钛材管道焊接的工艺

根据工艺要求及钛本身良好的性能，在国内很多的化纤工程，特别是在PTA装置中钛材管道被广泛地应用。但是钛在固熔状态下250度开始吸收氢，从400度开始吸收氧，从600度开始吸收氮，且随着温度的提高，其吸收能力也随之增强。当钛金属在吸收了一定数量的氧、氮、氢等气体杂质之后，其屈服极限和延伸率等力学性能将急剧下降。因此对钛的焊接要求很高，本文对钛焊接时常见的缺陷进行分析，制定了合理的焊接工艺，从而提高了

2020-09-14

钛材管道焊接的工艺

根据工艺要求及钛本身良好的性能，在国内很多的化纤工程，特别是在PTA装置中钛材管道被广泛地应用。但是钛在固熔状态下250度开始吸收氢，从400度开始吸收氧，从600度开始吸收氮，且随着温度的提高，其吸收能力也随之增强。当钛金属在吸收了一定数量的氧、氮、氢等气体杂质之后，其屈服极限和延伸率等力学性能将急剧下降。因此对钛的焊接要求很高，本文对钛焊接时常见的缺陷进行分析，制定了合理的焊接工艺，从而提高了钛管的焊接质量，保证了工程质量与进度。

2020-09-14

机械制造行业价值有待重估

    不管理论上有多少争论，现实中中国正在成为世界制造中心：世界最大的服装加工基地、世界最大的缝纫机生产基地、世界最大的家电生产基地、世界最大的集装箱生产基地、世界最大的机床消费基地、世界最大的钢材消费基地……拥有13亿人口的中国正在成为世界最大的消费大国与制造大国，而作为基础装备业的机械行业正面临前所未有的发展机遇。     我国机械行业起步于1950年代，行业布局与分工基本上是按照国家指令计划来实施的。改革开放后，大量的外资和民营资本进入，机械行业从垄断走向竞争，国有机械制造企业经受了严峻考验。1990年代，大量国有机械行业企业开始改制、上市，到目前为止，不包括家电和汽车，普通机械制造业和专用机械制造业上市公司已经超过100家，其中80%以上是国有控股企业。机械行业基本实现从计划经济到市场经济的变革：国有企业开始适应多重压力的竞争环境，治理结构大大改善；产品结构从计划生产到按市场需求生产，企业新产品开发能力提升；内部管理从粗放型到精细化，企业技术水平不断提升。      如果说“九五”期间是我国机械行业改制的关键时期，那么“十五”期间则是我国机械行业高速发展和企业竞争地位确立的关键时期。“十五”期间，机械行业主要经济指标5年年均增长都在20%以上；利润总额年均增长31.6%，2005年达2141亿元；税金总额年均增长18.0%，2005年达1473.4亿元；对外贸易出口额年均增长23.2%，2005年达1044亿美元。      很大程度上，以往我国机械行业服务的市场主要是中国城镇市场。目前，我国机械行业正面临更大的发展机遇，一方面，“十一五”期间新农村经济推开了农村市场；另一方面，中国机械产品正在被国际市场认同和接受，机械产品是继服装纺织业和家电之后出口产品升级的主要对象。中国机械行业市场向两端延伸，且随着制造基地的不断转移，我国机械工业的配套体系也将不断完善，投资环境和经营环境也将趋于健康。      无论站在历史的角度还是全球的立场，“十一五”期间都将是我国机械制造业发展的黄金时期。从要素构成来看，机械行业是全球最有优势的产业之一。而且，和服装、家电等产品不同，机械行业个性化特征更强，规模效益也更加明显，一旦确立行业地位，在地域要素优势没有改变的情况下，龙头企业的地位难以撼动。       “十五”期间国有企业、民营企业和外资企业同台竞争，各子行业的竞争都非常充分，优势企业基本上确立了各自领域中的龙头地位。且从中集集团、振华港机、沪东重机、安徽合力、桂柳工A、三一重工、沈阳机床等子行业龙头企业的财务报表来看，其增长水平都高于行业平均水平。其中，已经确立了全球领袖地位的中集集团和振华港机过去3年的复合增长率超过50%；走进口替代路线的三一重工、中联重科都有良好的市场表现；安徽合力、龙溪轴承长期复合增长超过20%；沪东重机、石油济柴、沈阳机床等传统企业基本上走出了国有企业体制下的困境，开始表现出强劲的增长势头。      机械行业不是一个新兴产业，但却是一个永恒的产业。我们认为过去5年中，市场对中集集团、振华港机、安徽合力等20%-50%倍复合增长率的公司给15倍甚至以下的PE，显然是对行业状态和企业成长性估计严重不足。我国正处于工业化发展的中期，对机械行业估值不应参照本时期的美国或日本等发达国家的股票市场。鉴于我国机械行业所处的发展状态，我们认为对在行业中处于龙头地位的企业应该给予更高估值。其中物流装备、基础装备和能源装备将在制造基地转移中双重受益，平均PE在20倍以上比较合理。

