ACFM在鍋爐管異種鋼焊縫中檢測應(yīng)用
檢測意義:
鍋爐管異種鋼對接焊縫進(jìn)行無損檢測,是鍋爐制造和運(yùn)行中一項至關(guān)重要且不可替代的強(qiáng)制性要求。異種鋼焊接是指將兩種不同化學(xué)成分和物理性能的鋼材焊接在一起(如奧氏體不銹鋼與珠光體耐熱鋼的焊接),這種焊縫是鍋爐設(shè)備中最薄弱、最易失效的環(huán)節(jié)之一。主要原因在于:①化學(xué)成分不均勻性:焊縫金屬成為兩種母材的混合體,成分控制困難,易形成脆性相或有害組織。②力學(xué)性能不匹配:兩種母材的強(qiáng)度、塑性和韌性不同,導(dǎo)致在焊縫區(qū)域應(yīng)力分布復(fù)雜,容易在強(qiáng)度較低一側(cè)形成應(yīng)力集中。③物理性能差異(核心問題):熱膨脹系數(shù)不同:在鍋爐啟停的加熱和冷卻循環(huán)中,兩側(cè)材料膨脹和收縮量不同,會在焊縫區(qū)域產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力。導(dǎo)熱系數(shù)不同:導(dǎo)致熱量在焊縫兩側(cè)傳導(dǎo)速率不一,造成溫度場不均,加劇熱應(yīng)力。
基于上述風(fēng)險,對異種鋼焊縫進(jìn)行無損檢測可以確保焊接制造質(zhì)量,杜絕早期失效;監(jiān)測在役損傷,預(yù)防運(yùn)行時災(zāi)難性爆管;評估剩余壽命,實現(xiàn)預(yù)測性維修;保障鍋爐運(yùn)行的安全性與經(jīng)濟(jì)性。
檢測儀器及使用探頭:
檢測設(shè)備采用國產(chǎn)LKACFM-X1型交流電磁場檢測儀,ACFM檢測儀如圖1左所示,檢測探頭為筆式弧面探頭,此探頭適用于管道無損檢測,探頭弧面和管道外壁緊密貼合,使探頭在檢測過程中運(yùn)動保持穩(wěn)定,保證檢測效率以及質(zhì)量,探頭由雷莫線與儀器相連。

圖1 ACFM檢測儀(左)和筆式弧面探頭(右)
檢測工件及結(jié)果
現(xiàn)場工件圖:

圖2異種鋼對接的鍋爐管
工件編號按從外往里排序(1,2,3...),由于兩排之間空間較大,因此每根管分為A面和B面,對著門口一側(cè)為A面,背面為B面,如圖2所示,由于所檢測數(shù)據(jù)較多,本文僅展示缺陷信號和一組無缺陷信號,結(jié)果如下。
檢測無缺陷信號:



-2-A-16(-2為倒數(shù)第二排):缺陷信號



14-A-5信號圖:缺陷信號



18-A-1信號圖:缺陷信號



19-B-1信號圖:缺陷信號



總結(jié)
從上述檢測圖像來看,缺陷信號較為明顯,Bx和Bz有明顯的缺陷特征,且蝶形圖有畫圓閉合的趨勢,可較為清楚的分辨出無缺陷信號和缺陷信號,綜上所述,ACFM檢測技術(shù)可以用于鍋爐異種鋼對接小徑管檢測。





