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超聲波測厚儀測量厚壁不銹鋼管壁厚的原理是：測厚儀主機(jī)的發(fā)射電路產(chǎn)生高壓沖擊波，該高壓沖擊波激發(fā)探頭產(chǎn)生超聲波發(fā)射脈沖波，脈沖波以恒定的速度由厚壁不銹鋼管外表面?zhèn)鞯絻?nèi)表面，又由內(nèi)表面反射到外表面，通過探頭被主機(jī)的接收電路接收，并記錄脈沖波在外表面和內(nèi)表面之間往返所用的時(shí)間；主機(jī)計(jì)數(shù)顯示電路根據(jù)脈沖波的速度和單程所用的時(shí)間，計(jì)算出脈沖波單程傳導(dǎo)的距離，即厚壁不銹鋼管的壁厚；最后，由液晶顯示器顯示出所測壁厚的數(shù)值。

如果管體中存在基體金屬以外的障礙物，如裂紋或夾雜物，將阻止脈沖波的傳導(dǎo)。脈沖波由外表面?zhèn)鞯秸系K物就將返回到外表面，而不能傳到內(nèi)表面再返回外表面。這樣，脈沖波單程傳導(dǎo)的距離就會(huì)縮短，液晶顯示器顯示的壁厚數(shù)值就會(huì)減小，從而出現(xiàn)厚壁不銹鋼管超聲波測厚示值減小現(xiàn)象。生產(chǎn)中用超聲波測厚儀測量厚壁不銹鋼管壁厚時(shí)出現(xiàn)的示值減小現(xiàn)象，是由管體中存在的異常夾雜物造成的，管體中夾雜物正常，則不出現(xiàn)超聲波測厚示值減小的現(xiàn)象。

經(jīng)掃描電鏡能譜分析鑒定，這些夾雜物是氧化物，其中含量較多的有CaO、Al2O3和SiO2，來自煉鋼爐渣，也是脫氧產(chǎn)物；含量較少的有MnO、Na2O、ZrO2、K2O和MgO，ZrO2和MgO來自耐火材料，Na2O和K2O來自澆注保護(hù)渣。根據(jù)這些夾雜物數(shù)量多、長度長和分布集中的特點(diǎn)，可以認(rèn)為它們主要是在冶煉和澆注過程中，由爐渣、保護(hù)渣以及被浸蝕的耐火材料卷入并殘留在鋼中而未被排除所致，是冶煉和澆注工藝某些參數(shù)匹配不當(dāng)?shù)慕Y(jié)果［1-3］。由于冶煉和澆注過程將爐渣、保護(hù)渣以及被浸蝕的耐火材料卷入并殘留在鋼中而未被排除的情況是局部的，因此厚壁不銹鋼管超聲波測厚示值減小現(xiàn)象，盡管很典型，但出現(xiàn)的比例有限。

連鑄時(shí)鋼液凝固從外表面向中心區(qū)域逐漸減慢，弧形連鑄的弧形段又使夾雜物逐漸上浮，所以夾雜物一般都積聚在連鑄坯的中心和內(nèi)弧半徑1/2區(qū)域，連鑄坯的外表面區(qū)域夾雜物很少。連鑄坯軋制成厚壁不銹鋼管后，厚壁不銹鋼管壁厚的中間區(qū)域相當(dāng)于連鑄坯內(nèi)弧半徑1/2區(qū)域，厚壁不銹鋼管壁厚靠近內(nèi)表面區(qū)域相當(dāng)于連鑄坯中心區(qū)域，自然在厚壁不銹鋼管壁厚的中間區(qū)域和靠近內(nèi)表面區(qū)域夾雜物嚴(yán)重，而在壁厚靠近外表面區(qū)域幾乎沒有夾雜物［2-4］。金屬在穿孔和軋管過程中會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，所以管體中的夾雜物隨金屬一起變形大致呈螺旋形分布。

用超聲波測厚儀測量厚壁不銹鋼管壁厚，測厚儀在沒有夾雜物的部位的示值與實(shí)際壁厚相符，在有夾雜物的部位的示值就要減小。由于夾雜物大都分布在壁厚的中間區(qū)域和靠近內(nèi)表面區(qū)域，靠近外表面區(qū)域幾乎沒有，因此超聲波測厚儀從厚壁不銹鋼管外表面進(jìn)行壁厚測量，不合格壁厚的數(shù)值大都為1/2壁厚和2/3壁厚左右，很少測到小于1/3壁厚的數(shù)值。使用超聲波測厚儀測量厚壁不銹鋼管壁厚時(shí)出現(xiàn)示值減小現(xiàn)象，是超聲波探傷檢測出傷波的數(shù)字化表現(xiàn)。超聲波探傷檢測出傷波的原因，可能是夾雜物，也可能是裂紋，對某一特定情況要具體分析，不能一概而論。