奧氏體不銹鋼的組織特點(diǎn)
奧氏體不銹鋼是指常溫下具有穩(wěn)定奧氏體組織的不銹鋼，該組織結(jié)構(gòu)具有無(wú)磁性、高韌性、高塑性、耐化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)而且耐熱、耐高溫、還耐低溫甚至于耐超低溫等優(yōu)點(diǎn)，使得奧氏體不銹鋼在日常生活中受到廣泛的使用。隨著奧氏體不銹鋼的使用范圍越來(lái)越廣，對(duì)其進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)也變得十分的有必要。
常規(guī)檢測(cè)對(duì)奧氏體不銹鋼檢測(cè)的局限性
在對(duì)奧氏體不銹鋼進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的方法中，射線(xiàn)檢測(cè)較難檢測(cè)出奧氏體不銹鋼中存在的細(xì)小裂縫以及層間未融合，同時(shí)難以確定缺陷的自身位置和自身高度。超聲檢測(cè)雖然能檢測(cè)出奧氏體不銹鋼焊縫的內(nèi)部缺陷，但是奧氏體不銹鋼焊縫是晶粒粗大的柱狀組織，而且呈各向異性，這種柱狀組織對(duì)超聲波有明顯的散射作用，在晶界處會(huì)發(fā)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換使得對(duì)超聲波的衰減很大，增加了超聲檢測(cè)的困難，并會(huì)產(chǎn)生波束偏移的現(xiàn)象，使得對(duì)缺陷的位置，取向和形狀的判斷有一定影響，對(duì)缺陷的定性增加了困難。滲透檢測(cè)可以正常的進(jìn)行檢測(cè)，且檢測(cè)的結(jié)果合理有效，但是如果不能控制好滲透劑中的氯離子含量，會(huì)腐蝕奧氏體不銹鋼的表面，降低奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能。由于奧氏體不銹鋼無(wú)磁性，所以磁粉檢測(cè)和渦流檢測(cè)不適用與對(duì)奧氏體不銹鋼檢測(cè)。
相控陣檢測(cè)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
近年來(lái)，由于超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)取得了極大的進(jìn)步，在工業(yè)方面的應(yīng)用也越來(lái)越廣。也為人們對(duì)奧氏體不銹鋼焊縫的檢測(cè)提供了新的可行方法。超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)其根本是超聲檢測(cè)，采用精確的電子技術(shù)對(duì)多陣元發(fā)射出的超聲波實(shí)現(xiàn)精確的偏轉(zhuǎn)、聚焦最終成像。但成像的質(zhì)量受到探頭的發(fā)射頻率及探頭激活的陣元數(shù)影響。本次我們使用型號(hào)為SUPORT 32PT的數(shù)字超聲波束合成檢測(cè)儀、SIUI 7.5L16-0.5-9和SIUI 4.0L16-0.5-9的相控陣檢測(cè)探頭、SIUI 8N55S探頭楔塊對(duì)奧氏體焊縫人工試塊分別使用8陣元以及16陣元數(shù)進(jìn)行了頻率為4MHz,7MHz的縱波檢測(cè)實(shí)驗(yàn).
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
奧氏體焊縫中心缺陷埋深為10mm，孔徑大小為2mm檢測(cè)結(jié)果成像圖：
從數(shù)據(jù)可以看出，對(duì)于奧氏體不銹鋼焊縫缺陷的檢測(cè)無(wú)論是7MHz還是4MHz發(fā)射頻率，當(dāng)頻率相同的時(shí)，陣元數(shù)多的，發(fā)射的能量更大，其信噪比更大，陣元數(shù)越高結(jié)果的所得到的圖像噪聲更少、靈敏度更高、圖像也更加清晰。而當(dāng)陣元數(shù)相同時(shí)4MHz的信噪比要比7MHz受到來(lái)自材料干擾更低，衰減更小，得到的信噪比更高，4MHz發(fā)射頻率所得到的圖像均比7MHz所得到的噪聲更低、圖像也更加清晰。但是4MHz所得到缺陷的圖像變形比7MHz的嚴(yán)重，因此，4MHz所得到定位及定量的準(zhǔn)確性稍差。
結(jié)果表明，奧氏體不銹鋼焊縫可用超聲相控陣檢測(cè)。在對(duì)奧氏體不銹鋼進(jìn)行相控陣檢測(cè)時(shí)，陣元數(shù)越高，檢測(cè)出的圖像越清晰，缺陷回波能量越高，越有利于對(duì)缺陷的檢出。對(duì)于檢測(cè)頻率，由理論可知頻率越高，波長(zhǎng)越短，分辨率越高，但衰減越大，穿透力越低；頻率越低，波長(zhǎng)越高，衰減越小，穿透力越高。為了減小衰減對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，檢測(cè)頻率不宜過(guò)高。然而，檢測(cè)頻率對(duì)檢測(cè)分辨力影響很大，檢測(cè)頻率越高對(duì)缺陷的分辨力越好，因而從分辨力方面考慮，檢測(cè)頻率也不宜過(guò)低，通常在檢測(cè)中選取5MHz為宜。
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