集中于异种钢焊缝熔合区时,该区域则成为接头的薄弱环节,极易形成裂纹。在影响因素中,熔合区组织特性是裂纹产生的必要条件,应力水平和氢的分布特征则是充分条件。低氢工艺的选用原则即"合于使用"原则。焊接工艺与裂纹之关系,实质上反映的是焊缝中氢和应力与裂纹间的关系。     

电站锅炉热力管道异种钢焊接接头高温性能分析

电站过热器异种钢接头,因钢材、焊材匹配焊接工艺不同而产生不同的高温力学性能,通过对电厂新、旧两类过热异种钢接头的高温性能进行实验和分析,以为奥氏体不锈钢的异种钢接头应采用镍基焊缝过渡,T91钢的异种钢接头应采用近强度钢材匹配.     

高温压力管道在线检测技术

为解决高温环境下管道在线无损检测技术问题,研究了高温状态下铁磁性材料的磁粉探伤方法,其检测灵敏度不低于常温检测的灵敏度。建立了高温环境下压力管道用碳钢中横波声速的测量方法,探讨了高温环境下碳钢中横波声速的变化规律,分析了高温环境下超声检测缺陷(反射体)位置的修正方法,解决了部分工程上急需解决的高温环境下焊缝缺陷的超声横波检测技术问题。具体介绍了适用于250℃以下工业管道的在线检测设备和方法。     

钢管混凝土质量的无损检测

综合应用超声波法（声时、声频等）、冲击回波法和声音识别法检测构件质量。结果表明,超声波法可以提高检测精度和识别缺陷的能力;冲击回波法能够初步检测钢管混凝土脱层厚度情况;声音识别法能够迅速判断出构件缺陷位置。     

奥氏体不锈钢小径管焊接接头的相控阵超声检测

针对奥氏体不锈钢小径管焊接接头的检测难点,开展了专用试块设计、检测参数优化、检测能力验证、缺陷分析评定等相关技术的研究,总结形成了一套相控阵超声检测工艺和评定方法.检测工艺适用于外径为32～100 mm,壁厚为4～20 mm的奥氏体不锈钢小径管焊接接头的质量评定,通过在火力发电机组安装和检修工程中的成功应用,验证了该工...     

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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。     

超声导波检测技术在电力系统的应用

介绍了超声导波激发的基本原理和导波的传播模式、分类以及导波在输电铁塔锚杆和角钢类型材检测、电站压力管道和小直径管子检测方面的应用。超声导波检测技术具有检验速度快、成本低等优点,能有效地提高检测效率,可广泛应用于电力系统的无损检测工作。     

建筑钢结构梁、柱焊缝的手工超声波探伤

钢梁、柱是建筑钢结构系统的主要部件,其焊接工艺、焊缝类型和坡口状况决定了容易出现的缺陷类型。分析和整理了钢梁、柱焊缝探伤方法以及探伤标准。详细介绍了梁、柱焊缝手工超声波探伤的技术条件、检验方法和缺陷辨别等探伤程序。     

奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测方法研究

研究了奥氏体不锈钢焊缝组织结构的特性和不同振动类型超声波对大厚度奥氏体不锈钢焊缝的作用，通过试验得到了一种有效的超声波检测奥氏体不锈钢焊缝中缺陷的定量方法，即二维距离波幅表法。该方法显著减小了一维定量法所产生的较大误差，在一定程度上解决了由于奥氏体不锈钢焊缝的各向异性和组织粗大引起的缺陷无法定量的问题，提高了检测结果的准确性。     

基于磁致伸缩技术的超声导波波速及最大检测长度试验

针对基于磁致伸缩超声导波技术的导波波速及检测长度进行了试验研究。试验中采用干耦合方式,分别对两种不同材质(不锈钢、合金钢)管道试样进行了超声导波检测。试验结果表明,分别单向激励64和128 kHz的T(0,1)模态超声导波在两种不同材质的管道管端位置,波速及检测长度有着明显的差异。     

套管纵向缺陷超声波检测方法

介绍了在油田勘探现场采用双晶斜探头,对N80Q钢级套管进行纵向缺陷的超声波检测方法及其理沦依据.对φ139.7mm×9.17mmN80Q钢级套管的检测实例证明,双晶斜探头检测钢管纵向缺陷的效率较高,工作稳定,检测流畅,能较好地发现钢管中的缺陷.