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不锈钢与普碳钢对接环焊缝的超声波探伤

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-11-17  浏览次数:42 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网这样的报道:2U型柴油机大型推力机的导流管是用1Cr18Ni9Ti奥氏体合金不锈钢作环带,试验研究新型低镍铸造不锈钢的组织

中华不锈钢网这样的报道:2U型柴油机大型推力机的导流管是用1Cr18Ni9Ti奥氏体合金不锈钢作环带,试验研究新型低镍铸造不锈钢的组织及其磨蚀行为研究秦紫瑞郭宁郭珊(大连理工大学大连116013)(大连耐酸泵厂大连116022)果表明,具有双相组织的新型铸造不锈钢,在含有固相颗粒的高温碱介质中具有良好的耐腐蚀与耐磨蚀性能。此外,该钢还具有较好的力学性能和铸造性能,且成本较低,具有广阔的工业应用前景。

  主题词双相铸造不锈钢显微组织磨蚀行为力学性能铸造性能随着我国现代工业的迅猛发展,不锈耐蚀钢,特别是高镍铬铸造不锈钢的用量与日俱增,但出现的损坏事故也相继增多,尤其是在含有固相颗粒的高温碱介质中腐蚀严重,采用一般不锈钢制的容器、管道、泵和阀门等设备,使用20余天就得更换,给工业生产带来很大困艰70年代以来,国内外先后研制出一些耐碱合金,如HastelloyB,HastelloyC,Incoloy804,Incoloy825和EB26-1等,这些合金在高温碱介质中具有良好的耐蚀性,但由于其成本高和超低碳高铬钢难于冶炼,限制了它们在国内制碱设备上的应用。因此,急需研制出耐蚀耐磨性能好、成本低的耐碱泵用材料本文即是针对100°C,与AB碳素钢对焊而成的构件,如所示焊缝内易形成应力开裂和夹渣、气孔等缺陷。车削后,需进行无损探伤,并要求大于2mm平底孔当量的缺陷不漏检鉴于构件本身的尺寸较大,且由纵横交错的肋板骨架和双层板构成,不宜采用射线探伤方法,只能采用超声波探伤:2000-02-01学应用物理专业,现主要从事无损检测工作。万升云(1966-),男,工程师,1989年毕业于西南交通大学焊接专业,1989-1999年从事无损检测工作,现在华中理工大学攻读焊接专业硕士学位。

  2常规超声波探伤试验2.1对比试块编号为W.功能:既是平底孔试块,又是横孔试块,还是槽孔试块,既可以作盲孔试块又能作灵敏度试块2.2超探仪和探头22型超声波探伤仪:/=2.5MHz,晶片尺寸为8mm<12mm;探头为K2的SAN-O型低阻斜探头。

  2.3试验结果将探头置于对比试块上扫查(mmX 4mm盲孔,将一次回波的基准波高度调到满刻度的8(%,而二次波的回波高度降为2(%若采用普通斜探头,波形如所示,可见草状回波很多,衰减强烈,几乎无法输出缺陷。

  3高频率、窄脉冲超声波探伤试验3.1试块仍用所示对比试块,编号为2. 3.2超探仪和探头26型10MHz,晶片直径晶片材料为偏铌酸铅(CPbNb24)其纵波入射角为10,模内声程为5mm3. 3试验结果在校准仪器的基础上,在试块上对准O2mm< 13mm平底孔和不同声程上的(mm横孔扫查。结果表明,能够清晰地发现不同声程上的缺陷,几乎无明显的草状回波出现,且信噪比可达10dB以上,完全符合超声波探伤要求其波形如~0所示上述试验证明,采用高频率窄脉冲、小探头斜71994-2015ChinaAcademic 3.4焊缝试验结果76个导流管的环焊缝共检测出条状缺陷27处点状缺陷107处解剖证明,检测结果与实际情况相吻合。另外,利用上述设备和探头,采用一次波探测两块试板,确能发现不同声程和部位上的缺陷其波形如1~4所示4理论探讨1 1号试板距探测面10 mm处的缺陷回波入射纵波对粗晶奥氏体焊缝探伤是有效的。这时的主要工艺参数如下:导流管板厚:T=10mm;纵波入射角:10°纵波折射角:U=11.9°一次波的最大纵波声程:Sl= 4焊缝内的两处缺陷回波可见,实际探伤过程是在近场区内进行,由活塞波(平面波)完成的按常规超声探伤理论,这种情况是不能探伤的4.1窄脉冲的超声波在近场区内的优势常规理论认为,在近场区内,由于波的干涉,会出现一系列声压极大值2P0(P0为声波的振幅)和声压极小值户= 0如果缺陷处于声压极大值的声程处,一个很小的缺陷也会形成很强的回波,被误判为大缺陷;相反,如果缺陷位于声压极小值的声程处,哪怕一个很大的缺陷也只会出现一个很小的回波,甚至没有回波,造成漏检这就是常规理论认为近场区内不能探伤的依据。