2020-09-14

机械制造行业价值有待重估

    不管理论上有多少争论，现实中中国正在成为世界制造中心：世界最大的服装加工基地、世界最大的缝纫机生产基地、世界最大的家电生产基地、世界最大的集装箱生产基地、世界最大的机床消费基地、世界最大的钢材消费基地……拥有13亿人口的中国正在成为世界最大的消费大国与制造大国，而作为基础装备业的机械行业正面临前所未有的发展机遇。     我国机械行业起步于1950年代，行业布局与分工基本上是按照国家指令

2020-09-14

各类不锈钢压力容器的焊接工艺要点

一、 压力容器用不锈钢及其焊接特点 所谓不锈钢是指在钢中加进一定量的铬元素后，使钢处于钝化状态，具有不生锈的特性。为达到此目的，其铬含量必须在12％以上。为进步钢的钝化性，不锈钢中还往往需加进能使钢钝化的镍、钼等元素。一般所指的不锈钢实际上是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢并不一定耐酸，而耐酸钢一般均具有良好的不锈性能。 不锈钢按其钢的组织不同可分为四类，即奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢。       1. 奥氏体不锈钢及其焊接特点 奥氏体不锈钢是应用最广泛的不锈钢，以高Cr-Ni型最为普遍。目前奥氏体不锈钢大致可分为Cr18-Ni8型、Cr25-Ni20型、Cr25-Ni35型。奥氏体不锈钢有以下焊接特点： ① 焊接热裂纹 奥氏体不锈钢由于其热传导率小，线膨胀系数大，因此在焊接过程中，焊接接头部位的高温停留时间较长，焊缝易形成粗大的柱状晶组织，在凝固结晶过程中，若硫、磷、锡、锑、铌等杂质元素含量较高，就会在晶间形成低熔点共晶，在焊接接头承受较高的拉应力时，就易在焊缝中形成凝固裂纹，在热影响区形成液化裂纹，这都属于焊接热裂纹。防止热裂纹最有效的途径是降低钢及焊材中易产生低熔点共晶的杂质元素和使铬镍奥氏体不锈钢中含有4％ ~ 12％的铁素体组织。 ② 晶间腐蚀 根据贫铬理论，在晶间上析出碳化铬，造成晶界贫铬是产生晶间腐蚀的主要原因。为此，选择超低碳焊材或含有铌、钛等稳定化元素的焊材是防止晶间腐蚀的主要措施。 ③ 应力腐蚀开裂 应力腐蚀开裂通常表现为脆性破坏，且发生破坏的过程时间短，因此危害严重。造成奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的主要原因是焊接残余应力。焊接接头的组织变化或应力集中的存在，局部腐蚀介质浓缩也是影响应力腐蚀开裂的原因。 ④ 焊接接头的σ相脆化 σ相是一种脆硬的金属间化合物，主要析集于柱状晶的晶界。γ相和δ相都可发生σ相转变。比如对于Cr25Ni20型焊缝在800℃ ~ 900℃加热时，就会发生强烈的γ→δ转变。对于铬镍型奥氏体不锈钢，特别是铬镍钼型不锈钢，易发生δ→σ相转变，这主要是由于铬、钼元素具有明显的σ化作用，当焊缝中δ铁素体含量超过12％时，δ→σ的转变非常明显，造成焊缝金属的明显的脆化，这也就是为什么热壁加氢反应器内壁堆焊层将δ铁素体含量控制在3％~10％的原因。 