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不銹鋼厚壁鋼管指的是采用軋制、拉拔、擠壓、穿孔等方法生產(chǎn)出來(lái)的整根鋼管表面無(wú)接縫的鋼管。因受各種應(yīng)力的作用，不銹鋼厚壁鋼管表面或內(nèi)部容易產(chǎn)生缺陷，如果這樣的鋼管投入使用，可能會(huì)造成嚴(yán)重的事故，超聲波無(wú)損探傷技術(shù)能高效率、準(zhǔn)確的對(duì)不銹鋼厚壁鋼管進(jìn)行全面檢測(cè)，并且不損傷不銹鋼厚壁鋼管，滿足不銹鋼厚壁鋼管探傷的實(shí)際需求。本文分析和探討了不銹鋼厚壁鋼管中的常見缺陷和超聲波探傷檢測(cè)方法，以供參考。

1不銹鋼厚壁鋼管探傷中的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

1.1超聲探傷

主要是對(duì)鋼管的表面和內(nèi)部進(jìn)行探測(cè)，根據(jù)用戶和標(biāo)準(zhǔn)的需求選擇探頭種類，根據(jù)鋼管的規(guī)格尺寸和設(shè)備的能力選擇自動(dòng)化探傷探測(cè)的速度，一般是15m/min～30m/min左右。超聲探傷簡(jiǎn)便、有較高的靈敏度，對(duì)鋼管中的折疊、裂紋等比較敏感，有較好的指向性，可以對(duì)鋼表面及內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)，還能探測(cè)出非金屬夾雜等缺陷。不銹鋼厚壁鋼管的檢驗(yàn)質(zhì)量要求較高，因此該方法比較適用，還可根據(jù)用戶的要求代替鋼管的水壓試驗(yàn)。

1.2渦流探傷

該方法在工業(yè)各領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛，它以電磁感應(yīng)理論為基礎(chǔ)，無(wú)需任何耦合劑便可以快速自動(dòng)的對(duì)試件進(jìn)行百分之百的檢測(cè)，不銹鋼厚壁鋼管的形狀規(guī)則比較單一，因此適合大批量快速的檢測(cè)，所以它成為檢驗(yàn)各類鋼管質(zhì)量的必要手段。因渦流探傷的優(yōu)點(diǎn)，不銹鋼厚壁鋼管在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，但是因?yàn)闇u流探傷檢測(cè)速度太快，對(duì)單個(gè)鋼管的檢測(cè)精細(xì)度不夠，不能實(shí)現(xiàn)其重點(diǎn)檢測(cè)，并且因?yàn)闇u流的集膚效應(yīng)，幾乎不能檢測(cè)厚壁管的內(nèi)傷。

1.3漏磁探傷

漏磁探傷技術(shù)主要包括磁粉探傷法、磁場(chǎng)測(cè)定法。磁粉探傷法比較簡(jiǎn)單，但是需要用肉眼對(duì)磁痕進(jìn)行觀察，所以自動(dòng)化程度低；磁場(chǎng)測(cè)定法所需要的費(fèi)用較多，設(shè)備復(fù)雜并且操作困難，但是可以利用傳感器拾取漏磁場(chǎng)信息，所以比較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，對(duì)大批量鋼管的自動(dòng)檢驗(yàn)比較適用，所以一般沒有特殊情況，鋼管的漏磁探傷是指磁場(chǎng)測(cè)定法。

2超聲波的諧振模式和頻射特性

2.1諧振模式

通過對(duì)結(jié)構(gòu)不同的探頭的激發(fā)，能發(fā)射出軸對(duì)稱和非軸對(duì)稱的導(dǎo)波諧振模式。在管子外面環(huán)狀的擺放探頭，管子保持平面穩(wěn)定性始終不變，同時(shí)繞著中心旋轉(zhuǎn)，可得到激發(fā)比較容易的軸對(duì)稱諧振模式的導(dǎo)波；如果把探頭放到管子中間，利用不同的方法在管壁內(nèi)產(chǎn)生的間隔一致的導(dǎo)波形成的只能在縱向進(jìn)行壓縮和伸展運(yùn)動(dòng)，不能橫向挪動(dòng)的的諧振模式即為軸對(duì)稱的縱向諧振模式的導(dǎo)波。

2.2頻射特性

如果我們檢測(cè)的物體都是彈性均勻的介質(zhì)，波會(huì)以恒定的速度在管子內(nèi)部傳播，所以介質(zhì)本身的材料會(huì)對(duì)反射波的速度造成影響。當(dāng)超聲波斜向進(jìn)入同性管，受其表面反射作用，機(jī)械振動(dòng)在管子中得到傳播，因?yàn)榉瓷洳ê铣傻妮S向和徑向運(yùn)動(dòng)，使超聲波在管內(nèi)形成由多個(gè)頻率不同的諧波組成的導(dǎo)波脈沖，導(dǎo)波在鋼管里以群速度傳播，超聲波的頻射特征之一是根據(jù)諧波的頻率不同而產(chǎn)生不同的變化，另外導(dǎo)波的速度還和聲學(xué)性質(zhì)、鋼管的尺寸規(guī)格有很大關(guān)系，所以對(duì)于不同尺寸規(guī)格的鋼管，應(yīng)該根據(jù)其尺寸和聲學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試設(shè)備。

