CN110261476A - 一种用于奥氏体不锈钢管道对接焊缝的相控阵检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种奥氏体不锈钢管对接焊缝检测方法,使得奥氏体不锈钢管对接焊缝缺陷可记录、缺陷检出率高、检测安全且成本低,技术方案包括以下步骤:对待检测工件进行检测前准备工作,安装检测仪器;根据焊缝的坡口形式、检测厚度建立试样模型,对检测设备参数进行设定;选用灵敏度对比试块,制作灵敏度基准曲线;制作模拟验证试块,设置检测灵敏度并对其缺陷进行检测,验证检测工艺是否有效;根据验证后的检测工艺,在焊缝任意表面进行单面双侧检测,记录检测数据;对检测数据中存在的缺陷进行分析。
Description
技术领域
本发明涉及无损检测领域,具体来说,涉及一种用于奥氏体不锈钢管道对接焊缝的相控阵检测方法。
背景技术
核电常规岛不锈钢管道对接焊缝按照设计要求,对于焊后的焊缝要进行100%射线探伤。射线检测技术工业上应用已经100多年,底片可以直观地反映出焊缝内部的最终质量,并且作为产品的质量证明文件可以永久保存。
根据历次大修反馈,射线探伤项目均存在任务中、安全风险高、计划窗口紧张、人员容易误照射等风险存在。对于常规岛的射线检测,还存在隔离边界大等问题,严重制约交叉作业的工作模式,射线检测的方式给大修工期及人员的辐射危害带来了很大的影响。射线检测技术对体积型缺陷(夹渣、气孔)较为敏感,对于面积型缺陷(未熔合、裂纹)检出率较低。
近年来,随着计算机辅助成像技术的发展,尤其是相控阵超声检测技术的出现,对解决焊接接头检测优势明显,并且缺陷显示成像、位置以及A型脉冲超声波形图像可以实现实时记录,直观易懂,更有助于缺陷的检测、定性、检测数据的永久保存。超声检测对面积性缺陷,例如裂纹、未熔合等较为敏感,且不需要任何辐射防护措施。
目前相控阵技术应用在工业检测领域范围越来越广泛,电力行业已经对于碳钢焊缝的相控阵检测发布了DL/71718标准。随着技术的不断发展,不锈钢领域的相控阵检测技术也在不断地研究中,但是目前未发布任何具有参考意义的不锈钢相控阵检测标准。在对不锈钢材质的小管径焊接接头进行相控阵检测工艺研究时发现,因奥氏体不锈钢材质的特殊性,焊缝中金属晶粒粗大,成柱状晶状态,其对超声波的声束衰减与奥氏体不锈钢母材中差异较大,声束在奥氏体焊缝中传播时会发生传播路径畸变现象。
发明内容
为了解决上述问题,本发明通过模拟检测试验、重新设计灵敏度对比试块,提供了一种奥氏体不锈钢管道对接焊缝的相控阵检测方法,很好地解决了射线检测不锈钢焊缝工期长,危险性高的问题,且解决了相控阵检测奥氏体不锈钢管道对接焊缝过程中灵敏度不一致造成的声束传播路径畸变的问题。
具体的,本发明采用以下技术方案:
一种用于奥氏体不锈钢管道对接焊缝的相控阵检测方法,用于管径25~500mm,壁厚3.5mm~20mm的奥氏体不锈钢管对接焊缝的无损探伤,包括以下步骤:
S1)对被检奥氏体不锈钢管道对接焊缝两侧母材进行表面处理,连接超声相控阵检测仪和相控阵操作系统,并安装机械扫查器和楔块;
S2)根据焊缝的坡口形式、被检奥氏体不锈钢管壁厚度建立试样模型,对检测仪参数进行设定;
S3)根据被检奥氏体不锈钢管壁厚度,选用合适的灵敏度对比试块,根据设定的检测仪参数制作基准灵敏度曲线;
S4)根据被检奥氏体不锈钢管道对接焊缝制作模拟验证试块,根据基准灵敏度曲线设置检测灵敏度,确保整个检测范围内检测灵敏度一致且其缺陷能完全检出,根据误差情况调整检测工艺至有效;
S5)根据调整后的检测工艺校准超声相控阵检测仪,并对被检焊缝及焊缝两侧的母材进行单面双侧或单面单侧沿线扫查,记录检测数据;
