奧氏體不銹鋼在常溫下具有穩(wěn)定奧氏體組織的不銹鋼,該組織結(jié)構(gòu)具有無磁性、高韌性、高塑性、耐化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)而且耐熱、耐高溫、還耐低溫甚至于耐超低溫等優(yōu)點(diǎn),使得奧氏體不銹鋼在日常生活中受到廣泛的使用。隨著奧氏體不銹鋼的使用范圍越來越廣,對其進(jìn)行無損檢測也變得尤為重要。
由于奧氏體不銹鋼材質(zhì)是一種超聲比較難檢測的對象，奧氏體不銹鋼焊縫在凝固時未發(fā)生相變，常溫條件下仍以鑄態(tài)柱狀奧氏體晶粒存在，這種材質(zhì)會對超聲波傳播產(chǎn)生很嚴(yán)重的衰減，給超聲波探傷帶來許多困難。
我司的相控陣全聚焦實(shí)時3D超聲成像系統(tǒng)DSS-PA322T具有高強(qiáng)度的全聚焦性能、更高的信噪比、更高的缺陷檢出率、更高的檢測精度以及更大的聲場覆蓋范圍等優(yōu)勢，有效地減小了盲區(qū)，提高了奧氏體不銹鋼厚壁管環(huán)焊縫的檢測效率。
DSS-PA322T是我司自主研發(fā)的一款新型64通道全并行的相控陣全聚焦(TFM)實(shí)時超聲成像檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)時采集材料內(nèi)部的全矩陣(FMC)數(shù)據(jù)，并利用基于FPGA運(yùn)算的高速硬件成像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對金屬以及非金屬材料的高精度實(shí)時相控陣2D/3D全聚焦(TFM)成像檢測。首創(chuàng)工業(yè)相控陣RF射頻元數(shù)據(jù)平臺，可直接對完整的原數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理。
奧氏體不銹鋼焊縫的檢測案例:
> 70mm厚奧氏體不銹鋼管件的環(huán)形焊縫3D全聚焦檢測
由于奧氏體不銹鋼焊縫晶粒組織粗大以及結(jié)構(gòu)的各向異性導(dǎo)致超聲波聲束的散射和畸變，常規(guī)超聲檢測穿透力不足，檢測困難。運(yùn)用相控陣全聚焦實(shí)時3D超聲成像系統(tǒng)DSS-PA322T和奧氏體不銹鋼專用探頭檢測大厚壁奧氏體不銹鋼管件的環(huán)形焊縫，對焊縫區(qū)域?qū)崿F(xiàn)實(shí)時三維全聚焦（3D-TFM）成像檢測，3D-TFM結(jié)合編碼器連續(xù)掃查可以對整個焊縫區(qū)域形成立體直觀的4D檢測圖像，有效地提高了靈敏度和穿透力，為大厚壁奧氏體不銹鋼管件環(huán)焊縫的檢測提供了有效的檢測手段。
70mm厚壁奧氏體不銹鋼管件
3D全聚焦成像檢測
實(shí)時4D檢測圖像:
由上圖可知：大厚壁奧氏體不銹鋼管件的環(huán)焊縫存在明顯的缺陷以及根部回波，3D全聚焦實(shí)時成像檢測結(jié)果直觀，缺陷重構(gòu)畸變程度小。
連續(xù)掃查分析界面:
通過3D-TFM檢測成像分析功能可準(zhǔn)確地對奧氏體不銹鋼焊縫的缺陷進(jìn)行定位和定量。
> 70mm厚奧氏體不銹鋼焊縫試塊的3D全聚焦檢測
采用傳統(tǒng)相控陣成像檢測技術(shù)和3D全聚焦技術(shù)進(jìn)行了對比試驗(yàn)。結(jié)果表明，3D全聚焦實(shí)時成像檢測結(jié)果直觀，缺陷重構(gòu)畸變程度小，缺陷檢出能力強(qiáng)，采取跨焊縫檢測對側(cè)熔合線缺陷依然不會出現(xiàn)漏檢。
70mm 大厚壁奧氏體不銹鋼焊縫
焊縫人工缺陷示意圖
扇掃成像圖
3D 全聚焦實(shí)時成像
> 大厚壁奧氏體不銹鋼管道環(huán)焊縫的3D全聚焦檢測
檢測現(xiàn)場
埋藏?zé)崃鸭y檢測結(jié)果圖解刨、滲透結(jié)果圖
根據(jù)滲透的檢測結(jié)果可知，大厚壁奧氏體不銹鋼焊縫存在裂紋缺陷，與3D全聚焦檢測圖象結(jié)合對比,二者的檢測結(jié)果是基本吻合的，可判斷該缺陷為埋藏?zé)崃鸭y。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，3D全聚焦檢測能夠有效檢出大厚壁奧氏體不銹鋼焊縫內(nèi)部裂紋缺陷，檢測結(jié)果真實(shí)有效。
3D全聚焦技術(shù)檢測奧氏體不銹鋼焊縫試塊的優(yōu)勢:
-
檢測結(jié)果直觀，缺陷重構(gòu)畸變程度小
-
缺陷檢出能力強(qiáng)，避免漏檢
-
缺陷定位定量準(zhǔn)確，支持在線/離線分析
-
實(shí)現(xiàn)實(shí)時快速檢測，圖像成像精度高
