奥氏体不锈钢超声检测实践与体会
奥氏体不锈钢组织中超声衰减的研究
毕业设计（论文）题目奥氏体不锈钢组织中超声衰减的研究专业名称测控技术与仪器班级学号学生姓名指导教师填表日期年月日毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：奥氏体不锈钢组织中超声衰减的研究II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：原始材料：1、超声检测设备，奥氏体试块；2、收集超声检测奥氏体材料超声衰减的相关论文资料若干篇；3、超声探伤讲义，晶粒测量，及有关行业标准。
设计技术要求： 1. 设计和制作相关试件；2. 采集实验数据；3. 对实验数据进行数字化图像处理。
III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：1．查阅国内外文献资料，英文资料翻译，撰写开题报告。
第1周－第3周 2．设计实验所需试块，购实验材料。
第3周－第6周3．制作实验用传感器及试块，调试实验系统。
第6周－第9周4．分析记录实验数据，并对实验系统进行最优化设计。
第9周－第12周5．资料归档，进行课题总结。
第12周－第14周 6．撰写毕业论文。
第14周－第17周Ⅳ、主要参考资料：[1] 王维东.奥氏体钢护环晶粒度的超声波测定射线检测[J],华东电[2] 周晓军,游红武,程耀东.含孔隙碳纤维复合材料的超声衰减模型[J][3] 苏勇,林维正.用信号分析技术检测材料的声速和衰减[J][4] 卢超,邬冠华等.船用TA2钛合金晶粒尺寸的超声声速评定[J][5] Bhatia,A.B.,and Moore, R.A., Scattering of high frequency sound科技学院测控技术与仪器专业类 0982012 班学生（签名）：填写日期：年月日指导教师（签名）：助理指导教师(并指出所负责的部分)：信息工程系（室）主任（签名）：学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。
奥氏体不锈钢焊缝相控阵超声波检测探头设计与验证
探头整体尺寸设计小巧，
符合预期设计要求。
3 声场仿真
在 CIVA 软件中，对设计的探头在 35°～85°范围
内的声场进行仿真。采用投影聚焦模式，如图 3（a）
所示，
设置聚焦点位于焊缝中心。
对 35°～85°范围内的声场分布进行分析，发现
85°下无栅瓣现象发生，验证了设计探头的大角度偏
转能力。图 3（b）为 60°仿真声场分布，测试结果显
消防设备智能消火栓、智能烟感设备、智慧水电设备
智能电表、可燃气体检测、智慧服务设备智能快递柜、
充电桩等智能设备接入，实现人、房、设备的一图通
览。利用“智慧南山”APP 保障房屋租赁安全［6］。同
时率先对接流动人口自主申报系统，
实现租客多渠道
的自主申报采集，
节省辖区居民提交资料、预约服务、
窗口办理的时间。
Design and verification of phased array ultrasonic testing
probe for Austenitic stainless steel welds
Ni Guosheng, Gao Zhimeng
（Quality Inspection and Test Center for Hydraulic Metal Structures of
奥氏体不锈钢焊缝的超声检测，传
统的超声检测方法一般采用低频双晶纵
波（Transmit Receive Longitudinal Wave，
TRL）探头，通过多个不同折射角、聚焦深
度的探头来进行多位置扫查、分区检测，
这种方法需要较大的扫查空间，同时存
在效率低、缺陷漏检率高的问题。
基于双晶面阵相控阵探头的相控
奥氏体不锈钢焊缝手工超声波TRL探头检测方法的探讨
声学隔离 压电晶片
探头靴 能束交点
图 1 TRL 探头结构示意图
2．2 奥氏体不锈钢焊缝试块 设计加工制作一个带有人工缺陷 （反射体） 的
奥氏体不锈钢焊缝 试 块 ， 厚 度 为 40 mm。 如 图 2 所 示， 在焊缝的斜坡口处加工一个 准3 mm 的 侧 钻 孔 ， 并且将奥氏体不锈钢焊缝磨平磨光滑。
信噪比＝20 lg （缺陷信号幅度/最大噪声幅度）。 （1）
摘要： 奥氏体不锈钢焊缝因为具有粗大晶粒和各向异性， 造成了超声波的散射和衰减严重， 从而使超声波检测灵敏度和信噪比下降。
文中选用单晶横波斜探头、 单晶纵波斜探头和 TRL 探头 （纵波一发一收斜探头） 对奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测进行了试验研究。
试验结果表明， TRL 探头的检测效果优于单晶纵波斜探头 ， 单晶纵波斜探头优于单晶横波斜探头， 为奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测
已磨平焊缝
Байду номын сангаас
焊接技术 第 48 卷第 6 期 2019 年 6 月
（本试验选用 TRL 探头的聚焦深度为 25 mm） 所在的 检测通道的检测灵敏度调成一致， 然后将此灵敏度 作为各探头的基准灵敏度。
具体的方法： （1） 如图 3 所示， 分别将 3 个探头置于碳钢母 材一侧对准 准3 mm 侧钻孔位置进行扫查。
头 （纵波一发一收斜探头） 对奥氏体不锈钢焊缝的
（1） 单晶横波斜探头： 当探头的楔块与工件表
超声波检测进行了试验研究。
面接触时， 超声波从探头楔块中斜入射到楔块与工
件之间的界面， 根据斯奈尔定律， 当声波的入射角
1 奥氏体不锈钢焊缝的组织特性
处于第一临界角与第二临界角中间时， 在工件中折
奥氏体不锈钢的焊缝组织在凝固过程中不发生 射出来的声波只有横波 （剪切波）， 工作时用横波进
奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测方法研究
奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测方法研究
张鹰;张延丰;雷毅
【期刊名称】《无损检测》
【年(卷),期】2006(028)003
【摘要】研究了奥氏体不锈钢焊缝组织结构的特性和不同振动类型超声波对大厚度奥氏体不锈钢焊缝的作用,通过试验得到了一种有效的超声波检测奥氏体不锈钢焊缝中缺陷的定量方法,即二维距离波幅表法.该方法显著减小了一维定量法所产生的较大误差,在一定程度上解决了由于奥氏体不锈钢焊缝的各向异性和组织粗大引起的缺陷无法定量的问题,提高了检测结果的准确性.