2. 铁素体不锈钢及其焊接特点 铁素体不锈钢分为普通铁素体不锈钢和超纯铁素体不锈钢两大类，其中普通铁素体不锈钢有Cr12 ~ Cr14型，如00Cr12、0Cr13Al；Cr16 ~ Cr18型，如1Cr17Mo；Cr25 ~ 30型。 由于普通铁索体不锈钢中的碳、氮含量较高，故加工成形及焊接都较困难，耐蚀性也难以保证，使用受到限制，在超纯铁素体不锈钢中严格控制了钢中的碳和氮总量，一般控制在0.035％ ~ 0.045％、0.030％、0.010％ ~ 0.015％三个层次，同时还加进必要的合金元素以进一步进步钢的耐腐蚀性和综合性能。与普通铁素体不锈钢相比，超纯高铬铁素体不锈钢具有很好的耐均匀腐蚀、点蚀及应力腐蚀性能，较多的应用于石化设备中。铁素体不锈钢有以下焊接特点： ① 焊接高温作用下，在加热温度达到1000℃以上的热影响区特别在近缝区的晶粒会急剧长大，焊后即使快速冷却，也无法避免因晶粒粗大化引起的韧性急剧下降及较高的晶间腐蚀倾向。 ② 铁素体钢本身含铬量较高，有害元素碳、氮、氧等也较多，脆性转变温度较高，缺口敏感性较强。因此，焊后脆化现象较为严重。 ③ 在400℃ ~ 600℃长时间加热缓冷时，会出现475℃脆化，使常温韧性严重下降。在550℃ ~ 820℃长时间加热后，则轻易从铁素体中析出σ相，也明显降低其塑、韧性。 3. 马氏体不锈钢及其焊接特点 马氏体不锈钢可分为Cr13型马氏体不锈钢、低碳马氏体不锈钢和超级马氏体不锈钢。Cr13型具有一般抗腐蚀性能，从Cr12为基的马氏体不锈钢，因加进镍、钼、钨、钒等合金元素，除具有一定的耐腐蚀性能，还具有较高的高温强度及抗高温氧化性能。 马氏体不锈钢的焊接特点：Cr13型马氏体不锈钢焊缝和热影响区的淬硬倾向特别大，焊接接头在空冷条件下便可得到硬脆的马氏体，在焊接拘束应力和扩散氢的作用下，很轻易出现焊接冷裂纹。当冷却速度较小时，近缝区及焊缝金属会形成粗大铁素体及沿晶析出碳化物，使接头的塑、韧性明显降低。 低碳及超级马氏体不锈钢的焊缝和热影响区冷却后，固然全部转变为低碳马氏体，但没有明显的淬硬现象，具有良好的焊接性能。 二、 压力容器用不锈钢焊材选用 1. 奥氏体不锈钢焊材选用 奥氏体不锈钢焊材的选择原则是在无裂纹的条件下，保证焊缝金属的耐蚀性能及力学性能与母材基本相当，或高于母材，一般要求其合金成分大致与母材成分匹配。对于耐蚀的奥氏体不锈钢，一般希看含一定量的铁素体，这样既能保证良好的抗裂性能，又能有很好的抗腐蚀性能。但在某些特殊介质中，如尿素设备的焊缝金属是不答应有铁素体存在的，否则就会降低其耐蚀性。对耐热用奥氏体钢，应考虑对焊缝金属内铁素体含量的控制。对于长期在高温运行的奥氏体钢焊件，焊缝金属内铁素体含量不应超过5％。读者可根据Schaeffler图，按焊缝金属中的铬当量和镍当量估计出相应的铁素体含量。       2. 铁素体不锈钢焊材选用 铁素体不锈钢焊材基本上有三类：1)成分基本与母材匹配的焊材；2)奥氏体焊材；3)镍基合金焊材，由于其价格较高，故很少选用。 