GH4145合金螺栓的超声波检测
螺栓超声波测轴力原理
螺栓超声波测轴力原理
螺栓是机械设备中常用的紧固件，其紧固力对于机械设备的安全运行至关重要。
因此，对于螺栓的轴力进行准确的测量是非常必要的。
而超声波测量技术是一种非常有效的测量方法，可以用于测量螺栓的轴力。
超声波测量技术是利用超声波在物质中传播的特性来测量物质的性质和状态的一种技术。
在螺栓超声波测轴力中，超声波被用来测量螺栓的轴向应力。
当螺栓受到外力作用时，会产生轴向应力，这种应力会导致螺栓的长度发生微小的变化。
超声波可以探测到这种微小的变化，从而测量出螺栓的轴向应力。
超声波测量螺栓轴力的原理是利用超声波在物质中传播的速度与物质的密度和弹性模量有关的特性。
当超声波通过螺栓时，会受到螺栓的弹性变形的影响，从而导致超声波传播速度的变化。
通过测量超声波传播速度的变化，可以计算出螺栓的轴向应力。
超声波测量螺栓轴力的具体步骤如下：
1. 在螺栓上安装超声波传感器，将超声波传感器固定在螺栓的两端。
2. 发送超声波信号，让超声波从一个传感器传到另一个传感器。
3. 测量超声波传播时间，计算出超声波传播速度。
4. 根据超声波传播速度的变化，计算出螺栓的轴向应力。
超声波测量螺栓轴力的优点是非常明显的。
首先，它是一种非接触式的测量方法，不会对螺栓造成任何损伤。
其次，它可以在不拆卸螺栓的情况下进行测量，非常方便。
最后，它的测量精度非常高，可以达到很高的精度要求。
螺栓超声波测轴力是一种非常有效的测量方法，可以用于测量螺栓的轴向应力。
它的优点是非常明显的，可以为机械设备的安全运行提供保障。
螺栓超声波检测作业指导书
1作业任务1.1工程概况华电芜湖电厂二期项目厂址位于芜湖市三山区下团洲，东北距芜湖市约23km，东面距芜铜公路约6.7km，厂址西侧为长江，厂址东北侧为规划的芜湖船舶工业园区。
电厂总体规划按照2×660MW+2×1000MW级机组进行规划，本期建设2×1000MW超超临界国产燃煤发电机组，同时配套建设脱硫、脱硝装置。
其中3号机组先行建设。
华电芜湖电厂二期1×1000MW机组为新一代高效一次再热超超临界机组，锅炉为超超临界参数变压运行直流炉、单炉膛、双切圆燃烧、一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构；锅炉采用露天布置、π型布置。
本公司承担该工程#3机组本体安装的金属检测任务。
本期工程计划2018年02月28日3号机组投产发电。
1.2作业项目范围及工作量本工程超声波检测作业范围为压力容器、压力管道的原材料、零部件、焊缝和汽轮机高温紧固螺栓，相应需要进行超声波检测的钢结构焊缝等（具体情况视现场及合同情况），其抽检比例首先按华电芜湖电厂二期1×1000MW机组工程施工合同执行，合同中没有明确规定的按相关电力行业标准、规程、规范执行。
由于施工图纸未到具体工作量不方便统计。
1.4 工期要求以现场施工进度及相关方委托时间为准。
当天施焊的焊缝力争24小时之内检测完成并将检测信息反馈给委托方，确保各项施工工期的顺利完成。
2编写依据《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》GB/T11345-2013《高温紧固螺栓超声波检验技术导则》DL/T694-2012《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2012《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21-2016《工程建设标准强制性条文》2011版（电力工程部分）《电力建设安全健康与环境管理工作规定》(国电电源[2002]49号)《锅炉安全技术监察规程》TSG G0001-2012《电力建设施工质量验收及评价规程》 DL/T5210-20103作业准备和条件3.1 技术准备根据所用超声探伤仪和探头的测试系统性能，并在探伤各种材质规格的对接焊缝之前确定相对应的探伤工艺（操作指导书）（见附录B）。
