超超临界火电机组Inconel 783螺栓的超声检测

超超临界火电机组所采用的Inconel 783镍基合金螺栓多次出现断裂失效,结合现场检测案例,根据螺栓的形状、晶粒度、声速等影响因素,对超声检测工艺进行调整并进行试验。试验结果表明,所选取的检测工艺能有效地检测出螺栓裂纹,对该类螺栓的超声检测具有一定借鉴意义。

Inconel783螺栓超声相控阵导波检测技术研究

螺栓是工业领域重要的连接件,在电力行业,螺栓在高温高压、振动等各种恶劣工况下服役,受到拉应力的作用,容易发生断裂,导致严重的生产事故。因此,必须探索一种有效可行的检测方案,实现在役螺栓的检测。目前对螺栓裂纹检测较为常见的方法是常规超声检测,其缺点主要有检测效率低、声波传播受侧壁反射干扰、缺陷不易识别等;相控阵技术相对于常规超声,具有电子控制聚焦和扫查、检测效率高、缺陷显示直观等优点。导波是一种适于杆状工件传播的弹性波,传播距离远,衰减相对更小,在螺栓的裂纹检测中具有独特的优势。结合相控阵技术和导波技术开展研究,计算了在Inconel783螺栓中传播的导波的频散曲线,分析了适用于Inconel783螺栓检测的导波参数,发现L(0,1)模态具有更高的速度,适于表征缺陷;以5MHz的频率激发导波,在传播过程中衰减较小,可用于螺栓检测。针对Inconel783螺栓,研究了检测方法和工艺,研制了一套适于Inconel783螺栓的超声柱面导波相控阵检测主机和64阵元环型一维线阵相控阵探头,并设计制作了两种不同尺寸的Inconel783螺栓试块,用于实施对比检测试验。在试块上进行的实际检测结果表明,该超声相控阵导波检测系统能够成功检出螺栓内部的裂纹缺陷,并且达到了较高的定位准确度和分辨力。

长时在役Inconel 783高温合金螺栓的显微组织和力学性能

研究了605℃服役约3万小时的Inconel 783合金螺栓,利用Thermo-calc软件对试验材料进行热力学平衡过程的模拟,研究析出相种类、组成与温度的变化趋势。对螺栓的螺纹和光杆部位进行取样研究,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究合金试样的显微组织及析出相特征,并且进行布氏硬度、拉伸、冲击等力学性能测试。结果表明:螺栓光杆处的晶粒尺寸略大于螺纹处,螺纹和光杆部位的γ′及β析出相形貌、尺寸及数量大体一致。此外,γ′相主要呈纳米级小颗粒状;β相主要呈两种特征,一种尺寸比较大分布于晶内及晶界,另一种尺寸相对较小分布于晶界呈网状。同时,在β相内发现γ′相及Heusler-Ni_2AlX相的析出。试验螺栓螺纹处的硬度值高于光杆处,螺纹处的屈服强度均略高于光杆处,但高温下光杆处的断后伸长率和断面收缩率却稍高于螺纹处。

镍基合金螺栓超声检测工艺

由于Inconel 783镍基合金螺栓结构复杂,对该类螺栓所适用的超声检测工艺进行分析和探讨,可根据螺栓的外观尺寸、晶粒度大小、声速影响等选用合适的超声检测方法,能有效提升螺栓裂纹等危害性缺陷的检测能力。