S6)对超声相控阵检测仪中生成的扫查文件进行有无缺陷的定性分析,所述缺陷包括裂纹、未熔合、未焊透。
进一步的,在所述步骤S1中,将焊缝表面的焊缝余高清除并除去影响探头移动的粗糙物,使其表面粗糙度小于或者等于12.5μm,进行焊缝及扫查路径的标识并选取合适的耦合剂。
进一步的,在所述步骤S1中,应选用至少32通道的超声相控阵检测仪,选用匹配频率为2-10MHz的16-32个晶片的单线阵\双线阵探头,选择楔块角度为30-45°。
进一步的,在所述步骤S2中,还包括了选取不同规格的探头,在相控阵超声检测仪上确定被检测区域的声束覆盖范围,确定适用的扫描角度、聚焦法则、起始与终止晶片参数;
进一步的,所述步骤S2中,当被检奥氏体不锈钢管道壁厚为3~6mm时,采用7.5S16-0.5*10自聚焦探头、2.25S16-0.5*10探头或者5S16-0.5*10探头;被检奥氏体不锈钢管道壁厚为6~10mm时,采用5S16-0.5*10自聚焦探头、2.25S16-0.5*10探头或者7.5S16-0.5*10探头;被检奥氏体不锈钢管道壁厚为10~20mm时,采用3.5L32-1.0*12、5DL16A25探头进行检测。
进一步的,所述步骤S3中包括以下步骤:
S31)根据DL/T1718及NB/T47013.3标准的相关要求设计灵敏度对比试块;
S32)根据被检奥氏体不锈钢管道壁厚和奥氏体不锈钢管曲面焊接接头公称直径选用不同的灵敏度对比试块;
S33)根据选用的灵敏度对比试块,绘制基准灵敏度曲线。
进一步的,所述步骤S4包括以下步骤:
S41)制作与待检测对接焊缝材质、结构、焊接方法一致的模拟验证试块;
S42)在模拟验证试块内部预埋至少2个面积型缺陷和1个气孔,其中一个缺陷设置在试块表面,其中一个缺陷设置在试块内部,且缺陷方向平行于试块坡口熔合面,气孔缺陷的直径为1/2母材的公称壁厚;
S43)若检测后耦合监控状态下数据丢失不超过整个扫查长度的5%,超声相控阵检测仪编码器的显示位移与实际位移误差不大于1%或10mm,且所预埋的缺陷不漏检,所测缺陷的长度绝对误差不大于4mm,则表明检测误差符合设定要求;反之,则说明检测工艺不可行,则重新校准编码器的精度和监控的耦合条件,同时调整检测设备探头与扫查面的耦合状态,使底面反射回波波幅达到满屏的80%,并重新进行检测工艺评定,直至满足上述条件。
进一步的,所述步骤S5中,在焊缝的任意表面进行单面双侧或单面单侧沿线扫查,扫查速度不大于100mm/s,扫查时设置扫查灵敏度应至少保证模拟验证试块中缺陷都可检出,单次扫查的位移长度不大于10000mm,每次扫查完毕后对扫查文件进行保存。
进一步的,所述步骤S6包括以下步骤:
S51)对于超过记录要求的缺陷首先进行定性,判断是否属于裂纹、未熔合、未焊透三者之一,若是则直接进行记录;
S52)若缺陷不属于裂纹、未熔合、未焊透三者之一,则对于缺陷波幅大于基准检测灵敏度,且长度大于1/3T的条形缺陷,按照DL/T1718标准进行评定;
S53)对于气孔类缺陷的尺寸评定应结合模拟验证试块中的气孔波幅情况及相关射线验收的要求综合评定。
进一步的,所述步骤S2中,所述被检测区域为100%焊缝体积+两侧各13mm的区域。
与现有技术相比,本发明的有益之处在于:
与100%射线检测相比,采用相控阵超声检测技术使得检测人员不会受到射线照射影响,提高工作效率,有效降低了检测成本和化学废液处理成本,且对于不易检测的危害性较大的裂纹、未熔合等面积型缺陷检测更为敏感,还可以实现缺陷的实时记录。另外相控阵检测,结合焊缝结构模拟仿真的方式,可以提高缺陷定性的准确性。并且引入灵敏度对比模块,解决了因奥氏体不锈钢材质的特殊性,焊缝中金属晶粒粗大,成柱状晶状态,其对超声波的声束衰减与奥氏体不锈钢母材中差异较大,声束在奥氏体焊缝中传播时发生传播路径畸变现象对检测结果造成的影响。
