奥氏体异种钢小径管焊缝超声爬波检测.pdfVIP

维普资讯 20 广西电力 2008年第 1期 ，j A 0 9 验经 流交一 V， l 奥氏体异种钢小径管焊缝超声爬波检测 W eld Inspection ofAusteniticHeter0gene0usSteelSmallDiameter Pipewith UltrasonicCreepW aves 蔡红生，王朝华 CAIHong—shengWANGZhao-hua (河南电力试验研究院，郑州 河南 450052) 摘要：为了探讨爬波用于奥氏体异种钢焊缝检测的效果，文章简述了爬坡产生的原理及奥氏体异种钢焊接接头失效的特 征，对爬波检测奥氏体异种钢焊缝的方法进行 了试验研究。试验结果证明爬坡检测的方法可以满足在役奥氏体异种钢焊缝 检测的要求，对于危害性缺陷具有很高的灵敏度。可用于奥氏体异种钢焊缝的检测。 关键词：超声爬波；奥氏体异种钢；小径管焊缝；焊缝检测 中图分类号：FG441．7 文献标识码：13 文章编号：1671—8380{2008)01—0020—03 O 引言 探头所激发的声场具有多波型的特征，在产生爬波 的同时还产生了33。左右的横波和头波。图 1中的 从 20世纪 60年代至今，随着火力发 电机组装 主纵波是爬波的主声束，其角度为75。左右；横波从 机容量的不断增加，电站锅炉蒸汽压力 由超高压(14 探头入射点处以33。左右的折射角向前传播；头波 MPa)、亚临界发展为今天的超临界、超超临界 (34 是表面下的纵波向前传播过程中不断辐射出的横 MPa)；温度从 540℃一直提高到610~C。随着机组 波，也就是说，头波的入射点是不固定的。 参数的提高，电站锅炉使用的钢材等级也 由碳素钢 一 ＼厂 到珠光体、贝氏体、马 氏体耐热钢直至奥 氏体不锈 6 钢 ，受热面的工作温度不同，相应使用的耐热钢也不 同，这样既满足了使用要求，又降低 了造价，但是同 时带来异种钢焊缝的问题。近年来针对异种钢焊接 接头的检测，国内学者武英利提出了超声波纵波斜 3311 入射的检测方法 |1；秦长荣提出了超声波横波检测 的方法l2；莫乾凯提出了采用金属磁记忆的快速扫 波一一 羹 查确定应力集中区域的方法 l3；本文讨论采用超声 爬波对异种钢焊接接头进行检测的方法。 图 1 爬波声场示意图 l 爬波原理 爬波的产生是利用超声波传播到两种异质界面 2 奥氏体异种钢焊接接头失效的特征 处发生的波形转变。根据超声波的传播特性，当超 奥氏体异种钢焊缝在高温下运行，容易出现再 声波从一种介质倾斜入射到另一种介质界面时，除 热裂纹和蠕变裂纹。再热裂纹是指在焊后热处理过 反射外，透射波还会发生折射现象，同时伴随着波形 程中产生的裂纹(SR裂纹)，它产生在焊接热影响区 转变。当探头楔块中的纵波入射角等于第一临界角 的过热粗晶部位，具有晶间开裂的特征。再热裂纹 时，在工件中产生爬波，即表面下纵波。 与焊接区域较高水平应力密切