【总页数】4页(P119-122)
【作者】张鹰;张延丰;雷毅
【作者单位】兰州石油机械研究所,兰州,730050;兰州石油机械研究所,兰
州,730050;石油大学(华东)机电学院,山东,东营,257061
【正文语种】中文
【中图分类】TG115.28
【相关文献】
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2.基于数值模拟的超声波无损检测奥氏体不锈钢焊缝中裂缝缺陷可靠性研究 [J], 孟思琪; 凌元锦
3.奥氏体不锈钢焊缝相控阵超声波检测探头设计与验证 [J], 倪国胜; 高志萌
4.奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测 [J], 张利伟
5.奥氏体不锈钢对接焊缝超声波相控阵检测工艺 [J], 高志萌;倪国胜;程胜金
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奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测
技术与检测Һ㊀奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测张利伟摘㊀要:文章对奥氏体不锈钢组织的特点进行了介绍ꎬ列举了奥氏体不锈钢焊缝的常见缺陷与产生部位ꎬ阐述检测条件㊁仪器检测与调试ꎬ最后ꎬ总结了对比结果ꎮ关键词:奥氏体不锈钢ꎻ超声波检测一㊁奥氏体不锈钢组织特点奥氏体不锈钢焊缝凝固时未发生相变ꎬ室温下仍以铸态柱状奥氏体晶粒存在ꎬ这种柱状晶的晶粒粗大ꎬ组织不均匀ꎬ具有明显的各向异性ꎬ给超声波检测带来许多困难ꎮ奥氏体不锈钢焊缝柱状晶粒取向与冷却方向㊁温度梯度有关ꎮ一般晶粒冷却方向生长取向基本垂直于熔化金属凝固时的等温线ꎬ对接焊缝晶粒取向大致垂直于坡口面ꎮ如图１所示:图１ 奥氏体不锈钢焊缝柱状晶粒取向示意图柱状晶粒的特点是同一晶粒从不同方向测定有不同的尺寸ꎮ例如ꎬ某奥氏体柱状晶粒直径仅０.１~０.５ｍｍꎬ而长度却达１０ｍｍ以上ꎮ对于这种晶粒ꎬ从不同方向探测引起的衰减与信噪比不同ꎬ当波束与柱状晶夹角小时衰减较小ꎬ信噪比较高ꎬ当波束垂直于柱状晶时ꎬ其衰减较大ꎬ信噪比较低ꎬ这就是衰减与信噪比的各向异性ꎮ多道焊成的奥氏体不锈钢焊缝ꎬ由于焊接工艺㊁规范存在差异ꎬ致使焊缝中不同部位的组织不同ꎬ声速及声阻抗也随之发生变化ꎬ从而使声束传播方向产生偏离ꎬ出现底波游动现象ꎬ不同部位的底波幅度出现明显差异ꎬ给缺陷定位㊁定量带来许多困难ꎮ二㊁奥氏体不锈钢焊缝中常见的缺陷及其产生部位(１)气孔㊁夹杂等ꎬ焊缝表面或焊缝中ꎻ(２)未熔合ꎬ焊缝中或熔合线上ꎻ(３)晶间腐蚀ꎬ热影响区㊁焊缝表面或熔合线上ꎻ(４)热裂纹ꎬ焊缝中ꎮ三㊁检测条件的选择(一)波型在奥氏体不锈钢焊缝检测中ꎬ一般选用纵波检测ꎬ由于同一介质中纵波波长约为横波波长的两倍ꎬ其信噪比高ꎬ衰减小ꎬ分辨力和检测灵敏高ꎮ(二)探头角度由于奥氏体不锈钢焊缝柱状晶ꎬ不同方向探测信噪比和衰减不同ꎬ一般主要采用折射角β＝４５ʎ和β＝７０ʎ的聚焦纵波斜探头ꎬ信噪比㊁分辨力和检测灵敏较高ꎮ(三)频率由于奥氏体不锈钢焊缝晶粒粗大ꎬ若选用较高的频率ꎬ将会引起严重衰减ꎬ示波屏上出现大量草状波ꎬ使信噪比明显下降ꎬ超声波穿头能力显著降低ꎮ宜适用较低的探伤频率ꎬ通常为２ＭＨｚꎮ(四)探头种类聚焦探头分为液浸聚焦和接触聚焦两大类ꎬ文章采用点聚焦探头ꎮ聚焦探头具有声束细ꎬ能量集中ꎬ分辨力和灵敏度高等优点ꎬ用聚焦探头测定大型缺陷的面积或指示长度的测定和裂纹高度的测定等比常规探头精确ꎮ但其最大的缺点是声束细ꎬ每次扫查范围小ꎬ探测效率低ꎬ每只探头仅适用于探测某一深度范围内的缺陷ꎮ对于大厚度的奥氏体不锈钢焊缝应采用不同焦距的聚焦探头分层检测ꎬ以确保产品的质量ꎮ１.双晶点聚焦斜探头(２Ｐ１０ˑ１２Ｆ５Ｋ２.７)检测深度为０~１０ｍｍꎮ２.单晶点聚焦斜探头(１)单晶点聚焦斜探头(２ＰΦ２０Ｆ２０Ｋ１.０)检测深度为１０~３０ｍｍꎮ(２)单晶点聚焦斜探头(２ＰΦ２０Ｆ３０Ｋ１.０)检测深度为３０~５０ｍｍꎮ(３)双晶直探头(２ＰΦ１４Ｆ５)检测深度为０~１０ｍｍꎮ(４)单晶直探头(２Ｐ１４Ｄ)检测深度为１０~５０ｍｍꎮ四㊁仪器的调整与检测(一)时基线比例在对比试块上的调整检测奥氏体不锈钢焊缝时ꎬ一般利用材质㊁几何形状㊁焊接工艺与工件相同的自制的对比试块ꎮ利用ＣＴＳ－１０１０超声仪分别测出奥氏体不锈钢焊缝和奥３５１氏体不锈钢焊缝对比试块的声速ꎬ测量出一系列波速后取平均值ꎮ试块焊缝㊀Ｃ１Ｌ＝５３１０ｍ/ｓ㊀(参考值)试块母材㊀ＣＬ＝５８２０ｍ/ｓ㊀(参考值)由于工件声速的改变ꎬ探头Ｋ值将发生变化ꎬ若试块母材中折射角为βꎬ试块焊缝中折射角为β１ꎮＫ＝ｔｇβ＝１.０ꎻβ＝４５ʎｓｉｎβ１ｓｉｎβ＝Ｃ１ＬＣＬ(１)β１＝ｓｉｎ－１５３１０ｓｉｎ４５ʎ５８２０()＝４０.１８ʎＫ１＝ｔｇβ１＝０.８４１ʒｎ＝１ʒ１ˑＣ１Ｌｃｏｓβ１ＣＬｃｏｓβ１ʒｎ＝１ʒ１ˑ５３１０ｃｏｓ４０.１８ʎ５８２０ｃｏｓ４５ʎ＝１ʒ０.９８由于工件声速的改变ꎬ扫描速度也发生变化ꎬ工件中实际扫描速度为:图２㊀不锈钢试块(二)奥氏体不锈钢焊缝缺陷的定位由于工件声速的改变ꎬ探头Ｋ值也将发生变化ꎬ给缺陷定位带来十分不便ꎮ１.外圆周向探测圆柱曲面时的缺陷定位缺陷的位置由深度Ｈ和弧长Ｌ来确定ꎮＨ＝Ｒ－(Ｋｄ)２＋(Ｒ－ｄ)２Ｌ＝Ｒπθ１８０＝Ｒπ１８０ｔｇ－１ＫｄＲ－ｄ()式中:Ｒ 工件外半径ꎻｄ 平板工件中缺陷深度ꎻＫ 探头折射角正切值ꎮ由上式计算出探头外圆周向探测Φ５００ˑ５０圆柱曲面时的不同ｄ值所对应的Ｈ和Ｌ:表１㊀外圆周向探测定位修正Ｋ值ｄ(ｍｍ)１０２０３０４０５０工件(不修正)１.０Ｌ(ｍｍ)１０２２３４４７６１Ｈ(ｍｍ)１０１９２８３６４４工件(修正)０.８４Ｌ实(ｍｍ)８.７１９.４２８.５３９.６５１.７Ｈ实(ｍｍ)９.８１８.２２８.６３７.３４５.６㊀㊀２.外圆轴向探测圆柱曲面时的缺陷定位只要调整好超声波仪器在工件中的实际扫描速度ꎬ缺陷的位置由深度Ｈ和弧长Ｌ来确定ꎮＨ＝ｎτｆ＝０.９８τｆ(检测中在示波屏水平刻度值)Ｌ＝Ｋ１ｎτｆ＝０.８４ˑ０.９８τｆ＝０.８２τｆ五㊁对比实验用超声波检测了自制的三块试板ꎬ按本工艺规程定位焊缝缺陷ꎮ通过射线检测确定缺陷的长度㊁距焊缝中心距离㊁距区边距离ꎬ以及现场解剖返修焊缝部位来确定缺陷的深度ꎬ结论如下ꎮ表２㊀超声波检测结论序号焊缝编号区号缺陷号距区边(ｍｍ)距焊缝中心(ｍｍ)距检测面深度(ｍｍ)缺陷长度(ｍｍ)１试１１－２１５０＋５１３４５２试１１－２２５２－４１３３５３试１２－３１－６３０１５４４试２１－２１１０４＋４１６１９５试２２－３１－７９０１３３２６试３２－３１１５２＋３１４２８表３㊀射线检测结论序号焊缝编号区号缺陷号距区边(ｍｍ)距焊缝中心(ｍｍ)缺陷解剖深度(ｍｍ)缺陷长度(ｍｍ)１试１１－２１５１＋６１５４９２试１１－２２５３－５１４３６３试１２－３１－６１０１７２４试２１－２１１０６＋５１５１８５试２２－３１－７８０１４３０６试３２－３１１５０＋２１３２５㊀㊀试验证明超声波检测与射线检测的长度㊁距焊缝中心距离㊁距区边距离结果基本相符ꎬ大多数误差在２~４ｍｍꎬ超声波检测缺陷深度有时比实际缺陷深度大ꎬ有时比实际缺陷深度小ꎬ大多数误差在１~３ｍｍꎮ作者简介:张利伟ꎬ大连市建筑工程质量检测中心有限公司ꎮ４５１。