附图说明
图1为本发明所述用于奥氏体不锈钢管道对接焊缝的相控阵检测方法的流程图;
图2为用于奥氏体不锈钢管道对接焊缝的相控阵检测方法的设备结构示意图;
图3为用于奥氏体不锈钢管道对接焊缝的相控阵检测方法的灵敏度对比试块的结构图,其中图3-1为适用于奥氏体不锈钢管壁厚度为10mm~20mm的灵敏度对比试块,图3-2为适用于奥氏体不锈钢管壁厚度为3.5mm~10mm的灵敏度对比试块;
图4为一实施例的模拟验证试块的射线检测结果;
图5为图4模拟验证试块裂纹缺陷相控阵检查结果;
图6为图4模拟验证试块夹渣缺陷相控阵检查结果;
图7为图4模拟验证试块未焊透缺陷相控阵检查结果;
图8为另一实施例中奥氏体不锈钢管对接焊缝的焊口1.5mm气孔缺陷相控阵检测结果;
图9为图8奥氏体不锈钢管对接焊缝的焊口1.5mm气孔缺陷射线检测结果;
图10为图8奥氏体不锈钢管对接焊缝的未熔合缺陷相控阵检测结果;
图11为图8奥氏体不锈钢管对接焊缝的未熔合缺陷射线检测结果。
具体实施方式
需要说明的是,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
如图1所示,为本发明所述用于奥氏体不锈钢管道对接焊缝的相控阵检测方法的具体流程图,该方法用于管径25~500mm,壁厚3.5mm~20mm的奥氏体不锈钢管对接焊缝的无损探伤,包括以下步骤:
S1)对被检奥氏体不锈钢管道对接焊缝两侧母材进行表面处理,连接超声相控阵检测仪和相控阵操作系统,并安装机械扫查器和楔块;
S2)根据焊缝的坡口形式、被检奥氏体不锈钢管壁厚度建立试样模型,对检测仪参数进行设定;
S3)根据被检奥氏体不锈钢管壁厚度,选用合适的灵敏度对比试块,根据设定的检测仪参数制作基准灵敏度曲线;
S4)根据被检奥氏体不锈钢管道对接焊缝制作模拟验证试块,根据基准灵敏度曲线设置检测灵敏度,确保整个检测范围内检测灵敏度一致且其缺陷能完全检出,根据误差情况调整检测工艺至有效;
S5)根据调整后的检测工艺校准超声相控阵检测仪,并对被检焊缝及焊缝两侧的母材进行单面双侧或单面单侧沿线扫查,记录检测数据;
S6)对超声相控阵检测仪中生成的扫查文件进行有无缺陷的定性分析,所述缺陷包括裂纹、未熔合、未焊透。
在所述步骤S1中,将焊缝表面的焊缝余高清除并除去影响探头移动的粗糙物,使其表面粗糙度小于或者等于12.5μm,进行焊缝及扫查路径的标识并选取合适的耦合剂。
超声相控阵检测仪和相控阵操作系统组成的检测设备如图2所示,包括了32通道以上相控阵检测仪、匹配频率为2-10MHz的16-32晶片的单线阵\双线阵探头(其相邻晶片的中心间距范围为0.5-1mm,相邻晶片的间距范围为0.1-0.5mm),角度为30-45°的楔块,机械扫查装置和灵敏度对比试块。单线阵\双线阵探头需要根据被检测焊缝管壁厚度选择具体型号,当被检奥氏体不锈钢管道壁厚为3~6mm时,采用7.5S16-0.5*10自聚焦探头、2.25S16-0.5*10探头或者5S16-0.5*10探头;被检奥氏体不锈钢管道壁厚为6~10mm时,采用5S16-0.5*10自聚焦探头、2.25S16-0.5*10探头或者7.5S16-0.5*10探头;被检奥氏体不锈钢管道壁厚为10~20mm时,采用3.5L32-1.0*12、5DL16A25探头进行检测。
在所述步骤S2中,选择合适的探头后,在相控阵超声检测仪上确定被检测区域的声束覆盖范围,确定适用的扫描角度、聚焦法则、起始与终止晶片参数;