周健敏-螺栓超声波检测
五、检测扫查与与缺陷评定
2 缺陷判定
a 横波探伤时丝扣部位裂纹的识别 当螺栓某个丝扣部位出现裂纹时，其后邻近的第一个丝扣 反射波被裂纹遮挡。当裂纹较大时，第二、第三个丝扣波也将 被遮挡。如发现缺陷的反射波幅与其后的第一丝扣反射波幅只 差大于或等于6db,且指示长度大于或等于10mm时，即可判定为 裂纹，见图。
三.仪器、试块、探头和耦合剂的选择
4.耦合剂的选用 ①对工件表面和探头表面有足够浸润性，并既有流动性， 又有附着力强，且易清洗。 ②声阻抗大，应尽量和被检工件接近。 ③对人体无害，对工件无腐蚀作用。 ④来源广，价格低廉。 ⑤性能稳定。
由表中可知甘油耦合性能最好，
四、仪器与灵敏度调整
• 1 扫描线比例调整 • a 小角度纵波斜探头检测方法和横波斜探头检测方法 用LS-1、LS-2试块或试件进行调整，扫描线比例应使仪器 显示屏显示出最大检测深度； • b.纵波直探头检测方法 以工件厚度声程为基准调节，一般将工件二次底波调在10 格，一次底波调在第5格。 也可按扫描线1：n的比例调节。 2.检测灵敏度调整 a 小角度纵波斜探头检测方法用LS-1、LS-2试块进行调整按 下表进行，也可以将螺栓丝扣反射波最高波调整到60%一般K值选用1.5~1.7，频率为5MHz，晶片尺寸为8*12mm， 对于直径Φ100mm螺栓宜选用频率为2.5MHz探头 对螺栓管个部位进行检测时小角度纵波斜探头检测方法选择 折射角βL2.0°~8.5°探头，横波斜探头检测方法选择K值选用 1.0~2.0探头。
三.仪器、试块、探头和耦合剂的选择
五、检测扫查与与缺陷评定
• 1 扫查方式 • a 小角度纵波斜探头检测方法扫查 • 两端为平面的刚性无中心孔螺栓和柔性无中心孔螺栓检测扫查 方式
超声波检测：大型高温紧固螺栓的超声波检验应用说明
高温紧固螺栓超声波检验应用背景：高温紧固螺栓是火力发电厂热动力设备的重要部件，其安装拧紧、拆卸和更换都有严格的操作规程。
在长期的运行中,由于高温及高应力的作用 , 螺栓材料易产生热脆、蠕变、疲劳及应力腐蚀 ;由于安装中预紧力过高及不慎烧伤中心孔等原因 , 螺栓材料易产生裂纹。
高温紧固螺栓断口图片来源：《25Cr2MoV 钢高温螺栓断裂分析》发电厂中的汽轮机汽缸、调速气门、主汽门等紧固螺栓曾发生过断裂 ,严重危及设备的安全 ,因此 ,加强对高温紧固螺栓的有效检验极为重要。
本文主要介绍DL/T694-2012《高温紧固螺栓超声波检测技术导则》中小角度纵波检测法在≥M32高温低合金钢螺栓检验中的应用。
检测前准备:检测前仪器、探头、试块肯定都要符合相关要求，这里不详细讲述了。
这里建议耦合剂使用甘油，检测效果很好。
螺栓超声检测前应查阅被检螺栓的相关资料，主要包括：1.螺栓的名称、规格、材质及螺栓结构形式等；2.大修时螺栓的检测资料。
这很重要，材质影响探头具体的选择，声速的修正；规格和结构形式影响假信号的判别，探头具体的选择和画1：1声束图。
检测方法的选择上面我们看到DL/T694 -2012《高温紧固螺栓超声波检测技术导则》有多种检测方法，如何选择检测方法，或者说什么结构形式的螺栓可以用小角度纵波检测法。
下面是选择原则。
1.螺栓两端均为平面，或一端为平面，另一端具有不小于5mm宽度的平面时，可采用小角度纵波法或纵波直探头法。
2.螺栓端面无法放置小角度纵波斜探头或直探头时，应采用横波法检测。
3.当无法采用小角度纵波法、纵波直探头法和横波法检测时，可用爬波法检测。
爬波法检测灵敏度与螺栓螺纹和光杆面高度差有关，宜适用于高度差不大于1mm的柔性螺栓。
