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1、T91钢小径管超声波探伤工艺研究,河北省电力研究院牛晓光,T91钢简介,T91/P91钢属于改良型9Cr-1Mo高强度马氏体耐热钢具有较高的抗氧化性能和抗高温腐蚀性能良好的冲击韧性、高而又稳定的持久及热强性能优良的导热系数和较小的膨胀系数在使用温度低于620时该钢的许用应力高于奥氏体不锈钢,T91钢焊接接头检验存在的问题,T91钢合金元素含量高，淬硬倾向大，焊缝有很大冷裂纹倾向，焊接性能差。如焊接工艺不当如焊前不预热和预热温度过低极易产生冷裂纹。由于T91钢焊缝熔敷金属溶液粘度大、流动性差，在低参数施焊过程中易产生未熔合、未焊透等危害性较大的缺陷。,探伤时存在的问题,5MM/G102,5MM/
2、T91,原因分析,我们初步分析造成缺陷定位误差的主要原因是探头的K值发生了变化 Sin/CL=Sin1/C1=sin2/C2 T91钢的声速与G102钢的声速存在差异,T91钢声速的计算及测定,理论值实测值,T91钢声速的计算及测定,在纵波情况下：CL=E/(1-)/(1+)(1-2)1/2 在横波情况下：CT=E/1/2(1+)1/2 式(2)、(3)中：E-弹性模量-介质密度-泊松比,T91钢声速的计算及测定,从相关资料查得T91钢室温下：E=2.20105MP=7.78t/M3=0.29 结论：CL=6087.39M/s CT=3310.64M/s,T91钢声速的计算及测定,T91实际声
3、速的测定 依据JB/T7522-94材料超声速度的测量方法，采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，通过与已知声速的对比试块的比较，求得T91材料的声速。测量方法：多次底波法测定。,T91钢声速的计算及测定,T91钢声速测量结果：,T91钢声速的计算及测定,#1号样CL=6110m/s,#2号样CL=6120m/s 参照纵波理论计算与实测值比较的结果，横波声速在计算时可取理论计算值为3310.64M/s。,T91钢声速的计算及测定,T91材料的声速结果我们可以看出，T91钢的声速的分散度很小，纵波声速在6076-6126 m/s范围内，横波声速在3300-3328 m/s范围内，声速值与理论计算值都很
4、接近，从而可以确定T91钢的纵波声速平均值为6090M/s,横波声速平均值为3310.64M/s。,声速对K值的影响,Sin/CL=Sin普/C普=sinT91/CT91 CT91=3310 m/s C普=3230 m/s。折射角为68度的探头，该探头在T91钢中的折射角变为：T91=71.8度在普通合金钢中K值为K2.5的探头，该探头在T91钢中的K值为K3,声速对超声波探伤的影响,表3,声速对缺陷定位的影响,由于T91与普通低合金的声速的差异，导致同一探头在检测该二种材料时，其K值发生了变化，因此在普通试块上调整好扫描速度后，去探测T91钢同深度缺陷时，使深度、水平指示均发生了变化。,声速
5、对缺陷定位的影响,根据超声波探伤仪原理，缺陷反射波在示波屏上横轴上反映的实质是声波传播时间。也就是说超声波探伤仪示波屏横轴上值实质代表的是声波传播时间,声速对缺陷定位的影响,示意图,声速对缺陷定位的影响,声速增大 值减小声速增大 k增大 传播距离增大 值增大,声速对缺陷定位的影响,t91=2H/(cosT91 CT91)t合=2H/(cos合 C合)t91/t合=(cos合 C合)/(cosT91 CT91),声速对缺陷定位的影响,91/合=1.17如果时基扫描比例是按深度调整的，K值为2.5的斜探头在普低钢试块上调整好扫描速度后探测T91钢，深度显示是实际深度的1.17倍,对于5mm深的缺陷显示为5x1.17=5.85mm,约等于5.9mm。,试块材料的选用,为了准确调整扫描速度、缺陷定位和定性，必须选用同材质或与T91声速相同的材料制作对比试块。,
