钢管内部缺陷都有哪些,超声波探伤都能检测出来吗?
在钢管的生产生产过程中由于原材料和工艺波动情况,偶尔会出现带有缺陷的钢管,常见钢管缺陷主要有这三类。
(一)原材料冶炼缺陷
夹杂物与气孔:在钢水冶炼这一复杂过程中,难以避免地会残留一些非金属夹杂物,常见的如硫化物、氧化物,同时也可能混入气体。这些物质在钢管内部形成点状、线状或是团状的缺陷。
缩孔与疏松:当钢坯凝固时,由于体积收缩以及补缩不足等原因,其中心区域就容易出现不规则的缩孔或是疏松结构。缩孔呈现出空洞状,而疏松则表现为组织不够致密,就像一块不够紧实的海绵。
(二)加工制造缺陷
焊接缺陷:在焊接过程中,一系列的问题都可能导致缺陷的产生。比如,母材与焊缝金属未能完全结合,就会出现未熔合的情况;焊缝根部未熔合,则表现为未焊透。这两种缺陷都会在焊缝处形成应力集中点,大大降低了焊缝的强度。焊接夹渣主要是焊剂残留所致,而内部裂纹则通常是由焊接应力或是热影响区脆化引发的。
分层与内折:在轧制过程中,由于管坯中心疏松、偏析或者缩孔残余等因素,钢管内部可能会出现层状剥离,也就是我们所说的分层。或者在内表面出现螺旋状锯齿状的缺陷,即内折。分层会严重破坏材料的整体性,使得钢管各层之间的协同工作能力下降;内折则常常伴随着壁厚减薄,这对于需要承受一定压力的管道来说,无疑是致命的弱点,极大地影响了管道服役的安全性。
(三)结构性缺陷
裂纹:由于轧制温度不均匀、冷却速度过快或者应力集中等原因,钢管内部可能会形成不同走向的裂纹。纵向裂纹沿着钢管轴线方向延伸,多是由轧制缺陷引发的;横向裂纹垂直于轴线,常常与焊接热应力相关;网状裂纹则像是一张细密的网,常见于热处理过程中的晶间脆化。这些裂纹的存在严重削弱了钢管的强度,需要高精度的检测技术才能将它们精准识别出来。
超声波探伤对钢管内部缺陷的检测能力
体积型缺陷:在钢管内部,体积型缺陷如气孔、夹杂物、缩孔等是较为常见的。当超声波遇到这些缺陷时,由于缺陷与周围正常材料之间存在明显的声阻抗差异,会产生显著的回波信号,所以很好检测。
平面型缺陷:平面型缺陷如纵向/横向裂纹、未熔合等,在钢管内部也是不容忽视的安全隐患。当超声波传播方向与这些平面型缺陷垂直时,由于缺陷的反射面积较大,会产生较高幅值的回波信号,通常回波幅值≥80%满屏,超声波也算很好检测。