P91钢蠕变损伤的非线性超声检测方法研究

针对现有的非线性超声评价金属高温蠕变状态的方法中存在的问题,借鉴了高频段能量与低频段能量之比作为非线性参数的定义方式及兰姆波应力波损伤因子表达式,提出利用一定频带范围内非线性参数的累积效应表征金属蠕变损伤程度的新方法。根据非线性能量从低频向高频转移的特性,得到某一激发频率下的高频段能量与低频段能量之比的非线性参量,其次,在考虑基波能量与高次谐波能量随频率变化的基础上,对一定频率范围内得到的非线性参量进行积分,得到累积非线性响应总和。应用该方法对实际现场截取的P91钢主蒸汽管道蠕变程度进行检测(该管道运行温度为550℃,运行压力为3 MPa,运行时间约3万小时)。检测结果与较精确的X射线衍射法测得的残余应力及传统的非线性系数方法作对比,结果表明,累积的非线性参数方法灵敏度较高,稳定性较好,与应力的测量结果符合性较好,能够跟随试样所受应力的改变评价管道的蠕变程度。