為了考核每臺容器、鍋爐或不銹鋼焊管焊縫的化學成分、金相組織、力學性能及耐晶間腐蝕性能,不可能直接在不(bu)銹鋼焊管產品上截取焊接接頭試件進行試驗。通常在容器、鍋爐或管路施焊過程中帶焊接試板,試板的牌號、爐批號、厚度應當與產品鋼材完全相同,焊接材料也應與產品焊接中焊接材料同規格、同爐批號。試板的焊接工藝與焊接成品時相同,焊接試件可以在焊接產品之初施焊,也可以在焊接不銹鋼管產品結束后施焊,焊工和焊接設備仍與焊接產品時一樣。這樣做的目的是使它所處環境與正式產品一樣,成為焊接產品的一個組成部分,完全可以用它來代表產品焊接接頭的質量,焊接試件所取得的各項數據亦可代表該產品焊接接頭的真實情況。
一、破壞性檢驗(yan)包括下列內(nei)容:
1. 焊(han)接(jie)接(jie)頭性能檢驗(yan)
焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)力學(xue)性(xing)能(neng)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)按(an)《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)機械性(xing)能(neng)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)取樣方(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2649-1989)進(jin)行(xing)。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)力學(xue)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)按(an)《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)拉(la)伸試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2651-2008)、《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)彎曲試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2653-2008)、《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)硬度(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2654-2008)和《焊(han)(han)縫及熔敷(fu)金屬拉(la)伸試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2652-2008)等標準進(jin)行(xing)檢驗(yan)(yan),必要時(shi)還需(xu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的沖擊試(shi)(shi)驗(yan)(yan),按(an)《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)沖擊試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2650-2008)標準進(jin)行(xing)。
2. 焊縫金屬的化(hua)學(xue)成分分析(xi)
從焊縫金屬中鉆取試樣(yang)進(jin)行化學(xue)分析,測定各元素(su)含量(liang)。
3. 焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)金相組織檢查
從焊接(jie)試(shi)(shi)件(jian)中截取焊縫及熱影(ying)響(xiang)區試(shi)(shi)樣,借助于(yu)(yu)放(fang)大鏡或顯微鏡檢查該區域由于(yu)(yu)焊接(jie)過程熱循環的影(ying)響(xiang)而產生的金相組織變化。
4. 鐵素體含量的測定
如(ru)前所述,在(zai)奧(ao)氏體(ti)(ti)型不(bu)銹鋼焊縫(feng)中含(han)(han)有(you)一定數量的(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)組織,能提高(gao)焊縫(feng)金屬(shu)(shu)的(de)抗(kang)裂(lie)性(xing)能和耐晶間腐(fu)(fu)蝕能力。但鐵(tie)素體(ti)(ti)含(han)(han)量過多(duo),也(ye)是有(you)害的(de)。控制(zhi)鐵(tie)素體(ti)(ti)在(zai)焊縫(feng)金屬(shu)(shu)中含(han)(han)量,可以(yi)避免(mian)焊縫(feng)金屬(shu)(shu)在(zai)溫(wen)度較高(gao)的(de)工作(zuo)條件下形成σ相組織,也(ye)可防止在(zai)非氧化性(xing)介質(zhi)中化學耐腐(fu)(fu)蝕性(xing)能的(de)降低。測定焊縫(feng)金屬(shu)(shu)中鐵(tie)素體(ti)(ti)含(han)(han)量,根據《鉻鎳奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼焊縫(feng)鐵(tie)素體(ti)(ti)含(han)(han)量測量方法》(GB/T 1954-2008)進行。
5. 耐蝕性檢查
為了確保奧(ao)氏體不(bu)銹鋼焊(han)管焊(han)接接頭具(ju)有良好的(de)耐(nai)蝕性,應根據設計圖樣要(yao)求按照不(bu)同(tong)的(de)耐(nai)腐蝕方(fang)法進(jin)行不(bu)同(tong)的(de)檢測,試驗合格后(hou),將(jiang)其結果填寫在產(chan)品(pin)制造工序卡中流(liu)轉,最(zui)后(hou)存檔(dang)。
二、破壞性試驗(yan)方法在(zai)檢驗(yan)焊縫中(zhong)強導(dao)體含(han)量主要有金相(xiang)法和磁性法。
1. 金相法
是一種破(po)壞性試(shi)驗方(fang)法(fa)。通常在(zai)產品上帶有(you)檢(jian)驗用的焊(han)(han)接試(shi)樣(yang)(yang),或者(zhe)在(zai)厚為(wei)12~16mm鋼板上堆焊(han)(han)大于5層(ceng)的焊(han)(han)縫。從焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)或堆焊(han)(han)金(jin)屬(shu)長度方(fang)向中段切取(qu)金(jin)相試(shi)樣(yang)(yang)10~12mm,垂直于焊(han)(han)接方(fang)向的橫斷面金(jin)相觀測(ce)面的金(jin)相試(shi)樣(yang)(yang),不(bu)應(ying)在(zai)起弧(hu)和滅弧(hu)處取(qu)樣(yang)(yang)。共(gong)取(qu)不(bu)少于6個金(jin)相試(shi)樣(yang)(yang),將其進(jin)行研磨、拋光(guang)、浸(jin)蝕,以(yi)試(shi)樣(yang)(yang)能完整、真(zhen)實、清(qing)晰地顯(xian)示出鐵素(su)體的輪廓為(wei)準(zhun)。
