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大口徑不銹鋼管分層缺陷的自動化超聲波檢測

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-10-15  瀏覽次數:11 選擇視力保護色:

[摘要]中華不銹鋼網進行報道:用長芯桿拉管時,是將不銹鋼管的坯料套在不固定的長芯桿上,芯桿和管坯一道通過拉伸模孔,拉出后再在特殊的

 中華不銹鋼網進行報道:用長芯桿拉管時,是將不銹鋼管的坯料套在不固定的長芯桿上,芯桿和管坯一道通過拉伸模孔,拉出后再在特殊的設備上進行脫管工作。此法用親生產中等尺寸的薄壁管,因為用其它方法時,常有被拉斷和拉扁的危險。用此法生產內徑精確的薄壁毛細管時,使用表面拋光的長鋼絲作為長芯桿。
  
  游動芯頭拉管法,可生產長度較大的細管;這時拉出的不銹鋼管繞在轉動的圓筒上,所謂盤管拉伸法,就是此法。
  
  用芯桿和芯頭拉伸時,被拉不銹鋼管的坯料不但內外徑減小而且壁部變薄,內外表面質量也較高。
  
  不用芯頭的拉管叫空拉管;這時不銹鋼管內外徑減小但壁厚不變化或變化很小。實際生產中,此法又叫減徑拉伸。擠壓不銹鋼管的坯料空拉時,比用芯頭拉伸時,能更明顯地減小壁厚的不均勻程度。
  
  在承壓的大口徑不銹鋼管生產過程中.由于管坯中存在的非金屬夾雜物或嚴重疏松在軋制中未能焊合。成軋制工藝不當引起的片狀金屬分離稱之為分層缺陷。大面積分層缺陷存在將會影響大口徑不銹鋼管產品的承受能力。
  
  中華不銹鋼網進行報道:由于手工檢測分層缺陷效率滿足不了大口徑不銹鋼管批量生產的要求.故本文引人自動化超聲波檢側方法,探討為實現自動分層缺陷檢側而對探傷技術所采用的處理方法。
  
  1技術要點
  
  鋼管分層的白動化超聲波檢測中。由于外圈并不是幾何意義上的圓,加之表面屬于粗糙表面。自動掃查過程中傷彼(缺陷波)及底波的幅度波動較大,以波幅來區分缺陷的大小比較困難。以兩者的波幅比來記錄缺陷可以克服這個困難.選擇適當的探頭。在接近記錄尺寸的缺陷才引起底波消失,可大大簡化缺陷評定工作。
  
  為了可靠地檢出所有達到記錄尺寸的缺陷.探頭的間距應不大于應記錄缺陷長度的一半。
  
  2分層缺陷超聲波自動化檢測方法
  
  2.1試樣
  
  按GB20490-200《承壓無縫和烽接(埋弧焊除外)鋼管分層的超聲檢側》質量等級和記最界限如表1所示。其最小記錄缺陷面權為165 mm2。為驗證探傷設備的可靠性。制作了其有面積為150 mm2的人工反射體的樣管,用來校驗探傷設各的可靠性。
  
  2.2超聲波自動化檢側雙統
  
  2.2. 1探頭及儀器
  
  采用了8通道的數字探傷儀器和5 MHz 8 mmX 8 mm的探頭組進行檢測,其探頭組有效檢測寬度為100 mm。
  
  2.2.2探傷機械
  
  探傷機械選擇了大口徑不銹鋼管原地旋轉,探頭沿鋼管軸線平行移動.探頭相對鋼管作螺旋軌跡掃查,掃查螺距不應大于100 mm。
  
  2.3掃查方式和探頭間距的確定
  
  為了保證聲束始終可以掃過人工反射體,且人工反射體對于聲束軸線不成軸對稱時,也能得到最大顯示信號。聲場直徑應不大于人工反射體長度的一半。各探頭之間的間距也不應大于人工反射體長度的一半.當缺陷的長度小于聲場直徑時.檢側結果的重復性會變得很差。故把探頭間距定為12.5 mm.
  
  2.4缺陷顯示的記錄方式
  
  把回波圖形分為傷波信號不大于底波信號、傷波信號大于底波信號、有傷波信號而無底波信號等若干種,在C-掃描記錄上以不同的顏色來表示這些情況。在質最評定時,可首先根據記錄顏色篩選出較大的缺陷.在記錄圖上側量缺陷顯示的尺寸。只有側得的缺陷尺寸在拒收界限附近時,才需要用手工探側來校驗缺陷的尺寸。
  
  此外,對于檢側近底表面的缺陷時.手工探傷中會出現“底波前移”現象,操作者可以通過肉眼觀察回波圖形的動態變化來鑒別。而儀器很難像肉眼那樣識別出“底波前移”現象.所以在自動化探傷中可以通過實時測量底波的渡越時間來解決此間a.當存在近底面缺陷時.儀器會把它作為底波進行測量,當側得的渡越時間非連續變化,產生突變時,單獨用另一種顏色來記錄這種突變點。在C-掃描記錄圖形上,該顏色記錄點所包圍的區域即為近底面分層的顯示面積。
  
  2.5缺陷當.與回波顯示的關系
  
  傷波/底波比值法表示缺陷大小的方法可改善缺陷記錄的可靠性。但該比值不僅取決于缺陷的大小,還與聲場的指向角及缺陷的埋藏深度有關。圖2示出了采用的探頭測試厚度為40 mm的試樣得到的側試結果。
  
  中a,b,c分別代表 12.8,4 mm孔徑的人工反射體。由圖2可見,直徑達到 4 mm的人工反射體即可引起底波消失。在C-掃描紀錄上,只需側量引起底波信號消失的缺陷區的面積即可。
  
  3探測實例
  
  為具有25 mm X 6 mm人工反射體的試樣探側記錄,其涂色區城代表有傷無底的缺陷顯示.利用探傷軟件中的側長工具對C-掃描圖形進行測里,其側出的記錄面積與實際面積十分接近。
  
  中華不銹鋼網進行報道:為探側鋼管的記錄,圖中A表示傷波信號小于底波信號.B表示傷波信號大于底波信號,但是記錄面積均小于165 mm2.所以在評定時可不予考慮。

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