4.当用一种检测方法无法作出正确判定时，应用其他方法进行验证。
小角度纵波检测范围1.用于检测无中心孔刚性螺栓本侧和对侧，无中心孔柔性螺栓本侧面。
注：螺栓刚性和柔性通过螺栓密贴工况下到设计负荷转过的转角判断。
钢结构高强螺栓检测报告
钢结构高强螺栓检测报告
一、检测背景
钢结构在建筑、桥梁等领域中被广泛应用，螺栓作为连接钢结构的重要元件，其性能直接关系到整个结构的稳定性和安全性。
为了确保螺栓的质量和可靠性，本次进行钢结构高强螺栓的检测。
二、检测方法
1.目视检查：通过目视观察螺栓外观和表面是否存在明显缺陷，如疲
劳裂纹、变形等。
2.尺寸测量：利用测量仪器准确测量螺栓的直径、长度等尺寸数据，
确保符合标准要求。
3.力学性能测试：应用万能试验机对螺栓进行拉伸、剪切等力学性能
测试，检测其耐力和强度。
4.超声波检测：利用超声波技术探测螺栓内部是否存在异物或腐蚀。
三、检测结果
1.外观检查：所检螺栓外观整体平整光滑，无裂纹和明显变形。
2.尺寸测量：螺栓直径和长度数据符合标准要求，尺寸稳定。
3.力学性能测试：在拉伸、剪切等力学性能测试中，螺栓均达到预期的
承载能力，耐力和强度良好。
4.超声波检测：未发现螺栓内部存在异物或腐蚀情况。
四、结论
经过全面检测，钢结构高强螺栓质量良好，符合使用要求。
建议在安装和使用过程中，严格遵守规范，保持螺栓的完好状态，以确保结构的稳定性和安全性。
五、备注
如有进一步技术需求或疑问，请咨询相关专业技术人员，以确保螺栓的正确使用和维护。
以上为本次钢结构高强螺栓检测报告内容，如有需要，欢迎随时联系。
高温紧固螺栓超声波检验技术及应用
高温紧固螺栓超声波检验技术及应用发布时间：2022-02-16T02:02:38.382Z 来源：《科技新时代》2021年12期作者：林森、李士昌[导读] 高温紧固螺栓是火力发电厂热动力设备的重要部件。
发电厂中的汽轮机汽缸、调速气门、主汽门等紧固螺栓曾发生过断裂，严重危及设备的安全，因此，加强对高温紧固螺栓的有效检验甚为重要。
中国电建集团核电工程有限公司山东省济南市 250100摘要：针对火力发电厂高温紧固螺栓超声波检验的特点，介绍了采用小角度纵波探伤法辅以横波探伤法的综合检验工艺，总结了在实际探伤工作中的经验，以实现对工作温度大于400°，直径大于等于M32的高温螺栓的有效检验。
关键词：高温紧固螺栓；超声波检验；横波探伤法引言高温紧固螺栓是火力发电厂热动力设备的重要部件。
发电厂中的汽轮机汽缸、调速气门、主汽门等紧固螺栓曾发生过断裂，严重危及设备的安全，因此，加强对高温紧固螺栓的有效检验甚为重要。
本文介绍小角度纵波斜探头、横波斜探头探伤法，的综合工艺及其在≥M32高温螺栓检验中的应用。
1 仪器、探头和试块1．1 仪器(1)采用A型脉冲反射式超声波探伤仪。
(2)探伤仪的性能指标和测试方法应符合JB／T10061-1999(A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件)及JB／T 9214-1999(A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法)规定的相应条款。
1．2 探头(1)主要采用小角度纵波斜探头和横波斜探头，直探头可以作为一种辅助检测手段予以应用。
(2)探头基本性能按JB／T 10062-1999的规定进行测定。
(3)对斜探头声束水平偏离角和双峰的要求：将探头对准标准试块上被测棱边，当反射波幅最大时，探头中心线与被测棱边的夹角应在90°±2。
的范围内，且主声束在入射平面内不应有明显的双峰或多峰。
(4)探头的选择1)纵波斜探头的选择：纵波斜探头适用于刚性无中心孔螺栓本侧与对侧、柔性无中 D：fL螺栓本侧、长度符合表1规定的柔性无中心孔螺栓对侧和柔性有中心孔螺栓的本侧探伤。
