高溫環(huán)境下壓力容器與管道焊縫的無損檢測(編輯修改稿)
2025-09-19 22:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 性較差。甘油的高溫性能較差，不適合于高溫測厚。機油和擴散泵油具有校好的傳聲性和耐溫性，高溫下?lián)]發(fā)性也有限，能滿足高溫連續(xù)精密超聲測量的需要。Dixon 和Edwards發(fā)明了一種可變形的固體耦合劑，該耦合劑需要附著在壓電探頭上，具有較低的聲衰減系數(shù)，常溫常壓下也能“冷型澆注”，并進行了370℃下的超聲檢測試驗考證。當探頭與被測件表面接觸時，若聲耦合失當， 探頭與被測件可能只有幾個點接觸，而其余多數(shù)區(qū)域則形成難以透聲的空氣間隙層，聲能難以透過，無法測量。傳統(tǒng)的水耦合方式，因水蒸汽使金屬被測熱件冷卻，建立起時變的溫度梯度，使測量值極不穩(wěn)定。還有一種方式是瞬間加壓干耦合法，雖可保證一定的聲耦合效果，但因探頭金屬部件與被測熱件之間存在金相組織結構變換現(xiàn)象，影響探頭壽命和造成測量誤差。最好的辦法還是用耦合劑注入到探頭與被測件之間，以達到緊密聲耦合和隔熱作用，從而實現(xiàn)二者之間聲能的有效傳遞。對于高溫狀態(tài)下超聲波耦合方式的選擇，超聲波探傷首先涉及的壓電換能器中超聲波向熱態(tài)金屬的導入問題。由于較高的溫度對壓電換能器的損害，所以應該盡量避免過多的熱量從受檢結構傳向換能器。其主要的手段包括：水冷卻；金屬或非金屬連接器（聲波導）隔離；干耦合（包括空氣耦合和電磁超聲）。高溫超聲波探傷耦合方式見圖2。從圖2可以看出：非接觸耦合較接觸耦合具有明顯的優(yōu)越性。但是由于技術上的原因，其檢測靈敏度還較低，在實際中應用不廣。在接觸耦合中，結合電力系統(tǒng)的實際情況，可采用硅脂類耦合方式，以達到緊密聲耦合和隔熱作用。超聲波在介質(zhì)中傳播時會有或多或少的損耗，所以其幅度和強度隨距離的增加而減小。經(jīng)典聲學理論認為，超聲衰減的影響因素主要有三方面原因：聲束擴散、散射、介質(zhì)吸收。高溫狀態(tài)的超聲檢測主要采用直接接觸法，在實施過程中，除了常溫超聲的衰減外，還有溫度變化引起的聲衰減：溫度變化引起的散射和吸收衰減；探傷界面耦合衰減；波束指向的變化導致的衰減變化。實際上，即使在不考慮溫度影響的情況下，超聲波的衰減系數(shù)也是很難確定的，它受頻率、波長、晶粒度、各項異性等因素的影響，與結構材質(zhì)、組織有很大關系，衰減對超聲波檢測靈敏度有很大影響，因此，必須在實際測試中加以考慮。明確的理論衰減定律，只有在以單一型晶體構成的雜質(zhì)最少的單純組織的場合才有希望建立。在實際材料中，由于難以確定的參數(shù)很多，所以在目前還找不到一般性的評價方法。隨著溫度的變化超聲波衰減情況更為復雜。. Generazio認為：在高溫下，超聲波衰減受耦合層厚度的影響；根據(jù)瑞利散射理論，縱波和橫波的散射衰減系數(shù)分別與縱波速度和橫波速度的4次方成反比，當
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