高温紧固螺栓超声波检验技术及应用

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1、第32卷第7期华电技术Vo1．32No．72010年7月HuadianTechnologyJu1．2010高温紧固螺栓超声波检验技术及应用熊军(四川电力建设二公司，四川成都610051)摘要：针对火力发电厂高温紧固螺栓超声波检验的特点，介绍了采用小角度纵波探伤法辅以横波探伤法的综合检验工艺，总结了在实际探伤工作中的经验，以实现对大于或等于M32的高温螺栓的有效检验。关键词：高温紧固螺栓；超声波检验；横波探伤法；检验工艺中图分类号：TG115．28文献标志码：B文章编号：1674—1951(2010)07—0036—04纵波斜探头晶片尺寸的选择见表1。0引言表1纵波斜探头晶片尺寸的选

2、择高温紧固螺栓是火力发电厂热动力设备的重要部件。在长期的运行中，由于高温及高应力的作用，螺栓材料易产生热脆、蠕变、疲劳及应力腐蚀；由于纵波斜探头适用于刚性无中心孔螺栓本侧与对安装中预紧力过高及不慎烧伤中心孔等原因，螺栓侧、柔性无中D：fL螺栓本侧、长度符合表1规定的柔材料易产生裂纹。发电厂中的汽轮机汽缸、调速气性无中心孔螺栓对侧和柔性有中心孔螺栓的本侧门、主汽门等紧固螺栓曾发生过断裂，严重危及设备探伤。的安全，因此，加强对高温紧固螺栓的有效检验甚为2)横波斜探头的选择：K值一般取1．5～1．7，重要。本文介绍小角度纵波探伤法辅以横波探伤法频率为5MHz，晶片尺寸为8mm×12mm，

3、对于直径的综合工艺及其在≥M32高温螺栓检验中的应用。大于M100的螺栓，宜用2．5MHz的斜探头。1仪器、探头和试块横波斜探头主要用于柔性有中心孔螺栓的对侧、长度超过表2规定的柔性无中C,：／L螺栓对侧以1．1仪器及螺栓光杆部位的探伤，两端头无法放置探头的螺(1)采用A型脉冲反射式超声波探伤仪。栓应用横波斜探头探伤。(2)探伤仪的性能指标和测试方法应符合JB／T对螺栓光杆部位进行探伤时，可根据螺栓规格10061-1999(A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术选择折射角．为2．0。～8．5。的纵波斜探头或K值条件》及JB／T9214-1999(A型脉冲反射式超声探为1．0～2．0的横波

4、斜探头进行探伤。伤系统工作性能测试方法》规定的相应条款。1．3仪器和探头组合性能1．2探头(1)仪器和探头的组合灵敏度余量：在所探伤(1)主要采用小角度纵波斜探头和横波斜探工件最大声程处，有效探伤灵敏度余量>10dB。头，直探头可以作为一种辅助检测手段予以应用。(2)仪器和探头组合分辨力：直探头远场分辨(2)探头基本性能按JB／T10062-1999《超声力I>30dB，横波斜探头远场分辨力≥6dB。探伤用探头性能测试方法》进行测定。(3)探头与仪器的组合频率与公称频率误差≤(3)对斜探头声束水平偏离角和双峰的要求：l0％。将探头对准标准试块上被测棱边，当反射波幅最大1．4试块时，

5、探头中心线与被测棱边的夹角应在90。±2。的(1)试块的形状和尺寸见DL／T694-1999《高范围内，且主声束在入射平面内不应有明显的双峰温紧固螺栓超声波检验技术导则》附录A和附录或多峰。B。附录A为螺栓探伤专用试块(LS一1)，附录B(4)探头的选择。为螺栓探伤便携式对比试块(【JS一2)。试块的制造1)纵波斜探头的选择：纵波折射角J8。．一般取应符合JB／T10063-1999(超声探伤用1号标准试8．5。，频率为5MHz，晶片尺寸根据螺栓规格选择。块技术条件》的规定。收稿日期：2010—04—08(2)LS一1螺栓探伤专用试块，主要用于对探伤第7期熊军：高温紧固螺栓超声波检

6、验技术及应用·37·仪、探头性能及组合性能的测定并根据螺栓规格在试块上调整扫描速度和校准探伤灵敏度(3)LS一2螺栓探伤便携式对比试块，主要用于现场探伤时测定探头参数，调整扫描速度，校准探伤灵敏度等。2仪器调整裂纹2．1扫描速度扫描速度可利用LS一1，LS一2试块或试件进行调整。扫描速度的比例应能使仪器荧光屏显示出最大探测距离。2．2探伤灵敏度纵波斜入射探伤灵敏度用kS一1，kS一2试块调整，灵敏度的确定参照表1。也可将螺栓的丝扣图1刚性无中'C'tL螺纵波斜入射探伤反射波幅调到60％基准高度作为探伤灵敏度。一【般以探伤部位的丝扣反射波来调整横波探伤的灵敏度。调整方法：找到探伤部位

7、的丝扣反射波，前后移动探头，使反射波最强，然后调节衰减器，将丝扣反射波调到60％屏高即可3检验方法3．1探伤前的准备工作(1)探伤前应了解被探螺栓的名称、规格、材质、热处理工艺及螺栓结构形式等(2)原则上应拆下螺栓进行探伤，探测面应打磨，端面须平整且与轴线垂直。图2柔性无中心孔螺纵波斜入射探伤(3)在螺栓上应打上永久性钢印编号本删裂纹(4)耦合剂应具有良好的透声性能和浸润能力且不损伤工件表面，可选择干油、机油或化学糨糊等作为耦合剂。3．2探头位置及扫查方式两端为平面的