螺栓超声波检测标准
螺栓超声波检测标准
螺栓超声波检测是常用的无损检测方法之一，其原理是利用超声波遇到障碍时的反射和折射现象来判断缺陷的大小和位置。
以下是螺栓超声波检测的步骤和标准：
1. 检测前准备：确保螺栓表面清洁，无油污、锈蚀等影响检测结果的因素。
2. 确定检测参数：根据螺栓规格和检测要求，选择合适的超声波探头、频率和耦合剂等参数。
3. 检测操作：将超声波探头放置在螺栓表面，调整探头位置和角度，使超声波束垂直于螺栓轴线方向，然后进行扫描。
4. 缺陷识别：根据超声波仪器荧屏上显示的波形和波幅大小，判断是否存在缺陷。
常见的缺陷包括裂纹、气孔、夹杂等。
5. 记录与报告：对检测结果进行记录和整理，编写检测报告，包括检测人员、检测日期、螺栓规格、检测参数、缺陷描述及处理建议等信息。
对于螺栓超声波检测的标准，不同的国家和地区可能有不同的标准。
例如，在欧洲，常用的标准是EN 《金属材料无损检测超声检测》。
在国内，常
用的标准是GB/T 《无损检测超声检测螺栓、螺钉和螺柱的超声检测方法》。
需要注意的是，对于不同类型的螺栓和不同的应用场景，可能需要采用不同的检测方法和标准。
因此，在实际应用中，应根据具体情况选择合适的检测方法和标准。
核电厂主螺栓超声自动检测技术研究与实现
核电厂主螺栓超声自动检测技术研究与实现发表时间：2016-01-15T15:30:36.097Z 来源：《工程建设标准化》2015年9月供稿作者：冀亮亮[导读] 中国核工业华兴建设有限公司，江苏，阳江为了保证检测精度，确保核电厂的稳定运行，有必要进一步探讨核电厂反应堆压力容器主螺栓超声自动检测技术研究与实现。
冀亮亮（中国核工业华兴建设有限公司，江苏，阳江，529941）【摘要】核电厂反应堆压力容器主螺栓容易产生损伤，如果不能及时发现，将会给核电厂的稳定运行带来隐患，对此本文分析核电厂反应堆压力容器主螺栓超声自动检测技术的研究与实现，希望对相关工作有所帮助。
【关键词】核电厂；超声检测；反应堆压力容器；主螺栓反应堆压力容器主螺栓是核电厂中的易损部件之一，一旦反应堆压力容器主螺栓出现问题，会对核电厂的稳定运行产生很大影响，因此一定要做好反应堆压力容器主螺栓的检测工作。
在传统的检测工作中，通常是采用手动检测方式，由于反应堆压力容器主螺栓是在高放射性的环境中作业，因此手动检测只能在制造阶段进行，而且手动检测的速度较慢，精度较差，随着科学技术的不断进步，目前超声自动检测技术已经应用于核电厂反应堆压力容器主螺栓检测工作中，为了保证检测精度，确保核电厂的稳定运行，有必要进一步探讨核电厂反应堆压力容器主螺栓超声自动检测技术研究与实现。
1．超声自动检测设备的组成核电厂反应堆压力容器主螺栓超声自动检测设备主要是由超声探头、主控单元、供水部分、超声检测数据采集部分、数据分析部分、机械装置、夹具构成，此类自动检测设备可以对国内的多种反应堆压力容器主螺栓进行检测，能够达到RSE-M以及ASME标准，自动化水平较高，具有事故报警、运动控制、系统故障诊断、自动供水调节、水位调节等功能。
1.1 机械装置本体机械装置主要包括超声检测组件、基础框架、供水部件、底座、电机平台组件、抱紧装置组件、承重托盘组件等等，其中基础框架组件和底座负责支撑被检主螺栓以及整个机械装置；电机平台组件负责为超声检测系统提供原动力，电机平台组件中采用了主动同步带轮，此种传动方式具有良好的平稳性；承重托盘组件与供水部分相互连接，检测时可以提供水耦合剂，检测完成后可以将水耦合剂排出，检测过程中被检主螺栓放置于承重托盘组件上，在被动轮的带动下，可以使托盘旋转，能够无级调速；抱紧装置组件能够保证被检主螺栓位于托盘中心，防止旋转过程中被检主螺栓发生倾覆；超声检测组件中具有无刷电机，利用齿条齿轮可以实现传动，最终完成检测任务。