十-奥氏体不锈钢对接接头的超声检测
十、奥氏体不锈钢焊缝超声检测1、母材的组织结构不锈钢母材的晶粒度比碳素钢要大，晶粒直径一般在0.1mm以上，而普通碳素钢的晶粒直径为0.02~0.06mm。
因此，超声波在不锈钢母材上的传播衰减相对要大一些，示波屏上会有林状回波，林状回波幅度随探头频率的增加而变得显著。
2、焊缝的组织结构1) 奥氏体柱状结晶，晶粒粗大；奥氏体不锈钢对接焊接接头的柱状晶粒尺寸和取向受焊接工艺影响较大，一般晶粒沿冷却方向生长，取向基本垂直于熔化金属凝固时的等温线。
通常，柱状晶粒开始生长时垂直于焊缝坡口的表面。
然而，根据焊接工艺和凝固时的热流状态，柱状晶粒会逐渐改变方向，也有可能从一个焊道延伸到另一个或几个焊道。
应注意，手工电弧焊、自动埋弧焊、气体保护焊等不同工艺会形成不同的焊缝组织结构；即使同样是手工电弧焊，不同的焊接顺序也会导致晶粒结构显著差异而影响超声波的传播。
当焊缝晶粒的直径接近超声波波长的1/10时，就会有明显的声散射；当晶粒直径达到半个波长时，声散射剧增，无法进行超声检测。
很多奥氏体焊缝的平均晶粒直径一般大于0.5mm，其长度也往往超过10mm，因些很难用一般横波斜探头进行超声检测。
此外，杂乱的散射回波会导致检测信嗓比低，这也是检测奥氏体焊缝的主要困难所在。
为实施有效的检测，一般要求检测信嗓比在10dB以上。
0000Cr18Mo2不锈钢钨极氩弧焊对接接头低倍组织8×0000Cr26Mo1超纯铁素体不详钨极氩弧焊对接接头低倍组织5×不锈钢焊接接头联生结晶联生结晶示意图2）声速各向异性超声波在各向异性介质中传播时，声速大小会随波束方向和柱状晶主轴（生长方向）之间夹角的变化而变化。
图2即三种波型在奥氏体焊缝金属中的声速变化的理论值。
图3是实测值，和图2理论值近似。
从图2和图3可以看到，在45°附近，纵波声速最大，SV横波声速最小。
另外，SH横波声速与SV横波相比，各向异性变化较小。
CL：纵波声速；CSV：垂直极化横波声速；CSH：水平极化横波声速图2 奥氏体焊缝金属中的声束变化理论值图3 超声声波各向异性实测值3) 衰减的各向异性随超声声束传播方向与柱状晶主柱间角度的变化，声波的衰减系数会不同，图4时在两种不同频率下测出的结果。
奥氏体不锈钢管道对接焊缝的一次超声检测
奥氏体不锈钢管道对接焊缝的一次超声检测摘要：某工程中我们需要用超声波检测厚度在50毫米左右的奥氏体钢管道的对接焊口，我们根据标准要求，自制了对比试块，对焊口进行了成功的检测，确保了交工的焊口质量。
关键词：超声检测奥氏体不锈钢管道对接焊缝固定口在某工程中，我们遇到了φ457x49，φ457x58，φ457x64等规格的管道对接焊缝，其材质为A312TP321。
根据《工业管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）及甲方设计施工图纸及设计技术资料，该管道对接焊缝需要100%射线检测和100%渗透检测，但在安装的后期，对固定焊口的射线检测由于需要双壁透照，其检测效率极低，故我们向业主和设计单位提出用“打底及20mm 以下厚度用射线检测，焊接完成后100%UT（打底及20mm以下部位不计）。
”得到业主及设计单位的同意批复。
以下就是超声检测部分。
1 准备工作1.1 探头、仪器准备采用高阻尼窄脉冲纵波斜探头，频率2.5MHZ，K值为1。
探头的入射点和前沿在试块CSK-1A上测试。
探伤仪应与探头相匹配，声束通过母材和通过焊缝焊接接头分别绘制的两条距离—波幅曲线间距应小于10 dB。
1.2 对比试块制备由于待检材料为奥氏体不锈钢材料，因此，我们采用与工件相同的焊接工艺，由优秀的焊工焊接一段φ457x58mm（可与焊接工艺评定合并执行）。
焊前应对原材料进行超声检测，保证不得存在分层及大于或等于φ2mm平底孔当量直径的缺陷。
焊后对焊缝及热影响区进行超声检测，在对比试块抽取部位不得有大于或等于φ2mm平底孔当量直径的缺陷及其它条形缺陷。
注意在焊缝的焊接和检验及制作的过程中，要始终做好焊接部位草图的记录，按JB/T4730.3—2005附录图N.1的尺寸制取对比试块，然后在焊缝的一侧钻取5个φ2X30的孔（标准的5-φ6有误）。
1.3 仪器调节按深度1∶1调节探伤仪时基线。
奥氏体不锈钢焊缝超声波探伤
奥氏体不锈钢焊缝超声波探伤<A>组织特点1.奥氏体柱状结晶，晶粒粗大，直径0.1~0.5mm，长度最长达10mm。
手工焊多道焊，焊缝中多处不均匀。
超声波传播困难，出现林状反射晶间反射。
2.各向异性，不同方向声速不同，传播中声束改变方向。
3.异质界面影响，焊缝熔合面与基体金属界面组织差异，使声波反射变异。
4.焊接工艺规范影响，不同材质、不同焊接参数焊缝组织不同，影响声波传播。
<B>探测条件1.波型：纵波2.探头：高阻尼窄脉冲聚焦探头，大晶片斜射纵波，斜探头[单晶（检测深度大的缺陷）和双晶（检测较浅的缺陷）纵波斜探头。
纵波折射角β2=45°必要时用60°或70°。
3.频率：（目的：提高信噪比）0.5～2.5MHZ4.试块：JB/T4730标准附录N.1对比试块。
5.可检性评价通过母材与焊缝两条距离－波幅曲线间距应小于10dB<C>仪器调整和探测1.扫描线比例调节①借助直探头调扫描线比例用普通探头对准厚40mmⅡW2试块大平底将B1和B2对准4格和8格。
换上纵波斜探头，将R50园弧波B1对准5格，即完成声程1:1。
②JB/T4730标准规定N.1对比试块或在不锈钢焊缝专用试块上利用不同深度横孔直接将扫描线比例按深度或水平1:1调节。
2.灵敏度对板厚T≤50mm的奥氏体不锈钢焊缝，判废线Φ2×30－4dB，定量线Φ2×30－12dB，评定线Φ2×50－18dB。
3.探测方式利用纵波斜射的一次波探测，因二次波探测将会产生波型转换，对缺陷难于分辨。
<D>缺陷指示长度测量反射波高位于定量线及以上缺陷只有一个高点时用6dB法测指示长度，有多个高点时，用端点6dB法测指示长度。
反射波高位于Ⅰ区的缺陷，以评定线灵敏度采用绝对灵敏度法测指示长度。
<E>缺陷评定相邻两缺陷小于较小缺陷长度作为一条缺陷处理，两缺陷长度之和作为单个缺陷指示长度。
超声波检测工作总结
超声波检测专业技术总结本人于2012年毕业于南昌航空工业学院无损检测专业，从事无损检测工作有12年了，本人第一次参加的工作单位是一家军工企业，在日常工作中涉及到锻件、焊缝和非金属复合材料的无损检测；2008年本人受聘于一家第三方检验公司，从事第三方无损检测工作，主要检测的对象是板材、板材、管材等原材料、大型机械设备的锻件、铸件及焊缝以及压力容器及钢结构的焊缝；在工作过程中本人努力提高检测能力，认真对待检测工作，严格把控产品质量，在从事无损检测工作期间未出现过质量事故。
