铸造奥氏体不锈钢管道相控阵超声检测

摘要

针对压水堆核电站铸造奥氏体不锈钢(cast austenitic stainless steel,CASS)主管道超声检测信噪比低和分辨率差的难题,基于电子背散射衍射(electron back-scatter diffraction,EBSD)技术定量表征并计算CASS的弹性特性分布,建立了壁厚96mm的CASS超声波传播模型,并基于时域有限差分方法进行仿真模拟,分析阐明超声波的传播特性,与试验测试结果吻合较好.在此基础上进行检测参数优化研究,利用一发一收纵波(transmit-receive longitudinal,TRL)面型阵列相控阵超声探头及检测方法,提高超声波聚焦能力和缺陷检测能力,并结合信号后处理技术进一步提高缺陷检测信噪比.对于壁厚66～96mm的CASS焊缝,面积型缺陷检出概率达到90％以上,缺陷定量误差小于ASME等机构报道的检测结果.