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超声波探伤技术领域，特别是一种采用超声波探伤技术对大口径厚壁钢管纵向内壁缺陷检测的方法。

  大口径厚壁无缝钢管是近年来随着超临界锅炉和超超临界锅炉的研发投产而大量使用的，如何保证厚壁管内表面质量，一直成为困扰钢管探伤、锅炉制造两大行业的一大难题。目前国内外对大口径厚壁钢管的超声波探伤主要采用两种方法，一是对内壁缺陷采用纯横波探伤，但样管上的人工内伤需加深，从而造成对内壁缺陷的检测要求降低;二是对内壁缺陷采用变型横波探伤，但由于采用变型横波探伤存在诸多技术问题，目前国内外还处在理论探讨和实践摸索过程中。

  发明内容

  本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种采用超声波变型横波探伤对大口径厚壁钢管纵向内壁缺陷检测的方法，尤其是对壁厚外径比大于0.2大口径厚壁钢管纵向内壁缺陷检测的方法。

  本发明的技术方案是：一种超声波探伤大口径厚壁钢管纵向内壁缺陷的方法，它是利用有机玻璃楔块作测量介质，在样管上调整好超声波探伤仪的扫查灵敏度，然后再以扫查灵敏度对产品钢管进行扫查，扫查中未出现超过调试阈值信号的钢管为探伤合格，扫查中出现超过调试阈值信号的钢管为探伤不合格，其具体操作步骤如下：

  A、将有机玻璃楔块放在样管上，再将超声波探伤仪的探头放在有机玻璃楔块上，然后打开超声波探伤仪，调整超声波探伤仪的探头发出的超声波声束的入射角a1，超声波声束的入射角a1为15o～25o。

  B、旋转移动样管，探头在样管上扫查，当探头扫查到样管上的人工缺陷时，超声波探伤仪上显示样管上的人工缺陷波形。

  C、微调超声波声束的入射角a1，使样管上的人工缺陷的波高达到******，然后调整超声波探伤仪的增益值，使样管上的人工缺陷的波高在超声波探伤仪示波器满屏的40%～60%之间，再移动波高在超声波探伤仪上的报警闸门，使样管上的人工缺陷的波形处于报警闸门中间，并使报警闸门高度和样管上的人工缺陷的波高相同，此时报警闸门高度就是探伤阈值，超声波探伤仪的增益值就是探伤灵敏度。然后提高探伤灵敏度，自动探伤提高2～3分贝，手动探伤提高6分贝，此时超声波探伤仪的增益值就是扫查灵敏度。

  D、样管调试完成后，移走样管，将待检测的产品钢管移送至检测位置，以扫查灵敏度对产品钢管进行扫查，扫查中未出现超过调试阈值信号的钢管为探伤合格，扫查中出现超过调试阈值信号的钢管为探伤不合格。

厚壁无缝钢管的氧化还原反应

  厚壁无缝钢管材料火花鉴别法是利用钢铁材料在磨削过程中产生的物理化学现象判断其化学成分的方法。当钢样在砂轮上磨削时，磨削颗粒沿砂轮旋转的切线方向被抛射，磨粒处于高温状态，表面被强烈氧化，形成一层Fe0薄膜。厚壁无缝钢管中的碳在高温下极易与氧发生反应，Fe0+C→Fe+C0，使Fe0还原;被还原的Fe将再次被氧化，然后再次还原。

  这种氧化还原反应循环进行，会不断产生出C0气体，当颗粒表面的氧化铁薄膜不能控制产生的C0气体时，就有爆裂现象发生从而形成火花。爆裂的碎粒若仍残留有未参加反应的Fe和C时，将继续发生反应，则出现二次、三次或多次爆裂火花。

  厚壁无缝钢管中的碳是形成火花的基本元素，当钢中含有锰、硅钨、铬、钼等元素时，它们的氧化物将影响火花的线条、颜色和状态。根据火花的特征，可大致判断出钢材的碳含量和其他元素的含量。

  厚壁无缝钢管冷拔后组织性能不均匀

  厚壁无缝钢管冷拔过程中由于变形的不均匀性，从外表面层到内表面层，变形程度是不一样的，靠近外表面层的附加弯曲变形和附加切变形比较大，所以总变形程度外层比内层大，因而，外晶粒较细，硬度较高，内层则相反。若管壁越厚，摩擦系数愈大，模子的锥角越大，内外层总变形程度的差别也愈大，组织和性能不均匀程度增大，因为内外层变形程度不一样，厚壁无缝钢管变形后内外层的组织性能就不一致。