奧氏體不銹鋼主管道是壓水堆核電站的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),其安全性備受關(guān)注。主管道連接采用窄間隙自動焊技術(shù),焊接過程中電弧軸向與焊縫側(cè)壁夾角小,易形成側(cè)壁未熔合。側(cè)壁未熔合危害性較大,因此必須對其實施無損檢測。相控陣超聲檢測(Phased Array Ultrasonic Testing,PAUT)技術(shù)對核電主管道奧氏體不銹鋼窄間隙焊縫(Narrow Gap Weld of Austenitic Stainless Steel,NGWASS)進行檢測具有一定優(yōu)勢。利用超聲波對NGWASS進行檢測時,不同深度的彈性各向異性晶粒會引起不同程度的結(jié)構(gòu)噪聲和散射衰減,降低檢測信噪比,使缺陷的定性和定量更加困難。為解決上述問題,基于電子背散射衍射(Electron Back-Scattered Diffraction,EBSD)觀測結(jié)果建立NGWASS模型,研究體積型和面積型缺陷超聲成像特征,實現(xiàn)缺陷的定性表征,進一步研究不同深度側(cè)壁未熔合的相控陣檢測參數(shù)優(yōu)化及信號后處理方法,對側(cè)壁未熔合進行精準定量。主要研究內(nèi)容如下:(1)針對NGWASS試樣進行宏觀、微觀金相和EBSD觀測,結(jié)果表明,奧氏體不銹鋼母材由細...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.3采用窄間隙自動焊技術(shù)進行主管道焊接

“窄間隙焊接”一詞最早是由Meister在1966年提出的[9],日本壓力容器研究委員會規(guī)定:窄間隙焊接是針對壁厚大于30.0mm的鋼板,放置時焊縫之間的間隙小于板厚,并采用自動化電弧焊進行焊接(規(guī)定當板厚小于200.0mm時,坡口寬度小于20.0mm;板厚超過200.0....

圖1.4奧氏體不銹鋼晶粒宏觀金相[23]

當采用多層多道焊方法對奧氏體不銹鋼焊縫進行焊接時,在熔池中首先形成晶核,合金元素的存在會使奧氏體γ相在冷卻過程中出現(xiàn)過冷現(xiàn)象,受溫度差的影響,晶粒沿著不同的過冷溫度方向快速生長,形成晶粒取向各異的粗大柱狀晶。受冷卻速度及冷卻時間不同的影響,不同區(qū)域的晶粒結(jié)構(gòu)及取向不同。圖1.4為....

圖1.5晶粒超聲散射效應(yīng)示意圖

奧氏體不銹鋼中相鄰晶粒的各向異性不同使晶界不連續(xù),從而形成聲阻抗不同的異質(zhì)界面,超聲波在其中傳播時會產(chǎn)生不同程度的散射,如圖1.5所示[24]。散射理論指出[25],超聲波在材料中傳播時的散射強弱和晶粒尺寸的大小是有關(guān)的,根據(jù)平均晶粒直徑和超聲波波長的比值不同可以分為瑞利散射、隨....

圖1.6三種散射類型散射幅度與晶粒尺寸的關(guān)系[25]

從圖中可以看出,當?shù)闹敌∮?/3的時候,散射機制為瑞利散射,散射幅度隨著值的增加而增大,當晶粒尺寸小于波長1/10時,超聲波受材料中的晶粒散射作用較小[25]。當?shù)闹到橛?/3和3的時候,散射機制為隨機散射,此時超聲波的散射及能量衰減較強。當?shù)闹荡笥?時,散射機制為漫散射,聲能的....

本文編號：3959188