由于厚壁奧氏體不銹鋼管的晶型特征，其焊縫超聲檢測試樣一直是無損檢測領(lǐng)域的難題。為了給調(diào)整超聲波檢測探頭的靈敏度提供有效的參考，提高厚壁奧氏體不銹鋼管焊縫超聲波檢測的可靠性和準(zhǔn)確性，根據(jù)NB/T 47013-2015 《承壓設(shè)備無損檢測》的要求，根據(jù)現(xiàn)場管道的焊接工藝，制作了不同的典型人工缺陷參照塊。選擇常規(guī)超聲波1.5 1.5和2 2兆赫斜探頭在40毫米和60毫米模擬試塊上進(jìn)行測試。結(jié)果表明，通過掃描可以檢測出缺陷，定位基本準(zhǔn)確。后期將進(jìn)一步完善測試流程，選擇更合理的測試條件。
奧氏體鋼焊接技術(shù)因其良好的機械強度、韌性和耐腐蝕性而被廣泛應(yīng)用于石油加工設(shè)備中。然而，奧氏體鋼焊接材料屬于粗晶材料。由于聲速方向不同，聲速傳播的方向也不同。在超聲波檢測過程中，會有許多不可預(yù)知的混亂。很難定位和量化焊接缺陷。目前，厚的壁奧氏體管道都經(jīng)過伽馬射線測試。需要安裝臨時鋼結(jié)構(gòu)，并需要安裝保護(hù)鉛蓋。測試必須持續(xù)暴露6小時。通常，只有一個焊縫可以日夜測試，這是低效的。此外，鋼結(jié)構(gòu)保護(hù)鉛罩的安裝和拆除需要較高的人工成本和較大的起重機械移位費用。以渣油加氫裝置為例，只需25天完成15%的射線探傷(不考慮 <30 mm的X射線探傷，也不考慮接頭的修復(fù)和復(fù)檢時限)。渣油加氫裝置的日常維護(hù)周期為22天，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足射線探傷的需要。
20世紀(jì)70年代，前人開始嘗試使用不同頻率、不同角度的橫波和縱波探頭來檢測奧氏體不生銹鋼管的焊縫，并探索出一種壁厚小于60毫米的超聲波檢測方法。2015年，美國國家廣播電視公司(NB/T)47013.3-2015 《承壓設(shè)備無損檢測第部分超聲檢測》數(shù)據(jù)附錄一提出，10毫米< <80毫米厚的壁奧氏體不銹鋼管對接接頭可以通過超聲波進(jìn)行檢測?？梢愿鶕?jù)被檢測物體(焊縫或母材)的位置、被檢測位置的厚度和凹槽的形狀來選擇不同類型的探頭，并且使用不同的測試塊進(jìn)行校準(zhǔn)。為奧氏體不使用常規(guī)超聲波檢測生銹鋼管提供了依據(jù)，但附錄在儀器調(diào)整部分沒有完整的操作流程要求，需要不斷探索。由于材料厚度較大，厚壁管焊縫的焊接應(yīng)力會隨著整個構(gòu)件變形的增加而增加，嚴(yán)重時會誘發(fā)焊接裂紋。因此，不銹鋼焊接管超聲波檢測的準(zhǔn)確性尤為重要。然而，奧氏體不生銹鋼管越厚，晶粒越粗。粗晶粒會造成嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)噪聲和超聲衰減，降低檢測信噪比和超聲穿透能力，使焊縫中的缺陷很難定位和量化。
在奧氏體不，生銹鋼管焊縫的超聲波探傷中，焊縫基準(zhǔn)塊的制作對探傷和評定結(jié)果至關(guān)重要，可為超聲波探傷探頭的靈敏度調(diào)整提供有效的參考。提高厚壁奧氏體不銹鋼管焊縫超聲波檢測的可靠性和準(zhǔn)確性。摘要：介紹了厚壁奧氏體不銹鋼管焊縫標(biāo)準(zhǔn)試塊、參比試塊和探頭校準(zhǔn)的制作方法，以驗證試驗過程，并在渣油加氫裝置大修期間做了初步嘗試。用相控陣對測試中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了驗證，提高了測試效率。
1試塊的生產(chǎn)
NB/t47013附錄《奧氏體不銹鋼管對接接頭304不銹鋼焊管超聲檢測方法和質(zhì)量分級》對檢測用基準(zhǔn)塊有一定要求，即基準(zhǔn)塊應(yīng)由與被測材料相同的材料、相同的焊接工藝、相似的坡口形式等制成。本文選擇nb/t47013中規(guī)定的csk-ia測試塊和RB-C參考塊來調(diào)整掃描線和聲速。根據(jù)nb/t47013.3-2015導(dǎo)向塊的孔間距要求，分別制作適用于厚度為20-40 mm和40-80 mm對接的不銹鋼管參考塊，進(jìn)行距離校正。使用標(biāo)準(zhǔn)試塊和參考試塊完成儀器性能校準(zhǔn)后，根據(jù)現(xiàn)場焊接工藝制作試塊。在制造過程中，夾層溫度最高保持在100，焊后熱處理溫度為890。恒溫180分鐘，加熱速度120/小時，焊接電流90-130安，焊接速度8.6-10.1厘米/分鐘，線能量7.42-15.3千焦/厘米。模擬缺陷測試塊見圖1-4。
2探針選擇
選擇合適的探頭頻率可以提高超聲波的穿透能力和對缺陷的分辨能力。碳鋼的檢測頻率一般為5兆赫。奧氏體不銹蝕鋼管超聲波檢測中考慮了衰減問題，中心頻率一般為2兆赫。制備的試塊焊縫結(jié)構(gòu)如圖5所示，厚度=40 mm，焊縫寬度 40 mm，焊縫高度大于40 mm。由于現(xiàn)場條件和維修周期的限制，不可能完全打磨和平整所有焊縫。采用剩余高檢驗的方法。綜合考慮各種因素后，選擇K3(在奧氏體不生銹鋼管的聲速下)雙晶傾斜探頭探測深度范圍10 < <20 mm，選擇爬升探頭(見圖6)探測深度范圍 <10 mm，其他深度范圍選擇K 1.5和2 2MHz傾斜探頭，在不同區(qū)域掃描，每個區(qū)域覆蓋不小于15%。具體要求見標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47013-2015。