[发明专利]堆焊管的检验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种堆焊管检验方法，详细地说，涉及这样一种堆焊管的检验方法，该堆焊管的检验方法适合于对输送管线管、油井管、化工设备用配管等在金属管的内面堆焊异种金属获得的堆焊管检验是否在接合界面及界面附近的堆焊金属产生缺陷和测量堆焊厚度。

背景技术

对于在严酷条件下使用的金属管，要求满足强度、耐蚀性、耐热疲劳性等多种特性。由于由单一材料构成的管难以同时满足这样的多种特性，所以，在这样的场合，使用在金属管的外面或内面堆焊异种金属的堆焊管。例如，对于在具有高强度的结晶组织的离心铸造管的内面以提高耐蚀性为目的堆焊厚数mm的异种金属的堆焊管兼有耐蚀性和耐热疲劳性，所以，可应用到热分解炉等化工设备。

堆焊管由堆焊法或二重离心铸造法等制造，为了满足高要求特性，要求在金属管与异种金属的接合界面没有缺陷并要求堆焊厚度在规定厚度以上。因此，为了保证堆焊管的质量，需要对接合界面的缺陷的有无和堆焊厚度进行非破坏性检验。

在这样的检验中，一般使用超声波检验法，该超声波检验法使用频率1-15MHz左右的超声波。另外，当进行超声波检验时，一般将超声波探头配置到堆焊管的外周面侧，由垂直入射的方法或按倾斜方向入射的方法进行检验。

然而，例如当使高频率的超声波入射到离心铸造管那样具有粗大晶粒组织的金属管时，因晶界的超声波的散射增大，所以，不能从缺陷和底面处获得反射波。另一方面，当超声波的频率下降时，晶界的散射虽然变小，但分辨率下降。为此，在使用超声波检验法检验在具有粗大晶粒组织的金属管的内周面堆焊了异种金属的内面堆焊管的场合，当超声波从内面堆焊管的外周面侧入射时，存在不能获得足够检验精度的问题。另外，离心铸造管的外面的表面粗糙度一般较粗，所以，当使超声波从以离心铸造管为母管的内面堆焊管的外面侧入射时，超声波在内面堆焊管的外面散射。为此，当测量内面堆焊管的管厚时，存在产生大的误差的问题。另外，在金属管与堆焊金属间的声阻抗的差较小的场合，超声波即使入射到堆焊管，也不能获得来自接合状态良好的接合界面的反射波。为此，难以使用超声波检验法直接求出堆焊厚度。

发明内容

本发明的目的在于，当由超声波检验法检验在具有粗大晶粒组织的金属管的内面堆焊异种金属的堆焊管时，提高由陷产生的反射波的检测精度。另外，本发明目的在于提供一种堆焊管的检验方法，该堆焊管的检验方法即使在金属管的外周面的表面粗糙度较粗的场合或金属管与堆焊金属之间的声阻抗的差较小，也可正确地测量堆焊厚度。

为了解决上述问题，本发明的堆焊管的检验方法，它包含具有超声波发射步骤和超声波接收步骤，该超声波发射步骤使具有宽带特性的纵波超声波从在具有粗大晶粒组织的金属管的内面堆焊异种金属的堆焊管的内面侧入射；该超声波接收步骤在上述堆焊管的内面侧接收上述纵波超声波的反射波。当超声波从在具有粗大晶粒组织的金属管的内面堆焊异种金属的堆焊管的内面侧入射时，从生成于金属管与异种金属的界面及异种金属的缺陷反射的超声波即第2反射波仅通过异种金属层，很难在散射大的金属管内部传输。为此，当检测缺陷时可使用频率高的超声波，提高缺陷的检测精度。另一方面，在使超声波从内面堆焊管的内面侧入射超声波的场合，为了测量内面堆焊管的管厚，需要检测从内面反射的第3反射波和从外面反射的第4反射波。该第4反射波在异种金属层和金属管内部两者中传输。因此，在测量管厚的场合，如使用频率比用于检测缺陷的超声波低的超声波，则可高精度地检测第4反射波。另外，金属管的内面堆焊的异种金属的表面粗糙度相对较小。为此，如从内面堆焊管的内面侧测量管厚，可抑制在入射面的超声波的散射，提高管厚的测量精度。

附图说明

图1为管厚测量步骤的示意图。

图2为交替执行超声波发射步骤和超声波接收步骤的示意图。

图3为使用实施例1的方法测定的探伤波形。

图4为使用比较例1的方法测定的探伤波形。

图5为示出使用实施例的方法测定的长度方向位置与管厚测定值的关系的图。

图6为示出使用比较例2的方法测定的长度方向位置与管厚测量值的关系的图。

图7为示出在构件内表面敷设焊道(堆焊材料)而形成的堆焊部的图。

图8为示出沿着焊道相互的重合部的焊缝、倾斜扩展地产生的缺陷的图。

图9为示出从自然缺陷反射的缺陷反射波的超声波入射角度与反射波高度的关系图。

图10为示出从缺陷不存在的部位和存在的部位的堆焊管的内面反射的第3反射波与从堆焊管的外面反射的第4反射波的关系的示意图。