浅析无缝钢管生产中的无损探伤方法

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1、浅析无缝钢管生产中的无损探伤方法浅析无缝钢管生产中的无损探伤方法季晓鹏（中冶东方工程技术有限公司上海分公司，上海201203）摘要：通过对目前几种无缝管生产中常用的无损探伤方法进行分析比较，针对无缝钢管生产中对探伤设备的选择提出合理的建议；并对今后钢管无损检测研究方向提出预测。关键词:无损探伤，无缝钢管，方法TheStudyonInspectionMethodOfSeamlessSteelTubesJIXiao-peng（BERISEngineeringAndResearch(Shanghai)Corporation，Shanghai，201203China）Abstract:Throug

2、htheresearchandcomparisonontheinspectionmethodofseamlesssteeltubes,Reasonablesuggestiontotheinspectiondeviceintheproductionofseamlesssteeltubeisraisedandforecastofresearchdirectiononthenon-destructiveinspectionofseamlesssteeltubeinfutureismade.Keywords:non-destructiveinspection，seamlesssteeltube，m

3、ethod前言无损探伤的检测方法有很多种，针对表面缺陷有涡流、漏磁、磁粉、渗透和目测等，可以使用超声、射线等方式进行内部探伤，最新还有声发射、声全息、远红外、中子射线、核磁共振和电磁超声等多种方式。根据涉及到的物理性能基本可以分成几种，通过射线照射下的物理性能的方式称为射线检测（简称：RT）；采用弹性波方式的称为超声检测（简称：UT）包括声全息等；利用钢铁的电磁特性的电磁检测包括磁粉（简称：MT）、涡流（简称：ET）、漏磁（简称；EMI）；利用金属表面特性的渗透检测（简称：PT）。目前，无缝钢管生产过程中的自动探伤方法主要有超声波、涡流、漏磁三大方法。1.钢管缺陷的划分无缝钢管一般经过冶炼

4、、浇注、开坯、轧制和拉拔等工序制成,其缺陷除了铸坯上带来的各种冶金缺陷在成形过程中,成为沿管材轴向延伸的周向分层状缺陷外,在各阶段生产过程中还会因加工操作工艺不当、轧辊或拉拔模设计不当等原因而在钢管上造成裂纹、折迭、翘皮、划伤或拉伤等表面和内部缺陷。图1表示了无缝钢管中存在的四种典型缺陷。根据管材的生产工艺，存在的主要缺陷一般都在轧制方向上，即纵伤(与管轴成0度或某一较小固定角，如15度)。出现横伤(90度)和出现斜伤（45度）的可能性较小。为了保证无缝钢管的质量,根据相关的产品技术标准,在无缝钢管生产线上须进行表面和内部无损探伤。图12．常规无损检测分析2.1涡流探伤涡流探伤法是工业各领

5、域中应用较为广泛的无损检测方法。它以电磁感应理论为基础，不需任何耦合剂就可对试件进行百分之百的快速自动检测。对于无缝钢管这种形状规则而单一的试件来说，则更是大批量快速检测的有力工具。适于钢管质量检验的自动涡流探伤方法主要有点式探头探伤法和穿过式探头探伤法两种。前者采用点式探头高速旋转的方法来探测钢管中的纵向缺陷，其检测速度由探头的数量和其旋转的速度而定，一般来说比较慢，加之设备较复杂，因而其应用不太广泛；而后者则采用穿过式探头来检测钢管中的横向缺陷，且对钢管表面和近表面的常见缺陷如裂口、凹面、结疤及部分外折等有较高的检测灵敏度，因此成为钢管检验的主要方法之一；并且，由于涡流探伤法对通孔特别

6、敏感，因此有关标准规定它也是代替钢管水压试验的主要方法之一。此方法通常用于检测直径小于100mm（最大180mm），壁厚小于6mm的管材。此方法优点是：设备简单，探伤速度快(一般可达60m/min以上)，无消耗品；缺点是：穿透性差。灵敏度与材料的性质和几何位置有关，管端盲区较大。2.2漏磁探伤漏磁探伤是基于铁磁性材料磁性变化的一种无损检测技术。当铁磁材料被磁化后，由于缺陷的存在会在工件表面产生漏磁场，因此，通过漏磁的检测就可以发现材料中的缺陷。钢管的漏磁探伤技术主要分为磁粉探伤法和磁场测定法两种。前者简单，但是需要肉眼来观察磁痕，因此难以实现自动化。后者尽管设备复杂、成本高且操作难度大，但

7、却是通过传感器来拾取漏磁场信息的，因此易于实现自动化探伤，适用于大批量钢管的自动检验。故一般情况下，如无特别说明，钢管的漏磁探伤通常指磁场测定法［1］。利用漏磁法检测对管材外表面缺和一定壁厚的内表面缺陷灵敏度好。通常用于直径大于为50mm，壁厚小于12.7mm的管材。其优点是：检测速度快，无需耦合剂。灵敏度适中；缺点是：受外界磁场干扰，管材材质不均产生干扰,管端盲区大。2.3超声探伤超声探伤主要用来探测钢管内外表面及其内