各種超聲波無損檢測技術(shù)在不銹鋼管行業(yè)中的應(yīng)用

 一、激光超聲檢測技術(shù)  

   現(xiàn)階段工業(yè)中使用最多的超聲換能器一般采用壓電陶瓷制成．這種材料雖然可以承受一定的超高溫度，如PZT可以承受350～6000℃，超過此溫度該材料就會失去導(dǎo)電性，因此依靠常規(guī)超聲換能器很難滿足高溫且禁止使用含水的工業(yè)場合。激光超聲是由激光脈沖發(fā)射到被測對象上激發(fā)出的超聲波，與傳統(tǒng)超聲檢測相比，激光超聲具有無須耦合劑，極強的抗干擾能力、易于實現(xiàn)遠距離收發(fā)、分辨率高、可應(yīng)用于高溫高壓等惡劣環(huán)境等特點。正是激光超聲具有這些優(yōu)勢，使得激光超聲在熱軋無縫不銹鋼管生產(chǎn)線、核工業(yè)、材料定征等領(lǐng)域得到了成功的應(yīng)用。

二、電磁超聲檢測技術(shù)     

 在金屬試件表面布置線圈，并通以交流電，線圈將產(chǎn)生交交磁場，金屬表面隨即感應(yīng)出渦流．電流在磁場中受到洛倫茲力作用，金屬在交變應(yīng)力作用下就會產(chǎn)生應(yīng)力波，當頻率超過20KHz，就形成了超聲波，從電磁超聲產(chǎn)生的機理可以看出，該種檢測方法也是一種非接觸式超聲檢測，也無需任何耦合劑，與非聚焦超聲縱波測厚相比，電磁超聲激發(fā)出的橫波由于聲速較縱波聲速小，可用于測量厚度較薄的金屬試件，且精度更高。在冶金工業(yè)，電磁超聲已成功應(yīng)用于無縫不銹鋼管的壁厚檢測。

三、空氣耦合的超聲檢測技術(shù)

     實際生產(chǎn)過程中，很多場合都不希望超聲檢測帶有耦合劑，尤其是水。除了激光超聲發(fā)生器和電磁超聲換能器，空氣耦合超聲檢測技術(shù)的研究已經(jīng)多年，近年來逐漸得到重視，尤其是在材料無損檢測領(lǐng)域。但是，起聲波在空氣中的衰減非常厲害，早期的研究由于缺乏合適的換能器，主要集中在低頻超聲和導(dǎo)波檢測技術(shù)，如今隨著換能器設(shè)計制造技術(shù)的突破，空氣耦合超聲檢測得到迅速發(fā)展，適于野外使用的便攜式空氣耦合超聲探傷儀已投入使用。浙江至德鋼業(yè)有限公司已研制出商品化的空氣耦合超聲探傷儀，意大利空軍已將空氣耦合技術(shù)成功用于復(fù)合材料的檢測。雖然空氣耦合技術(shù)在近幾年來取得了突破性進展，但是離在線檢測目標似乎還有很長一段路要走。

四、組合式檢測使無損檢測技術(shù)更趨完美

   任何一種無損檢測技術(shù)都只能檢測材料中某些特定的缺陷，如超聲檢測對不銹鋼管的裂紋、麻點、夾雜等缺陷比較敏感，而渦流檢測技術(shù)則對不銹鋼管近表面缺陷比較敏感，對于內(nèi)部或者靠近內(nèi)壁缺陷則無法檢測。因此，如果試圖檢測不銹鋼管內(nèi)可能存在的全部缺陷，單靠一種無損檢測技術(shù)，到目前為止還是相當困難的，為了能檢測出無縫銅管中的所有缺陷，采用組合無損檢測技術(shù)就是一種重要的手段，在油管檢測過程中，典型的組合是渦流和超聲組合，實現(xiàn)縱、橫缺陷檢測及測厚功能，對于高壓輸送管道、某些化工用管一般采用渦流。超聲組合進行檢測，如浙江至德鋼業(yè)有限公司組合檢測系統(tǒng)，可以說，組合無損檢測技術(shù)是提高無損檢測技術(shù)可靠性的重要途徑之一。

   超聲無損檢測技術(shù)發(fā)展至今主要經(jīng)歷了三個階段：超聲無損探傷（UNDI）、超聲無損檢測( UNDT)，超聲無損評價(UNDE)。在第十五屆羅馬世界無損檢測大會上確定了無損檢測即將向著無損評價方向邁進，超聲檢測技術(shù)作為無損檢測的重要分支，也必將邁入定量分析評價的道路，無損評價具有綜合性，預(yù)見性、實證性、導(dǎo)向性、客觀公正性等特點。利用超聲無損評價可以檢測無縫鋼管的：  (a)微裂紋、微夾雜，徽空隙；  (b)鋼級、密度、強度；(c)彈性模量；(d)預(yù)計使用壽命等．因此，將超聲無損評價引入無縫鋼管的檢測，必將使鋼管的檢測更加徹底、客觀，在產(chǎn)品質(zhì)量保證上將大大提升置信度，為工藝的改進提供詳細的參照。