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锅炉压力容器用钢板超声波探伤不合的原因分析

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第 ２期
于爽 ： 锅炉压力容器用钢板超声波探伤不合的原因分析
。 ３ １・
图 ２ 探伤不合钢板的 中间偏析 带
部位 进行 了能谱 分析 （ ２ ， 表 ） 结果 表 明 ， 纹 部位 裂 存 在 氧 化 物 及 硫 化 物 夹杂 。从 表 ３可 以看 出 ， 在 裂纹 部位 主要 是 氧化 物 及 硫 化 物 的杂 质 ， 分地 部
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第１ ４卷第 ２期 ３ ・ ２０ ０ ０ ８年 ４月
宽厚 板
ＷＩ ＮＤ ＨＥＡ ＤＥ Ａ ＶＹ Ｌ Ｔ Ｐ Ａ Ｅ
Ｖｏ ． ４． １ １ Ｎｏ． ２
Ａｐ ｌ ２ ０ ｉ ｒ ０ ８
锅炉 压 力容 器用 钢 板超 声波探 伤 不 合 的原 因分 析
Ｄｅ ｅ ｔｏ ｆ Ｓ ｅ ｌＰｌ ｔ ｏ ｉ ａ ｄ Ｐｒ ｓ ｕ ｅ Ｖｅ ｓ ｌ ｔ ｃ ｉ ｎ ｏ ｔ ｅ ａ ｅ ｆ ｒ Ｂｏ ｌ ｎ ｅ ｓ ｒ ｓ ｅ
Ｙｕ Ｓ ｕ ｎｇ ｈ ａ
（ ｉａ ｏ ｎ ｔ ｌ ｒ ｐＣ ｒ ｏａ ｏ ） Ｊ ｎＩ ｎａ ｄ Ｓｅ ｏ ｏ ｒ ｉ ｎ ｒ ｅＧ ｕ ｐ ｔｎ
２ 检测 分析
杂物及带状组织的存在不仅会引起探伤不合 ， 同 时也 导致 钢板性 能 出现 明显 的各向异 性 。
主要的分 析方 法 和手 段 ： 钢 中气体 含 量 进 对
行分析 ， 对超声波探伤不合格部位取样进行低倍 、 逐 层刨 削 、 Ｚ向淬 火剖开 、 金相 和 扫描 电镜 能谱 仪 等检验。 ２ １ 低倍 检验 和微 观分析 ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｆ ａ ｅｅ ｔ ｎ ｎ ｌ ｓ ｎ，Ｓ ｇ ｅ ａｉｎ ｙ ｒｓ ｌｗ ｄ ｔｃｉ ，Ｉ ｃｕ ｉ ｏ ｏ ｅ ｒｇｔ ． ｏ
１ 前 言
板厚度 中心均 有 连续 的 中心偏 析 （ １ ， 酸 洗 图 ）但 后 平行 于 轧制 面 方 向看 不 到 明显 的缺 陷 （ ２ 。 图 ） 在探 伤不合 的钢 板 上 取 金相 试 样 进行 分 析 ， 相 金
组织 为 Ｆ＋Ｐ， 中心 偏 析 带 存 在 贝 氏 体 组 织 （ 图
超声波 探伤是 指利用 超声 波在 不 同介 质 中的
声 阻抗不 同 ， 穿过 钢板后 透射 率 、 反射 率也 不 同的
原理 ， 通过反映在探伤示波仪上 的波形来判断钢
板 内部质量 的一 种无损检 测 方法 。要 求探 伤交货 的钢 板 ， 般用 于锅炉 、 一 压力容 器 、 电站 、 核 军工 产 品等 重要部 位 ， 伤钢板 属高 附加值 钢 。 探 济钢锅 炉压 力容器 用钢板 超声 波探 伤合格 率
ｓ ｌ ｎ ｒ ｇ ｒ ａ ｄ ｔｅ ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔａ ｖｃ ｓｆ ｒｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｕ ｓｄ ｒ ｇ ｍｅｔ ｇ ａ ｄ ｒ ｌ ｎ ． ｅ ，ａ ｄ ｂ ｎ ｓ ｆ ｗ ｒ ｈ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｄ ｉｅ ｒｄ ｃｉ ｒｃ ｄ ｒ ｕ ｎ ｌ ｎ ｎ ｏｌ ｇ ｉ ｏ ｏ ｏ ｅ ｉ ｉ ｉ
