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

來源：濟寧魯科 2024-05-28

一、檢驗背景：

加氫反應(yīng)器通常再高溫，高壓，氫及硫化氫等腐蝕環(huán)境下運行。裝置停止運行時，由于空氣的介入，反應(yīng)器中還會出現(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)可能會產(chǎn)生反應(yīng)器的材質(zhì)可能會產(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，增強其抗腐蝕能力，避免加氫反應(yīng)器的殼體在運行中產(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)器檢驗發(fā)現(xiàn)的常見缺陷之一。

二、檢驗現(xiàn)狀：

奧氏體不銹鋼不具有導磁性，通常采用滲透技術(shù)對其進行表面檢測，但滲透檢測只能進行開口缺陷進行檢測，并無法對缺陷進行準確定性和定量，在檢測貫穿性裂紋時，容易產(chǎn)生漏檢和誤判。此外，也可以利用超聲波檢測技術(shù)進行檢測。由于奧氏體不銹鋼堆焊層組織多為柱狀經(jīng)理，存在聲學上的各向異性，加上與基材材料之間存在的一直界面，超聲檢測時存在異質(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)量評價帶來困難。

三、檢驗方法：

交流電磁場檢測（簡稱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方法。利用交流電磁場檢測技術(shù)，可以對不銹鋼堆焊層開口及埋深缺陷進行檢測并進行一定程度的定量。

四、實驗過程：

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。

使用濟寧魯科檢測器材有限公司生產(chǎn)的LKACFM-X1交流電磁場檢測儀進行檢測，檢測頻率為1kHz及5kHz，檢測結(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行一定程度的發(fā)現(xiàn)。