張彥奎，尚振東，王恒迪

（1.河南科技大學(xué)，河南洛陽(yáng)471000；2.河南省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)研究院三門峽分院，河南三門峽472000）

奧氏體鋼焊接缺陷的超聲波檢測(cè)技術(shù)研究

張彥奎1,2，尚振東1，王恒迪1

（1.河南科技大學(xué)，河南洛陽(yáng)471000；2.河南省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)研究院三門峽分院，河南三門峽472000）

使用HS610e型數(shù)字式超聲波探傷儀配合單晶縱波斜探頭，對(duì)專門制作的奧氏體不銹鋼對(duì)接焊接接頭試塊研究超聲波檢測(cè)，得到了典型缺陷的超聲檢測(cè)圖幅。利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)某煉油廠220萬t/年加氫裝置高壓管道奧氏體不銹鋼焊縫進(jìn)行了檢測(cè)，取得了良好的結(jié)果。

奧氏體不銹鋼；超聲波檢測(cè)；實(shí)際應(yīng)用

引言

由于奧氏體不銹鋼焊縫存在的各項(xiàng)異性及粗大組織結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重影響了其超聲波檢測(cè)質(zhì)量。本文針對(duì)超聲波探傷技術(shù)在奧氏體鋼焊接缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)6個(gè)多月的試驗(yàn)。

1　試驗(yàn)設(shè)備

采用HS610e型數(shù)字式超聲波探傷儀。單晶縱波斜探頭：2C13×13K1(K1 2MHZ 13×13)，由廣州多普樂科技有限公司提供。奧氏體不銹鋼CSK-IA試塊（山東濟(jì)寧模具廠提供）；奧氏體焊縫長(zhǎng)橫通孔對(duì)比試塊（山東濟(jì)寧模具廠，如圖1）；φ325 mm× 38mm焊縫模擬試塊（山東濟(jì)寧模具廠）。

圖1　對(duì)比試塊（單位：mm）

2　實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果

為了最大可能避免干擾，克服奧氏體不銹鋼焊縫檢測(cè)存在的不利因素，把單晶縱波斜探頭進(jìn)行實(shí)際校準(zhǔn)或作相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，測(cè)得具體的實(shí)際數(shù)值并得到具體的圖幅，為現(xiàn)場(chǎng)的奧氏體不銹鋼焊縫檢測(cè)提供有利指導(dǎo)。

采用單晶縱波斜探頭過焊縫測(cè)試圖幅如圖2-圖5所示。

圖2　單晶縱波斜探頭的校準(zhǔn)單線

圖3　單晶縱波斜探頭的校準(zhǔn)三線

圖4　對(duì)φ2深40 mm橫孔不跨焊縫校準(zhǔn)

圖5　對(duì)φ2孔深40 mm橫孔跨焊縫的校準(zhǔn)

對(duì)比試塊單晶縱波斜探頭過焊縫測(cè)試圖幅（如圖6-圖9）所示。

圖6　跨焊縫單線(未修正)

圖7　跨焊縫單線(修正)

圖8　修正后三線

圖9　過焊縫φ2橫孔孔深40 mm圖幅

在對(duì)比試塊φ325mm×38mm上采用單晶縱波斜探頭過焊縫測(cè)試圖幅如圖10-圖12.

3　實(shí)際檢驗(yàn)

為了驗(yàn)證儀器、探頭組合的可行性，在現(xiàn)場(chǎng)制作了一個(gè)不銹鋼試件，人為地做了2個(gè)內(nèi)部埋藏缺陷（如圖13）。

圖10　在φ325×38 mm上制作的單線

圖11　在φ325×38 mm上制作的三線

圖12　在φ325 mm×38 mm上制作的孔深30 mm的缺陷圖幅（補(bǔ)償4 dB）

圖13　不銹鋼試件

然后，采用正常的檢測(cè)程序來檢驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了缺陷，如下頁(yè)圖14。

從圖14-1中可以看出，在焊縫深度為12.4mm，距探頭前沿水平位置為0.7mm的位置發(fā)現(xiàn)缺陷，波高為SL+7.4 dB,超過判廢線，屬于超標(biāo)缺陷。

從圖14-2中可以看出，在焊縫深度為16.4mm，距探頭前沿水平位置為2.9mm的位置發(fā)現(xiàn)缺陷，波高為SL+14.8 dB,超過判廢線，屬于超標(biāo)缺陷。

圖14　超聲波檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的缺陷圖幅

通過射線檢測(cè)驗(yàn)證，證明所發(fā)現(xiàn)得缺陷情況和超聲波檢測(cè)基本一致。在對(duì)該煉油廠220萬t/年加氫裝置的46道不銹鋼焊口進(jìn)行的超聲波檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)兩處缺陷，通過對(duì)試件和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際焊口的檢測(cè)，能夠比較真實(shí)地發(fā)現(xiàn)缺陷，結(jié)果是真實(shí)、可信的。

4　結(jié)論

采用單晶縱波斜探頭對(duì)專門制作的奧氏體不銹鋼對(duì)接焊接接頭試塊研究超聲波檢測(cè)，得到了典型缺陷的超聲檢測(cè)圖幅，可用于實(shí)際檢測(cè)作為參考。

（編輯：王璐）

Research on Ultrasonic Testing Technology for Austenitic SteelW elding Defects

Zhang Yankui1,2,Shang Zhendong1,W ang Hengdi1
(1.Henan University of Science and Technology,Luoyang Henan 471000; 2.Sanmenxia Branch of Henan Boiler and Pressure Vessel Safety Inspection Institute,Sanmenxia Henan 472000)

This paper uses HS610e digital ultrasonic flaw detector with single crystal longitudinal wave probe,researches on the ultrasonic testing of specialized austenitic stainless steel butt welding joint block.And the ultrasonic testingmap of typical defects is obtained.Using experimental results,the austenitic stainless steel welds of high pressure pipeline in a 2.2 million ton/year oil hydrogenation unitof an oil refinery are inspected,achieving good results.

austenitic stainless steel;ultrasonic testing;actualapplication

TG115.28

A

2095-0748(2016)21-0066-03

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.21.29

2016-10-08

張彥奎（1981—），男，河南三門峽人，學(xué)士，工程師，科室負(fù)責(zé)人，研究方向：超聲波檢測(cè)。