螺栓超声波检测方法
螺栓超声波检测方法
嘿，大家好呀！我是一个小小的螺栓，今天来给大家讲讲怎么用超声波来检测我哦！
首先呢，要有一个神奇的超声波检测仪。
这个检测仪就像一个小魔法师，能发现我的秘密呢。
然后呀，把检测仪打开，它会发出一种很特别的声音，有点像小蜜蜂在嗡嗡叫。
接着，把检测仪的探头轻轻地放在我身上。
探头就像一个小侦探，在我身上这里听听，那里听听。
如果我身体里面有不好的地方，比如有裂缝或者杂质，检测仪就会发出不一样的声音。
有时候，那个声音会变得尖尖的，就好像小鸟在叫。
这就说明我可能有点问题啦。
检测的人就会更加仔细地检查我。
他们会换个地方再听听，看看问题到底在哪里。
如果发现我真的有裂缝，那我可能就不能用了，要被换掉哦。
如果检测仪一直发出平稳的声音，那就说明我很健康，可以继续工作。
嘿，你们知道吗？我觉得超声波检测可神奇啦！它能让人们知道我是不是好好的，这样就能保证大家的安全啦。
大家快来了解一下超声波检测螺栓的方法吧！。
螺栓轴向应力的超声波测量
螺栓轴向应力的超声波测量王路①季献武张道钢扬启璋上海医疗器械高等专科学校（上海200093）华东电力试验研究院（上海200433）河北电力试验研究所（石家庄050021）北京电力科学研究院（北京100045）一些设备上的关键螺栓安装或紧固时，人们希望能直接准确地控制螺栓的轴向应力，以保证其工作的可靠性，这点对电力设备尤其具有重要的意义。
用超声波技术研制成功了一种可直接测量螺栓轴向应力的螺栓轴向应力仪，该仪器可广泛应用于关键设备的紧固测试，进而精确地控制螺栓轴向应力。
对用超声波技术测量螺栓轴向应力的基本原理进行了介绍，并给出了超声波螺栓轴向应力仪应用实例。
螺栓轴向应力直接测量超声波技术螺栓作为一种紧固件广泛应用于大型机械设备、发电机组、桥梁及航空航天器件。
目前人们通常使用力矩板手安装螺栓，由扭矩推算出螺栓的轴向应力，但这种方法间接得到的轴向力并不可靠，且力矩板手本身需要定期由较复杂的设备检验、校准。
即便如此，实际工作中众多的影响因素还使得扭矩与螺栓的轴向应力不能一一对应。
许多情况下，安装者用大锤凭经验击打板手对螺栓实施紧固，很不准确。
因此迫切需要发展一种无损、快速有效的、能直接测量螺栓紧固应力的新手段。
超声波是一种有效的工业测量用物理量，用超声波可探测构件内部的损伤及组织结构，还能测量流量、温度、厚度及应力等。
有关超声波测应力的方法早就有人提出，这种方法的优点是以被测对象自身为敏感元件，能够探测构件内部的应力。
超声波测螺栓轴向紧固应力是一种研究较久且有一定成效的技术，它是超声波测量应力研究领域里最有希望得到工业性广泛应用的技术手段。
以前人们较多在理论上对声速与应力关系进行研究探索，而对工程上的狈赋方法、手段、仪器的实现及实际使用中存在的问题研究得较少，这使得超声波测螺栓紧固应力手段没能在工程上推广。
本文作者用超声测量螺栓轴向紧固应力的研究工作，给出了若干螺栓材料的紧固力与超声波的关系，分析了实际应用中可能出现的误差因素，并对电站用螺栓进行了的超声波测螺栓紧固应力（一种拉伸应力）工作中，超声波传播方向与应力方向一致（忽略螺栓扭转应力的影响），这时纵波声速（以下简称声速）与应力的近似关系为：①注：参加工作的还有沈金坤。
钢结构工程中高强度螺栓轴向应力的超声测量技术
钢结构工程中高强度螺栓轴向应力的超声测量技术作者：孙新亚胡锦东谢朝阳来源：《科技风》2019年第36期摘;要：近些年来，随着我国经济和社会的快速发展，各种基础工程项目得以大量兴建，其中钢结构工程是非常重要的内容，被广泛用于桥梁等建设领域。
之所以会选择钢结构作为工程的主体部分，其最主要的原因就是这些钢结构工程在实际应用中所表现出来的坚韧性特点，这是其他工程项目所不具备的优势。