所述步骤S3中包括以下步骤:
S31)根据DL/T1718及NB/T47013.3标准的相关要求设计灵敏度对比试块;
S32)根据被检奥氏体不锈钢管道壁厚和奥氏体不锈钢管曲面焊接接头公称直径选用不同的灵敏度对比试块;
S33)根据选用的灵敏度对比试块,绘制基准灵敏度曲线。
所述步骤S4包括以下步骤:
S41)按照ASME Code Case N-659-2的相关要求,制作与待检测对接焊缝材质、结构、焊接方法一致的模拟验证试块;
S42)在模拟验证试块内部预埋至少2个面积型缺陷和1个气孔,其中一个缺陷设置在试块表面,其中一个缺陷设置在试块内部,且缺陷方向平行于试块坡口熔合面,气孔缺陷的直径为1/2母材的公称壁厚;
S43)检测时采用单面双侧/单侧的扫查方式,记录检测过程中的缺陷数据。采集的数据不允许进行任何处理,保持原始状态,不带有闸门、滤波、增益变化等影响检测数据的处理。若检测后耦合监控状态下数据丢失不超过整个扫查长度的5%,超声相控阵检测仪编码器的显示位移与实际位移误差不大于1%或10mm,且所预埋的缺陷不漏检,所测缺陷的长度绝对误差不大于4mm,则表明检测误差符合设定要求;反之,则说明检测工艺不可行,则重新校准编码器的精度和监控的耦合条件,同时调整检测设备探头与扫查面的耦合状态,使底面反射回波波幅达到满屏的80%,并重新进行检测工艺评定,直至满足上述条件。
所述步骤S5中,按照验证好的检测工艺,设定检测仪器的检测参数和检测方法,在焊缝的任意表面进行单面双侧或单面单侧沿线扫查,扫查速度不大于100mm/s,扫查时设置扫查灵敏度应至少保证模拟验证试块中缺陷都可检出,单次扫查的位移长度不大于10000mm,每次扫查完毕后对扫查文件进行保存。
所述步骤S6包括以下步骤:
S51)对于超过记录要求的缺陷首先进行定性,判断是否属于裂纹、未熔合、未焊透三者之一,若是则直接进行记录;
S52)若缺陷不属于裂纹、未熔合、未焊透三者之一,则对于缺陷波幅大于基准检测灵敏度,且长度大于1/3T的条形缺陷,按照DL/T1718标准进行评定;
S53)对于气孔类缺陷的尺寸评定应结合模拟验证试块中的气孔波幅情况及相关射线验收的要求综合评定。
所述步骤S2中,所述被检测区域为100%焊缝体积+两侧各13mm的区域。
根据上述方法中的描述,对奥氏体不锈钢管对接焊缝的灵敏度对比试块进行设计,如图3-1中所示,为适用于管壁厚度为10mm~20mm的灵敏度对比试块,其内部设置一条对接接头,该接头的坡口形式双V对称型,坡口夹角60±10°,并采用与奥氏体不锈钢管同样的焊接工艺制成,在焊缝中心距离上表面5mm、10mm、20mm、30mm、40mm、45mm分别钻有6个横通孔,每个横通孔的大小为Φ2mm,被检测的公称直径为159~500mm的奥氏体不锈钢管曲面焊接接头,其被检测的曲面半径应为对比试块曲率半径的0.9~1.5倍;被检测的公称直径为25~159mm奥氏体不锈钢管曲面焊接接头,其被检测的曲面半径应为对比试块曲率半径的0.9~1.1倍;如图3-2所示,为适用于管壁厚度为3.5mm~10mm的灵敏度对比试块,其被检测的奥氏体不锈钢管曲面焊接接头的曲面半径与灵敏度对比试块的对应关系如表1所示;
表1
