奧氏體不銹鋼堆焊層表面缺陷檢測(cè)—ACFM技術(shù)在特種設(shè)備行業(yè)的應(yīng)用

來源：濟(jì)寧魯科 2024-05-28

一、檢驗(yàn)背景：

加氫反應(yīng)器通常再高溫，高壓，氫及硫化氫等腐蝕環(huán)境下運(yùn)行。裝置停止運(yùn)行時(shí)，由于空氣的介入，反應(yīng)器中還會(huì)出現(xiàn)多種酸性腐蝕產(chǎn)物，如連多硫酸等。在這樣的環(huán)境下，容器材質(zhì)可能會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)器的材質(zhì)可能會(huì)產(chǎn)生氫腐蝕、應(yīng)力腐蝕和介質(zhì)腐蝕。奧氏體不銹鋼作為一種具備良好塑韌性、耐蝕、無磁性的材料，被廣泛應(yīng)用于能源、航天、化工、生物等領(lǐng)域。加氫反應(yīng)器通常采用耐熱抗氫鋼做為反應(yīng)器殼體的母體材料，在母體材料的內(nèi)壁堆焊不銹鋼，增強(qiáng)其抗腐蝕能力，避免加氫反應(yīng)器的殼體在運(yùn)行中產(chǎn)生氫腐蝕、硫化物腐蝕及其它類型介質(zhì)腐蝕。

但由于惡劣的使用環(huán)境，奧氏體不銹鋼堆焊層表面裂紋仍然成為加氫反應(yīng)器檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的常見缺陷之一。

二、檢驗(yàn)現(xiàn)狀：

奧氏體不銹鋼不具有導(dǎo)磁性，通常采用滲透技術(shù)對(duì)其進(jìn)行表面檢測(cè)，但滲透檢測(cè)只能進(jìn)行開口缺陷進(jìn)行檢測(cè)，并無法對(duì)缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確定性和定量，在檢測(cè)貫穿性裂紋時(shí)，容易產(chǎn)生漏檢和誤判。此外，也可以利用超聲波檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。由于奧氏體不銹鋼堆焊層組織多為柱狀經(jīng)理，存在聲學(xué)上的各向異性，加上與基材材料之間存在的一直界面，超聲檢測(cè)時(shí)存在異質(zhì)界面波和異性組織的晶界反射波，容易與堆焊層的焊接缺陷反射波混淆，給堆焊層焊接質(zhì)量評(píng)價(jià)帶來困難。

三、檢驗(yàn)方法：

交流電磁場(chǎng)檢測(cè)（簡(jiǎn)稱ACFM）技術(shù)是基于電磁感應(yīng)原理的結(jié)構(gòu)表面或近表面缺陷非接觸無損檢測(cè)方法。利用交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)，可以對(duì)不銹鋼堆焊層開口及埋深缺陷進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行一定程度的定量。

四、實(shí)驗(yàn)過程：

制備了奧氏體不銹鋼堆焊層試塊，以刻槽模擬裂紋缺陷，試塊自覆層側(cè)開槽，缺陷試塊見右圖。

使用濟(jì)寧魯科檢測(cè)器材有限公司生產(chǎn)的LKACFM-X1交流電磁場(chǎng)檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)頻率為1kHz及5kHz，檢測(cè)結(jié)果表明，在5kHz頻率下，最小能發(fā)現(xiàn)3*0.5mm表面缺陷；在5mm提離高度下，最小能夠發(fā)現(xiàn)6*2mm表面缺陷，證明ACFM技術(shù)能夠?qū)W氏體不銹鋼堆焊層表面缺陷進(jìn)行一定程度的發(fā)現(xiàn)。