关键词：轴向应力检测;超声波;高强度螺栓钢结构工程是当前工程建设中的一个重点方向，其对于部件质量和施工质量有着非常严格的要求，因此，相关的检测技术成为施工方高度重视的关键，如果检测失误，极有可能造成施工过程中和交工使用中的各种故障和安全问题，后果不堪设想。
1;钢结构工程中高强度螺栓超声波测量技术概述钢结构工程对于安全性和可靠性有着非常严格的要求，在实际的施工过程中，需要根据具体的工程需要对用于连接功能的高强度螺栓的受力情况进行严格的控制，一些关键性的工程项目甚至还需要通过单独的在线方式进行实时工作应力的监测。
就目前的技术条件而言，对高强度螺栓的工作预紧力无法进行直接的测量，只能利用拧紧螺栓过程中移动的转矩情况进行控制。
但因为不同的螺栓在其螺纹面等处的接触摩擦系数存在一定的离散性，这也必然会造成转矩的离散，因此，哪怕是旋转转矩完全一致，其在轴向应力上也难以保证达到同样的紧固程度。
基于上述的事实，采用超声波检测技术在该施工领域有着非常充分的运用，并以稳定精确的表现获得施工方的高度認同。
超声波检测技术的应用机理源于声弹性原理，根据螺栓工作中的轴向应力和进行施工前后对比的超声波所用时间差之间的关联性，并充分结合该高强度螺栓的材料及厚度等参数，进行螺栓轴向应力的系统检测。
该方法可以克服螺栓厚度导致的离散问题和温差变化形成的误差问题，进而可以高标准完成测量任务，使得检测应力精度得到最大程度的保障。
2;钢结构工程中高强度螺栓轴向应力的超声测量技术钢结构工程的所有固定作业几乎都是通过高强度螺栓进行充分连接，利用将螺母拧紧确保螺杆形成足够的预应力，进而压紧各钢构部件，通过各构件间形成的强大摩擦力共同形成载荷能力。
镍基合金螺栓超声检测的典型案例
镍基合金螺栓超声检测的典型案例曹云峰;花喜阳;田尉建;赵福刚【摘要】Four kinds of common nickel-based alloy ultrasonic testing case was introduced.According to the geometric size of bolt,the grainsize,velocity of sound change etc,it was concluded that the method of ultrasonic testing can be used to detect the crack defects in different parts of the bolt,and it could guide the ultrasonic testing of nickel-based alloy bolt.%介绍了四种常见的镍基合金螺栓超声波检测的现场案例，根据螺栓的几何尺寸、晶粒度大小、声速变化等具体情况，总结出选用具体超声检测工艺方法的依据，以确保有效检出螺栓不同部位的裂纹缺陷，对镍基合金螺栓超声波检测具有借鉴意义。
【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2016(038)011【总页数】4页(P79-82)【关键词】镍基合金螺栓;超声波检测;裂纹【作者】曹云峰;花喜阳;田尉建;赵福刚【作者单位】徐州电力试验中心，徐州 221009;徐州电力试验中心，徐州 221009;徐州电力试验中心，徐州 221009;徐州电力试验中心，徐州 221009【正文语种】中文【中图分类】TG115.28目前我国火电超超临界机组单机容量已达到600 MW～1 000 MW，机组参数如温度和压力有很大的提高。
因此一批耐高温、高强度、高合金材料(一般指合金元素质量百分数在10%以上的材料)螺栓如InconelAlloy 783、GH4169、 GH4145、R-26被大量使用，这些螺栓在国内使用时间较短，运行中已经发生了如汽缸螺栓、汽轮机中压主汽门、中调门螺栓断裂等问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实践经验