参加无损检测工作以来，我时刻不忘加强自身的学习，以不断提高自己的专业知识和业务水平，在实践中遇到疑难问题，喜欢刨根问底，查相关资料，从理论知识入手，向老师傅请教，探究问题根源，实践经验也有了一定的积累，现就我个人在超声波探伤中的一些心得体会总结了一下，向各位老师进行汇报。
在超声波检测中我们所关心的有三大关键问题即缺陷的定位、定量和定性。
到目前为止，超声波检测的教科书就缺陷的定位、定量做了比较详细的描述，广大的超声检测技术人员已作了大量实验研究工作，在对缺陷的定位和定量评定方面做了很多这方面的论述。
然而，在对缺陷定性评定方面却存在相当大的困难，本人在实践过程遇到过各种缺陷，就检验中遇到的各种主要缺陷的波形特征谈谈自己的心得体会，具体分析如下：铸钢件中缺陷的波形分析铸件探伤常用脉冲多次底波法，工件中无缺陷时出现底波次数多，各底波的间隔大致相等，当工件中有疏松等缺陷时，由于散射原因使反射声能减少，底波反射次数减少，若工件中有严重的大面积缺陷，底波消失，只有杂波存在。
气孔缺陷：有单个、密集和链状等气孔，表面一般比较光滑，所以气孔的波形的特征是反射幅值较高，波形比较陡，波峰单一，敏感性强，根部清晰，对底波影响不大。
单个气孔为比较稳定的单脉冲波，链状缺陷会发生连续不断的缺陷波，密集气孔为数个缺陷波。
使用不同角度的探头都可检测的铸件气孔缺陷。
铸件中的夹渣缺陷：夹渣缺陷有棱角，回波相对弱，对不同方位的超声波反射幅值变化明显。
奥氏体不锈钢焊缝的相控阵超声检测
１ 相控 阵超 声 技 术
１ ． １ 聚 焦 原 理
图 １为相控 阵聚焦原 理 图 ， 如 图 １所 示 ， 超 声 波 相控 阵技 术 是 由多个 压 电 晶片 按一 定 规 律 分 布 排
列， 然后 逐次 按预 先规定 的延 时 时间激 发各 个 晶片 ， 通 过计 算 各 阵元 发射 信 号 的时 间延 时 ， 使超 声 波 在
第 １ 期
胡 栋 等 ： 奥 氏 体 不 锈 钢 焊 缝 的相 控 阵 超 声 检 测
第 ３ ４卷 第 １ 期 ２ ０１ ３年 ２月
河 南 科 技 大 学 学 报 ：自 然 科 学 版
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｅｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ： Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓｃ ｉ 胡
栋（ １ ９ ８ ８一） ， 男， 山东 临 朐 人 ， 硕士生 ； 王
强（ １ ９ ７ ６一） ， 男， 湖北应城人 ， 教授 ， 博士 ， 硕 士 生导 师 ， 研 究 方 向 为 特 种 设
备 无 损 检 测 技术 ．
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—０ ４— ０ ６
的修 正 方 法 。这 些 成果 为 奥 氏体 不 锈钢 焊 缝 相控 阵 超 声检 测 提 供 了依 据 ， 但 未 采 用 试 验 的方 法 加 以
证明。
本文 对波束 形 成器性 能参 数选 择进行 了分析 ， 利用 相控 阵超声 检测 技术 相控 聚焦 的特性 ， 针对 奥 氏 体不 锈钢 焊缝试 块 进行 了普通 超声 和相 控阵 超声检 测对 比试 验 。
某 一点 同 向 ， 这一 点就是 相控 聚焦 的焦 点 ， 根 据 同 向波 叠 加定 理 和能 量 守恒 定 律 ， 超声 场 在 焦点 处 的声
奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测
18奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测齐晓冰（河南省锅炉压力容器安全检测研究院,河南 郑州 450000）摘 要：随着特种设备行业的日趋发展，材质为奥氏体不锈钢的压力容器数量也直线上升。
为了保证该类容器在制造过程中的质量及其使用过程中的安全运行，该类设备对接接头无损检测方法尤为重要。
本文针对特殊结构的奥氏体不锈钢焊接接头，采用常规横波斜探头超声波检测进行了试验性的检测，得出了比较满意的检测结果。
关键词：奥氏体不锈钢；超声波检测；横波斜探头中图分类号：TG441.7 文献标识码：A 文章编号：1003-5168(2015)-12-0018-1在特种设备压力容器生产过程中有许多奥氏体不锈钢焊缝由于结构原因不能做射线检测，需要做超声检测。
对于此类焊缝由于现行标准（NB/T47013-2015及老标准JB/T4730-2005）中要求进行纵波斜探头一次波检测。
但对于薄壁焊缝的检测，采用纵波斜探头时无法进行二次波的检查，漏检的缺陷比例较大，为了解决这一技术问题，我们在实际工作中进行了对比性试验，即使用常规横波斜探头进行探伤检测，以便能对该类焊缝实现100%的超声检查。
1 奥氏体不锈钢焊接概述在新时代下，为了使一些设备能够恶劣的环境中运行，需要不断提高自身的性能。
对于这方面，奥氏体不锈钢厚板具有多样化的优点，能够更好地满足各方面的需求，比如，具有很好的抗腐蚀性，具有较高的屈服强度。
同时，在设备运行过程中，焊接是其不可忽视的重要环节。
就其焊接质量来说，在一定程度上，它会直接影响设备自身的质量，并影响它的安全性能。
就奥氏体不锈钢而言，由于多样化的优点，其焊缝质量一直是国内外关注的焦点问题。
就其焊接质量来说，其设计是否合理有着非常深远的影响，也需要采取必要的检测措施，加以检测，使其存在的问题能够得到有效的解决，能够更好地发挥奥氏体不锈钢自身的作用，更好地应用到不同领域中。
和其它类型的不锈钢相比，奥氏体不锈钢具有很好的焊接性能。
奥氏体不锈钢焊缝超声波探伤
奥氏体不锈钢焊缝超声波探伤一.材料组织特点奥氏体不锈钢焊缝凝固时未发生相变,室温下仍以铸态柱状奥氏体晶粒存在,这种柱状晶的晶粒粗大,组织不均,具有明显的各向异性,给超声波探伤带来许多困难,奥氏体不锈钢对接焊缝晶粒取向大致垂直与坡口柱状晶的特点是同一晶粒从不同方向测定有不同的尺寸,对于这种晶粒从不同方向探测引起的衰减与信噪比不同,当波束与柱状晶垂直时其衰减较大,信噪比较低。
手工多道焊成的奥氏体不锈钢焊缝,由于焊接工艺、规范存在差异,致使焊缝中不同部位的组织不同,声速及声阻抗也随之发生变化,从而使声速传播方向产生偏离，给缺陷定位带来困难。
二．探测条件的选择1．波形：超声波探伤中的信噪比及衰减与波长有关，当材质晶粒较粗，波长较短时信噪比低，衰减大。
因此在奥氏体不锈钢焊缝中，一般选用纵波探伤，横波在奥氏体焊缝中不传播。
2．探头角度（K值）：奥氏体焊缝中危险性缺陷方向大多与探测面成一定角度，为了有效地检出焊缝中这种危险性缺陷，一般采用纵波斜探头探伤。
由于奥氏体不锈钢焊缝为柱状晶，不同方向探测信噪比和衰减不同，因此纵波斜探头的折射角度选择要合理。
实践证明，对于对接焊缝采用纵波折射角bL=45°既K1纵波斜探头探测信噪比高衰减较小。
当焊缝较薄时也可采用bL=60°的探头探测，但灵敏度降低较为明显。
3．频率；探伤奥氏体不锈纲焊缝时频率对衰减的影响很大，频率愈高，衰减愈大，穿透力愈低，奥氏体不锈钢焊缝晶粒粗大，宜选用较低的探伤频率，通常为0、5----2、5MHZ，实践证明2MHZ较好。