铁素体不锈钢焊材可采用与母材相当的材料，但在拘束度大时，很轻易产生裂纹，焊后可采用热处理，恢复耐蚀性能，并改善接头塑性。采用奥氏体焊材可免除预热和焊后热处理，但对于不含稳定元素的各种钢，热影响区的敏化仍然存在，常用309型和310型铬镍奥氏体焊材。对于Cr17钢，也可用308型焊材，合金含量高的焊材有利于进步焊接接头塑性。奥氏体或奥氏体一铁素体焊缝金属基本与铁素体母材等强，但在某些腐蚀介质中，焊缝的耐蚀性可能与母材有很大的不同，这一点在选择焊材时要留意。 3. 马氏体不锈钢焊材选用 在不锈钢中，马氏体不锈钢是可以利用热处理来调整性能的，因此，为了保证使用性能的要求，特别是耐热用马氏体不锈钢，焊缝成分应尽量接近母材的成分。为了防止冷裂纹，也可采用奥氏体焊材，这时的焊缝强度必然低于母材。 焊缝成分同母材成分相近时，焊缝和热影响区将会同时硬化变脆，同时在热影响区中出现回火软化区。为了防止冷裂，厚度3mm以上的构件往往要进行预热，焊后也往往需要进行热处理，以进步接头性能，由于焊缝金属与母材的热膨胀系数基本一致，经热处理后有可能完全消除焊接应力。       当工件不答应进行预热或热处理时，可选择奥氏体组织焊缝，由于焊缝具有较高的塑性和韧性，能松弛焊接应力，并且能较多地固溶氢，因而可降低接头的冷裂倾向，但这种材质不均匀的接头，由于热膨胀系数不同，在循环温度的工作环境下，在熔合区可能产生剪应力，而导致接头破坏。 对于简单的Cr13型马氏体钢，不采用奥氏体组织的焊缝时，焊缝成分的调整余地未几，一般都和母材基体相同，但必须限制有害杂质S、P及Si等，Si在Cr13型马氏体钢焊缝中可促使形成粗大的马氏体。降低含C量，有利于减小淬硬性，焊缝中存在少量Ti、N或Al等元素，也可细化晶粒并降低淬硬性。 对于多组元合金化的Cr12基马氏体热强钢，主要用途是耐热，通常不用奥氏体焊材，焊缝成分希看接近母材。在调整成分时，必须保证焊缝不致出现一次铁素体相，因它对性能十分有害，由于Cr13基马氏体热强钢的主要成分多为铁素体元素(如Mo、Nb、W、V等)，为保证全部组织为均一的马氏体，必须用奥氏体元素加以平衡，也就是要有适当的C、Ni、Mn、N等元素。 马氏体不锈钢具有相当高的冷裂倾向，因此必须严格保持低氢，甚至超低氢，在选择焊材时，必须要留意这一点。 三、 压力容器用不锈钢焊接要点 1. 奥氏体不锈钢焊接要点 总的来说，奥氏体不锈钢具有优良的焊接性。几乎所有的熔化焊接方法均可用于焊接奥氏体不锈钢，奥氏体不锈钢的热物理性能和组织特点决定了其焊接工艺要点。 ① 由于奥氏体不锈钢导热系数小而热膨胀系数大，焊接时易于产生较大的变形和焊接应力，因此应尽可能选用焊接能量集中的焊接方法。 ② 由于奥氏体不锈钢导热系数小，在同样的电流下，可比低合金钢得到较大的熔深。同时又由于其电阻率大，在焊条电弧焊时，为了避免焊条发红，与同直径的碳钢或低合金钢焊条相比，焊接电流较小。 ③ 焊接规范。一般不采用大线能量进行焊接 。焊条电弧焊时，宜采用小直径焊条，快速多道焊，对于要求高的焊缝，甚至采用浇冷水的方法以加速冷却，对于纯奥氏体不锈钢及超级奥氏体不锈钢，由于热裂纹敏感性大，更应严格控制焊接线能量，防止焊缝晶粒严重长大与焊接热裂纹的发生。 ④ 为进步焊缝的抗热裂性能和耐蚀性能，焊接时，要特别留意焊接区的清洁，避免有害元素渗透焊缝。 ⑤ 奥氏体不锈钢焊接时一般不需要预热。为了防止焊缝和热影响区的晶粒长大及碳化物的析出，保证焊接接头的塑、韧性和耐蚀姓，应控制较低的层间温度，一般不超过150℃。   2. 铁素体不锈钢焊接要点 铁素体不锈钢的铁素体形成元素相对较多，奥氏体形成元素相对较少，材料淬硬和冷裂倾向较小。铁素体不锈钢在焊接热循环的作用下，热影响区晶粒明显长大，接头的韧性和塑性急剧下降。热影响区晶粒长大的程度取决于焊接时所达到的最高温度及其保持时间，为此，在焊接铁素体不锈钢时，应尽量采用小的线能量，即采用能量集中的方法，如小电流TIG、小直径焊条手工焊等，同时尽可能采用窄间隙坡口、高的焊接速度和多层焊等措施，并严格控制层间温度。 由于焊接热循环的作用，一般铁素体不锈钢在热影响区的高温区产生敏化，在某些介质中产生晶间腐蚀。焊后经700~850℃退火处理，使铬均匀化，可恢复其耐蚀性。 普通高铬铁素体不锈钢可采用焊条电弧焊、气体保护焊、埋弧焊焊等熔焊方法。由于高铬钢固有的低塑性，以及焊接热循环引起的热影响区晶粒长大和碳化物、氮化物在晶界集聚，焊接接头的塑性和韧性都很低。在采用与母材化学成分相似的焊材且拘束度大时，很易产生裂纹。为了防止裂纹，改善接头塑性和耐蚀性，以焊条电弧焊为例，可以采取下列工艺措施。 ① 预热100 ~ 150℃左右，使材料在富有韧性的状态下焊接。含铬越高，预热温度应越高。 ② 采用小的线能量、不摆动焊接。多层焊时，应控制层间温度不高于150℃，不宜连续施焊，以减小高温脆化和475℃脆性影响。 ③ 焊后进行750 ~ 800℃退火处理，由于碳化物球化和铬分布均匀，可恢复耐蚀性，并改善接头塑性。退火后应快冷，防止出现σ相及475℃脆性。 3. 马氏体不锈钢焊接要点 对于Cr13型马氏体不锈钢，当采用同材质焊条进行焊接时，为了降低冷裂纹敏感性，确保焊接接头塑、韧性，应选用低氢型焊条并同时采取下列措施： ① 预热。预热温度随钢材含碳量的增加而进步，一般在100℃ ~ 350℃范围内。 ② 后热。对于含碳量较高或拘束度大的焊接接头，焊后采取后热措施，以防止焊接氢致裂纹。 ③ 焊后热处理。为改善焊接接头塑、韧性和耐蚀性，焊后热处理温度一般为650℃ ~ 750℃，保温时间按1h / 25mm计。 对于超级及低碳马氏体不锈钢，一般可不采取预热措施，当拘束度大或焊缝中含氢量较高时，采取预热及后热措施，预热温度一般为100℃ ~ 150℃，焊后热处理温度为590 ~ 620℃。 对于含碳量较高的马氏体钢。或在焊前预热、焊后热处理难以实施，以及接头拘束度较大的情况下，工程中也可用奥氏体型的焊材，以进步焊接接头的塑、韧性，防止产生裂纹。但此时焊缝金属为奥氏体组织或以奥氏体为主的组织时，与母材强度相比实为低强匹配，而且焊缝金属与母材在化学成分、金相组织、热物理性能、力学性能差别很大，焊接残余应力不可避免，轻易引发应力腐蚀或高温蠕变破坏。 四、 双相不锈钢的焊接 1. 双相不锈钢的类型 双相不锈钢由于具有奥氏体+铁素体

