奥氏体不锈钢板材检测实例

一次奥氏体不锈钢板材检测实例

问题提出：1302-008 材质为SB409 N08810，标称厚度为42mm（实测43.5），入厂测厚数据不合理，超声波测厚仪显示厚度为7-10mm,材料入厂检验员怀疑材料有分层，向探伤室提出超声检测内部缺陷的委托。分别对6张板材，标称厚度有42/44/75mm 三种规格进行材料超声复验。

10月4日晚，无损检测人员对该批板材进行100% 超声检测。检测灵敏度采用对板材完好区域五次底波（五次Bg）调至50%，对板材进行检测。检测过程发现有两块板材始波与一次底波之间出现疑似缺陷波，F1波高大于10%，现场操作人员认为，该疑似缺陷波不超50%，且底波无明显下降，符合JB/T4730.3-2005验收要求，该批板材超声检测为合格。后向我反馈此情况，并将检测波形发至我的手机上。根据其提供的波形，无法判断疑似缺陷信号是否晶粒噪声信号。根据形态，排除不是分层，疑似点状缺陷。同时不清楚测厚仪在该材料上测不准的原因。

我之前对N08810焊缝做过超声检测及TOFD检测，了解其晶粒较粗大，超声检测时，晶粒噪声容易掩盖缺陷信号。经网上查询，得知N08810为奥氏体不锈钢材料，也属于镍基合金系列，符合4730板材检测范围。标准规定可参照钢板检测执行。同时，需要标准试块。由于公司没有该材质标准试块，故参照检测的灵敏度没有依据。

10月8日对测厚不准的奥氏体不锈钢板材重新复验。分别采用普通超声（欧能达6100），2.5MΦ20、1.25MΦ20探头，TOFD检测设备（HS800升级最新2012.10月版），2.5MΦ20、TOFD专用探头，2.25MΦ12进行普通超声检测，同时采用TOFD对板材作进一步检测及分析；另外分别采用五次底波法、CBII-2试块（碳钢）调节灵敏度对其进行检测。

得出如下结论：

根据超声检测结果分析，虽然疑似缺陷波F1超过50%，但是由于奥氏体不锈钢晶粒粗大，在无同材质标准试块的情况下，判断该疑似缺陷波为晶粒噪声，该钢板超声检测结果为合格。

本次检测同时发现下列现象：

1.                对于薄板及晶粒粗大板材检测，标准建议采用低频进行检测，但是在奥氏体不锈钢类晶粒粗大板材检测当中，并不适用。同时4730附录N当中，斜射纵波法检测焊缝当中明确推荐检测频率为2.5MHz。在本次检测当中，发现2.5MHz信噪比及灵敏度余量都比1.25MHz要高。

2.                当分别采用标准试块和五次底波法确定灵敏度时，标准不推荐采用多次底波法，推荐采用标准试块。但本次采用CBII-2试块（碳钢）对奥氏体不锈钢检测，灵敏度偏低，仅能观察到一次底波到60%附近，无法发现晶粒粗大的噪声（林状回波），无法发现缺陷。同时，针对在CBII-2试块（碳钢）以及在该试块完好部分五次底波法灵敏度相差dB数，已通过试验重新确认2.5M fai 20探头相差大约15.7dB。同时，在厚度大于3N时，标准可以采用一次底波法确定灵敏度，但不得低于标准试块法的灵敏度。

3.                奥氏体不锈钢（N08810）板材的声速5751（HS800，TOFD专用探头），数字机（2.5M fai20）未测试声速，但估测声速在5710左右，测厚仪（5M，双晶）根据游标卡尺测出的板厚，校准声速为5750。查文献得出奥氏体不锈钢的声速范围在5414-5750之间，并且平均晶粒尺寸越大，声速越小；经验公式（文献试验测得）为G=-588.41*V+3461（G为平均晶粒尺寸，V的单位为Km/s）,平均晶粒尺寸约为77.6um晶粒度约为5级。有文献介绍，奥氏体不锈钢晶粒满足下列条件可检（λ≥10d 可检测，小于5d则不可检）λ=2.6mm,d≈77.6um，λ≈33，5d,属可检测范围小于7.4MHz可检。且f≥14.8MHz不可检。