[实用新型]温度套管接管角焊缝和对接焊缝检测用相控阵超声试块

说明书

本实用新型公开了一种温度套管接管角焊缝和对接焊缝检测用相控阵超声试块，包括主管道、温度测点接管及温度套管；温度测点接管的一端通过角焊缝焊接于主管道的表面，温度套管的端部通过对接焊缝与温度套管的另一端相焊接，角焊缝的内部设置有气孔人工缺陷及根部未焊透人工缺陷，对接焊缝内部设置有坡口未熔合人工缺陷及裂纹人工缺陷，该试块能够用于相控阵仪器及相控阵探头组合的性能校验、检测灵敏度的调节、缺陷大小及深度的确定。

技术领域

本实用新型涉及一种超声对比试块，具体涉及一种温度套管接管角焊缝和对接焊缝检测用相控阵超声试块。

背景技术

目前火电厂超超临界机组主蒸汽管道温度均已超过600℃，随着650℃/700℃超超临界发电和关键部件高温金属材料的研发与应用，四大管道蒸汽参数将会进一步提高。这种高温高压蒸汽在管道中持续流动必须进行温度的连续测量，因此温度套管在管道上的焊接可靠性成为机组安全运行的重要保障。

图1所示为一种传统的温度测点套管结构示意图。在温度套管和主管道之间，通过一段接管座进行过渡连接，其中温度套管为奥氏体不锈钢材质，主管道和接管座为铁素体合金钢材质。不锈钢材质温度测点套管采用全焊透结构通过异种钢焊缝与接管座相连接。该中温度测点的缺点和不足之处在于：1)不锈钢温度套管与接管座的连接属于异种钢焊接结构，两者之间的化学成分和热膨胀系数差别较大，异种钢焊缝与接管座之间的熔合界面容易开裂；2)不锈钢温度套管内部为悬臂结构，机组运行过程中会在蒸汽作用下发生振动，导致不锈钢温度套管在上部发生断裂，或轻微的坡口未熔合也会引起焊缝界面发生开裂泄露，甚至脱落；

3)温度测点接管在与主管道焊接过程中，因为坡口角度小，容易形成气孔、根部未焊透等缺陷，在长期运行中容易产生应力集中，从而导致此处交行开裂泄漏，严重影响机组的安全稳定运行。上述三方面都会导致温度套管接管的焊接缺陷不断扩展，引起管座泄漏失效，导致机组“非停”，对保障电力供应、节能减排方面造成较大的影响。

相控阵超声检测技术由于采用电子控制方式实现超声波声束的偏转和聚焦，可用一个探头实现多个角度常规超声波探头的检测功能。针对上述存在的问题，需要设计一种用于温度测点接管角焊缝和对接焊缝检测的相控阵超声对比试块，用于仪器和探头的组合性能的校验、检测灵敏度调节、缺陷大小和深度的确定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种温度套管接管角焊缝和对接焊缝检测用相控阵超声试块，该试块能够用于相控阵仪器及相控阵探头组合的性能校验、检测灵敏度的调节、缺陷大小及深度的确定。

为达到上述目的，本实用新型所述的温度套管接管角焊缝和对接焊缝检测用相控阵超声试块包括主管道、温度测点接管及温度套管；温度测点接管的一端通过角焊缝焊接于主管道的表面，温度套管的端部通过对接焊缝与温度套管的另一端相焊接，角焊缝的内部设置有气孔人工缺陷及根部未焊透人工缺陷，对接焊缝内部设置有坡口未熔合人工缺陷及裂纹人工缺陷。

主管道及温度测点接管的材质均为铁素体合金钢，温度套管的材质为奥氏体不锈钢。

角焊缝为安放式结构，角焊缝采用全焊透形式，温度测点接管的端部与角焊缝相接触的位置处设置有45°的V形坡口，气孔人工缺陷及根部未焊透人工缺陷分别设置于温度测点接管的两侧。

气孔人工缺陷为直径为2mm的球形孔洞，气孔人工缺陷的中心与主管道上表面之间的距离为3mm，气孔人工缺陷的中心与温度测点接管外壁之间的距离为4mm。

根部未焊透人工缺陷为环向长度为5mm、宽度为2mm、高度为1mm的环形刻槽，根部未焊透人工缺陷设置于角焊缝的根部，且根部未焊透人工缺陷沿角焊缝环向布置。

对接焊缝采用全焊透形式，焊接前，在温度测点接管与温度套管的端部均开设30°的V形坡口，坡口未熔合人工缺陷及裂纹人工缺陷分别位于温度测点接管的两侧。