管材超聲波探傷(已修改)
2025-08-17 10:32 本頁面
【正文】 第四節(jié) 管材超聲波探傷 一、管材加工及常見缺陷 管材種類很多，據(jù)管徑不同分為小口徑管和大口徑管，據(jù)加工方法不同分為無縫鋼管和焊接管。 無縫鋼管是通過穿孔法和高速擠壓法得到的，穿孔法是用穿孔機穿孔。并同時用軋輥滾軋，最后用心棒軋管機定徑壓延平整成型。高速擠壓法是在擠壓機中直接擠壓成形，這中方法加工的管材尺寸精度高。焊接管是先將板材卷成管形，然后用電阻焊或埋弧自動焊加工成型。一般大口徑管多用這種方法加工。對于厚壁大口徑管也可由鋼錠經(jīng)鍛造、軋制等工藝加工而成。 管材中常見缺陷與加工方法有關(guān)。無縫鋼管中常見缺陷有裂紋、折迭、夾層等。焊接管中常見缺陷與焊縫類似，一般為裂紋、氣孔、夾渣、未焊透等．鍛軋管常見缺陷與鍛件類似，一般為裂紋、白點、重皮等。 用于高溫、高壓的管材及其它特殊用途的重要管材都必須進行超聲波探傷。據(jù)管材不同，分為鋼管、銅管和鋁管等。下面以鋼管為例來說明管材的超聲波探傷方法： 二、小口徑管探傷超聲波探傷的小口徑管是指外徑小于100mm的管材。這種管材一般為無縫管，采用穿孔法或擠壓法得到。其中主要缺陷平行于管軸的徑向缺陷(稱縱向缺陷)，有時也有垂直于軸的徑向缺陷(稱橫向缺陷)。 對于管內(nèi)縱向缺陷，一般利用橫波進行周向掃查探測。 對于管內(nèi)橫向缺陷，一般利用橫波進行軸向掃查探測。 按耦合方式不同，小口徑管探傷分為接觸法探傷和水浸法探傷。 (一)接觸法探傷 接觸法探傷是指探頭通過薄層耦合介質(zhì)與鋼管直接接觸進行探傷的方法。這種方法一般為受動探傷，檢測效率低，但設(shè)備簡單，操作方便，機動靈活性強。適用于單件小批量及規(guī)格多的倩況。 接觸法探傷小口徑管時，由于其管徑小，曲率大，常規(guī)橫波斜探頭與管材接觸面小、耦合不良，波束嚴重擴散，靈敏度低。為了改善耦合條件。常將探頭有機玻璃斜楔加工成與管材表面相吻合的曲面。為了提高探傷靈敏度，可以采用接觸聚焦探頭來探傷。 下面分別介紹縱向缺陷和橫向缺陷的一般探傷方法。 (1)探頭：探測縱向缺陷的斜探頭，使之與工件表面吻合良好。探頭壓電晶片的長度或直徑不大于25mm，～。 (2)試塊：探測縱向缺陷的對比試塊應(yīng)選取與被檢管材規(guī)格相同，材質(zhì)、熱處理及表面狀態(tài)相同或相似的管材制成。對比試塊上的人工缺陷為尖角槽。 (3)靈敏度調(diào)節(jié)：探頭置于對比試塊上作周向掃查探測，將試塊上內(nèi)壁尖角槽的最高回波調(diào)至滿幅度的80％，再移動探頭找外壁尖角槽的最高回波。二者波峰的連線為距離一波幅曲線，作為基準靈敏度。在基準靈敏度的基礎(chǔ)上提高6dB作為掃查靈敏度。 (4)掃查探測：探頭沿徑向按螺旋線進行掃查探測。具體掃查方式有三種：一是探頭不動，管材旋轉(zhuǎn)的同時作軸向移動。二是探頭作軸向移動，管材作轉(zhuǎn)動。三是管材不動，探頭沿螺旋線運動。探頭掃查螺旋線的螺距不能太大，要保證超聲波束對管材進行100%掃查，并有不小于15%的覆蓋。 在掃查探測過程中，當發(fā)現(xiàn)缺陷時，要將儀器調(diào)整到基準靈敏度、若缺陷回波幅度≥基準靈敏度，則判為不合格。不合格晶允許在公差范圍內(nèi)采取修磨方法進行處理。然后再復(fù)探 管材合格級別由供需雙方商定。 (1)探頭：，探頭的晶片長度或直徑不大于25mm，～。 (2)試塊：探測橫向缺陷用的對比試塊，同樣應(yīng)選用與被檢管材規(guī)格相同，材質(zhì)、熱處理及表面狀態(tài)相同或相似的管材制成。對比試塊上的人工缺陷為周向尖角槽， 對出試塊上人工缺陷一般加工在外表面，只有當D≥80mm，且壁厚t≥10mm時，才同時在內(nèi)外表面加工人工缺陷。二者在軸向要有足夠的距離，以免測試時互相影響。 (3)靈敏度調(diào)節(jié)：對于只有外表面人工缺陷的試塊，可直接將對比試塊上的人工缺陷最高回波調(diào)至50%作為基準靈敏度。 對于內(nèi)外表面均有人工缺陷的試塊．應(yīng)將內(nèi)表面人工缺陷最高回波凋至80%，然后找到外表面人工缺陷最高回波，二者波峰的連線為距離一波幅曲線，該曲線為基準靈敏度。 在基準靈敏度的基礎(chǔ)上提高6dB作為掃查靈敏度。 (4)掃查探測：探頭沿軸向按螺旋線進行掃查探測。當發(fā)現(xiàn)缺陷時，儀器調(diào)回到基準靈敏度，若缺陷回波幅度≥基準靈敏度，則該管材為不合格。不合格品允許在公差范圍內(nèi)進行修磨，修磨后復(fù)探。 合格級別由供需雙方商定。 (二)水浸探傷 小口徑管水漫探傷是將水浸縱波探頭置于水中，利用縱波傾斜入射到水/鋼界面。當入射角a=a1～a1時，可在鋼管內(nèi)實現(xiàn)純橫波探測。 (1)偏心距的選擇：，偏心距是指探頭聲束軸線與管材中心軸線的水平距離，常用χ表示。入射角a隨偏心距χ增大而增大，控制χ就可控制a。 偏心距范圍由以下兩個條件決定。 ①純橫波探測條件 ②橫波探測內(nèi)壁條件 同時滿足純橫波探測內(nèi)壁的條件為 () 對于水浸探傷鋼管，cL1=1480m/s，cL2=5900m/s，cs2=3230m/s，有： ≤
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