奧氏體不銹鋼管焊接過程中焊縫質量的超聲波檢測在核電、石油、化工等行業有著廣泛的應用

。其焊(han)(han)接質量(liang)直(zhi)接影響承壓(ya)(ya)特種(zhong)(zhong)設備（鍋爐(lu)、壓(ya)(ya)力容(rong)器(qi)、壓(ya)(ya)力管(guan)道）的(de)(de)安(an)全。焊(han)(han)縫(feng)(feng)失效會造(zao)成(cheng)爆炸(zha)、燃(ran)燒、環境污(wu)染(ran)等重大事故，給國家和人民財產造(zao)成(cheng)巨大損失，甚至嚴重危及(ji)人民生命(ming)安(an)全。目前，國內外對小直(zhi)徑薄(bo)壁(bi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)管(guan)對接焊(han)(han)縫(feng)(feng)質量(liang)的(de)(de)超聲波檢測(ce)尚無專門(men)的(de)(de)標準和規范。實(shi)際檢測(ce)主(zhu)要采用和借(jie)鑒碳鋼(gang)管(guan)無損檢測(ce)工(gong)藝或(huo)各(ge)種(zhong)(zhong)企業檢測(ce)程序。對于大直(zhi)徑厚壁(bi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)管(guan)的(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)質量(liang)超聲檢測(ce)工(gong)藝及(ji)其實(shi)施(shi)，我(wo)國不同行業存在差異，總體(ti)(ti)水平較(jiao)低，檢測(ce)效果較(jiao)差。這種(zhong)(zhong)情況非常不利于奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)管(guan)焊(han)(han)接的(de)(de)檢驗和檢測(ce)

對于小直(zhi)徑(jing)奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼管(guan)，由于其焊縫(feng)結構(gou)不(bu)均勻、壁薄、曲率大(da)(da)，很難(nan)進行(xing)超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)。到(dao)目前為止，還沒有(you)(you)有(you)(you)效的(de)超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)方法。因此，迫(po)切需(xu)要開發奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼管(guan)道焊縫(feng)的(de)超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)方法和工藝，以提高管(guan)道焊縫(feng)缺陷的(de)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)率和檢(jian)測(ce)(ce)(ce)精(jing)度(du)，大(da)(da)大(da)(da)提高檢(jian)測(ce)(ce)(ce)效率，降低檢(jian)測(ce)(ce)(ce)成本，在不(bu)同(tong)材料的(de)不(bu)銹鋼管(guan)中，有(you)(you)三種不(bu)同(tong)的(de)線(xian)彈(dan)性(xing)波(bo)(bo)可以沿給定方向(xiang)(xiang)向(xiang)(xiang)前傳播(bo)。這三個波(bo)(bo)是第一個模擬考(kao)(kao)試，因為每(mei)個波(bo)(bo)都有(you)(you)平(ping)行(xing)的(de)余(yu)波(bo)(bo)法線(xian)和垂直(zhi)余(yu)波(bo)(bo)法線(xian)位(wei)移。一個組件通常比另一個大(da)(da)得多。具有(you)(you)較大(da)(da)平(ping)行(xing)分量的(de)波(bo)(bo)稱為“準縱(zong)波(bo)(bo)”，具有(you)(you)較大(da)(da)垂直(zhi)分量的(de)波(bo)(bo)稱為“準橫波(bo)(bo)”。在各向(xiang)(xiang)同(tong)性(xing)材料中，傳播(bo)模式與(yu)第一次模擬考(kao)(kao)試相同(tong)。質點位(wei)移不(bu)是平(ping)行(xing)余(yu)波(bo)(bo)法線(xian)，而是垂直(zhi)余(yu)波(bo)(bo)法線(xian)。兩個準模退化為純(chun)模

能(neng)量通量矢量對各(ge)向異性(xing)材(cai)料(liao)中彈性(xing)波的(de)傳播(bo)也很(hen)重要。與各(ge)向同(tong)性(xing)材(cai)料(liao)不同(tong)，同(tong)一波的(de)法線不一定與單位時(shi)間和單位面積的(de)能(neng)量流(liu)方向一致（可以(yi)感(gan)知向量感(gan)知）。換句話說(shuo)，即使超聲波與人體波束垂直，也可能(neng)發生(sheng)折(zhe)射