3不銹鋼厚壁鋼管的缺陷

3.1內(nèi)折

指在鋼管的內(nèi)表面出現(xiàn)片狀、直線狀或螺旋狀的折疊，和中心疏松、芯部縮孔、柱狀晶在管坯內(nèi)部的程度相關(guān)，另外內(nèi)折率還和管坯中的碳當(dāng)量有關(guān)系，碳當(dāng)量越大生產(chǎn)的鋼管內(nèi)折率就越高。

3.2外折

指的是在鋼管的外表面和鋼管的軸線成一定角度的折疊缺陷。導(dǎo)致外折的主要原因是管坯的缺陷，具體表現(xiàn)為:(1)管坯表面的凹坑和渣孔，經(jīng)過軋制后在鋼表面形成片狀外折；(2)管坯內(nèi)皮下裂紋在加熱時(shí)會(huì)延伸和擴(kuò)展，經(jīng)過軋制后會(huì)產(chǎn)生和鋼管軸形成一定角度的較長(zhǎng)的外折；(3)管坯的縱向裂紋在加熱時(shí)會(huì)延伸或擴(kuò)展，嚴(yán)重的甚至裂開，經(jīng)過軋制后形成的外折更加嚴(yán)重，甚至?xí)�發(fā)生整管裂開。第一類和第三類缺陷在檢驗(yàn)管坯時(shí)就能被發(fā)現(xiàn)并剔除，但是也有少部分會(huì)進(jìn)入下道工序；第二類缺陷因?yàn)椴捎玫捅稒z測(cè)才能被發(fā)現(xiàn)，加上低倍檢驗(yàn)抽檢的比例比較低，所以不容易被發(fā)現(xiàn)。

3.3發(fā)紋

指在鋼管外邊細(xì)小的紋狀缺陷，因?yàn)樵谲堉其摴艿倪^程中，接近錕肩的地方軋錕的速度比毛管的運(yùn)動(dòng)速度大，導(dǎo)致軋件和軋錕之間形成的滑動(dòng)比較大，隨著不斷地增加軋制的次數(shù)，接近錕肩的軋錕表面逐漸形成了瘤狀金屬物，在軋制毛管時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓、劃的痕跡，經(jīng)過后面工序的加工，這些痕跡會(huì)逐漸變成細(xì)小的發(fā)紋缺陷。

3.4分層

指可能呈現(xiàn)在鋼管內(nèi)外表面的片狀或螺旋狀的分層缺陷，主要是因?yàn)楣芘鲀?nèi)含有大量的非金屬夾雜物，這種管坯經(jīng)過軋制后便會(huì)形成有分層缺陷的鋼管。

4大口徑和小口徑鋼管的探傷方法

4.1大口徑鋼管的探傷方法

大口徑探傷中主要采用脈沖反射法。檢測(cè)的時(shí)候，儀器產(chǎn)生的高壓脈沖通過耦合劑和晶體滲透到被檢材料中，有缺陷或內(nèi)部材質(zhì)凹陷不連續(xù)時(shí)，會(huì)對(duì)原有超聲波回波路線造成影響，導(dǎo)致回波時(shí)間產(chǎn)生差異，通過處理儀器反饋的聲速和回波時(shí)間，便能確定缺陷的位置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)。一般選用非聚焦探頭進(jìn)行大口徑的探傷。

4.2小口徑鋼管的探傷方法

因?yàn)榍�率半徑較小，經(jīng)常會(huì)發(fā)生耦合不良、波束嚴(yán)重?cái)U(kuò)散等情況，降低探傷的靈敏度，所以小口徑的鋼管一般采用水浸聚焦探頭利用橫波束探傷，能快速準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)管材外表和近表面的缺陷，還能發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部的不足，使其檢測(cè)的分辨率和靈敏度提高。另外在小孔徑探傷中，一般選擇點(diǎn)聚焦探頭對(duì)小口徑鋼管進(jìn)行探傷，一般采用2.5～10MHz頻率范圍進(jìn)行檢測(cè)。

5結(jié)語(yǔ)

總之，不銹鋼厚壁鋼管的缺陷會(huì)對(duì)工程的進(jìn)度造成嚴(yán)重的影響，如果運(yùn)用到建筑工程中，會(huì)出現(xiàn)鋼管斷裂等嚴(yán)重的事故，因此我們可以根據(jù)超聲波在物體傳播中的特性，對(duì)鋼管表面及內(nèi)部缺陷的變化進(jìn)行很好的探測(cè)，所以超聲波無(wú)損探傷技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。