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、破壞性檢驗包括下列內容:
1. 焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)性(xing)能檢驗
焊(han)接(jie)接(jie)頭力(li)學(xue)性能試驗(yan)按(an)《焊(han)接(jie)接(jie)頭機械性能試驗(yan)取樣方(fang)法》(GB/T 2649-1989)進行。焊(han)接(jie)接(jie)頭力(li)學(xue)試驗(yan)按(an)《焊(han)接(jie)接(jie)頭拉伸試驗(yan)方(fang)法》(GB/T 2651-2008)、《焊(han)接(jie)接(jie)頭彎(wan)曲試驗(yan)方(fang)法》(GB/T 2653-2008)、《焊(han)接(jie)接(jie)頭硬度試驗(yan)方(fang)法》(GB/T 2654-2008)和(he)《焊(han)縫(feng)及熔(rong)敷金屬(shu)拉伸試驗(yan)方(fang)法》(GB/T 2652-2008)等標準進行檢驗(yan),必要時(shi)還需焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)沖(chong)擊試驗(yan),按(an)《焊(han)接(jie)接(jie)頭沖(chong)擊試驗(yan)方(fang)法》(GB/T 2650-2008)標準進行。
2. 焊縫金屬的化學成分(fen)分(fen)析
從焊縫(feng)金(jin)屬中鉆取試樣進行化學分析,測定各(ge)元(yuan)素含量(liang)。
3. 焊(han)接(jie)接(jie)頭金相組織檢查(cha)
從焊接(jie)試件中截取(qu)焊縫(feng)及熱影響區(qu)試樣,借助(zhu)于(yu)放大鏡或顯微鏡檢查該(gai)區(qu)域由于(yu)焊接(jie)過程熱循環的(de)影響而(er)產生(sheng)的(de)金相組織(zhi)變化。
4. 鐵素(su)體含量的測定
如前所述,在奧氏(shi)體(ti)型不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)含(han)有(you)一(yi)定數(shu)量(liang)(liang)的鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)組織(zhi),能(neng)提高焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的抗裂性(xing)能(neng)和耐晶(jing)間腐蝕能(neng)力。但鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)含(han)量(liang)(liang)過多,也(ye)是有(you)害的。控制鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)在焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)含(han)量(liang)(liang),可以避免焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)在溫度較高的工(gong)作條件(jian)下形成(cheng)σ相組織(zhi),也(ye)可防止在非氧化(hua)性(xing)介質中(zhong)(zhong)化(hua)學(xue)耐腐蝕性(xing)能(neng)的降低。測定焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)含(han)量(liang)(liang),根據《鉻(ge)鎳奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)縫(feng)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)含(han)量(liang)(liang)測量(liang)(liang)方法》(GB/T 1954-2008)進行。
5. 耐蝕性(xing)檢查
為了確保奧(ao)氏體不(bu)銹鋼焊(han)管(guan)焊(han)接(jie)接(jie)頭具有良(liang)好的(de)耐(nai)蝕性(xing),應根據設(she)計(ji)圖樣要求(qiu)按(an)照不(bu)同的(de)耐(nai)腐蝕方(fang)法(fa)進(jin)行不(bu)同的(de)檢測(ce),試驗合(he)格后,將其(qi)結果填寫在產(chan)品制造工(gong)序(xu)卡中流轉,最后存檔。
二(er)、破壞性(xing)試驗(yan)方法(fa)(fa)在檢驗(yan)焊縫中強導體(ti)含量主要(yao)有金相法(fa)(fa)和磁性(xing)法(fa)(fa)。
1. 金相(xiang)法
是一(yi)種破壞(huai)性(xing)試(shi)驗方法。通(tong)常在(zai)產品上帶有檢驗用的(de)焊(han)(han)(han)接試(shi)樣(yang),或(huo)者在(zai)厚為(wei)12~16mm鋼板上堆焊(han)(han)(han)大于(yu)5層的(de)焊(han)(han)(han)縫。從焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬或(huo)堆焊(han)(han)(han)金(jin)(jin)(jin)屬長度方向中段(duan)切取金(jin)(jin)(jin)相(xiang)(xiang)試(shi)樣(yang)10~12mm,垂(chui)直于(yu)焊(han)(han)(han)接方向的(de)橫(heng)斷面(mian)(mian)金(jin)(jin)(jin)相(xiang)(xiang)觀測(ce)面(mian)(mian)的(de)金(jin)(jin)(jin)相(xiang)(xiang)試(shi)樣(yang),不(bu)應在(zai)起弧(hu)和滅弧(hu)處取樣(yang)。共取不(bu)少于(yu)6個金(jin)(jin)(jin)相(xiang)(xiang)試(shi)樣(yang),將其進行研磨(mo)、拋光、浸蝕(shi),以試(shi)樣(yang)能完整、真實、清晰地顯示出鐵素體的(de)輪廓(kuo)為(wei)準。