无损检测
2006年第28卷第11期
GH4145合金螺栓的超声波检测
魏东斌,刘鸣娟
(江西省电力试验研究院,南昌 330006)
Ultrasonic Testing of GH4145Alloys Bolt
WEI Dong -bin,LIU Ming -juan
(Jiangx i P rov ince Elect ric P ow er T est and Research Institute,N anchang 330006,China)
中图分类号:T G 115.28 文献标识码:B 文章编号:1000-6656(2006)11-0611-02 某电厂四台300MW 汽轮机的高压内缸、中压
内缸、高压静叶持环、中压静叶持环紧固螺栓使用了GH 4145合金。
经过一个大修周期4a(年)后,四台机组共发现40多个GH 4145合金螺栓断裂。
螺栓的断裂位置包括螺纹与螺杆圆弧过渡处(图1中1处)、定位凸台(图1中2处)及定位凸台与螺杆的圆弧过渡处(图1中3处)。
同时经宏观检查,有14个螺栓表面发现裂纹,裂纹出现的位置与螺栓断裂的位置基本一致,有个别螺栓裂纹出现在离螺纹与螺杆圆弧过渡处100m m 范围内的螺杆上。
裂纹都是横向的,与螺栓轴线垂直,裂纹均源自螺栓外表面,向内部和两侧扩展。
图1
为了进一步检测螺栓裂纹,按电力行业标准DL/T 694)1999《高温紧固螺栓超声波检验技术导则》的规定,应采用小角度纵波斜探头或横波斜探头检测螺栓裂纹。
但在实际检测中发现,GH 4145合金螺栓晶粒粗大
[1]
,散射衰减严重,草状杂波完全湮
没信号波,无法检测。
为此,采用低频、窄脉冲、双晶
爬波探头对GH 4145合金螺栓进行超声波检测。
收稿日期:2005-10-19
作者简介:魏东斌(1975-),男,工程师,从事电站锅炉及压力容器检验工作。
1 检测工艺的研究
1.1 检测探头的研制
为减少粗晶材料中的散射衰减,采用1.5MH z 、窄脉冲、双晶爬波探头进行检测。
低频爬波波长大,能减少散射衰减,显著降低草状杂波;双晶探头可减少粗晶材料中的直接后向散射,提高信噪比;所用窄脉冲探头的脉冲宽度约一个半周期,在粗晶材料中使用窄脉冲探头也可提高信噪比。
GH 4145合金螺栓的螺纹直径一般在M33~120m m 之间,检测时,探头放在螺杆上,为了减小探头的宽度,保证与探测面的良好耦合,采用串排型爬波探头,晶片尺寸为6m m @8mm ,在检测时,对探头进行修磨,使与弧形表面吻合。
为了提高对表面裂纹的检测能力,要合理地选择入射角、频率和晶片尺寸
[2]。
如前所述,为减少散
射衰减、提高信噪比,及保证与探测面的良好耦合,采用了检测频率为1.5M H z 、晶片尺寸为6mm @8mm 的探头。
因此,获得较高的表面裂纹检测灵敏度主要通过选择合适的入射角来实现。
当采用27.6b 的入射角探头检测时,可以轻易地发现深度为1mm 的模拟裂纹,但在下面所述的模拟裂纹试块上试验时,只能检测到深度\5m m 的模拟裂纹,主要是因为GH 4145合金螺栓的声速<5900m/s,导致爬波最大折射角变小,对小裂纹的检测能力降低。
由于该螺栓晶粒粗大,衰减严重,声速测量困难,所以分别用入射角为28b ,28.5b ,29b ,29.5b ,30b ,30.5b 和31b 的探头在模拟裂纹试块上进行试验,寻找最
611
魏东斌等:GH 4145合金螺栓的超声波检测无损检测
2006年第28卷第11期
佳入射角。
通过比较,最终采用了30b 的入射角。
1.2 模拟裂纹试块的制作与检测结果
制作试块的材料直接利用已断裂报废的GH 4145螺栓(图1),利用线切割的方法,在螺杆上分别切割深度为0.5,1,3,5,7和9m m 深的线切槽,线切槽宽度为0.5mm 。
