Page 89 - 理化检验-物理分册2022年第八期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202208020
37Mn 钢无缝气瓶局部位置厚度异常原因
杨茂森,余孟栗,彭著洋,干 兵,王 莉
( 四川省特种设备检验研究院,成都 610100 )
摘 要: 在对某37Mn钢无缝气瓶进行常规超声测厚时, 发现该气瓶局部位置厚度异常, 采用超声检
测、 化学成分分析、 金相检验、 能谱分析等方法对厚度异常原因进行分析。结果表明: 该无缝气瓶局部位
等夹杂物组成的。
置存在分层缺陷导致厚度异常, 且这些缺陷是由 Al 2O 3 和少量的 CaO , M g O , TiO 2
关键词: 37Mn钢;无缝气瓶;分层缺陷;夹杂物;厚度
中图分类号: TG115 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 08-0073-04
Reasonsforabnormalthicknessinlocal p ositionof37Mnsteel
seamless g asc y linder
,
,
YANG Maosen , YU Men g li , PENGZhu y an g GANBin g WANGLi
( SichuanProvincialS p ecialE q ui p mentIns p ectionandResearchInstitute , Chen g du610100 , China )
Abstract : Intheconventionalultrasonicthicknessmeasurementofa37Mnsteelseamless g asc y linder , itwasfound
thatthelocal p ositionthicknessofthec y linderwasabnormal.Theabnormalthicknessreasonswereanal y zedb yultrasonic
testin g , chemicalcom p ositionanal y sis , metallo g ra p hicexaminationandener gys p ectrumanal y sis.Theresultsshowthat
thereweredelaminationdefectsinthelocal p ositionoftheseamless g asc y linder , resultin g inabnormalthickness , andthese
defectswerecom p osedofAl 2O 3andasmallamountofCaO , M g O , TiO 2andotherinclusions.
Ke y words : 37Mnsteel ; seamlessg asc y linder ; delaminationdefect ; inclusion ; thickness
无缝气瓶是一种可重复充装压缩气体或高压液 47013.3 — 2015 《 承压设备无损检测 第 3 部分: 超声
化气体的钢瓶, 被广泛应用于工业、 医疗等领域。无 检测》 标准规定的脉冲反射法超声检测对瓶体壁厚
缝气瓶的生产工艺一般为: 钢管厂先采用“ 管坯 - 加 异常 部 位 进 行 检 测, 超 声 检 测 灵 敏 度 为 50% +
热 - 穿管 - 轧制 - 定径” 等工序生产气瓶用无缝钢管; 气 10dB , 采用双晶探头, 探头频率为 5 MHz , 探头角
瓶厂采用无缝钢管作为坯料, 经过热旋压收口收底 度为 0° , 探头直径为 10mm 。气瓶不同位置的超声
成型、 正火处理等工序, 最终加工成无缝气瓶 [ 1 ] 。在 检测结果如图 1 所示。图 1a ) 中, 缺陷波当量较低,
对某气瓶进行常规超声测厚时, 发现其局部位置厚 内表面底波反射当量较高, 较无缺陷处底波高度变
度异常, 故对该气瓶壁厚异常部位进行超声检测, 以 化不大, 说明该处缺陷面积较小; 图 1b ) 中, 缺陷反
确定缺陷分布位置和深度, 再采用化学成分分析、 金
射波高度大于底波, 底波高度降低明显, 说明该处缺
相检验、 能谱分析等方法, 确定了缺陷的类型, 分析
陷面积较大, 但仍小于超声波声束截面面积; 图 1c )
了缺陷产生的原因。
中, 底波完全消失, 仅有缺陷反射回波, 该处缺陷面
1 理化检验 积较大, 且大于超声波声束截面面积。
经超声检测判断, 缺陷总体呈现出分层特征, 缺
1.1 超声检测
陷在气瓶的位置如图 2 所示。由图 2 可知: 缺陷沿
该气瓶规格( 外径 × 长度 × 壁厚) 为 219mm×
瓶体 轴 向 分 布, 呈 长 条 状, 长 为 180 mm , 宽 为
1200mm×5.7mm , 材料为 37Mn钢。参照 NB / T
40mm , 面积约为 7200mm 。整个缺陷在气瓶厚
2
度方向上的位置一致, 角度与外表面约为 0° , 但不
收稿日期: 2021-12-30
作者简介: 杨茂森( 1988- ), 男, 硕士, 工程师, 主要从事承压类 同位置缺陷反射当量大小不一致。该气瓶其余位置
经检测未发现有类似分层缺陷。
特种设备检验检测及失效分析工作, 382543425@ qq .com
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