奧氏體不銹鋼焊縫超聲波探傷

1、奧氏體不銹鋼焊縫超聲波探傷一、 材料組織特點(diǎn): 奧氏體不銹鋼焊縫凝固時(shí)未發(fā)生相變,室溫下仍以鑄態(tài)柱狀?yuàn)W氏體晶粒存在,這種柱狀晶的晶粒粗大,組織不均,具有明顯的各向異性,給超聲波探傷帶來(lái)許多困難,奧氏體不銹鋼對(duì)接焊縫晶粒取向大致垂直與坡口見(jiàn)圖一。（圖 一） 柱狀晶的特點(diǎn)是同一晶粒從不同方向測(cè)定有不同的尺寸,對(duì)于這種晶粒從不同方向探測(cè)引起的衰減與信噪比不同,當(dāng)波束與柱狀晶垂直時(shí)其衰減較大,信噪比較低。 手工多道焊成的奧氏體不銹鋼焊縫,由于焊接工藝、規(guī)范存在差異,致使焊縫中不同部位的組織不同,聲速及聲阻抗也隨之發(fā)生變化,從而使聲速傳播方向產(chǎn)生偏離，給缺陷定位帶來(lái)困難。二、探測(cè)條件的選擇1波形 超聲波

2、探傷中的信噪比及衰減與波長(zhǎng)有關(guān)，當(dāng)材質(zhì)晶粒較粗，波長(zhǎng)較短時(shí)信噪比低，衰減大。因此在奧氏體不銹鋼焊縫中，一般選用縱波探傷，橫波在奧氏體焊縫中不傳播。2探頭角度（K值） 奧氏體焊縫中危險(xiǎn)性缺陷方向大多與探測(cè)面成一定角度，為了有效地檢出焊縫中這種危險(xiǎn)性缺陷，一般采用縱波斜探頭探傷。由于奧氏體不銹鋼焊縫為柱狀晶，不同方向探測(cè)信噪比和衰減不同，因此縱波斜探頭的折射角度選擇要合理。實(shí)踐證明，對(duì)于對(duì)接焊縫采用縱波折射角bL=45°既K1縱波斜探頭探測(cè)信噪比高衰減較小。當(dāng)焊縫較薄時(shí)也可采用bL=60°的探頭探測(cè)，但靈敏度降低較為明顯。3頻率 探傷奧氏體不銹綱焊縫時(shí)頻率對(duì)衰減的影響很大，頻率

3、愈高，衰減愈大，穿透力愈低，奧氏體不銹鋼焊縫晶粒粗大，宜選用較低的探傷頻率，通常為0、52、5MHZ，實(shí)踐證明2MHZ較好。4校準(zhǔn)試塊、對(duì)比試塊的選擇 由“一”材料組織特點(diǎn)可知，奧氏體不銹鋼材料本身及焊縫與普通鋼材有很大差別，目前很多標(biāo)準(zhǔn)要求用CSKIA試塊做距離校準(zhǔn)，用CSKIIA試塊做距離波幅曲線，通過(guò)下述試驗(yàn)可以看出誤差很大，由于不同型號(hào)的奧氏體材料縱波聲速差異很大，最好檢測(cè)那一種型號(hào)的就用該種材料制作圖二試塊，并用同樣的焊接方法形成焊縫。（圖 二）當(dāng)用2PZ450縱波斜探頭（同一臺(tái)探傷儀）掃查CSK-A試塊的100mm圓弧時(shí)，完成掃描基線調(diào)節(jié)后R100圓弧的反射回波在聲程坐標(biāo)100mm處出現(xiàn)見(jiàn)圖三。（圖 三）當(dāng)用同一探頭掃查圖二試塊中不帶焊縫側(cè)的100mm圓弧，反射回波出現(xiàn)的位置出現(xiàn)偏差見(jiàn)圖四。（圖 四）將探頭掉轉(zhuǎn)方向掃查帶焊縫側(cè)的100mm圓弧，主聲束經(jīng)過(guò)焊縫反射回波出現(xiàn)的位置偏差加劇，見(jiàn)圖五。（圖 五）這說(shuō)明奧氏體材料與普通鋼材超聲性能存在差異，同一奧氏體材料焊接過(guò)的位置與沒(méi)焊過(guò)的位置超聲性能也存在差異，同時(shí)我們也參照CSK-A試塊制作了圖六所示的對(duì)比試塊，用來(lái)制作距離波幅曲線，效果很好。（圖 六）如果用圖二試塊做掃描基線調(diào)節(jié)，用圖六試塊上的孔做距離波幅曲線和K值校準(zhǔn)，然后再到工件上去檢測(cè)焊縫