[发明专利]堆焊钢管母材侧超声探伤方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种堆焊钢管母材侧超声探伤方法，属于无损检测技术领域。 

背景技术

为了在控制成本的前提下，增强管道抗腐蚀能力，防止氢浸蚀和腐蚀，要求在管道的内表面堆焊一层不同于母体的材料，即堆焊层。堆焊材料一般为不锈钢或镍基合金等，对于其质量控制，一般是用渗透探伤检查表面质量状况，用超声波探伤检查内部质量状况。 

堆焊层的缺陷按出现的部位可分为四类：①表面缺陷，包括裂纹、气孔、夹渣等；②堆焊层内的缺陷，一般为夹渣和未熔合；③堆焊层与母材的未结合；④堆焊层下的再热裂纹。 

堆焊层超声波探伤一般在准焊层侧进行，用双晶直探头检测堆焊层内的缺陷以及堆焊层与母材的结合是否良好，用双晶纵波斜探头检测堆焊层下的再热裂纹。当要求在管径为和的12米长的碳钢管内壁堆焊一层奥氏体不锈钢材料，焊材牌号为316L，堆焊层厚度均为3-3.5mm，堆焊的方法采用GTAW-P-Hotwire(脉冲式热丝钨极氩弧焊)进行内壁防腐蚀堆焊。由于被检测的管子很长，显然从堆焊层侧探伤是不可行的。 

发明内容

本发明的目的是解决被检测的管子很长时，不能从堆焊层侧进行探伤问题，提供一种探伤效率高、定位准、返修方便的堆焊钢管母材侧超声探伤方法。 

为了达到上述目的，本发明提供了一种堆焊钢管母材侧超声探伤方法，其特征在于，包括管道母材侧单直探头检测和管道母材侧相控阵检测，具体步骤如下： 

管道母材侧单直探头检测：采用单直探头，利用平底孔和底面回波来校正时基线，用平底孔校正探测灵敏度，使人工平底孔的回波高达到80％；确认工件扫查灵敏度；通过单直探头对工件进行扫查； 

管道母材侧相控阵检测：先选取相控阵探伤仪，选择探头及曲率楔块；对相控阵探伤仪及探头进行校准，并选用扇形扫描校验试块；采用相控阵检测对工件进行扫查。 

优选地，所述管道母材侧单直探头检测步骤中的工件扫查灵敏度为当人工平底孔的回波高达到80％时，增益为40dB，然后加6dB，作为工件扫查灵敏度。 

优选地，所述人工平底孔的回波的最高点范围为(75-85)％。 

优选地，所述的单直探头上的晶片尺寸为

优选地，所述楔块的曲率与堆焊钢管的曲率吻合。 

优选地，所述管道母材侧相控阵检测步骤中校验试块具体包括以下步骤：先确认横孔的最高回波，调到80％，然后探头入射角度调到35°-70°，进入扇形扫描界面，进行探伤。 

本发明在对钢管不锈钢堆焊层的实际操作中，使用相控阵检测的方法，探伤效率高、发现缺陷的能力好、对缺陷的定位准、返修方便。本发明实用性和准确性强，保证管道堆焊层的质量。 

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。 

实施例1 

本发明为一种堆焊钢管母材侧超声探伤方法，包括管道母材侧单直探头检测和管道母材侧相控阵检测，具体步骤如下： 

管道母材侧单直探头检测：针对产品，选用2.5MHZ的单直探头，采用试块法。利用平底孔和底面回波来校正时基线，用平底孔校正探测灵敏度，使缺陷回波(人工平底孔)达到80％。确认工件扫查灵敏度，即当人工平底孔的回波高达到80％时，增益为40dB，然后加6dB，作为工件扫查灵敏度；通过单直探头对工件进行扫查； 

注意： 

1)探头晶片尺寸不宜过大，其范围为因为管子有曲面，以免影响耦合。 

2)耦合剂选用稠一点的，确保单直探头与管子有效耦合。 

3)找准人工平底孔的回波最高点，使之达到范围为(75-85)％。 

4)扫查速度不宜过快，避免漏检。 

管道母材侧相控阵检测：采用ISONIC 2010-UPA相控阵探伤仪，选用4MHz-32探头和和的曲率楔块，采用试块法。对相控阵探伤仪及探 头进行校准，并选用扇形扫描校验试块；采用相控阵检测对工件进行扫查。 

注意： 

1)选择与钢管曲率吻合的楔块，以确保耦合。 

2)试块校准中，先确认横孔的最高回波，调到80％，然后探头入射角度调到35°-70°，进入扇形扫描界面，进行探伤。 

3)探头移动速度不宜过快，移动时要平稳，确保探头与管子耦合。 

探伤方法和探头的选择，应以能有效地探出不锈钢堆焊层内各种缺陷为准，一般选用直探头来探测不锈钢堆焊层内的缺陷及堆焊层与母材的未结合；用纵波斜探头来探测堆焊层下的再热裂纹(本发明用相控阵系统代替斜探头检测方法)。