  入但上述结论是按连续正弦波的理论得出的,而实际探伤中采用的是脉冲波,它与连续波在声场特征上有很大的差别。从空间上看,脉冲波在某一瞬间只能占据几个波长的一小段空间;从时间上看,脉冲波在声场中的某一点只出现几个周期的一段时间;而且脉冲宽度越窄,所占据的空间越小,出现的时间越短因此,两个脉冲波或同一声源上的两个不同点所辐射的脉冲子波不一定能同时抵达声场中的某一点。所以,只会产生不完全干涉,甚至不产生干涉。4.2小直径探头在近场区内的优势任意形状和大小的声源,均可视为无数单一点源的集合,都能独立地辐射和接收超声波声源辐射到声场中某一点的声压,可视为声源上所有点源辐射到该点的声压叠加;同时,声场中某一点反射到声源上的声压,也是该点反射到各个单一点源上的声压叠加。

  中华不锈钢网这样的报道:声源在发射状态下,不同位置的点源被视为做同振幅、同相位和同频率的振动。但各点源辐射到声场中某一点的子波所走过的声程不同,即存在声程差。各个子波互相叠加时,就存在正或负的相位差在两个相干波正相叠加时,声压加强,形成声压极大值;反相叠加时,声压相互抵消,形成声压极小值。而晶片尺寸的大小对声程差的影响是显而易见的。

   两个直径分别为Dsi和Ds2(Dsi>Ds2)的声源,同时对声轴上距声源距离为a的P点辐射超声波,其最大声程差分别为ri-a和r2-a,显然ri-a>r2 5不同声源发出的超声波到达某点的声程差假设这两个声源辐射的超声波频率为k,振幅分别为AiA2,初相位分别为hh,经过时间t后抵达P点,它们的波动方程为:yi=Aicos(kt+h为方便计算,设h=h,则在p点两波合成的振动方程为(A为合成波的振幅,h为初相位):y由两个相干波在介质中任一点所引起的振动的相位差可表示为:入可见,对任一点而言,Ah是一固定值,所以每一点的合成振幅A也是固定值,而且当cosh,出现声压最小值显然,晶片直径越大,声源上某些点源辐射到声场中某一点的诸多子波脉冲满足cos(2t或±i的机遇越多,干涉越严重。反之,小晶片在减少或消除干涉上越显优势。

  4.3高频在粗晶材料探伤上的优势众所周知,在对普通碳素钢实施超声探伤时,一般采用的频率范围为2~ 5MHz按一般惯例,对粗晶材料探伤时,只能用i MHz以下的频率。而本试验采用i MHz的频率,效果比常规频率要好得多。

  中华不锈钢网这样的报道:对此,拟从衰减的角度予以说明所谓衰减是指声波在介质中传播时,随着传播距离的增加而声能逐渐减弱的现象。其衰减规律可用衰减方程描述:Px-一传播距离X后的声压;a衰减系数从造成衰减的原因分析,声能在传播中的衰减有三种影响因素:其一,声束扩散衰减本文讨论的情况,因缺陷处于未扩散区,属于平面波形,不存在扩散衰减的问题。其二,介质的吸收衰减只有流体Mo含量较少时(小于0.3%),王要以固溶强化、提高淬透性和回火稳定性为主,因此随Mo含量增加,强韧性得到提高3.将其余元素取成分中限,熔炼不同含Ni量的钢试样,以分析Ni对该低合金钢机械性能的影响,结果见(材料经调质热处理)由可见,随Ni含量的增加,材料的强度和塑性均略有提高,但低温冲击韧性提高幅度较大每增加0. %,可使强度增加20~25MPa,延伸率增加2%,断面收缩率增加4%~ 6%,低温Ni对低合金钢力学性能的影响冲击值增加3-这是由于Ni在钢中只形成固溶体,而且固溶强化作用不明显,而主要是通过在塑性变形时增加晶格滑移面来提高材料塑性Ni还可提高合金钢的淬透性,并能改善钢在低温下的韧性,使韧脆转变温度下降。由于Ni的价格较高,故其含量不宜过高,以0.7%以下为宜4结论随Mn含量的增加,低合金钢的强度升高,塑性和低温冲击韧性略有下降随Mo含量的增加,低合金钢的强度、塑性和低温冲击韧性均有较大提高随Cr含量的增加,低合金钢的强度提高,塑性和低温冲击韧性降低。

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