Page 67 - 无损检测2021年第二期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202102007

基于双面阵探头的厚壁奥氏体不锈钢

对接焊缝的相控阵超声检测

张子健 , 许 波 , 柴军辉 1 , 2 , 沈建民 , 吴家喜 , 胡 健 1
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( 1. 宁波市劳动安全技术服务有限公司, 宁波 315048 ; 2. 宁波市特种设备检验研究院, 宁波 315048 )

摘 要:焊缝奥氏体组织具有晶粒粗大和各向异性等特点, 线阵相控阵、 常规超声和射线检测

技术均存在一定的局限性和不足。基于 DMA ( 双面阵) 相控阵探头, 采用以色列ISONIC2009 型
相控阵检测仪器, 对 NB / T47013.3-2015 附录I中的 3 号对比试块进行了 B 扫和 C 扫成像, 并对

40mm 厚的模拟试块进行了检测比对分析, 结果表明, 基于 DMA 探头的相控阵超声检测方法在

厚壁奥氏体对接焊缝的检测中具有较高的可行性, 可以用于实际检测中。

关键词:厚壁对接焊缝;奥氏体不锈钢; DMA 探头;相控阵超声

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2021 ) 02-0033-04

Phasedarra yultrasonicdetectionofthickwalledausteniticstainlesssteelbutt

weldbasedonDMAp robe

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1 , 2
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ZHANGZi j ian , XUBo , CHAIJunhui , SHENJianmin , WUJiaxi , HUJian 1

( 1.Nin g boLaborSafet yandTechnolo gyServicesCo. , Ltd. , Nin g bo315048 , China ;

2.Nin g boS p ecialE q ui p mentIns p ectionandResearchInstitute , Nin g bo315048 , China )

Abstract : Theaustenitestructureofweldischaracteristicsofcoarseg rainandanisotro py .Therearesome

limitationsanddeficienciesinlineararra yp hasedarra y , conventionalultrasonicandradio g ra p hictestin g technolo gy .

BasedonDMA ( dualmatrixarra y ) p hasedarra yp robeandusin gIsraelISONIC2009p hasedarra ydetector , with

NB / T47013.3-2015a pp endixINo.3referenceblockbein g forB-scanandC-scanima g in g , testresultfor40 mm

thicksimulationtestblockwerecom p aredandanal y zed.Theresultsshowthattheultrasonic p hasedarra y detection

methodbasedonDMAp robehashi g hfeasibilit y inthickwalledausteniticedbuttweldins p ection , andcanbeused

inp racticalins p ection.

Ke ywords : thickwallbuttweld ; austeniticstainlesssteel ; DMAp robe ; p hasedarra yultrasonic

加氢裂化装置中的反应器是石油炼化企业的核 为 1 MHz~5 MHz , 探头角度为 45° 。这种常规的

心设备之一, 其进出口压力管道的材料通常为奥氏 超声检测方法在实际应用时存在一定的局限性, 例
体不锈钢, 厚度通常为 40~60mm 。针对这一类规 如信噪比低, 缺陷识别率低、 定量定位不准确等 [ 1 ] 。

格的管道, 标准 NB / T47013.3-2015 给出了相应 此外, 对厚壁结构还需进行分层扫查, 不仅检测效率

的检测方法, 探头一般采用双晶纵波斜探头、 聚焦纵 低, 且为了提高信噪比需要降低检测频率, 进而导致
波斜探头或窄脉冲纵波单晶斜探头, 频率一般选取 分辨力下降。笔者采用基于 DMA ( 双面阵) 探头的
相控阵超声检测方法, 通过对比试块和模拟试块进
行检测验证, 证明了基于 DMA 探头的相控阵超声
收稿日期: 2020-11-04
检测方法在奥氏体不锈钢厚壁对接焊缝检测中具有
基金项目: 浙江省质监系统质量技术基础建设项目( 20180119 )
作者简介: 张子健( 1989- ), 男, 硕士, 工程师, 主要从事承压类 较高的可行性, 可为这一类厚壁承压设备的无损检
特种设备的无损检测研究工作 测提供有力的技术支撑, 为后续缺陷的定量定级提
通信作者: 张子健, zhan g z j @nban j i.com 供有力的保障。
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2021 年 第 43 卷 第 2 期

无损检测