方存在 Ｍ ｎ的偏 聚 ， 在裂纹周边存在的大颗粒 主
要 是 含氧 、 的 杂质 。 氮
图 ３ 探伤不合板 中心组 织
为了进一步观察裂纹形貌 ， 在低倍试样的裂 纹处 取金 相试 样 ， 对 内部 的夹 杂 及 裂 纹 部 分进 并
行 了能谱 分 析 。从 图 ５中可 以看 出 ， 纹 基本 平 裂 行 于轧制 面 ， 裂纹 两侧 不光 滑 ， 内部夹 杂及 裂纹 对Βιβλιοθήκη Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ
Ｆ ｏ ｍａ ｒ ｓ ｏ ｉ ｘ ｍｉ ａｉｎ，ｔｎ ｉ ｒ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｉ ｋ ｅ ｓ ｆａ ｔ ｒ ａｔｒ ，ｔ ｅ ａ ｔ ｌ ｒ ｍ ｃ ｏ ｃ ｐｃ ｅ ａ ｎ ｔ ｏ ｅ ｓｌ ｆ ｔｒ ｎ ｈ ｏ ｇ ｈ ｃ ｎ ｓ ｒ ｃｕ ｅ ｐ ｔ ｎ ｅ ａ ｅ ｈ ｒｃｅ ｉ
于 爽
（ 济南钢铁集 团总公司 ）
摘
要 本文通过低倍 检验 、 拉伸断 口、 Ｚ向断 口形 貌 ， 简要分析锅 炉压力 容器用钢 板探伤不合 的主要原
夹杂 偏析
因， 并对冶炼 、 轧制等工序环节提出了改进建议 。
关健词 探伤
Ｃａ ｓ ｓ Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｎ — Ｃｏ ｆ ｒ ｉｙ ｉ ｔ ａ ｏ ｉ ａ ｕ ｅ ａ ｙ ｉ ｆＮｏ — ｎ ｏ ｍ ｔ ｎ Ｕｌｒ ｓ ｎ ｃ Ｆｌ ｗ
ｂ ｅ ｙ ａ ａｙ ｅ ｈ ｉ ａ ｔｒ ｆ ｏ ｃ ｎ ｏｍｉ ｎ ｕ ｔ ｓ ｎ ｃｆａ ｄ ｔｃ ｉｎ ｏ ｔｅ ｌｔ ｏ ｏｌ ｒａ ｄ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ — ｉｌ ｒ ｆ ｎ ｌｓ ｓ ｔ ｅ ｍａｎ ｆ ｃｏ ｓｏ ｎ ｏ ｆ ｒ ｔ ｉ ｌ ａ ｏ ｉ ｗ ｅｅ ｔ ｆｓｅ ｌｐ ａｅｆ ｒｂ ｉ ｎ ｒ ｓ ｕ ｖ ｓ ｎ ｙ ｒ ｌ ｏ ｅ ｅ
３， ） 同时偏 析带 中有 明显 的微 裂纹 （ ４ ， 板 内 图 ）钢 部 的带状组 织 、 氏组 织 及 夹杂 见 表 １ 魏 。从 表 中 可 以看到 ， 被检 测试样 非金 属夹杂 物级别 比较 高 ， 同 时存 在 严重 的带状 组织及 魏 氏组织 。长条 状夹
总体保持较高的水平 ， 但时有波动 ， 会影响到合同 的兑现率。为此， 对超声波探伤不合钢板进行 了 研究 分析 。
对 钢板超 声波 探 伤 不合 格 部 位 进 行取 样 ， 用 刨床 平 行 轧 制 面 逐 层 刨 削 （ ｍ ／ ） 进 行 酸 １ｍ 层 后
洗 。经 酸洗后 可 以看到 在 垂 直 于轧 制 面 方 向 ， 钢
图 １ 探伤不合板的逐层解刨低倍组织
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Z向钢板超声波探伤不合格的原因分析

