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奧氏體焊縫超聲探傷檢測難點

作者: 發布時間:2020-7-13 15:21:39 瀏覽次數:

奧氏體不鏽鋼焊縫的柱狀晶粒尺寸和取向受焊接工藝影響較大,一般晶粒沿冷卻方向生長,取向基本垂直於融化金屬凝固時的等溫線。通常,柱狀晶粒開始生長時垂直於焊縫坡口的表麵。然而,根據焊接工藝和凝固時的熱流狀態,柱狀晶粒會逐漸改變方向,也有可能從一個焊道延伸到另一個或幾個焊道。應注意,手工電弧焊、自動埋弧焊、氣體保護焊等不同工藝會形成不同的焊縫組織結構;即使同樣是手工電弧焊,不同的焊接順序也會導致晶粒結構顯著差異而影響超聲波的傳播。


這些焊縫組織對超聲探傷檢測而言是一種彈性非均質材料,對超聲探傷檢測的主要影響體現在如下幾個地方:


粗大晶粒的影響

當焊縫晶粒的直徑接近超聲波波長的1/10時,就會有明顯的聲散射;當晶粒直徑達到半個波長時,聲散射劇增,無法進行超聲探傷檢測。很多奧氏體焊縫的平均晶粒直徑一般大於0.5mm,長度往往超過10mm,因此很難用一般橫波斜探頭進行超聲探傷檢測。此外,雜亂的散射回波會導致檢測信噪比低,這也是檢測奧氏體焊縫的主要困難所在。


各向異性的影響

超聲波在各向異性介質中傳播時,聲衰減值和聲速大小都受波束方向和晶軸之間夾角的影響。當兩者之間的夾角在45°—49°之間時聲衰減值最小,聲速最大;在0°和90°時聲衰減最大,聲速最小。此外,在各向異性介質中傳播的超聲波,超聲能量的傳輸方向並不與波前相垂直,這將造成超聲聲束被扭曲。折射角為60°的常規探頭和聚焦探頭,分別以縱波、垂直極化橫波和水平極化橫波穿過粗晶焊縫後的傳播情況。