4．校准试块、对比试块的选择由“一”材料组织特点可知，奥氏体不锈钢材料本身及焊缝与普通钢材有很大差别，目前很多标准要求用CSK---IA试块做距离校准，用CSK—IIA试块做距离波幅曲线，通过下述试验可以看出误差很大，由于不同型号的奥氏体材料纵波声速差异很大，最好检测那一种型号的就用该种材料制作图二试块，并用同样的焊接方法形成焊缝。
奥氏体不锈钢小径管相控阵超声检测方法探究
奥氏体不锈钢小径管相控阵超声检测方法探究朱 琪 1,2，孙 磊 1,2，庞 兵 1,2(1. 安徽津利能源科技发展有限责任公司，安徽 合肥 230000 ；2. 中国能建工程研究院相控阵应用技术研究所，安徽 合肥 230000)摘要：文章概述了采用相控阵超声技术检测小径管不锈钢对接接头的局限性，通过CIV A 声场仿真实验，提出常规横波相控阵探头和双晶线阵相控阵探头的工艺方案，并进行对比试验分析，寻找小径管不锈钢对接接头相控阵超声检测工艺设计研究方向。
关键词：奥氏体不锈钢；声束传播；焊缝检测。
中图分类号：TM621 文献标志码：B 文章编号：1671-9913(2019)03-0049-06Research on Ultrasonic Testing Method of Phased Array ofAustenitic Stainless Steel Small Diameter TubeZHU Qi 1,2, SUN Lei 1,2, PANG Bing 1,2(1.Anhui Jinli Energy Technology Development Co., Ltd., Hefei 230000, China;2. Phased Array Inspection Application Department of CEEC Engineering Institute, Hefei 230000, China)Abstract: This paper outlines the current status of the small-diameter tube stainless steel butt joints by phased array ultrasonic technology. The Civa sound field simulation experiment is carried out to study the propagation characteristics of longitudinal and transverse waves in stainless steel welds, and through multiple sets of conventional transverse wave phased array probes and twin crystals. The line array phased array probe has a phased array detection process plan, and analyzes and summarizes the advantages of longitudinal wave detection of stainless steel welds for defect detection rate and quantitative.Key words: austenitic stainless steel; sound beam propagation; weld inspection.* 收稿日期：2018-05-21作者简介：朱琪(1990-)，男，安徽合肥人，工程师，主要从事无损检测及相控阵超声检测技术研究。
奥氏体不锈钢焊缝超声检测国内研究进展
科技风2016年12月下机械化工^DOI：10.19392/ki.1671 -7341.201624085奥氏体不锈钢焊缝超声检测国内研究进展宋鹏曹素红曹玉库吕静波中国船舶重工集团公司第七一八研究所河北邯郸056027摘要:奥氏体不锈钢焊缝由于其晶粒粗大，声学特性各向异性，致使奥氏体不锈钢焊缝超声检测信嗓比低以及缺陷定位定量困难，成为超声 检测的一大难题，本文详细介绍了国内无损检测人员针对其检测难点开展的研究和试验工作以及提出的相应解决方案，然而在实际应用过程中，经 济性和检测的难易程度成为其推广应用的障碍，一种检测简单并且经济可行的超声检测方法有待进一步的研究。
关键词:奥氏体不锈钢;焊缝;超声波检测奥氏体不锈钢由于具有抗腐蚀性、抗氧化性以及屈服强度高等优 良性能而被广泛的应用在石油化工，机械制造和压力容器等行业，在奥 氏体不锈钢压力容器生产制造中，难免遇到纵、环焊缝不能采用射线检 测的情况，但是根据设计文件或相关标准规定，压力容器此类焊缝应当 采用射线或者超声波检测，因此对奥氏体不锈钢焊缝进行超声波检测 势在必行，然而，奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测技术一直是制约其发 展的一大瓶颈，这与其内部组织结构密切相关[1_2]。
1奥氏体不绣钢焊缝组织结构特点奥氏体不锈钢相对碳钢具有较小的热导率，并且奥氏体不锈钢焊 缝凝固时未发生组织相变，室温下以铸态柱状奥氏体晶粒存在，这种柱 状晶晶粒粗大，组织不均匀，具有明显的各向异性;柱状晶与母材存在 明显的异质界面；奥氏体不锈钢焊缝组织对超声检测而言是一种弹性 非匀质材料，超声检测的主要影响主要体现在以下几个方面：1.1粗大晶粒的影响超声波声能衰减大小和晶粒直径与超声波长的比值相关，当晶粒 直径接近超声波波长的1/10时，就会有明显的声散射，当晶粒直径达到 半个波长时，声散射剧增，奥氏体不锈钢焊缝晶粒粗大，声散射严重，散 射回波沿着复杂的路径传播到探头，在示波屏上显示杂乱的草状回波，导致检测信噪比严重下降。
奥氏体不锈钢的超声振动切削研究
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（ 刀具材料）
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１ 试 验 条 件
采 用 奥 氏 体 不 锈 钢 中 最 典 型 的 材 料 １ ｒ ８ ９ 作 为工 件 材 料 ， 验 车 床 为 ＣＡ６ ４ ， Ｃ １ ＮｉＴｉ 试 １ ０ 采 用 Ｃ Ｆ ６型 超 声 波 发 生 器 ， 率 范 围 ｌ ～ ２ ｋ ， Ｓ 一 频 ９ ３ Ｈｚ 输 出功率 ２ｗ ， ｋ 自制 振 动 切 削 刀 架 ， 用 Ｗ Ｆ ｎ型 采 Ｃ— ｌ 涡 流 测 振 仪来 显示 与 测 量 刀 具 振 动 幅 度 大小 和 波 形
摘 要 ： 过 正 交 试 验 研 究 了超 声 振 动 切 削 不 锈 钢 材 料 （Ｃｒ ８ ９ ｉ 时 切 削 用 量 和 刀 具 材 料 对 通 １ １ ＮｉＴ ）
刀 具 寿 命 的 影 响 ， 与 普 通 切 削进 行 了 对 比 试 验 ， 并 阐明 了 不锈 钢 加 工 采 用 超 声振 动 切 削 的优 越