Z向钢板超声波探伤不合格的原因分析

从 Z 向拉伸断口形貌看 , Z 向性能低的断口上 均有数量不等的圆形 、椭圆形或鸭嘴形的白斑 ,并在 白斑区内观察到大量的片状 MnS 夹杂物 、撕裂岭及 二次裂纹 ,这些都是白点缺陷的典型特征 。
国外普遍认为氢的质量分数 ≥2 ×10 - 6 就有可 能产生白点 。R. J . Fruehan[3] 认为 ,炼钢比 20 多 年前已有了很大的发展 ,钢中起氢陷阱作用的夹杂 物在数量和尺寸上可低一个数量级 ,残余的夹杂物 上将伴随有更多的氢 。因此 ,以前认为对于各钢种 来说可以避免产生白点缺陷的氢的质量分数 < 2 × 10 - 6 已经不再有效了 ,对纯净钢或超纯净钢 ,需要更 低的氢含量 。
Abstract : The causes of ult raso nic test defect s in Z2direction steel plate in Sho ugang were investigated by means of macro scopic test , metallograp hic inspection and Z2directio n tensile , ect . The result s show t hat high hydrogen con2 tent mainly induces t he ultraso nic test defect s. The percent of ult rasonic test pass was increased after t he measures were taken. Key words : Z2direction steel plate ; ult raso nic tested defect ; flake
3 分析与讨论
氢含量较高的钢冷却到一定的温度时就容易产 生裂纹 ,在钢材剖面上可以看到细长的裂纹 ,故称之 为发裂[1] ,又名白点 。如沿着这些裂纹把试样打断 , 在试样断口上 ,可发现圆形或椭圆形的白色斑点 。 白点是钢中的内部裂纹 ,属于冶金缺陷 。
S355J2钢板探伤不合原因分析及改进措施

S355J2钢板探伤不合原因分析及改进措施


试 验 选用存 在 探伤 缺 陷的 ￥ ３ ５ ５ Ｊ ２钢 板 ， 其 化
学成 分见 表 １ 。
表１ ￥ ３ ５ ５ Ｊ ２钢 板 的 化 学 成 分 ｗ ｔ ／ ％
伤 不合 Ｊ 。超 声波 探 伤 仪 显示 ， 缺 陷条 状 区域 长 度 方 向与钢 板长 度 平 行 ， 其 宽 度 的边 缘 靠 近 试 样
钢 板 的边部 。
ａ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｆ ａ ＿ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｓ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｌ ｆ ａ ｗ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｎ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｂ ｙ ｍｅ ａ ｎ ｓ ｏ ｆ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｅ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ，ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ， ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ，ｈ ｅ ａ ｔ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ．
Ｚｈ ａ ｎ ｇ Ｒｕ ｎ ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ
（ Ｊ ｉ ｎ ａ ｎ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｂ ｒ ｉ ｅ ｌ ｆ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｓ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ｌ ｆ ａ ｗ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ￥ ３ ５ ５ Ｊ ２ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ
Q345R超厚钢板探伤不合格原因分析

