厚壁無(wú)縫鋼管的氧化還原反應(yīng)

  厚壁無(wú)縫鋼管材料火花鑒別法是利用鋼鐵材料在磨削過(guò)程中產(chǎn)生的物理化學(xué)現(xiàn)象判斷其化學(xué)成分的方法。當(dāng)鋼樣在砂輪上磨削時(shí)，磨削顆粒沿砂輪旋轉(zhuǎn)的切線方向被拋射，磨粒處于高溫狀態(tài)，表面被強(qiáng)烈氧化，形成一層Fe0薄膜。厚壁無(wú)縫鋼管中的碳在高溫下極易與氧發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e0+C→Fe+C0，使Fe0還原;被還原的Fe將再次被氧化，然后再次還原。

  這種氧化還原反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行，會(huì)不斷產(chǎn)生出C0氣體，當(dāng)顆粒表面的氧化鐵薄膜不能控制產(chǎn)生的C0氣體時(shí)，就有爆裂現(xiàn)象發(fā)生從而形成火花。爆裂的碎粒若仍殘留有未參加反應(yīng)的Fe和C時(shí)，將繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，則出現(xiàn)二次、三次或多次爆裂火花。

  厚壁無(wú)縫鋼管中的碳是形成火花的基本元素，當(dāng)鋼中含有錳、硅鎢、鉻、鉬等元素時(shí)，它們的氧化物將影響火花的線條、顏色和狀態(tài)。根據(jù)火花的特征，可大致判斷出鋼材的碳含量和其他元素的含量。

  厚壁無(wú)縫鋼管冷拔后組織性能不均勻

  厚壁無(wú)縫鋼管冷拔過(guò)程中由于變形的不均勻性，從外表面層到內(nèi)表面層，變形程度是不一樣的，靠近外表面層的附加彎曲變形和附加切變形比較大，所以總變形程度外層比內(nèi)層大，因而，外晶粒較細(xì)，硬度較高，內(nèi)層則相反。若管壁越厚，摩擦系數(shù)愈大，模子的錐角越大，內(nèi)外層總變形程度的差別也愈大，組織和性能不均勻程度增大，因?yàn)閮?nèi)外層變形程度不一樣，厚壁無(wú)縫鋼管變形后內(nèi)外層的組織性能就不一致。

超聲波探傷技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種采用超聲波探傷技術(shù)對(duì)大口徑厚壁鋼管縱向內(nèi)壁缺陷檢測(cè)的方法。

  大口徑厚壁無(wú)縫鋼管是近年來(lái)隨著超臨界鍋爐和超超臨界鍋爐的研發(fā)投產(chǎn)而大量使用的，如何保證厚壁管內(nèi)表面質(zhì)量，一直成為困擾鋼管探傷、鍋爐制造兩大行業(yè)的一大難題。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)大口徑厚壁鋼管的超聲波探傷主要采用兩種方法，一是對(duì)內(nèi)壁缺陷采用純橫波探傷，但樣管上的人工內(nèi)傷需加深，從而造成對(duì)內(nèi)壁缺陷的檢測(cè)要求降低;二是對(duì)內(nèi)壁缺陷采用變型橫波探傷，但由于采用變型橫波探傷存在諸多技術(shù)問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外還處在理論探討和實(shí)踐摸索過(guò)程中。

  發(fā)明內(nèi)容

  本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種采用超聲波變型橫波探傷對(duì)大口徑厚壁鋼管縱向內(nèi)壁缺陷檢測(cè)的方法，尤其是對(duì)壁厚外徑比大于0.2大口徑厚壁鋼管縱向內(nèi)壁缺陷檢測(cè)的方法。

  本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種超聲波探傷大口徑厚壁鋼管縱向內(nèi)壁缺陷的方法，它是利用有機(jī)玻璃楔塊作測(cè)量介質(zhì)，在樣管上調(diào)整好超聲波探傷儀的掃查靈敏度，然后再以掃查靈敏度對(duì)產(chǎn)品鋼管進(jìn)行掃查，掃查中未出現(xiàn)超過(guò)調(diào)試閾值信號(hào)的鋼管為探傷合格，掃查中出現(xiàn)超過(guò)調(diào)試閾值信號(hào)的鋼管為探傷不合格，其具體操作步驟如下：

  A、將有機(jī)玻璃楔塊放在樣管上，再將超聲波探傷儀的探頭放在有機(jī)玻璃楔塊上，然后打開(kāi)超聲波探傷儀，調(diào)整超聲波探傷儀的探頭發(fā)出的超聲波聲束的入射角a1，超聲波聲束的入射角a1為15o～25o。

  B、旋轉(zhuǎn)移動(dòng)樣管，探頭在樣管上掃查，當(dāng)探頭掃查到樣管上的人工缺陷時(shí)，超聲波探傷儀上顯示樣管上的人工缺陷波形。

  C、微調(diào)超聲波聲束的入射角a1，使樣管上的人工缺陷的波高達(dá)到******，然后調(diào)整超聲波探傷儀的增益值，使樣管上的人工缺陷的波高在超聲波探傷儀示波器滿屏的40%～60%之間，再移動(dòng)波高在超聲波探傷儀上的報(bào)警閘門(mén)，使樣管上的人工缺陷的波形處于報(bào)警閘門(mén)中間，并使報(bào)警閘門(mén)高度和樣管上的人工缺陷的波高相同，此時(shí)報(bào)警閘門(mén)高度就是探傷閾值，超聲波探傷儀的增益值就是探傷靈敏度。然后提高探傷靈敏度，自動(dòng)探傷提高2～3分貝，手動(dòng)探傷提高6分貝，此時(shí)超聲波探傷儀的增益值就是掃查靈敏度。

  D、樣管調(diào)試完成后，移走樣管，將待檢測(cè)的產(chǎn)品鋼管移送至檢測(cè)位置，以掃查靈敏度對(duì)產(chǎn)品鋼管進(jìn)行掃查，掃查中未出現(xiàn)超過(guò)調(diào)試閾值信號(hào)的鋼管為探傷合格，掃查中出現(xiàn)超過(guò)調(diào)試閾值信號(hào)的鋼管為探傷不合格。