利用上述频率为1.5MH z 、晶片尺寸6m m @8m m 、入射角30b 的低频、窄脉冲、双晶爬波探头对模拟裂纹试块进行测试的结果如表1所示。
表1中波高是相对于无缺陷的草状杂波为0dB 而言。
表1 模拟裂纹试块上的检测结果
反射体波高/d B 试块1试块2反射体波高/dB 试块1试块20.5m m 切槽9.710.15mm 切槽15.315.01m m 切槽12.111.97mm 切槽15.2)3m m 切槽
14.3
13.8
9mm 切槽
15.8
)
1.3 检测过程
扫描速度的调整可在模拟试块上进行,将探头前沿与5m m 深线切槽对齐,反射波调整至示波屏的第2格,再将探头前沿移至与5m m 深线切槽相距20mm 处,将反射波调整至示波屏的第4格,即完成扫描速度的调整。
检测灵敏度的调整有两种方法,一是在被测螺栓上切割深度为0.5mm 的槽,找出0.5mm 切槽的最高波,调整至满屏刻度,即完成检测灵敏度的调整;另一种方法是,将被测螺栓的草状杂波调整至30%屏高,即完成检测灵敏度的调整。
检测前的表面处理可采用砂纸对探测面稍加打磨,去除表面的锈迹即可,螺栓表面致密的氧化层不应去除。
检测时,为保证与弧形表面良好耦合,应用细砂纸对探头进行修磨,修磨后探头与探测面的间隙应[1m m 。
同时,应采用甘油等粘稠的耦合剂。
扫查时,探头沿轴向前后移动,并同时沿周向移动一周,扫查的重点部位为上述容易断裂和产生裂纹的部位。
缺陷波高\0.5mm 深线切槽反射波或信噪比\10dB 且采用半波高法测得指示长度\10mm 的缺陷,判为裂纹。
2 实际检测验证
采用上述检测工艺对48个GH 4145螺栓进行检测,在13个螺栓上发现应判为裂纹的信号波。
对判为裂纹的部位进行了渗透检测,与超声波检测结果对比,结果吻合,裂纹的外弧长度最长110mm,最短12mm 。
由于渗透检测时,必须用角向磨光机将螺栓表面致密的氧化层清除,容易误伤螺纹,导致螺栓报废,所以没有对整个螺栓进行渗透检测,而仅对超声检测发现有缺陷的部位进行复测。
3 小结
采用频率1.5M H z 、晶片尺寸6mm @8mm 、入射角为30b 的低频、窄脉冲、双晶爬波探头检测GH 4145螺栓可靠性好、效率高、操作简单,能检测出当量深度\0.5m m 的裂纹。
参考文献:
[1] 赵英和.秦皇岛热电厂高温镍基合金螺栓断裂原因分
析[J].中国电力,1999,32(7):18-21.
[2] 贺潜源,刘德荣.爬波及其应用[J].无损探伤,1988,
(2):10-13.
(上接第609页)
3 结束语
我国的无损检测工作已与世界先进国家接轨,中国国家实验室认可委员会是与国际实验室认可组织互认的,国家实验室认可委员会在对实验室认可时要求实验室认真执行标准,对于标准已经表述很清楚的,检测人员理解标准要求并能够严格执行的,不必再另行编制检测工艺或检测工艺卡。
而目前实际工作中的探伤管理过于复杂化,有些已不切合实际,要简化程序、简化操作,不搞形式主义。
现有的检测标准已经写得非常清楚,检测人员完全可以按照标准进行操作,如果非要编制工艺的
话,对于常规检测件可以针对关键步骤和要求检测人员特别注意的地方编制通用检测工艺卡,对于较特殊或检测要求比较特别的工件,常规方法不能满足检测要求时,应编制专用检测工艺卡,以真正地解决检测问题,指导检测人员工作。
技术人员要将检测工艺卡的内容和要求向检测人员公布,使每个操作人员都要明白和理解工艺卡的要求、使用方法和注意事项,并能够认真做到。
在笔者单位上述检测工艺卡示例对一线检测人员起到了指导作用,相关技术人员也认为这样比较现实,能够指导检测人员规范操作。
以上是笔者对工艺卡的个人观点,希望能得到广大同行的共鸣,并在实际工作中能得以推广。
612。