０ １ ｍ ｍ ／ ，ａ 一 ０ １ ｍ ， 。 １ 。 。 ８ ， ．２ ｒ ｐ ．ｍ 一 ０， 一 。 一
信 号 ， 用 ３ Ｊ 型 入 射 式 读 数 显 微 镜 来 现 场 观 察 采 ３Ａ
和测量刀具后 刀面磨损 。
２ 试 验 内 容 和 结 果
在 进 行 正 交 试 验 之 前 ， 采 用 单 因 素 试 验 法 优 先 选 了 下 列 参 数 ： 削 深 度 、 给 量 、 具 前 后 角 和 切 切 进 刀 削 液 ， 在 正 交试 验 中选 择 如 下 的 切 削 条 件 ： 具 前 故 刀 角 ｙ一 ｌ 。 刀 具 后 角 ∞一 ８ ， 尖 圆 弧 半 径 一 。 ｏ， 。刀
超声波检测实习心得.doc
超声波检测实习心得篇一：实习总结实习总结为期45天的实习终于结束了，虽然这个暑假失去了打工的机会，但自己在工厂里多少学了些东西，严格说，打心里我对这次实习还是挺不满意的，因为除了前两个星期有人理我们外，后面的四个星期我们都没人理，一天到晚坐在那，无所事事，偶尔当当小弟，其实，我觉得下车间对我们的锻炼更有用，让我们实际操作下那些机器比我们只是看看或者只是老师给我们讲讲好多了，不过，总的来说，自己还是学到了挺多，现在我觉得差的就是实战了。
从我们一来到南京，那种兴奋高兴感是那么明显的显示在每个人的脸上，南京是个比较有名的城市，除了第一次到大城市出来实习的好奇外，更带着一种班上同学一起出来旅游的心情，就像老师在我们来之前就预料到的“你们要出去玩，就要注意安全”，嘿嘿，似乎老师很了解我们呢，而我们也“不负众望”，一到周末，我们十个人便成群结队去出去玩，及时天气那么炎热，也挡不住我们的脚步。
而在工作日我们都成了乖乖孩子，准时上班，准时下班，这是我们整个实习期间的概括总结，现在我来说说我们每个星期以及每天的详细工作。
七月十二日，是我们来到南京的第一天，这天我们什么也没干，被人事部带到住宿的地方，我们便开始洗被子，洗枕套，整理行李，然后美美的睡了一觉，等我们睡足了，我们才开始评价我们住的地方，我住的是一个二人间，房间虽然有点破旧，但设施还不错，还有空调呢，这是我起先没料到的，更让人高兴的是公司连生活用品都发，害我提前带这么多东西来，可怜我还带了这么远，在然后了，公司给我们开始便上了一节安全教育课，这节课我敢断定没一个人在听，想想已经一整夜赶路没睡，一到目的地便开始上课，睡的眼睛睁得开哦，然后两个小时我们基本就睡过去了，最后授课老师居然要我们考试，看见我们害怕的样子，他搞笑的对我们说，这个试卷就是走走形式，于是他让我们自己做了会，就把答案给我们说了，然后我们就结束了这个难熬的两个小时，奔赴餐厅庆祝了，我们也不知道为什么要庆祝，反正大伙高兴，便是个人一起在一个小饭馆点了菜，这次吃饭暴露出很多弊端，因为大家的口味都不一样，菜不能满足大伙每个人，因此有些人吃得很饱，有些人几乎没吃，结果一顿饭下来，大家都说，下次就不要再一起吃了，我是无所谓，潜意识里我觉得自己的适应能力还不错，特别是吃上，在哪里都吃得开，唉！不知道是该高兴还是该伤心这种“超强的适应力”。
超声冲击改善奥氏体不锈钢表面状态的数值分析
ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｒｅ ｔ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ，ａ ｎ ｄ ｈｅ ｔ ｓ ｕ ｆａ ｒ ｃ ｅ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ￥ ３ ０ ４ ０ ８ ｆｔ ａ ｅ ｒ ｒｅ ｔ ａ ｔ －
２ ０
化 工 装备技 术
第３ ８卷 第 ４期 ２ ０ １ ７年 ８月
蔫
超 声冲 击改善奥 氏体不锈钢 表面状态 的数 值分 析
谭 伟 杨 新俊 周 新 夏 强
（ 江 苏 省 特 种 设 备 安全 监察 检 验 研究 院 常 熟 分ｈ ｎ ｓ ｏ ｎ － Ｃ ｏ ｏ ｋ方程 建 立超 声 冲 击 处理 的三 维 有 限元模 型 ，研 究 超 声 冲击 处 理
区域 ，但 是 通过提 高冲 击处理 的搭 接 率 可 以有效 地 降低材 料 的表 面拉 应 力 ．从 而 显著 提 高 处
理后 ￥ ３ ０ ４ ０ ８材 料 的表 面质 量 。
关键词 超 声 冲击 有 限元 残 余应 力 不锈 钢 覆 盖 率
中 图分类 号 Ｔ Ｑ ０ ５ ０ ． ４
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｊ ｏ ｈ ｎ ｓ ｏ ｎ－ Ｃ ｏ ｏ ｋ ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ａ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ － ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ｉ ｍ－
奥 氏体 不锈钢 ￥ ３ ０ ４ ０ ８的动 力 学过 程 ，分析 覆 盖 率 、搭 接 率 、冲 击 次数 对表 层 残余 应 力分 布 、 塑性 变形及 形 貌 的影 响 。结 果表 明 ，覆 盖 率 的 增加 提 高 了冲 击 处理 后材 料 表 面 的 压应 力 值 ， 同 时降低 了冲击坑 边缘 的最 大拉 应 力值 。进 一步 增加 覆 盖率 无 法 消除表 面 的残 余 压应 力高值
奥氏体不锈钢点蚀缺陷的相控阵超声检测
奥氏体不锈钢的点蚀主要产生于含氯离子的介质中，一般来说，氯离子含量越高越易引起点蚀，因为氯离子对材料的钝化膜有破坏作用，并且当介质中有氧或酸存在时，金属更易发生点蚀。
不论是奥氏体不锈钢纯板材还是其复合板制压力容器、压力管道都无法避免氯离子引起的点蚀问题，在油气输送装置中，点蚀更易发生。
笔者通过近些年对中石油、中石化等企业的跟踪，了解到介质（原油或天然气）组分不稳定，氯离子含量时常超标等因素引起设备出现点蚀破坏的情况十分普遍，严重影响了设备的安全运行。
图1 典型的点蚀形貌示意由上图所示的典型点蚀形貌可知，奥氏体不锈钢点蚀有以下特征：① 孔径小，小的直径只有几微米，大的一般小于2mm；② 洞口有腐蚀产物遮盖；③ 金属损失量小；④ 蚀孔通常沿重力方向生长。
1相控阵超声检测技术相控阵超声检测技术是利用计算机控制相控阵探头来实现超声波发射与接收的检测方法。
该技术通过调整阵列换能器各阵元发射与接收的相位延迟，合成在一定范围内有聚焦、偏转等效果的声束。
相控阵超声换能器由多个晶片组合而成，每个晶片的激发时间均由主机单独控制，一个换能器可形成多种声场，可提供比单个或多个换能器系统更大的检测范围和更强的检测能力。
检测时，探头前后位置不动，通过软件调节参数可形成需要的声束，检测过程可实时成像。
相控阵超声检测常见扫查方式如下图所示。
图2 相控阵超声检测常见的扫查方式示意2检测试验试块制作试验通过测试超声波在不同材料中的衰减程度来确定实际检测时的扫查灵敏度。
