蘇州金屬焊接無(wú)損檢測(cè)

時(shí)間：2019-06-01作者：廣分檢測(cè)技術(shù)（蘇州）有限公司瀏覽：27

異種金屬焊接所存在的一些固有問(wèn)題阻礙了它的發(fā)展，如異種金屬熔合區(qū)的構(gòu)成和性能，異種金屬焊接結(jié)構(gòu)的破壞多半發(fā)生在熔合區(qū)，由于靠近熔合區(qū)各段上焊縫結(jié)晶特點(diǎn)不同，又易形成性能不好的、成分變化的過(guò)渡層。

另外，由于處在高溫的時(shí)間長(zhǎng)，這一區(qū)域的擴(kuò)散層會(huì)擴(kuò)大，會(huì)進(jìn)一步使金屬的不均勻性增加。而且異種金屬焊接時(shí)或焊后經(jīng)熱處理或經(jīng)高溫運(yùn)行后，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)低合金一側(cè)的碳通過(guò)焊縫邊界向高合金焊縫中“遷移”的現(xiàn)象，分別在熔合線兩側(cè)形成脫碳層和增碳層，在低合金一側(cè)母材形成脫碳層，在高合金焊縫一側(cè)形成增碳層。

防礙和阻止異種金屬結(jié)構(gòu)的使用和發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

在室溫下，異種金屬焊接接頭區(qū)的機(jī)械性能（如拉伸、沖擊、彎曲等）一般**被焊母材的性能，但高溫下或高溫長(zhǎng)期運(yùn)行后，接頭區(qū)的性能劣于母材。

在奧氏體焊縫與珠光體母材之間存在一個(gè)馬氏體過(guò)渡區(qū)，該區(qū)韌性較低，是一個(gè)高硬度脆性層，也是導(dǎo)致構(gòu)件失效破壞的薄弱區(qū)，它會(huì)降低焊接結(jié)構(gòu)的使用可靠性。

焊后熱處理或高溫運(yùn)行過(guò)程中碳遷移會(huì)導(dǎo)致在熔合線兩側(cè)分別形成增碳層和脫碳層。一般認(rèn)為脫碳層由于碳的減少而導(dǎo)致該區(qū)域組織、性能發(fā)生較大變化（一般是劣化），從而使得該區(qū)域容易在服役過(guò)程中發(fā)生早期失效。很多服役中的高溫管線或者試驗(yàn)中的高溫管線的失效部位都集中在脫碳層。

失效與時(shí)間，溫度和交變應(yīng)力等條件有關(guān)。

焊后熱處理不能消除接頭區(qū)的殘余應(yīng)力分布。

化學(xué)成分的不均勻性。 異種金屬焊接的時(shí)候，由于焊縫兩側(cè)的金屬和焊縫的合金成分有著明顯的差別，焊接過(guò)程中，母材和焊材都會(huì)熔化并相互混合，混合的均勻程度隨著焊接工藝的改變而改變，而且焊接接頭不同的位置，混合均勻程度也有很大差異，這就造成了焊接接頭化學(xué)成分的不均勻性。

金相組織的不均勻性。 由于焊接接頭化學(xué)成分的不連續(xù)，經(jīng)歷了焊接熱循環(huán)后，焊接接頭各個(gè)區(qū)域出現(xiàn)不同的組織，往往在某些區(qū)域出現(xiàn)較其復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)。

性能的不連續(xù)性。 焊接接頭的化學(xué)成分和金相組織的差異，帶來(lái)了焊接接頭力學(xué)性能的不同。沿焊接接頭的各個(gè)區(qū)域強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、沖擊性能、高溫蠕變、持久性能都有很大差別。這種顯著的不均勻性使得焊接接頭不同區(qū)域在相同的條件下，表現(xiàn)出來(lái)的行為有很大的差異，出現(xiàn)弱化區(qū)域和強(qiáng)化區(qū)域，尤其是在高溫的條件下，異種金屬焊接接頭在服役過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)早期失效。