对于不同的灵敏度对比试块,拟定的检测方式也不相同,对于壁厚10mm~20mm的灵敏度对比试块,分两次声波检测,一次波主要检测焊缝的中下部位,二次波主要检测焊缝的中上部位。一次波检测的基准灵敏度起点以1/4T或附近位置(注:T为检测母材的厚度)的横孔为准,二次波检测的基准灵敏度起点以5/4T或附近位置的横孔为准,采用32通道相控阵仪器所具备多模式组合功能或多次扫查方式,同时或分开独立进行一次波和二次波的相控阵数据采集,一次波和二次波的声束角度要考虑熔合面处的缺陷方向性,二者覆盖范围要至少重叠10°。对于壁厚3.5~10mm的灵敏度对比试块,一、二、三次声波同时检测,一、三次波主要检测焊缝的中下部位,二次波主要检测焊缝中上部位。焊缝长度测定采用绝对灵敏度法:超过评定线都要测长。在检测灵敏度对比试块的过程中,相控阵耦合监控的设定原则为:在扫查面上设定激发晶片的数量与实际检测所用保持一致,将底面反射回波波幅达到满屏的80%,记录此时的增益值,然后按照同一深度条件下大平底与检测灵敏度规定的横孔直径进行增益值的补偿,此时的增益值参数作为耦合监控的基本条件。耦合监控增益值太高或太低都会对检测数据产生影响,耦合监控增益值太高对探头移动区域的表面状态要求太高,光洁度越高,扫查面清除处理工作越多;耦合监控增益值太低,会导致部分缺陷漏检,采集的缺陷数据无效。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
实施例1
选用规格为Φ28x4mm的奥氏体不锈钢管道对接焊缝作为模拟验证试块,总计3根管道,材质为316L,内部分别预埋一定数量的缺陷,包括裂纹、未熔合、未焊透、气孔、条型缺陷五种缺陷,涵盖了焊接过程中可能出现的所有缺陷,对检测表面进行处理:探头移动的扫查面光洁度不超过12.5um,使探头全完耦合并可自由移动;对于焊缝表面,去除不规则的余高,与母材圆滑过渡;耦合剂选用不锈钢专用耦合剂,严格控制卤素含量。
选用GEKKO设备为相控阵检测仪、根据检测奥氏体不锈钢管道对接焊缝的尺寸、坡口形式,选取7.5S16-0.5*10自聚焦探头、5S16-0.5*10自聚焦探头、5DL16A25(双线阵)晶片线阵探头,角度为30-45°的楔块,机械扫查装置组合检测仪器。在GEKKO设备中设置与实体检测焊缝结构一致的检测模型,并进行详细参数的设定,包括:①聚焦法则设定:激发晶片数量为16,相邻晶片的中心间距为0.5mm,相邻晶片的间距为0.1mm,楔块曲率直径为28,根据原则,采用一、二、三次波同时检测,角度步进为1°;②基准检测灵敏度设定:根据待测奥氏体不锈钢管管壁厚度,选用合适的灵敏度对比试块,一、二、三次波同时检测,进行灵敏度调试,制作TCG或DAC+AVG曲线,保证在整个扇扫范围内检测灵敏度保持一致,当一、二、三次波任意一点的波幅低于屏幕的20%时,需要制作分段曲线,分区进行灵敏度设置,保证仪器性能及检测结果的匹配性;③工艺验证及扫查灵敏度的设置:对于要检测的Φ28x4焊缝进行工艺模拟验证,Φ28x4模拟验证试块中至少包括2mm气孔,裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷中的三种缺陷,气孔扫查灵敏度应能保证焊缝中对应的气孔波幅不低于50%FSH,其他缺陷应保证波幅不低于定量线。
详细的缺陷分布见表2,缺陷试块总计9个缺陷,射线检测结果如图4所示,其中面积型缺陷(裂纹、未熔合等)5个,相控阵检出率100%,如图5、7所示,射线检测检出率100%。体积型缺陷4个,相控阵检出率100%,如图6所示,射线检测检出率100%。
表2
实施例2
通过实施例1对模拟验证试块进行了工艺验证成功后,对实际核电站使用的奥氏体不锈钢管对接焊缝进行检测,检测的奥氏体不锈钢管对接焊缝规格为Φ76x7mm,材质为0Cr18Ni9Ti,检测范围为焊缝及焊缝两侧各13mm的区域。对检测表面进行处理:探头移动的扫查面光洁度不超过12.5um,使探头全完耦合并可自由移动;对于焊缝表面,去除不规则的余高,与母材圆滑过渡;耦合剂选用不锈钢专用耦合剂,严格控制卤素含量。