笔者设计了不同材料、不同缺陷参数的7个试块，各试块具体参数和示意图如下：试块1材料：316L规格(长×宽×板厚，mm)：240×240×27平底孔缺陷孔径：0.5，1.0，1.5，2.0mm平底孔缺陷深度：0.5，1.0，1.5，2.0，3.0mm刻槽（长×宽×深，mm）：5×0.3×（0.5，1.0，1.5，2.0，3.0）试块类型：板材试块2材料：20钢规格(长×宽×板厚，mm)：240×240×27平底孔缺陷孔径：0.5，1.0，1.5，2.0mm平底孔缺陷深度：0.5，1.0，1.5，2.0，3.0mm刻槽（长×宽×深，mm）：5×0.3×（0.5，1.0，1.5，2.0，3.0）试块类型：板材试块3材料：20钢+316L规格(长×宽×板厚，mm)：240×200×（24+3）(“24+3”为24mm厚20钢+3mm厚316L)平底孔缺陷孔径：0.5，1.0，1.5，2.0mm平底孔缺陷深度：0.5，1.0，1.5，2.0，3.0mm试块类型：复合板材试块4材料：20钢+316L规格(长×宽×板厚，mm)：240×200×（24+3）平底孔缺陷孔径：0.5mm平底孔缺陷深度：0.5，1.0，1.5，2.0，3.0mm 试块类型：对接焊缝试块5材料：20钢+316L规格(长×宽×板厚，mm)：240×200×（24+3）平底孔缺陷孔径：1.0mm平底孔缺陷深度：0.5，1.0，1.5，2.0，3.0mm 试块类型：对接焊缝试块6材料：20钢+316L规格(长×宽×板厚，mm)：240×200×（24+3）平底孔缺陷孔径：2.0mm平底孔缺陷深度：0.5，1.0，1.5，2.0，3.0mm 试块类型：对接焊缝试块7材料：20钢+316L规格(长×宽×板厚，mm)：240×200×（24+3）刻槽（长×宽×深，mm）：5×0.3×（0.5，1.0，1.5，2.0，3.0）试块类型：对接焊缝图3 板材试块结构及缺陷分布示意图4 复合板材试块结构及缺陷分布示意（缺陷加工在复合板侧）图5 焊缝试块结构及缺陷分布示意（缺陷位于焊缝中心）试块设计应满足以下要求：① 便于实现缺陷的定量比对；② 模拟腐蚀孔要有一定的面积和深度，且形貌要与真实的腐蚀孔相近，因为浅（深度小于0.5mm）而面积较大的单个腐蚀孔对容器、管道的安全性能影响甚微，所以主要将模拟腐蚀孔设计为最大孔径为2.0mm，最大孔深为3.0mm 的平底孔；③ 试块加工的原材料不应存在任何缺陷，缺陷加工应符合标准GB/T 11259-2015《无损检测超声检测用钢参考试块的制作与控制方法》的要求。
超声波检测工作总结
超声波检测专业技术总结本人于2012年毕业于南昌航空工业学院无损检测专业，从事无损检测工作有12年了，本人第一次参加的工作单位是一家军工企业,在日常工作中涉及到锻件、焊缝和非金属复合材料的无损检测；2008年本人受聘于一家第三方检验公司，从事第三方无损检测工作，主要检测的对象是板材、板材、管材等原材料、大型机械设备的锻件、铸件及焊缝以及压力容器及钢结构的焊缝；在工作过程中本人努力提高检测能力,认真对待检测工作，严格把控产品质量，在从事无损检测工作期间未出现过质量事故.参加无损检测工作以来，我时刻不忘加强自身的学习，以不断提高自己的专业知识和业务水平，在实践中遇到疑难问题，喜欢刨根问底，查相关资料，从理论知识入手，向老师傅请教，探究问题根源，实践经验也有了一定的积累，现就我个人在超声波探伤中的一些心得体会总结了一下，向各位老师进行汇报。
在超声波检测中我们所关心的有三大关键问题即缺陷的定位、定量和定性。
到目前为止，超声波检测的教科书就缺陷的定位、定量做了比较详细的描述，广大的超声检测技术人员已作了大量实验研究工作,在对缺陷的定位和定量评定方面做了很多这方面的论述。
然而，在对缺陷定性评定方面却存在相当大的困难，本人在实践过程遇到过各种缺陷，就检验中遇到的各种主要缺陷的波形特征谈谈自己的心得体会，具体分析如下：●铸钢件中缺陷的波形分析铸件探伤常用脉冲多次底波法，工件中无缺陷时出现底波次数多,各底波的间隔大致相等，当工件中有疏松等缺陷时，由于散射原因使反射声能减少，底波反射次数减少，若工件中有严重的大面积缺陷,底波消失，只有杂波存在。
➢气孔缺陷:有单个、密集和链状等气孔，表面一般比较光滑, 所以气孔的波形的特征是反射幅值较高,波形比较陡，波峰单一，敏感性强，根部清晰，对底波影响不大.单个气孔为比较稳定的单脉冲波，链状缺陷会发生连续不断的缺陷波,密集气孔为数个缺陷波。
使用不同角度的探头都可检测的铸件气孔缺陷。
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或焊条，目的是为了简化焊接工艺，焊后可不进行热处理。
在Ｄ ／ ２ ２ ２《 － ０ 管道焊接接头超声波检验技术规程》第 １ Ｌ ８０ ０ Ｔ 项范围中， 对奥氏 体不锈钢有明
确规定：本标准不适用于壁厚大于 ８ ｍ奥氏体不锈钢等粗晶材料的焊接接头、也不适用于奥氏 ｍ 体 和珠光体的异种钢焊接接头； 只适用于外径大于或等于３ｍ 、 ２ ｍ 小于或等于 １９ ｍ 壁厚大于或等 ５ｍ 、 于４ ｍ ｍ 、小于或等于 ８ ｍ的奥氏 ｍ 体中小径薄壁管。 因此，运用何种行之有效的超声检测方法，以 确保对超出上述规定的较厚部件 （ 大于 ８ ｍ ｍ ）
．３ ３・
４ 结论和讨论
综上所述， 在对较厚部件的奥氏 体不锈钢锻件、 焊缝和某些铸钢件进行超声检测时， 存在一定 的难度。 前现有的检测仪器和检测技术基础上， 有利于对奥氏体不锈钢部件的内在制造质 在目 为了
量和焊口 焊接质量进行尽可能的正确评判，本人认为应当对以下几方面进行关注和讨论。
可能由 体不锈钥焊缝的声能 于奥氏 衰减严重， 波束扩散随 距离增加， 其衰减规律复 发现随 杂，
检测焊缝厚度的增大，用 ６Ｂ法测定缺陷时长度会出 ｄ 现一定偏差。 在对奥氏体不锈钢锻件进行超声检测中， 发现部件中单个夹杂物存在的机率较少， 一般常以 群 集形式出 现， 因此伤波形状有一定的 特征． 密集夹杂物的基本波形是由一系列高低不等、 疏密不均
和横波在超声波声速上的变化关系。可见，随着显微粒度的增大，纵波和横波的声速都将会降低。
＼ ０
朴
＼
念
Ｏ
桑
圳 被 侧 添
＼
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到 板 俐
、
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＼
６ １ ０ ０ ０
０
６ ９ ２ １ ０ １０平均粒度 １ ０ ０ １ ０ ５ ８ １ ｍ
１０ ８ 平均粒度ｕ ４ １０ ｍ
件的使用条件来控制。
超声波声速是超声检测中一个最敏感的参数。在对奥氏 体不锈钢锻件、焊缝进行超声检测时， 表明超声波声速会随着部件显微粒度的减少而降低， 同时， 由晶粒散射引起的衰减和声速的变化发 现横波比 纵波更加强烈。 图１ 分别表示的是有关资料中介绍ＡＳ １ 型不锈钢粒度范围在６－１ ｕ 纵波 和图２ Ｉ ３６ Ｉ ０ ７ ｍ时， ０
奥氏体不锈钢超声检测实践与体会
胡志江 江苏利港电力有限公司 （ 江苏 江阴 ２４４ ） １４４