Q345R超厚钢板探伤不合格原因分析

关键词钢锭成材Q345R钢板探伤不合格夹杂物
Causes Analysis of Disqualified Q346R Extra Heavy Steel Plate in Flaw Detection
Jiang Yanyan,Yin Yi,Fu Zhenpo,Wang Hulling,Zhen Guangnan and Luo Yingming
Keywords Steel plate rolled from ingot,Q345R steel plate,Flaw detection disqualification,Inclusion
o前言
压力容器是能源、化工、石油等行业的重要设 备。随着工业和科学技术的发展，压力容器日趋 大型化,近年来高压容器得到更广泛的使用,用户 对压力容器的安全性提出了更高的要求。压力容 器制造有时需要使用20 t大单重、100 mm以上特 厚钢板U7 ,同时必须满足超声波探伤要求，但国 内许多钢铁企业在生产钢锭成材的宽厚板时均出 现探伤合格率不稳定现象,严重影响了企业的经 济效益⑶。
表1 Q345R钢板的化学成分（质量分数） % C Si Mn P S Al Ti Mo V Nb 0.09 0.35 1.54 0.016 0.001 0.023 0.002 0.014 0.001 0.032
1.2试验方法 利用CUS 2080数字超声波探伤仪对所取钢
板样进行探伤检测,确定探伤不合格的具体位置,
2试验结果与分析
2.1金相检验结果 2.1.1未经腐蚀下夹杂物情况
金相试样经过磨制抛光后,在未经腐蚀下观 察夹杂物情况，如图1（a）所示。由图中可看出， 在厚度1/2处存在一条长约9 mm黑色夹杂物, 如图1框内所示。随后在显微镜下观察夹杂物显 微形貌，如图1（b）所示。由图中可以看出，夹杂 物为B类粗系4. 5级,夹杂物最宽约70 pim。
X70管线钢板超声波探伤不合格原因分析

X70管线钢板超声波探伤不合格原因分析

理化检验2物理分册P TCA(PA R T:A P H YS.TEST.)2008年　第44卷　7　质量控制与失效分析X70管线钢板超声波探伤不合格原因分析黄　涛1,2,颜银标1,王端军2,李　翔2,张华伟2(1.南京理工大学材料科学与工程系,南京210094;2.南京钢铁联合有限公司,南京210035)摘　要:用扫描电镜观察与能谱分析方法研究了X70管线钢板超声波探伤不合格的原因。

试验分析表明:超声波探伤缺陷是由数量较多、尺寸为100μm以上的气孔与缩松经轧制变形压合而形成的;气孔是由原X70管线钢坯连铸时下水口保护浇铸的氩气所引起,缩松是由连铸拉速过大所致。

关闭下水口保护浇铸的氩气,并降低拉速可使X70管线钢板超声波探伤合格率达到100%。

关键词:X70管线钢;超声探伤;气孔;缩松中图分类号:T G142.41 文献标识码:A 文章编号:100124012(2008)0720382203R ESEA RC H ON DISQUAL IFICA TION CAU SE WIT H UL TRASON ICTESTIN G O F X70PIPEL IN E STEEL PL A TEHUANG T ao1,2,YAN Yin2biao1,WANG Duan2jun2,L I Xiang2,ZHANG H ua2w ei2(1.Department of Material Science and Engineering,Nanjing University of Science&Technology,Nanjing210094,China;2.Nanjing Iron&Steel United Co.Ltd.,Nanjing210035,China)Abstract:With SEM and Energy Spectrum to study the unqualified reason by ultrasonic testing of X70 pipeline steel plate.The experiment confirms that the unqualified district was formed by large amount of and size more than100μm gas cavity and shrinkage porosity which were pressed and combined in rolling process;the gas cavity was caused by argon gas for protection which was at collector nozzle during the continuous casting.Shrinkage porosity was caused by higher drawing speed for continuous casting.The experiments conclusion was that with closing the argon for protection at collector nozzle and lowering down the speed can make qualified rate to reach 100%during ultrasonic testing of X70pipeline steel plate.K eyw ords:X70pipeline steel;Ultrasonic testing;Gas cavity;Shrinkage porosity 由3500mm炉卷轧机生产线生产的输气用X70管线用钢板,化学成分为(质量分数):0.06% C,0.3%Si,1.55%Mn,0.19%Mo,0.053% Nb,0.002%V,0.014%Ti,0.003%S,0.01% P,其余为Fe;其尺寸为厚21mm、宽3100mm。