不銹鋼管的牌號較多，應用場景也各有不同，一般按照鋼的金相類型可以劃分成：奧氏體、馬氏體、鐵素體、沉淀硬化型、雙相不銹鋼管。1897年首次在鋼中添加了鉻元素，在此基礎上，又進行了更深入的研究，并在二十世紀初公布了鉻-鎳鋼的研制成果，開創了奧氏體不銹鋼研究的先河。時至今日，在不銹鋼管制造與使用中，奧氏體已經是牌號最多、用量最大的一種，大體上占據了全年生產總量的65~70%。

  奧氏體不銹鋼管不只是使用量巨大，它在耐腐蝕性能、力學性能和加工工藝性能等方面也優于其他的鋼種，因此其使用領域也很廣泛。石油化工行業常使用奧氏體不銹鋼制成的壓力容器來儲存液體或者氣體，例如揚子石化的環氧乙烷儲存球罐是使用牌號為06Cr19Ni10的奧氏體不銹鋼管制造而成的。核電反應堆的主回路管道、蒸汽發生器等重要部件，也常使用奧氏體不銹鋼制作。這些奧氏體不銹鋼管的應用方式都是在安全性要求極高的場合，一旦發生事故，將造成重大生命和財產損失的嚴重后果。

 大型的奧氏體工件無法一次性制造成形，需使用焊接的方式逐步拼接完成。但是在焊接過程中，由于焊接工藝、焊接環境、人為因素、母材特性等眾多因素，極易導致奧氏體不銹鋼管焊縫（以下簡稱奧氏體焊縫）中可能會出現各種類型的缺陷。焊縫缺陷的種類較多，常見且危害較大的類型一般有如圖所示的裂紋、夾渣、未焊透和氣孔等。

 1. 裂紋 

    是一種在焊縫中很常見的缺陷類型，一般呈現面狀形態，形成的原因主要有焊接應力，以及一些導致脆性增加的因素。這些因素導致了金屬原子間的結合力遭到破壞，從而在晶粒間或晶粒內形成新的分界面。按照產生部位、產生溫度、尺寸大小、相對焊道方向、產生形態和產生原因等條件可將裂紋分為多個類型。

    裂紋具有潛伏性和擴展性，是對焊縫安全性具有巨大威脅的一種缺陷類型。潛伏性是指一部分裂縫會在焊縫金屬冷卻后立馬形成，而另一部分的裂紋會在推遲不等的時間后才形成，因此容易被忽略。擴展性是指在腐蝕或者變載荷的作用下，裂紋作為斷裂源逐漸擴展，最終導致焊縫斷裂，從而造成設備破壞的后果。

 2. 夾渣 

    是一種在焊接過程中殘留在金屬材料內部的塊狀或彌散狀夾雜物，一般常出現于焊縫內部或熔合區。多層焊道焊接時，焊道間的藥皮留有殘余、焊接的電流和時間不足、焊條質量不合格、以及焊接操作手法不當等多種問題，都會造成焊縫夾渣。夾渣的外形一般呈現不規則的狀態，常見的有點狀和線狀兩種類型。

    相比于對安全性威脅較高的裂紋等面狀缺陷，屬于體積型缺陷的夾渣對安全性的威脅程度較低。夾渣一般會呈現分散點狀型或者連續密集型兩種分布情況，在循環載荷或者隨機載荷的作用下擴散成裂紋缺陷，最終造成工件斷裂。同時夾渣的存在會縮小焊縫接頭承受載荷的能力，從而使工件無法達到相應標準中規定的質量等級。

 3. 未焊透 

    形成的原因是母材或者焊條沒有被充分加熱，導致兩個接頭之間的間隙沒有完全被熔融的金屬完全填滿，按形成位置的差異可分成根部和中間兩種未焊透。根部未焊透一般存在于單V型或單U型坡口的單面焊中，形成的原因為液態熔融金屬未進入根部鈍邊；中間未焊透存在于雙V型或雙U型坡口的雙面焊中，產生原因為液態金屬未進入中間鈍邊。

    未焊透與結構斷裂韌度之間的規律至今仍未確定，因此未焊透對焊縫安全性的影響程度也難以評定，通常將其簡化為裂紋處理。未焊透一般沿母材對接縫隙處呈連續狀，長度越大危害也越大，美國ASME標準中直接規定了不允許未焊透缺陷的存在，我國壓力容器相關標準也有規定，必須將未焊透打磨干凈才能符合使用要求。

  4. 氣孔 

    是指焊接時焊縫中熔融的金屬從外界吸收氣體，或者因焊接反應而產生氣體，這些氣體在液態金屬凝結成固體的過程中沒有及時逸散出去，在對接接頭內部形成了氣穴。可以形成氣孔的氣體種類較多，奧氏體熔化焊中常見的氣孔一般是由氫氣或者一氧化碳形成的。類似于夾渣，氣孔是一種體積缺陷，容易造成應力集中、減少焊接接頭承受載荷的能力、降低金屬結構的強度以及塑性等問題，同時還會使壓力容器的焊縫變得疏松，最終導致泄漏等事故。焊縫的失效容易引起各種安全問題，這會給工業生產造成極大的潛在威脅，常見的情況有壓力容器和核電管道等重要部件的失效。例如核電站的奧氏體不銹鋼回路管道上，即使發生一個簡單的焊縫破裂事故，但如果處理不當，最終也可能會成為“極限事故”工況的導火索。

 因此本文的選題背景為：大型的奧氏體不銹鋼工件一般無法一次成形，需使用焊接的方法拼接而成。這些工件在一些重要場合中服役時，焊縫中的缺陷極易在載荷和腐蝕的作用下生長和擴大，最終導致焊縫發生泄露或者斷裂的情況。為了避免因焊縫失效而造成生產事故，需要使用一種合適的檢測方法，對奧氏體不銹鋼工件的制造質量和服役情況進行可靠的安全評估，這對保護工業生產中的生命和財產安全具有重要的意義。