ACFM在锅炉管异种钢焊缝中检测应用

检测意义：

锅炉管异种钢对接焊缝进行无损检测，是锅炉制造和运行中一项至关重要且不可替代的强制性要求。异种钢焊接是指将两种不同化学成分和物理性能的钢材焊接在一起（如奥氏体不锈钢与珠光体耐热钢的焊接），这种焊缝是锅炉设备中最薄弱、最易失效的环节之一。主要原因在于：①化学成分不均匀性：焊缝金属成为两种母材的混合体，成分控制困难，易形成脆性相或有害组织。②力学性能不匹配：两种母材的强度、塑性和韧性不同，导致在焊缝区域应力分布复杂，容易在强度较低一侧形成应力集中。③物理性能差异（核心问题）：热膨胀系数不同：在锅炉启停的加热和冷却循环中，两侧材料膨胀和收缩量不同，会在焊缝区域产生巨大的热应力。导热系数不同：导致热量在焊缝两侧传导速率不一，造成温度场不均，加剧热应力。

基于上述风险，对异种钢焊缝进行无损检测可以确保焊接制造质量，杜绝早期失效；监测在役损伤，预防运行时灾难性爆管；评估剩余寿命，实现预测性维修；保障锅炉运行的安全性与经济性。

检测仪器及使用探头：

检测设备采用国产LKACFM-X1型交流电磁场检测仪，ACFM检测仪如图1左所示，检测探头为笔式弧面探头，此探头适用于管道无损检测，探头弧面和管道外壁紧密贴合，使探头在检测过程中运动保持稳定，保证检测效率以及质量，探头由雷莫线与仪器相连。

图1 ACFM检测仪（左）和笔式弧面探头（右）

检测工件及结果

现场工件图：

图2异种钢对接的锅炉管

工件编号按从外往里排序（1，2，3...），由于两排之间空间较大，因此每根管分为A面和B面，对着门口一侧为A面，背面为B面，如图2所示，由于所检测数据较多，本文仅展示缺陷信号和一组无缺陷信号，结果如下。

检测无缺陷信号：

-2-A-16（-2为倒数第二排）：缺陷信号

14-A-5信号图：缺陷信号

18-A-1信号图：缺陷信号

19-B-1信号图：缺陷信号

总结

从上述检测图像来看，缺陷信号较为明显，Bx和Bz有明显的缺陷特征，且蝶形图有画圆闭合的趋势，可较为清楚的分辨出无缺陷信号和缺陷信号，综上所述，ACFM检测技术可以用于锅炉异种钢对接小径管检测。