t91鋼小徑管超聲波探傷工藝研究

1、T91鋼小徑管超聲波探傷工藝研究,河北省電力研究院牛曉光,T91鋼簡(jiǎn)介,T91/P91鋼屬于改良型9Cr-1Mo高強(qiáng)度馬氏體耐熱鋼具有較高的抗氧化性能和抗高溫腐蝕性能良好的沖擊韌性、高而又穩(wěn)定的持久及熱強(qiáng)性能優(yōu)良的導(dǎo)熱系數(shù)和較小的膨脹系數(shù)在使用溫度低于620℃時(shí)該鋼的許用應(yīng)力高于奧氏體不銹鋼,T91鋼焊接接頭檢驗(yàn)存在的問題,T91鋼合金元素含量高，淬硬傾向大，焊縫有很大冷裂紋傾向，焊接性能差。如焊接工藝不當(dāng)如焊前不預(yù)熱和預(yù)熱

2、溫度過低極易產(chǎn)生冷裂紋。由于T91鋼焊縫熔敷金屬溶液粘度大、流動(dòng)性差，在低參數(shù)施焊過程中易產(chǎn)生未熔合、未焊透等危害性較大的缺陷。,探傷時(shí)存在的問題,5MM/G102,5MM/T91,原因分析,我們初步分析造成缺陷定位誤差的主要原因是探頭的K值發(fā)生了變化 Sinα/CL=Sinβ1/ C1=sinβ2/C2 T91鋼的聲速與G102鋼的聲速存在差異,T91鋼聲速的計(jì)算及測(cè)定,理論值實(shí)測(cè)值,T91鋼聲速的計(jì)算及測(cè)定,在縱波情況下：

3、CL=［E/ρ×(1-μ)/(1+μ)(1-2μ)］1/2 在橫波情況下：CT=［E/ρ×1/2(1+μ)］1/2 式(2)、(3)中：E----彈性模量ρ---介質(zhì)密度μ---泊松比,T91鋼聲速的計(jì)算及測(cè)定,從相關(guān)資料查得T91鋼室溫下：E=2.20×105MPａρ=7.78t/M3μ=0.29 結(jié)論：CL=6087.39M/s

4、 CT=3310.64M/s,T91鋼聲速的計(jì)算及測(cè)定,T91實(shí)際聲速的測(cè)定 依據(jù)JB/T7522-94《材料超聲速度的測(cè)量方法》，采用A型脈沖反射式超聲波探傷儀，通過與已知聲速的對(duì)比試塊的比較，求得T91材料的聲速。測(cè)量方法：多次底波法測(cè)定。,T91鋼聲速的計(jì)算及測(cè)定,T91鋼聲速測(cè)量結(jié)果：,T91鋼聲速的計(jì)算及測(cè)定,#1號(hào)樣CL=6110m/s, #2號(hào)樣CL=6120m/s 參照縱波理論計(jì)算與實(shí)測(cè)值比較的結(jié)果，橫波聲速

5、在計(jì)算時(shí)可取理論計(jì)算值為3310.64M/s。,T91鋼聲速的計(jì)算及測(cè)定,T91材料的聲速結(jié)果我們可以看出，T91鋼的聲速的分散度很小，縱波聲速在6076-6126 m/s范圍內(nèi)，橫波聲速在3300-3328 m/s范圍內(nèi)，聲速值與理論計(jì)算值都很接近，從而可以確定T91鋼的縱波聲速平均值為6090M/s,橫波聲速平均值為3310.64M/s。,聲速對(duì)K值的影響,Sinα/CL=Sinβ普/ C普=sinβT91/CT91 CT91=

6、3310 m/s C普=3230 m/s。折射角為68度的探頭，該探頭在T91鋼中的折射角變?yōu)椋害耇91=71.8度在普通合金鋼中K值為K2.5的探頭，該探頭在T91鋼中的K值為K3,聲速對(duì)超聲波探傷的影響,表3,聲速對(duì)缺陷定位的影響,由于T91與普通低合金的聲速的差異，導(dǎo)致同一探頭在檢測(cè)該二種材料時(shí)，其K值發(fā)生了變化，因此在普通試塊上調(diào)整好掃描速度后，去探測(cè)T91鋼同深度缺陷時(shí)，使深度、水平指示

7、均發(fā)生了變化。,聲速對(duì)缺陷定位的影響,根據(jù)超聲波探傷儀原理，缺陷反射波在示波屏上橫軸上反映的實(shí)質(zhì)是聲波傳播時(shí)間。也就是說超聲波探傷儀示波屏橫軸上τ值實(shí)質(zhì)代表的是聲波傳播時(shí)間,聲速對(duì)缺陷定位的影響,示意圖,聲速對(duì)缺陷定位的影響,聲速增大 》τ值減小聲速增大 》k增大 》傳播距離增大》 τ值增大,聲速對(duì)缺陷定位的影響,t91 =2H/(cosβT91 CT91) t合 =2H/(cosβ合 C合)t91/ t合=(