一种20Cr1Mo1VNbTiB高温螺栓粗晶超声波检验方法
【专利摘要】本发明涉及一种20Cr1Mo1VNbTiB高温螺栓粗晶超声波检验方法，包括如下步骤：步骤1：将待检的高温螺栓水平放置，利用超声波探头在螺栓杆部的上半圈进行扫描，分别记录被检高温螺栓杆部测定第一次底波B1和第二次底波B2的dB值；步骤2：利用公式（1）计算材料的衰减系数α：步骤3：将衰减系数与固定数值0.005db/mm进行比较，将α≥0.005db/mm的部位认定为粗晶部位。本发明所提供的方法对高温螺栓实现了无损检测，与传统金相法相比，不需要对检测螺栓进行取样观测，不会损坏螺栓，本发明所提供的检测范围大，能够检测整条螺栓杆部是否存在粗晶，效率较高且检测范围广，本发明所提供的能够对螺栓原材料热处理后检验，发现粗晶及时处理，避免后续加工浪费。
【专利说明】
-种20Cr 1 Mo1 VNbT i B高溫螺栓粗晶超声波检验方法
技术领域
[0001 ] 本发明设及一种20化IMolVNbTiB高溫螺栓粗晶超声波检验方法，利用超声波对材 质为20CrlMolVNbTiB的高溫螺栓杆部粗晶进行无损检测与表征的方法，属于无损检测领 域。
【背景技术】
[0002] 20CrlMolV师TiB贝氏体耐热钢具有优良的综合性能，用于工作溫度小于570°C的 火力发电厂的高溫螺栓。该钢对热处理比较敏感，如热加工控制不当，螺栓材料易出现肉眼 可见的晶粒(粗晶）。采用粗晶20CrlMolVNbTiB高溫螺栓在使用过程中易发生断裂事故，因 此化/T439-2006《火力发电厂高溫紧固件技术导则》要求对其进行宏观粗晶检验，具体的检 验方法为对螺栓的一个端面进行宏观腐蚀，宏观腐蚀后用肉眼或放大镜腐蚀面进行观察， 如观察到存在粗大的晶粒及不同晶粒之间存在较大位相差，平均晶粒尺寸>0.5mm则判定 为宏观粗晶，螺栓判废，不得使用。该方法对螺栓端面可W进行粗晶的有效判定，但对于螺 栓杆部没有检验，具有一定的局限性。实践证明，20化IMolVNbTiB高溫螺栓粗晶存在不均匀 性，整条螺栓可能部分存在粗晶，如果仅对螺栓端面进行检验存在漏检的可能性，端面检验 合格的螺栓，使用之后仍然存在因粗晶而断裂的风险，因此对20CrlMolVNbTiB高溫螺栓所 有杆部进行检验十分必要。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种20化IMolVNbTiB高溫螺栓粗晶 超声波检验方法，该方法不破坏螺栓便能实现对螺栓粗晶的检测，具有效率高，成本低，检 测范围大等优点。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下： 一种20化IMolVNbTiB高溫螺栓粗晶超声波检验方法，其关键技术在于，包括如下步骤： 步骤1:将待检的高溫螺栓水平放置，利用超声波探头在螺栓杆部的上半圈进行扫描， 分别记录被检高溫螺栓杆部测定第一次底波Bi和第二次底波日2的地值； 击县棄2 .未Il田/A古n W+管材料的衰减系数a: (1) 式中：
D-被检螺栓杆部直径，mm B广第1次底波化值 B2-第2次底波化值 曰-畏减系数； 步骤3:将衰减系数a>〇. 〇〇5db/mm的部位认定为粗晶部位。
[0005] 作为本发明进一步的改进，所述超声波探头的探测频率为2-3MHZ。
[0006] 作为本发明进一步的改进，超声波探头的直径为IOmm的直探头。
[0007] 与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下： 1) 本发明所提供的方法对高溫螺栓实现了无损检测，与传统金相法相比，不需要对检 测螺栓进行取样观测，不会损坏螺栓。
[0008] 2)本发明所提供的检测范围大，能够检测整条螺栓杆部是否存在粗晶，效率较高 且检测范围广。
[0009] 3)本发明所提供的能够对螺栓原材料热处理后检验，发现粗晶及时处理，避免后 续加工浪费。
【附图说明】
[0010] 附图1为本发明的结构示意图； 在附图中：1-超声波探头，2高溫螺栓杆部。
【具体实施方式】
[0011] W下结合具体实施例对本发明进行进一步详细的叙述。
[0012] 1)现对某电厂材质为20化IMolVNbTiB,规格为M152X 1320mm的高压外缸螺栓进行 粗晶超声波检验，将待检螺栓水平放置地面，同时测量螺栓杆部直径D=145mm; 2) 采用CTS-9002超声波检测仪，选用超声直探头，晶振频率2.5MHz、直径为10mm，采用 甘油作为禪合剂进行禪合，见附图1。
[0013] 3)将探头1与高溫螺栓杆部2进禪合，调节超声波检测仪使第1次底波占满屏80%， 同时记录Bl=46化。
[0014] 4)利用超声波探头在螺栓杆部的上半圈进行扫描，具体扫描路径为沿着螺栓杆侧 壁的上半周做"之"字形扫描，在扫描过程中记录第2次底波B2的最小地值B2=21化 5) 根据公X
计算a=〇. 008化/mm 6) a=〇. 008化/mm>0.005化/mm判定该螺栓为粗晶螺栓。
[0015] 本发明通过如下原理实现:超声波在金属材料中传播时，由于晶粒会引起应力波 的散射，从而影响超声波在材料中的衰减系数，所W利用运一原理的超声检测技术可W评 价材料平均晶粒度。利用超声波检测技术可W对螺栓杆部及其内部进行粗晶的检验，从而 克服高溫螺栓端面腐蚀检测的片面性。
[0016] W上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对 于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而 易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1. 一种20Cr IMo lVNbTiB高温螺栓粗晶超声波检验方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1:将待检的高温螺栓水平放置，利用超声波探头在螺栓杆部的上半圈进行扫描， 分别记录被检高温螺栓杆部测定第一次底波也和第二次底波出的(^值； 步骤2:利用公式(1)计算材料的衰减系数α:式中： D-被检螺栓杆部直径，mm Bi-第1次底波db值； B2-第2次底波db值； α_衰减系数； 步骤3:将衰减系数a^：〇.〇〇5db/mm的部位认定为粗晶部位。2. 根据权利要求1所述的一种20CrlMolVNbTiB高温螺栓粗晶超声波检验方法，其特征 在于，所述超声波探头的探测频率为2-3MHZ。3. 根据权利要求1或2所述的一种20CrlMolVNbTiB高温螺栓粗晶超声波检验方法，其特 征在于，超声波探头的直径为1〇_的直探头。
【文档编号】G01N29/11GK105954360SQ201610386064
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】李文彬, 赵纪峰, 冯砚厅, 蒋运建, 陈二松, 其他发明人请求不公开姓名
【申请人】河北省电力建设调整试验所, 国家电网公司, 国网河北省电力公司电力科学研究院