2020-09-05

各类不锈钢压力容器的焊接工艺要点

一、 压力容器用不锈钢及其焊接特点 所谓不锈钢是指在钢中加进一定量的铬元素后，使钢处于钝化状态，具有不生锈的特性。为达到此目的，其铬含量必须在12％以上。为进步钢的钝化性，不锈钢中还往往需加进能使钢钝化的镍、钼等元素。一般所指的不锈钢实际上是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢并不一定耐酸，而耐酸钢一般均具有良好的不锈性能。 不锈钢按其钢的组织不同可分为四类，即奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢

2020-09-05

从压力容器行业产业分布与发展状况看特种金属压力容器行业发展前景

经过多年发展，我国金属压力容器行业已经形成多元化的竞争格局，行业市场化程度较高，政府行政管理明显弱化。目前，该行业管理涉及的政府部门主要为国家发展和改革委员会、国家质量监督检验检疫总局、以及地方特种设备安全监察机构等；涉及的相关协会或机构主要有中国化工装备协会、中国化工机械动力技术协会、中国石油和石油化工设备工业协会、中国机械工程学会压力容器分会、中国特种设备检测研究院、中国特种设备检验协会、中国有色金属协会钛锆铪分会等。     特种金属压力容器作为下游化工行业的核心设备，凭借其优异的耐腐蚀、耐高压、耐高温性能，适应了高温、高压、易燃、易爆、强腐蚀等恶劣工况，在工艺流程中稳定、高效地发挥着其不可替代的功能。在国家鼓励高端装备制造的政策背景下，下游化工领域转方式、调结构的行业形势下，化工装备大型化、高效化、特色化的发展趋势中，特种金属压力容器行业发展前景长期向好。   众所周知的欧美债务危机冲击了全球的经济，经济危机加快了世界产业格局的调整，同时也对我国特种设备行业带来了不小的影响，制造也有所收缩。但是随着中国“十二五”计划的推出和实施，我们可以知道特种设备行业的基础并没有多大的变化，压力容器属于特种设备，也是国家大力支持的行业。     据压力容器英才网权威专家李工近日指出，虽然中国特种设备也和制造业遭受了2012年全球经济危机的冲击，但是我国压力容器行业整体上依然保持着平稳健康的发展趋势，压力容器生产商也是非常之多的，有数千家。其中有些地区的分布不是很均匀，大部分的企业主要分布在江苏、浙江、上海、山东等这些地方，而且还是以民营企业居多的，多数企业生产规模不大，生产的主要产品侧重点有所不同。大多数厂商还集中在中、低端产品的生产上但是也同时有多数企业取得了一、二、三类压力容器制造资质。例如上海森松（中国）集团、江苏中圣集团、南京斯迈柯特种金属装备股份有限公司等均是大型压力容器制造商。     最近10年来，我国不论是锅炉还是压力容器行业均取得了飞速的发展，锅炉、压力容器涉及到了许多的重要的工业部门。其中包括火力、水力、风力、核能发电设备，石油化工装置，煤液化装置、乳品加工设备、只要机械等等各个领域。同时也随着“十二五”规划对特种设备的扶持，说明压力容器行业还是很大的升值空间。

2020-09-05

从压力容器行业产业分布与发展状况看特种金属压力容器行业发展前景

经过多年发展，我国金属压力容器行业已经形成多元化的竞争格局，行业市场化程度较高，政府行政管理明显弱化。目前，该行业管理涉及的政府部门主要为国家发展和改革委员会、国家质量监督检验检疫总局、以及地方特种设备安全监察机构等；涉及的相关协会或机构主要有中国化工装备协会、中国化工机械动力技术协会、中国石油和石油化工设备工业协会、中国机械工程学会压力容器分会、中国特种设备检测研究院、中国特种设备检验协会、中国