當超聲波(bo)(bo)(bo)在(zai)(zai)各向(xiang)異(yi)性(xing)(xing)介質(zhi)(zhi)中向(xiang)前(qian)傳播時(shi)，存在(zai)(zai)在(zai)(zai)線(xian)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)波(bo)(bo)(bo)。然(ran)而(er)，這種(zhong)(zhong)線(xian)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)波(bo)(bo)(bo)既(ji)不(bu)是(shi)簡單的(de)縱波(bo)(bo)(bo)，也(ye)不(bu)是(shi)簡單的(de)橫(heng)波(bo)(bo)(bo)，而(er)是(shi)第三(san)種(zhong)(zhong)形式的(de)波(bo)(bo)(bo)，即具有(you)不(bu)同(tong)性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)的(de)線(xian)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)波(bo)(bo)(bo)的(de)混合波(bo)(bo)(bo)。更準確地(di)說，在(zai)(zai)各向(xiang)異(yi)性(xing)(xing)材料中，當超聲波(bo)(bo)(bo)束(shu)對(dui)單個缺陷(xian)的(de)反(fan)射回波(bo)(bo)(bo)顯示(shi)在(zai)(zai)超聲波(bo)(bo)(bo)探傷儀的(de)屏幕上時(shi)，它(ta)是(shi)粘在(zai)(zai)一起的(de)公共(gong)波(bo)(bo)(bo)，通常，在(zai)(zai)充分考(kao)慮超聲波(bo)(bo)(bo)束(shu)對(dui)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)管壁(bi)內表面幾(ji)何效應的(de)前(qian)提下，三(san)種(zhong)(zhong)波(bo)(bo)(bo)中的(de)的(de)振(zhen)幅必須遠高于另外(wai)兩種(zhong)(zhong)波(bo)(bo)(bo)的(de)振(zhen)幅

，雙晶聚焦探頭最大限度(du)地克(ke)服(fu)了(le)超(chao)聲聲束幾何效(xiao)應對直徑32mm~159mm、壁(bi)厚3.5~20mm的(de)奧(ao)氏體鋼管內壁(bi)的(de)不利影響

專用探(tan)頭能有效檢(jian)測(ce)小(xiao)直(zhi)(zhi)徑鋼(gang)管的缺口缺陷(xian)(xian)，特殊的雙晶面測(ce)量(liang)精度(du)(du)(du)高。在測(ce)試(shi)中(zhong)，檢(jian)測(ce)到的外表(biao)面缺陷(xian)(xian)的深度(du)(du)(du)誤差小(xiao)于內(nei)表(biao)面缺陷(xian)(xian)的測(ce)量(liang)誤差。小(xiao)直(zhi)(zhi)徑不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的曲率和厚度(du)(du)(du)會影響測(ce)量(liang)精度(du)(du)(du)。曲率越(yue)(yue)小(xiao)，厚度(du)(du)(du)越(yue)(yue)大，測(ce)量(liang)精度(du)(du)(du)越(yue)(yue)高。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊縫晶體較厚，缺陷(xian)(xian)回波附近(jin)有許(xu)多草(cao)狀回波，但在檢(jian)測(ce)圖上仍(reng)能清晰地(di)分離(li)出缺陷(xian)(xian)回波，檢(jian)測(ce)靈敏(min)度(du)(du)(du)高

試驗表(biao)明，用(yong)于奧氏體(ti)不(bu)銹鋼管對接(jie)焊縫檢(jian)測的(de)專用(yong)探頭具有(you)以(yi)下特點：

（1）專用(yong)探(tan)頭使用(yong)的超(chao)聲(sheng)波束在工件中(zhong)有較大(da)的折射(she)角，便于超(chao)高薄(bo)壁焊縫的超(chao)聲(sheng)波檢測

（2）專用(yong)探頭與超聲波檢測儀匹配，綜合靈(ling)敏度高(gao)。它能檢測奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼管的焊接缺陷，回波清晰，雜波少，信噪比高(gao)

（3）檢測(ce)專用探頭發出的光(guang)束在不(bu)銹鋼管內具有良(liang)好的方(fang)向(xiang)性，缺(que)陷定位(wei)方(fang)便(bian)

（4）管件弧度(du)較(jiao)大時，測量的距離(li)-振幅曲(qu)線平滑，缺陷(xian)量化(hua)方(fang)便。