因为检测的奥氏体不锈钢管对接焊缝管径25~500mm,壁厚3.5mm~10mm,按照实施例1中验证的工艺,选用GEKKO设备为相控阵检测仪,选取7.5S16-0.5*10自聚焦探头、5S16-0.5*10自聚焦探头、5DL16A25(双线阵)晶片线阵探头,角度为30-45°的楔块,机械扫查装置组成检测仪器,在GEKKO设备中设置与实体检测焊缝结构一致的检测模型,并根据验证的工艺进行详细参数的设定。按照拟定的检测方法,一、二、三次波同时应用,一、三次波主要检测焊缝的中下部位,二次波主要检测焊缝中上部位,将相控阵探头固定在扫查装置上,保持探头在移动过程中压紧力保持一致,保障耦合均匀,配合仪器自带的耦合监控功能,实时监控底面反射波的状态,或根据表面反射波的特征进行耦合监控,主要目的保证耦合效果及检测数据的有效性。检测前校准编码器的步进精度为1mm,进行沿线扫查保障缺陷定位的准确性,扫查速度不大于100mm/s。在焊缝的任意表面进行单面双侧/单侧检测,检测时扫查灵敏度根据灵敏度对比试块的灵敏度曲线设定,应至少保证缺陷都可检出;单次扫查的位移长度不大于10000mm;检测过程随时分析检测数据,采用以太网,将仪器的检测数据传输到笔记本电脑上进行分析,对于超过记录要求的缺陷首先进行定性(裂纹、未熔合、未焊透),排除后以上缺陷后,对于条形缺陷的评定按照DL/T1718标准的规定进行评定;对于气孔类缺陷的尺寸评定应结合模拟验证试块中的气孔波幅情况及相关射线验收的要求综合评定。
相控阵检测方法和射线检测方法分别检出3个缺陷,相控阵检测结果如图8及图10所示,射线检测结果如图9及图11所示,相控证检测结果与射线检测结果完全一致,都能检测出奥氏体不锈钢管对接焊缝的所有缺陷。
由此可见,本发明专利所采用的相控阵超声检测技术的检测能力等效原有焊缝的射线检测技术。同时解决了射线探伤项目均存在的任务重、安全风险高、计划窗口紧张、人员容易误照射风险大、隔离边界大等问题,降低对关键路径的影响程度,保障了安全并节约了成本。
Claims (10)
1.一种用于奥氏体不锈钢管道对接焊缝的相控阵检测方法,用于管径25~500mm,壁厚3.5mm~20mm的奥氏体不锈钢管对接焊缝的无损探伤,包括以下步骤:
S1)对被检奥氏体不锈钢管道对接焊缝两侧母材进行表面处理,连接超声相控阵检测仪和相控阵操作系统,并安装机械扫查器和楔块;
S2)根据焊缝的坡口形式、被检奥氏体不锈钢管壁厚度建立试样模型,对检测仪参数进行设定;
S3)根据被检奥氏体不锈钢管壁厚度,选用合适的灵敏度对比试块,根据设定的检测仪参数制作基准灵敏度曲线;
S4)根据被检奥氏体不锈钢管道对接焊缝制作模拟验证试块,根据基准灵敏度曲线设置检测灵敏度,确保整个检测范围内检测灵敏度一致且其缺陷能完全检出,根据误差情况调整检测工艺至有效;
S5)根据调整后的检测工艺校准超声相控阵检测仪,并对被检焊缝及焊缝两侧的母材进行单面双侧或单面单侧沿线扫查,记录检测数据;
S6)对超声相控阵检测仪中生成的扫查文件进行有无缺陷的定性分析,所述缺陷包括裂纹、未熔合、未焊透。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,在所述步骤S1中,将焊缝表面的焊缝余高清除并除去影响探头移动的粗糙物,使其表面粗糙度小于或者等于12.5μm,进行焊缝及扫查路径的标识并选取合适的耦合剂。
3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述步骤S1中,选用至少32通道的超声相控阵检测仪,匹配频率为2-10MHz的16-32个晶片的单线阵\双线阵探头,楔块角度为30-45°。