2020-09-05

超声波探伤的工作原理及要点

超声波探伤是利用超声波在物体中传帮带一些物理特性来发现物体内部的不连续性，即缺陷或伤的一种方法，是无损检验一种重要手段。超声波在钢材中的穿透能力很强，对于平面状缺陷，尽管有得缺陷很深，只要超声波直射到缺陷面，都能得到很高的缺陷波。目前我国广为采用的超声波探伤方法按超声波的类型可分为纵波、横波和表面波探伤。       超声波探伤的优点是检测厚度大、灵敏度高、速度快、成本低、对人体无害，能对缺陷进行定位和定量。然而，超声波探伤对缺陷的显示不直观，探伤技术难度大，容易受到主、客观因素的影响，以及探伤结果不便保存等，使超声波探伤也有其局限性。由于超声探伤是靠超声波在缺陷处反射波在荧光屏上形成的信号来判定缺陷的性质和当量的，比较抽象，并且受到很多的干扰信号影响，给超声探伤造成了一定的难度。       斜探头K值得测量及影响       分析距离、孔径、K值和温度等影响斜探头K值测量精度的因素。实验表明,小孔径测量K值精度比大孔径高;大K值探头易造成测量误差,最佳测量距离为1～3倍近场区,环境温度的影响不容忽视。       在用斜探头对焊缝进行超声波探伤时，斜探头的K值精度直接影响到缺陷的定位精度。由于斜探头的实际K值与出厂时标称K值往往有些偏差；并且在使用一段时间后，由于探头表有机玻璃的磨损，也会造成探头K值的变化，当探头出现前磨时，折射角变小，K值变小；当探头出现后磨时，折射角变大，K值变大；温度对探头K值的影响也很大，一般探头的K值是在室温下测定的，在温差大的天气下探伤时，应注意及时测定探头的K值，以免误测，高温探伤时，必须使用高温探头。所以在实际使用中，每次探伤前都要对探头的K值进行一次校核。     缺陷的估判       缺陷检出后，应在不同的方向上对其进行探测。       缺陷类型及其识别       1．点状缺陷点状缺陷是指气孔或小夹渣等小缺陷，大多呈，球形，也有不规则形状，属于小的体积性缺陷。从不同方向探测，缺陷回波无明显变化。点状缺陷包括气孔和点状夹渣。气孔和点状夹渣的缺陷回波高度低，波形比较稳定，从各方向探测，反射波高大致相同，但是稍微一移动探头缺陷波就消失。       2.线状缺陷这种缺陷可测指示长度，但不易测其断面尺寸（高度和宽度），如线状夹渣、未焊透或未熔合等，在长度方向也可能是间断的，如链状夹渣或断续未焊透或断续未熔合等。探头对准这类缺陷前后左右扫查时，只要信号不明显断开较大距离，缺陷基本连续，如在长度方向缺陷波明显降落，则可能是断续的，应在明显断开的位置附近进一步作移动和环绕扫查，如观察到垂直方向附近波高迅速降落，且无明显的二次回波，则证明缺陷是断续的。       3.平面状缺陷这种缺陷有长度和明显的自身高度，表面既有光滑的，也有粗糙的，如裂纹、面状未熔合或面状未焊透等。对表面光滑的缺陷作转动和环绕扫查时，在与缺陷平面相垂直方向的两侧，回波高度迅速降落。在与缺陷平面相垂直方向两侧回波高度呈不规则变化。从不同方向探测，缺陷回波显著不同，在垂直于缺陷方向探测，缺陷回波高，在平行于缺陷方向探测，则缺陷回波高，在平行于缺陷方向探测，则缺陷回波低。这类缺陷回波高度较大、波幅宽、会出现多峰。探头移动时，反射波连续出现，波幅有变动，探头转动时波峰有上下错动的现象。       4.多重缺陷这是一群缺陷的集合，每个小缺陷彼此之间相隔距离很近，用超声波探伤无法单独对每个小缺陷单独定位和定量，如密集气孔或再热裂纹等。探头对准这类缺陷作左右、前后扫查时，由各反射信号此起彼伏，密集缺陷所产生的回波信号显示动态波形。从扫描线上显示的回波位置可大致判断缺陷密集范围。根据回波的不规则性，结合转动和环绕扫查，可大致判断密集缺陷是一群球形状缺陷还是具有多个反射面的平面型点状反射体，如从不同方向、用不同角度测出的回波高度有明显变化，从而可将密集气孔与具有多个反射面的裂纹区分开来。       （二）、几种常见缺陷       1.咬边这种缺陷反射波一般出现在一次与二次波的前边。当探头在焊缝两侧探伤时，一般都能发现，在探头移动到出现最高反射信号处固定时，用手指沾取偶合剂轻轻的敲打焊缝边缘，若发现信号有明显的跳动，则此缺陷波为咬边反射信号。       2.