金(jin)相(xiang)法(fa)(fa)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)的(de)(de)(de)測(ce)量(liang)規定用金(jin)相(xiang)割線法(fa)(fa)作為(wei)統一(yi)的(de)(de)(de)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)(fa),求鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)的(de)(de)(de)平均(jun)含量(liang)。金(jin)相(xiang)割線法(fa)(fa)是定量(liang)金(jin)相(xiang)方(fang)法(fa)(fa)之(zhi)一(yi),是將試樣(yang)放在放大倍數不小于500倍的(de)(de)(de)顯微鏡下,用帶有(you)100個刻度(du)(格)的(de)(de)(de)測(ce)微目(mu)鏡或(huo)有(you)100分度(du)的(de)(de)(de)目(mu)鏡片測(ce)量(liang)分度(du)直(zhi)尺(線)切割到(dao)的(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)量(liang)(占100個格中(zhong)的(de)(de)(de)多少格),所得數值作為(wei)該視(shi)場(chang)(chang)內鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)的(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)量(liang)。移動載(zai)物臺(tai),更動視(shi)場(chang)(chang)位置,可以選測(ce)任意的(de)(de)(de)視(shi)場(chang)(chang)數目(mu),一(yi)般只需選擇不小于10個有(you)代表性視(shi)場(chang)(chang),取其平均(jun)值作為(wei)該試樣(yang)中(zhong)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)的(de)(de)(de)平均(jun)含量(liang)。
單面(mian)焊(han)縫(feng),一般以(yi)其正面(mian)最外層焊(han)道中部橫(heng)斷面(mian)作(zuo)為測(ce)量(liang)部位;雙面(mian)焊(han)縫(feng)則以(yi)兩個(ge)正面(mian)最外層焊(han)道中部橫(heng)斷面(mian)作(zuo)為測(ce)量(liang)部位,如圖7-1所示(shi)。堆焊(han)金(jin)屬應以(yi)最外層中部斷面(mian)作(zuo)為測(ce)量(liang)部位,如圖7-2所示(shi)。對于大(da)面(mian)積(ji)堆焊(han)有過渡層時,根據技術條(tiao)件測(ce)量(liang)過渡層的鐵素體(ti)含量(liang),則以(yi)其最外層兩道搭接處作(zuo)為測(ce)量(liang)部位。

一般情(qing)況下,取(qu)3個(ge)(ge)金相試(shi)樣。每個(ge)(ge)試(shi)樣都測10以(yi)上有(you)代(dai)表性視場,取(qu)平均(jun)(jun)值作(zuo)為該試(shi)樣測量結果(guo),再以(yi)3個(ge)(ge)試(shi)樣測量結果(guo)的平均(jun)(jun)值作(zuo)為最后結果(guo)。
另外,金相(xiang)標樣(yang)圖譜法屬于近似或半(ban)定量(liang)(liang)的金相(xiang)法,用它(ta)測(ce)量(liang)(liang)只能(neng)給出鐵素(su)體含量(liang)(liang)的大致數值(zhi)范(fan)圍,可在比較(jiao)篩選試驗、中間近似測(ce)量(liang)(liang)及其他半(ban)定量(liang)(liang)試驗時(shi)使用。
近年(nian)來,國內外發展使用(yong)了“掃描電(dian)(dian)鏡和微(wei)機(ji)處理的聯合測定(ding)法”。先(xian)切取金相試片后,通過(guo)掃描電(dian)(dian)鏡進行攝像,然后經過(guo)微(wei)機(ji)進行著(zhu)色處理,并精確地計算出不同的含(han)量(liang);也可以通過(guo)掃描電(dian)(dian)鏡目(mu)測相的分(fen)布狀(zhuang)態(tai),這是目(mu)前測量(liang)鐵(tie)素體含(han)量(liang)最先(xian)進的方(fang)法,已得到廣泛采用(yong)。
2. 磁性法
根據磁(ci)導率變化來測(ce)定(ding)(ding)鐵素體(ti)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)。磁(ci)性(xing)(xing)法(fa)分破(po)壞(huai)性(xing)(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)和非破(po)壞(huai)性(xing)(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)兩種。破(po)壞(huai)性(xing)(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)試樣的(de)(de)(de)取樣,基本上(shang)與(yu)金相法(fa)標準中(zhong)關于(yu)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)部位的(de)(de)(de)有關規定(ding)(ding)相同。非破(po)壞(huai)性(xing)(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)用(yong)探(tan)(tan)頭(tou)式(shi)儀(yi)器進行,根據技術(shu)條件和實際情況(kuang),適當選(xuan)擇合理部位。在選(xuan)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)部位取10個均勻分布的(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)值的(de)(de)(de)平均值,作為(wei)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結果(guo)。測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)不銹鋼(gang)復合板及堆焊(han)(han)(han)層的(de)(de)(de)鐵素體(ti)的(de)(de)(de)探(tan)(tan)頭(tou)儀(yi)應備有專用(yong)探(tan)(tan)頭(tou),磁(ci)場滲(shen)透深度≤2mm,以保證鐵磁(ci)基材對(dui)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結果(guo)不產生明(ming)顯影響。探(tan)(tan)頭(tou)式(shi)儀(yi)器使用(yong)過程中(zhong),探(tan)(tan)頭(tou)的(de)(de)(de)觸頭(tou)與(yu)被測(ce)面之(zhi)間應保持(chi)點接觸。該檢查方法(fa)不適于(yu)純奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)管的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫。