金(jin)(jin)相法(fa)鐵(tie)素體(ti)的(de)測量規定用金(jin)(jin)相割(ge)線法(fa)作(zuo)為(wei)統(tong)一(yi)的(de)測量方法(fa),求鐵(tie)素體(ti)的(de)平均含(han)量。金(jin)(jin)相割(ge)線法(fa)是(shi)定量金(jin)(jin)相方法(fa)之一(yi),是(shi)將試樣放(fang)在放(fang)大倍數(shu)不(bu)小于500倍的(de)顯微(wei)鏡下(xia),用帶(dai)有(you)100個刻度(格(ge))的(de)測微(wei)目鏡或有(you)100分(fen)度的(de)目鏡片測量分(fen)度直尺(chi)(線)切割(ge)到(dao)的(de)相對(dui)量(占100個格(ge)中的(de)多少格(ge)),所(suo)得數(shu)值(zhi)作(zuo)為(wei)該(gai)視(shi)(shi)場(chang)內鐵(tie)素體(ti)的(de)相對(dui)量。移(yi)動(dong)載(zai)物(wu)臺(tai),更(geng)動(dong)視(shi)(shi)場(chang)位置(zhi),可以選測任(ren)意的(de)視(shi)(shi)場(chang)數(shu)目,一(yi)般只需選擇不(bu)小于10個有(you)代表性視(shi)(shi)場(chang),取其平均值(zhi)作(zuo)為(wei)該(gai)試樣中鐵(tie)素體(ti)的(de)平均含(han)量。
單面(mian)(mian)焊(han)縫,一般以(yi)其正面(mian)(mian)最(zui)(zui)外層(ceng)焊(han)道(dao)中部(bu)橫(heng)斷面(mian)(mian)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)測量部(bu)位(wei)(wei)(wei);雙面(mian)(mian)焊(han)縫則以(yi)兩個正面(mian)(mian)最(zui)(zui)外層(ceng)焊(han)道(dao)中部(bu)橫(heng)斷面(mian)(mian)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)測量部(bu)位(wei)(wei)(wei),如圖(tu)7-1所示(shi)。堆焊(han)金屬應以(yi)最(zui)(zui)外層(ceng)中部(bu)斷面(mian)(mian)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)測量部(bu)位(wei)(wei)(wei),如圖(tu)7-2所示(shi)。對于大面(mian)(mian)積堆焊(han)有過渡層(ceng)時,根據技術條件測量過渡層(ceng)的鐵素體含量,則以(yi)其最(zui)(zui)外層(ceng)兩道(dao)搭接處作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)測量部(bu)位(wei)(wei)(wei)。
一般情況下,取(qu)3個(ge)金相試樣。每個(ge)試樣都測(ce)(ce)10以上有代表性視(shi)場,取(qu)平均值(zhi)作為該試樣測(ce)(ce)量結(jie)果,再以3個(ge)試樣測(ce)(ce)量結(jie)果的(de)平均值(zhi)作為最(zui)后結(jie)果。
另外,金相(xiang)標樣圖譜法(fa)屬(shu)于近(jin)似(si)(si)或半定量(liang)的金相(xiang)法(fa),用(yong)它測量(liang)只能給出鐵素體含量(liang)的大致(zhi)數值范(fan)圍(wei),可(ke)在比較(jiao)篩選試驗、中間近(jin)似(si)(si)測量(liang)及其他半定量(liang)試驗時使用(yong)。
近(jin)年(nian)來,國內外發展使用了“掃描電(dian)鏡(jing)和微機(ji)處(chu)理的聯合測(ce)(ce)定法”。先切(qie)取金相(xiang)試片后,通過掃描電(dian)鏡(jing)進行攝像,然后經過微機(ji)進行著色處(chu)理,并精確地(di)計算出(chu)不(bu)同的含量(liang);也可(ke)以通過掃描電(dian)鏡(jing)目測(ce)(ce)相(xiang)的分布狀態,這是目前測(ce)(ce)量(liang)鐵素(su)體(ti)含量(liang)最先進的方法,已得到廣泛采用。
2. 磁(ci)性法(fa)
根(gen)據磁(ci)導(dao)率變化來(lai)測(ce)定(ding)鐵素體的含量(liang)(liang)(liang)。磁(ci)性(xing)(xing)(xing)法分破(po)(po)(po)壞性(xing)(xing)(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)和非破(po)(po)(po)壞性(xing)(xing)(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)兩種(zhong)。破(po)(po)(po)壞性(xing)(xing)(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)試樣(yang)的取樣(yang),基本(ben)上與金相法標準中關于(yu)測(ce)量(liang)(liang)(liang)部(bu)(bu)位(wei)的有關規定(ding)相同(tong)。非破(po)(po)(po)壞性(xing)(xing)(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)用探頭(tou)式(shi)(shi)儀器(qi)進(jin)行,根(gen)據技(ji)術條件和實際情況,適當選(xuan)擇合(he)理部(bu)(bu)位(wei)。在選(xuan)定(ding)的測(ce)量(liang)(liang)(liang)部(bu)(bu)位(wei)取10個(ge)均勻(yun)分布(bu)的測(ce)量(liang)(liang)(liang)值的平均值,作為測(ce)量(liang)(liang)(liang)結果。測(ce)量(liang)(liang)(liang)不(bu)銹鋼復合(he)板及堆(dui)焊層的鐵素體的探頭(tou)儀應(ying)備有專(zhuan)用探頭(tou),磁(ci)場滲透深度≤2mm,以(yi)保證鐵磁(ci)基材對測(ce)量(liang)(liang)(liang)結果不(bu)產生明顯(xian)影響。探頭(tou)式(shi)(shi)儀器(qi)使(shi)用過程(cheng)中,探頭(tou)的觸頭(tou)與被(bei)測(ce)面之間應(ying)保持點接觸。該檢查方法不(bu)適于(yu)純(chun)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼焊管的焊縫。