裂纹一般裂纹的回波高度较大，波幅宽，会出现多峰。探头平移时，反射波连续出现，波幅有变动；探头转动时，波峰有上下错动现象。另外，裂纹也易出现在焊缝热影响区，而且裂纹多垂直于焊缝，探伤时，应在平行于焊缝的方向扫查。如果有裂纹，超声波能直射至裂纹，便于发现。       3.未焊透这种缺陷是由于焊缝金属没有添到接头根部而形成。分布在焊缝根部，两端较纯，有一定的长度，属于平面状缺陷。当探头平移时，未焊透反射波波形稳定；从焊缝两侧探伤，均能得到大致相同的反射波型。       4.未熔合焊接时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分叫做未熔合。当超声波垂直入射到缺陷表面时，回波较大，若探伤方法和折射角选择不当，就有可能漏检。未熔合反射波的特征是：探头平移时，波形较稳定：两侧探测时，反射波幅不同，有时只能在一侧探到。       三、伪缺陷波的判别       我们在焊缝超声波探伤中，经常会遇到荧光屏上除了出现缺陷波以外，还会出现很多的伪缺陷波，它并非由于缺陷造成的，因此很容易误判。常见的伪缺陷有以下几种：       仪器杂波       在不接探头的情况下，由于仪器的性能不良，探头灵敏度调节过高时，荧光屏上会出现单峰或者多峰的波形。接上探头工作时，此波形在荧光屏上的位置不变，降低灵敏度时波形就会消失，这种杂波比较好区分，不会对探伤带来太大的影响。       2、探头杂波       当探头吸收块吸收不良时，会在始波后出现一些杂波。当斜探头有机玻璃斜契设计不合理时，声波在有机玻璃内的反射回到晶片，也会引起一些杂波。这种波形在荧光屏上显示出脉冲幅度很高、很宽的信号，无论探头是否接触工作，它都存在，且位置不会随着探头的移动而移动，此种假信号很容易识别。       3、表面粗糙引起的干扰信号       由于表面粗糙度对耦合有很明显的不良影响，即探伤时声速中心轴方向的声压降低，而横向散射分量增大。如果垂直于底面的横向分量足够大的话，则有可能接收到来自于底面的反射波，这些信号位于探测深度内，干扰了探测的正常进行。同时，由于主声束轴线上声压的减小，实际上也降低了探测灵敏度。因此必须对表面进行处理，改善表面状况，以减少干扰信号的产生，提高探伤质量。       4、焊缝上下错位引起的反射波       板材在加工破口时，上下刨得不对称或焊接时焊偏会造成上下层焊缝错位。由于焊缝上下焊偏，造成在一侧探伤时，焊角反射波很像焊缝内缺陷，当移到另一侧时，一次波前没有反射波。       5、焊缝表面沟槽引起的反射波       射波在钢管现场对接焊缝中出现较多，由于钢管长度偏差，加上多层结构的累积误差，使部分钢管柱对接时焊缝宽度过大，多道施焊使焊缝表面形成一道道焊痕。当超声波扫查到焊缝时，会引起焊痕反射，该反射波信号不强烈、迟钝，一般出现在一、二次底波稍偏后位置。识别方法是将探头固定不动，用手沾耦合剂轻轻拍打焊痕处，该波则轻轻跳动。       6、耦合剂反射波       理论上要求耦合层厚度为半径长的整数倍，若耦合剂过于粘稠、流动性不好、耦合层厚度太厚，容易堆积在探头前部，从压电晶片反射的纵波有一部分转换成表面波，造成反射信号，用手轻轻抹掉探头前部的耦合剂，该波即会消失       无损检测是一门跨学科的技术，其特点就是在不破坏构件材质和性能的条件下检测构件的特征质量。超声波探伤是无损探伤的主要方法之一，在实际无损探伤中得到广泛的应用。各种无损检测方法和破坏性方法相结合。对于钢管热影响区反射信号超标，如不能准确判断缺陷性质，可采用射线拍片进行确认，为弄清缺陷性质，位于管端的可取样分析。  

2020-08-12

超声波探伤的工作原理及要点

超声波探伤是利用超声波在物体中传帮带一些物理特性来发现物体内部的不连续性，即缺陷或伤的一种方法，是无损检验一种重要手段。超声波在钢材中的穿透能力很强，对于平面状缺陷，尽管有得缺陷很深，只要超声波直射到缺陷面，都能得到很高的缺陷波。目前我国广为采用的超声波探伤方法按超声波的类型可分为纵波、横波和表面波探伤。       超声波探伤的优点是检测厚度大、灵敏度高、速度快、成本低、对人体无害，能对缺陷

2020-08-12