【技术实现步骤摘要】
一种异种钢焊缝缺陷超声相控阵检测方法
[0001]本申请涉及超声无损检测技术的领域,尤其是涉及一种异种钢焊缝缺陷超声相控阵检测方法。
技术介绍
[0002]随着各类设备和材料的增加,不同材料之间的组合应用日益普遍,尤其是钢材的对接使用更是常见。钢材对接会遇到异种钢焊接问题,由于不同的钢材料在物理、化学等特性上有明显的区别,异种钢的焊接在近年来呈现连年增加的趋势,这主要是因为某些异种钢具有比纯种钢更好的化学性能,例如普通碳钢和不锈钢焊接在一起就可以显著提高其耐腐蚀性能,同时也存在马氏体钢用Ni基焊材进行焊接的现象,这样钢材和焊缝也形成了最直接的异种钢(焊缝为奥氏体组织,母材为珠光体或马氏体组织)。例如:9Ni钢属于低碳马氏体型的低温用钢用与9Ni钢成分相近的焊接材料焊接时(TiG焊除外)因焊缝金属含氧量过高焊缝金属的低温韧性很差,因此焊接材料常选择Ni基或Fe-Ni基2种类型。在火电行业也存在大量的普通碳钢/高合金钢和不锈钢焊接,焊接材料也多采用Ni基或Fe-Ni基2种类型,这样也就形成了普通碳钢/高合金钢侧和焊缝也形成了最直接的异种钢(焊缝为奥氏体组织,母材为珠光体或马氏体组织)。
[0003]异种钢焊缝在现场施工后通常都必须做100%无损检测,由于异种钢多用在LNG储罐或超临界火电厂,因此焊缝厚度一般较厚,大多情况下只能采用超声相控阵检测。但超声波在经过异种钢焊缝边界时会因两种材料的性能不同,声速不同产生折射现象,导致测量误差,且误差大小随着焊缝位置不同也会不同,并不是线性关系。
[0004]如图1 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种异种钢焊缝缺陷超声相控阵检测方法,其特征在于,包括步骤:确定母材的材料;确定焊缝材料与相邻侧母材的材料的关系;根据焊接材料,判断焊缝每一侧母材的材料与焊缝材料相同与否;确定焊缝的形状;根据焊缝实际情况,确定焊缝坡口形式,确定为V型或X型;放置检测用探头;将经过校准的探头放置在焊缝的两侧;超声相控阵检测;探头从不同的方向对焊缝全部位置进行检测;定位修正;计算出真实缺陷的水平和深度与虚拟的缺陷的水平和深度之差,对仪器检测数值进行修正。2.根据权利要求1所述的一种异种钢焊缝缺陷超声相控阵检测方法,其特征在于,在放置检测用探头步骤中,针对V型焊缝,在母材的坡口开口较大的一面、且位于焊缝的两侧均设置探头;针对X型焊缝,在母材的两面、且位于焊缝的两侧均设置探头。3.根据权利要求2所述的一种异种钢焊缝缺陷超声相控阵检测方法,其特征在于,在放置检测用探头步骤中,在焊缝的每侧分别将探头激发声束模式调整为超声线扫描和超声扇扫描模式。4.根据权利要求3所述的一种异种钢焊缝缺陷超声相控阵检测方法,其特征在于,在超声相控阵检测步骤中,使用相控阵探头激发超声波线性扫描模式在距离焊缝坡口边缘不同距离的位置,该位置的距离要结合声束仿真软件和焊缝形式进行声束模拟来确定,沿焊缝的长度方向进行移动扫查,以对焊缝坡口面检测。5.根据权利要求4所述的一种异种钢焊缝缺陷超声相控阵检测方法,其特征在于,在超声相控阵检测步骤中,对于焊缝两侧母材的材料相同、与焊缝材料不相同的,但是金相组织都为非奥氏体组织的焊缝,针对V型焊缝,至少使用相控阵探头激发超声波扇扫描模式分别用一次波检测焊缝坡口较小部分,用一次底面反射波检测焊缝坡口较大部分,针对X型焊缝,至少使用相控阵探头激发超声波扇扫描模式使用一次波进行检测;或,在超声相控阵检测步骤中,对于焊缝两侧母材的材料相同、与焊缝材料不相同的,但是金相组织母材为非奥氏体组织,焊缝为奥氏体组织时,针对V型焊缝,至少使用相控阵探头激发超声波扇扫描模式分别用一次波检测焊缝坡口较小部分,用一次底面反射波检测焊缝坡口较大部分,还需相控阵探头激发超声波线性扫描模式对该侧的焊缝坡口面检测;针对X型焊缝,至少使用相控阵探头激发超声波扇扫描模式使用一次波进行检测,还需相控阵探头激发超声波线性扫描模式对该侧的焊缝坡口面检测。6.根据权利要求3所述的一种异种钢焊缝缺陷超声相控阵检测方法,其特征在于,在超声相控阵检测步骤中,对于焊缝两侧母材的材料不相同、且其中一侧母材的材料与焊缝的材料相同的,但是金相组织都为非奥氏体组织的焊缝,针对V型焊缝,至少使用母材的材料与焊缝的材料不相同的一侧的相控阵探头激发超声波扇扫描模式用一次波检测焊缝坡口较小部分,用一次底面反射波检测焊缝坡口较大部分,
针对X型焊缝,至少使用母材的材料与焊缝的材料不相同的一侧的相控阵探头激发超声波扇扫描模式使用一次波进行检测。7.根据权利要求3所述的一种异种钢焊缝缺陷超声相控阵检测方法,其特征在于,在超声相控阵检测步骤中,对于焊缝两侧母材的材料不相同、且与焊缝的材料均不相同的,且焊缝和母材金相组织均为非奥氏体时,针对V型焊缝,至少使用母材的材料与焊缝的材料不相同的一侧的相控阵探头激发超声波扇扫描模式用一次波检测焊缝坡口较小部...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡庆,于达,宋逵,张永生,张洋,徐广宝,
申请(专利权)人:天津诚信达金属检测技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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