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氫蝕的損傷評(píng)價(jià)氫損傷是在高溫(>220℃)高壓條件下，當(dāng)爐水PH<5、凝汽器泄漏、無(wú)機(jī)酸或樹脂污染給水時(shí)，垢下反應(yīng) 3Fe+4H2O→Fe3O4+8[H]生成的氫原子受垢層阻擋不能被工質(zhì)帶走，遂與晶界碳化物反應(yīng)Fe3C+4[H]→3Fe+CH4↑，生成的甲烷氣體使晶界開裂，在管子內(nèi)壁形成裂紋或鼓包，使鋼的性能下降的一種脆性破壞z89g88l5ysqw。氫損傷具有破壞速度快，損傷面積大、損傷不可恢復(fù)、不易早期發(fā)現(xiàn)的特點(diǎn)。

高頻超聲射頻回波可應(yīng)用于氫損傷μm級(jí)微裂紋的檢測(cè)，檢測(cè)前用粗砂紙除去管外表渣點(diǎn)，耦合劑采用28號(hào)軋鋼油。超聲縱波沿管壁垂直傳播到金屬基體/晶間微裂紋界面時(shí)將會(huì)產(chǎn)生超聲波的反射和透射現(xiàn)象(通常由于晶間微裂紋的取向是隨機(jī)的，這種反射稱之為散射)，氫損傷降低了超聲波在其中的傳播速度，檢測(cè)儀器就可能檢測(cè)到并分辨金屬基體/晶間微裂紋界面和管壁內(nèi)表面的回波。因此通過(guò)檢測(cè)這種反射回波就可以了解內(nèi)部氫損傷微裂紋的情況。通常認(rèn)為超聲波可以發(fā)現(xiàn)的較小缺陷尺寸為波長(zhǎng)的1/2。

近年來(lái)的理論研究證明，若對(duì)回波高度沒(méi)有規(guī)定，并配合高頻率的數(shù)字化示波器，儀器的靈敏度和信噪比會(huì)很高，不連續(xù)性檢出的靈敏度能達(dá)到波長(zhǎng)的1/5～1/10。如探頭頻率采用15MHz時(shí)，則可檢出的單個(gè)不連續(xù)性可小至40μm～75μm。對(duì)于鍋爐“四管”來(lái)說(shuō)，單個(gè)晶粒的較小尺寸一般為6μm左右，因而，不論是氫損傷、蠕變損傷，還是疲勞損傷，從理論上來(lái)說(shuō)，只要損傷面積達(dá)8～12個(gè)晶粒，采用高頻超聲射頻回波技術(shù)就能夠檢出。 3.3 敏感化程度的評(píng)價(jià) 如果不銹鋼在高溫下使用，因敏感化而生成貧鉻區(qū)域是為誘發(fā)晶間腐蝕的原因，超聲波評(píng)價(jià)關(guān)鍵在于確認(rèn)由敏感化程度和超聲波的縱波和橫波決定的泊松比之間的相關(guān)關(guān)系，目前正在研究以泊松比為指標(biāo)的評(píng)價(jià)敏感化程度的方法。

對(duì)于敏感化0Cr19Ni9不銹鋼，對(duì)于晶間浸蝕的(IGA)試驗(yàn)體，如果使用直接接觸型的寬頻帶表面波探頭來(lái)測(cè)定透射脈沖，那么浸蝕程度越增加，振幅越降低，特別是高周波成分明顯衰減。 敏感化的晶?？煽醋魇窃?部位和晶間部位固溶元素的濃度不同的殼狀構(gòu)造，使用有關(guān)殼狀構(gòu)造的散射體的散射理論，計(jì)算超聲波音速和衰減的頻率依存性，隨頻率增加衰減的增加、音速的降低傾向及敏感化的發(fā)展而造成的音速的增加傾向等與試驗(yàn)值吻合。


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