奧氏體不銹鋼管焊接過(guò)程中焊縫質(zhì)量的超聲波檢測(cè)在核電、石油、化工等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用

。其焊接質(zhì)量直接影響承壓特種設(shè)備（鍋爐、壓力容器、壓力管道）的安全。焊縫失效會(huì)造成爆炸、燃燒、環(huán)境污染等重大事故，給國(guó)家和人民財(cái)產(chǎn)造成巨大損失，甚至嚴(yán)重危及人民生命安全。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)小直徑薄壁奧氏體不銹鋼管對(duì)接焊縫質(zhì)量的超聲波檢測(cè)尚無(wú)專門的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。實(shí)際檢測(cè)主要采用和借鑒碳鋼管無(wú)損檢測(cè)工藝或各種企業(yè)檢測(cè)程序。對(duì)于大直徑厚壁奧氏體不銹鋼管的焊縫質(zhì)量超聲檢測(cè)工藝及其實(shí)施，我國(guó)不同行業(yè)存在差異，總體水平較低，檢測(cè)效果較差。這種情況非常不利于奧氏體不銹鋼管焊接的檢驗(yàn)和檢測(cè)

對(duì)于小直徑奧氏體不銹鋼管，由于其焊縫結(jié)構(gòu)不均勻、壁薄、曲率大，很難進(jìn)行超聲波檢測(cè)。到目前為止，還沒(méi)有有效的超聲波檢測(cè)方法。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)奧氏體不銹鋼管道焊縫的超聲波檢測(cè)方法和工藝，以提高管道焊縫缺陷的檢測(cè)率和檢測(cè)精度，大大提高檢測(cè)效率，降低檢測(cè)成本，在不同材料的不銹鋼管中，有三種不同的線彈性波可以沿給定方向向前傳播。這三個(gè)波是第一個(gè)模擬考試，因?yàn)槊總€(gè)波都有平行的余波法線和垂直余波法線位移。一個(gè)組件通常比另一個(gè)大得多。具有較大平行分量的波稱為“準(zhǔn)縱波”，具有較大垂直分量的波稱為“準(zhǔn)橫波”。在各向同性材料中，傳播模式與第一次模擬考試相同。質(zhì)點(diǎn)位移不是平行余波法線，而是垂直余波法線。兩個(gè)準(zhǔn)模退化為純模

能量通量矢量對(duì)各向異性材料中彈性波的傳播也很重要。與各向同性材料不同，同一波的法線不一定與單位時(shí)間和單位面積的能量流方向一致（可以感知向量感知）。換句話說(shuō)，即使超聲波與人體波束垂直，也可能發(fā)生折射

當(dāng)超聲波在各向異性介質(zhì)中向前傳播時(shí)，存在在線彈性波。然而，這種線彈性波既不是簡(jiǎn)單的縱波，也不是簡(jiǎn)單的橫波，而是第三種形式的波，即具有不同性質(zhì)的線彈性波的混合波。更準(zhǔn)確地說(shuō)，在各向異性材料中，當(dāng)超聲波束對(duì)單個(gè)缺陷的反射回波顯示在超聲波探傷儀的屏幕上時(shí)，它是粘在一起的公共波，通常，在充分考慮超聲波束對(duì)奧氏體不銹鋼管壁內(nèi)表面幾何效應(yīng)的前提下，三種波中的的振幅必須遠(yuǎn)高于另外兩種波的振幅

，雙晶聚焦探頭最大限度地克服了超聲聲束幾何效應(yīng)對(duì)直徑32mm~159mm、壁厚3.5~20mm的奧氏體鋼管內(nèi)壁的不利影響

專用探頭能有效檢測(cè)小直徑鋼管的缺口缺陷，特殊的雙晶面測(cè)量精度高。在測(cè)試中，檢測(cè)到的外表面缺陷的深度誤差小于內(nèi)表面缺陷的測(cè)量誤差。小直徑不銹鋼管的曲率和厚度會(huì)影響測(cè)量精度。曲率越小，厚度越大，測(cè)量精度越高。不銹鋼焊縫晶體較厚，缺陷回波附近有許多草狀回波，但在檢測(cè)圖上仍能清晰地分離出缺陷回波，檢測(cè)靈敏度高

試驗(yàn)表明，用于奧氏體不銹鋼管對(duì)接焊縫檢測(cè)的專用探頭具有以下特點(diǎn)：

（1）專用探頭使用的超聲波束在工件中有較大的折射角，便于超高薄壁焊縫的超聲波檢測(cè)

（2）專用探頭與超聲波檢測(cè)儀匹配，綜合靈敏度高。它能檢測(cè)奧氏體不銹鋼管的焊接缺陷，回波清晰，雜波少，信噪比高

（3）檢測(cè)專用探頭發(fā)出的光束在不銹鋼管內(nèi)具有良好的方向性，缺陷定位方便

（4）管件弧度較大時(shí)，測(cè)量的距離-振幅曲線平滑，缺陷量化方便。