【 要】 摘 结合工作实 践和相关 理论， 对照有关 标准， 对奥氏 锈钢部件和焊缝的 体不 超声波 探伤，
进行思考分析，并提出个人意见，以 抛砖引玉。 【 关键词】标准；实践；奥氏 体；不锈钢；超声检测；分析
排除，就会在钢锭中产生夹杂物缺陷。
钢锭中存在的夹杂物缺陷， 在以 后的锻造成型过程中，由 于锻锤冲击力的作用， 会被压扁、 拉
长和击碎。如果锻比充分， 可以击碎细化。 如果锻比不足，则可能以较小的、较密集的形式沿金属
流线方向 分布于锻件之中， 形成锻件内部特有的缺陷。 锻件中密集夹杂物缺陷的存在， 主要是破坏 了金属的连续状态， 使材料的强度和冲击韧性降低， 并能使局部范围应力集中， 极易形成有缺口 效 应的裂纹。这种缺陷是不允许存在的。 对于奥氏体不锈钢铸件、 锻件和经过较大冷变形后的部件， 一般制造厂应该进行固溶处理， 以 便达到良 好的组织结构和晶粒度， 使本钢种起到较长时期的耐腐蚀性能。目 前，由 于许多制造厂家 在生产工艺上或技术管理上存在不规范的操作， 订货商也没有提出强制性的要求， 我们在对到厂的 实际产品进行检测时， 经常会发现制造厂家没有对部件进行最终固溶处理， 部件存有很大磁性、 硬 度不均匀、 晶粒度粗大等情况。 这些不但会破坏部件耐腐蚀性能， 影响使用寿命， 主要还会直接影 响到超声检测时对缺陷的检出效果。 在对奥氏体不锈钢堆焊熔敷层进行超声检测时， 常发现的缺陷有未贴合和气孔类， 如果焊接工 艺不当 或者部件形状比 较复杂，也会发现堆焊层中有裂纹存在。
Ａ ｓ ａｔ Ｃ ｍ ｉｎ ｔ ｗ ｒｎ ｐ ｃｃ ａｄ ｔｅ ｒｓｒｅｔｒａｖ ｓｎａ ｓ ｉ ｏｅ ｂｔ ｃ ｏ ｂ ｉ ｈ ｏ ｉ ｒ ｔｅ ｒａｖ ｔ ｏｅ ｅ ｒ ｅｔｅ ｄｒ ｔｔｎ ｖｒ ｒ ： ｎ ｇ ｋ ｇ ｉ ｎ ｅ ｉ ｈ ｉ， ｏ ｉ ｔ ｄ ｏ ｋ ｅ ａ ｌ ｅ ｆ ｌ ａ ｈ ａｄ ａｅ ａ ｓ ｏ ｔ ｕ ａ ｎ ｄｔ ｔｎ ａｓｎｉ ｓｉｅ ｓｅ ｐｒ ａｄ ｌｎ， ｎ ｍ ｋ ａ ｌ ｉ ｆ ｌ ｓ ｉ ｅ ｃｏ ｔ ｕ ｅｉ ｔｎ ｓ ｔ ｌ ｔ ｎ ｗ ｄ ｇ ｎ ｙ ｓ ｈ ｔ ｏ ｃ ｅｉ ｏ ｔ ｔ ａ ｌｓ ｅ ｒ ｃ ｅ ａｓ ｅｉ
的本身内在质量和焊接质量进行检测，值得从事无损检测人员在工作中多多实践和进行经验交流。
存在缺陷和问题分析
目 前，电 厂发电 设备中 广泛在用的奥氏 体不锈 钢有Ｃｌ ｉ Ｃｌ ｉ ｉ Ｔ３４ ， ４Ｈ ｒ Ｎ９ ｒ Ｎ９ ， ０Ｈ Ｔ３７ ， ８ ， ８ Ｔ Ｐ Ｐ
。３ １．
Ｔ ３６ Ｐ１ Ｈ和铸钢类等系列不锈钢种。这类普通奥氏体不锈钢固有的晶粒组织都比较粗大，会给超声 声波造成很大的衰减。 同时， 由于热膨胀系数大、 导热性能性， 在焊接中易出现再热裂纹和热裂纹。 奥氏 体不锈钢阀体、 法兰、 泵轴等锻制部件质量的好坏主要取决于所选用锻件质量的优劣。 任 何金属材料内部有缺陷存在都是客观的， 尤其我国 现有的金属冶炼技术、 设备水平还不高， 导致在 钢锭中就留上了一些不应有的缺陷。 最常见的是各种氧化物和外来夹杂物在浇铸过程中不能 顺利的
的固溶处理。
（） ３ 在超声检测时，一般在用人工平底孔试块校准好仪器后， 应再将仪器灵敏度提高数个分 贝 值，以 保证此类夹杂缺陷的检出，这是因为夹杂物的表面远不及人工孔表面平整光滑。 （）奥氏体不锈钢锻制件的超声波检验应在热处理以后进行， ４ 但在钻孔、加工键槽、斜度、
沟槽或加工到最终形状之前进行。这样，有便于对缺陷的检测和及早发现，并减少机加工的成本。 （）在进行材料或缺陷的评定时，特别是在高灵敏度下进行检验时，粗大品粒的奥氏体材料 ５ 经常会出现扫描噪声。 因此， 仔细推敲可以记录和可以放弃的指示信号，以决定它们是由缺陷所引
增多，信噪声比降低。
通过实践证明， 在对奥氏体不锈钢焊缝进行超声检测时， 声束入射方向与晶轴的夹角对探伤结 果有较大影响。 因此， 在检测前能初步确定被探焊缝部位的晶轴方向， 再选择不同的声束入射方向，
．３ ２．
通过不同部位的声能衰减、散射大小来进行比较，有利于帮助达到检测的目 的。 在对奥氏体不锈钢焊缝超声波探伤选用探头时， 一般以 纵波粗晶探头为主。 另外， 根据工件的 厚度或内孔直径的大小可选用合适的小角度斜入射纵波探头， 这样， 信噪声比会得到提高， 晶粒与 晶界之间引起的散射和衰减、草状回波等有明显下降，可提高检出 缺陷的能力。
奥氏体不锈钢焊缝金相组织为奥氏体十 铁素体， 结构为树枝状纤维柱状结晶， 其晶粒直径粗大，
平均可达 ０ －０ ｍ ，柱状结晶长度有时可达几个毫米。在Ｄ Ｉ８９ ０４《 ． ．ｍ １ ５ Ｌ ６－ ０ 火力发电厂焊接技术 Ｔ ２ 规程》中，第 ５ ．条款规定：奥氏体不锈钢的管子，采用奥氏 ．５ ４ 体材料焊接，其焊接接头不推荐进
ｌ ｅ ｏ ｏ ｉ ｔ ｔ Ｔ ｅ ｃｃ ａｄ ｅ ｎ ｅｏ ｕｔａ ｉ ｄ ｔｃｉｎ ａ ｓｅ ｉｃ ｉｌｓ ｓｅｌ ｈ ｐａｔ ｅ ｅｐ ｎｅ ｃ ｆ ｒ ｓｎｃ ｅｔ ｔ ｕ ｔｎｔ ｓａｎｅｓ ｅ ｒ ｉ ｎ ｘ
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行热处理。这样，给实际的超声检测评判，带来了较大难度。
３ 超声波检测分析
由于奥氏体不锈钢焊缝存在上述特点， 在对该类焊缝进行超声检测时会发现超声波能量具有严 重的散吸收和衰减。 当入射声束的方向 选择不当， 就会在示波屏上产生杂乱无章的晶界、 晶间反射，
形成草状回波，使信噪比降低。
在实践中发现， 超声束沿着平行结晶方向 当 传播时， 纤维束可能具有导波管作用， 声能衰减较 小，声束穿透能量大，信噪比高，荧光屏上草状回波也小；当超声波垂直于结晶晶 轴方向 传播时， 由于声束穿过了多个晶粒和晶界及各种取向的柱状晶粒， 这时声束在晶粒和晶界之间可能 产生了 随 机散射， 声波的能量被散射吸收， 导致超声波束的偏移和扭曲 现象， 衰减增大， 荧光屏上草状回波
（）奥氏体不锈钢锻制件或铸件， １ 特别是高温用奥氏体不锈钢部件，用户应要求制造厂家进 行固溶处理后交货。 对经过焊接修理的奥氏体不锈钢部件在条件可能的情况下， 应尽可能给予焊后
固溶化热处理。
（）奥氏体不锈钢冷变形能力较好， ２ 但冷作硬化能力很强，当 冷加工工序变形量大时，建议 插入中间固溶处理。 美国燃烧工程公司规定锅炉用冷拔钢管在进行任何加工以前， 应进行 １ ０ ００ ６Ｃ 左右保温 １－３ｍｎ ５ ０ ｉ的固溶处理； 全部焊接和成形工序完成后， 应进行 １ ０ １ ℃左右至少保温 １ｍｎ ０ ５ｉ
１ 前言
在发电 厂的运行设备中， 奥氏体不锈钢管及奥氏体不锈钢部件， 包括弯头、 三通、 异径管、 阀 「、 １ 法兰、 泵轴、 轴套、耐磨件等应用较为普遍， 这些部件既有冷、 热拉成型的， 也有整体铸造或 锻压成型的，其中大部分连接需要进行对接焊接、Ｔ 型焊接或插入焊接。 电厂设备在检修时经常会发现某些部件出 现了开裂、 磨损等情况， 为了不使缺陷扩大并使部件 能继续使用， 通常采用局部挖除缺陷 后再焊接的修复办法。 焊接材料常选用奥氏体不锈钢系列焊丝