4.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述步骤S2中,还包括选取不同规格的探头,在相控阵超声检测仪上确定被检测区域的声束覆盖范围,确定适用的扫描角度、聚焦法则、起始与终止晶片参数。
5.根据权利要求4所述相控阵检测方法,其特征在于:所述步骤S2中,被检奥氏体不锈钢管道壁厚为3~6mm时,采用7.5S16-0.5*10自聚焦探头、2.25S16-0.5*10探头或者5S16-0.5*10探头;被检奥氏体不锈钢管道壁厚为6~10mm时,采用5S16-0.5*10自聚焦探头、2.25S16-0.5*10探头或者7.5S16-0.5*10探头;被检奥氏体不锈钢管道壁厚为10~20mm时,采用3.5L32-1.0*12、5DL16A25探头进行检测。
6.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述步骤S3中包括以下步骤:
S31)根据DL/T1718及NB/T47013.3标准的相关要求设计灵敏度对比试块;
S32)根据被检奥氏体不锈钢管道壁厚和奥氏体不锈钢管曲面焊接接头公称直径选用不同的灵敏度对比试块;
S33)根据选用的灵敏度对比试块,绘制基准灵敏度曲线。
7.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述步骤S4包括以下步骤:
S41)制作与待检测对接焊缝材质、结构、焊接方法一致的模拟验证试块;
S42)在模拟验证试块内部预埋至少2个面积型缺陷和1个气孔,其中一个缺陷设置在试块表面,其中一个缺陷设置在试块内部,且缺陷方向平行于试块坡口熔合面,气孔缺陷的直径为1/2母材的公称壁厚;
S43)若检测后耦合监控状态下数据丢失不超过整个扫查长度的5%,超声相控阵检测仪编码器的显示位移与实际位移误差不大于1%或10mm,且所预埋的缺陷不漏检,所测缺陷的长度绝对误差不大于4mm,则表明检测误差符合设定要求;反之,则说明检测工艺不可行,则重新校准编码器的精度和监控的耦合条件,同时调整检测设备探头与扫查面的耦合状态,使底面反射回波波幅达到满屏的80%,并重新进行检测工艺评定,直至满足上述条件。
8.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述步骤S5中,在焊缝的任意表面进行单面双侧或单面单侧沿线扫查,扫查速度不大于100mm/s,扫查时设置扫查灵敏度应至少保证模拟验证试块中缺陷都可检出,单次扫查的位移长度不大于10000mm,每次扫查完毕后对扫查文件进行保存。
9.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述步骤S6包括以下步骤:
S51)对于超过记录要求的缺陷首先进行定性,判断是否属于裂纹、未熔合、未焊透三者之一,若是则直接进行记录;
S52)若缺陷不属于裂纹、未熔合、未焊透三者之一,则对于缺陷波幅大于基准检测灵敏度,且长度大于1/3T的条形缺陷,按照DL/T1718标准进行评定;
S53)对于气孔类缺陷的尺寸评定应结合模拟验证试块中的气孔波幅情况及相关射线验收的要求综合评定。
10.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述被检测区域为100%焊缝体积+两侧各13mm的区域。
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