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(han)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(po)壞性檢(jian)驗包括下(xia)列(lie)內容:
1. 焊(han)接接頭性(xing)能檢驗
焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭力學(xue)性能試(shi)驗(yan)按(an)《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭機(ji)械性能試(shi)驗(yan)取(qu)樣方法(fa)(fa)》(GB/T 2649-1989)進行。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭力學(xue)試(shi)驗(yan)按(an)《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭拉(la)(la)伸試(shi)驗(yan)方法(fa)(fa)》(GB/T 2651-2008)、《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭彎曲(qu)試(shi)驗(yan)方法(fa)(fa)》(GB/T 2653-2008)、《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭硬度試(shi)驗(yan)方法(fa)(fa)》(GB/T 2654-2008)和《焊(han)(han)縫及熔敷金屬拉(la)(la)伸試(shi)驗(yan)方法(fa)(fa)》(GB/T 2652-2008)等標(biao)準(zhun)進行檢驗(yan),必要時(shi)還需焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭的沖擊試(shi)驗(yan),按(an)《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭沖擊試(shi)驗(yan)方法(fa)(fa)》(GB/T 2650-2008)標(biao)準(zhun)進行。
2. 焊縫金屬(shu)的化學(xue)成(cheng)分分析(xi)
從(cong)焊縫金屬中鉆(zhan)取試(shi)樣進行化(hua)學分析,測定(ding)各元素(su)含量。
3. 焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭金相組(zu)織(zhi)檢查
從焊接試(shi)件中截取焊縫(feng)及熱(re)影響區試(shi)樣,借助于(yu)(yu)放大鏡(jing)或(huo)顯(xian)微(wei)鏡(jing)檢查(cha)該區域由于(yu)(yu)焊接過(guo)程熱(re)循環的(de)影響而產生的(de)金相組織變化。
4. 鐵素體含量的(de)測(ce)定
如前(qian)所述,在(zai)(zai)奧氏體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)縫(feng)中(zhong)含(han)有一定數量(liang)的(de)鐵(tie)素(su)體(ti)組織,能提高焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)抗裂性能和耐(nai)晶間腐(fu)蝕(shi)能力。但鐵(tie)素(su)體(ti)含(han)量(liang)過多,也是有害的(de)。控制鐵(tie)素(su)體(ti)在(zai)(zai)焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)含(han)量(liang),可(ke)以避免焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)在(zai)(zai)溫度(du)較(jiao)高的(de)工作(zuo)條件下形成σ相(xiang)組織,也可(ke)防止(zhi)在(zai)(zai)非氧化性介質中(zhong)化學耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性能的(de)降低。測定焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)鐵(tie)素(su)體(ti)含(han)量(liang),根據《鉻鎳奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)縫(feng)鐵(tie)素(su)體(ti)含(han)量(liang)測量(liang)方法》(GB/T 1954-2008)進行。
5. 耐蝕性檢(jian)查
為了確保(bao)奧(ao)氏體不銹鋼焊(han)管(guan)焊(han)接(jie)接(jie)頭具(ju)有良好的耐蝕(shi)(shi)性,應(ying)根(gen)據設計圖樣要(yao)求按照不同的耐腐蝕(shi)(shi)方法進行(xing)不同的檢測,試驗合格后(hou),將其結果填(tian)寫在產品制造工序卡中流(liu)轉,最后(hou)存檔。
二、破壞性試驗方法在(zai)檢驗焊縫中強導體含量主要有(you)金相法和磁性法。
1. 金(jin)相法
是一種破壞性試驗(yan)方法。通常在(zai)產(chan)品上帶有(you)檢(jian)驗(yan)用的(de)焊(han)(han)接試樣,或者在(zai)厚為(wei)12~16mm鋼(gang)板上堆焊(han)(han)大(da)于(yu)5層(ceng)的(de)焊(han)(han)縫。從(cong)焊(han)(han)縫金(jin)屬或堆焊(han)(han)金(jin)屬長度方向中段切取(qu)金(jin)相試樣10~12mm,垂直于(yu)焊(han)(han)接方向的(de)橫斷(duan)面金(jin)相觀測面的(de)金(jin)相試樣,不(bu)應(ying)在(zai)起(qi)弧(hu)和(he)滅弧(hu)處取(qu)樣。共取(qu)不(bu)少于(yu)6個金(jin)相試樣,將其進行研(yan)磨(mo)、拋(pao)光、浸蝕,以試樣能完整、真(zhen)實(shi)、清晰地顯示(shi)出鐵素體的(de)輪廓為(wei)準。
金相(xiang)法鐵(tie)素(su)(su)體的(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)規(gui)定用(yong)金相(xiang)割線法作(zuo)(zuo)為統一(yi)(yi)的(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)方法,求鐵(tie)素(su)(su)體的(de)(de)(de)平(ping)均(jun)含量(liang)(liang)。金相(xiang)割線法是定量(liang)(liang)金相(xiang)方法之一(yi)(yi),是將(jiang)試樣放在放大倍數不(bu)小(xiao)于500倍的(de)(de)(de)顯微鏡下,用(yong)帶有(you)100個(ge)刻度(格(ge))的(de)(de)(de)測(ce)微目鏡或有(you)100分(fen)度的(de)(de)(de)目鏡片測(ce)量(liang)(liang)分(fen)度直尺(線)切割到(dao)的(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)量(liang)(liang)(占100個(ge)格(ge)中的(de)(de)(de)多少格(ge)),所得數值(zhi)作(zuo)(zuo)為該視場(chang)內鐵(tie)素(su)(su)體的(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)量(liang)(liang)。移(yi)動載物(wu)臺,更動視場(chang)位置,可以選測(ce)任意的(de)(de)(de)視場(chang)數目,一(yi)(yi)般只需選擇不(bu)小(xiao)于10個(ge)有(you)代表性(xing)視場(chang),取其平(ping)均(jun)值(zhi)作(zuo)(zuo)為該試樣中鐵(tie)素(su)(su)體的(de)(de)(de)平(ping)均(jun)含量(liang)(liang)。
單(dan)面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)縫(feng),一般以(yi)其正面(mian)(mian)最(zui)(zui)外層(ceng)焊(han)(han)(han)道中部橫斷面(mian)(mian)作為(wei)測(ce)量(liang)部位(wei);雙面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)縫(feng)則(ze)以(yi)兩(liang)個正面(mian)(mian)最(zui)(zui)外層(ceng)焊(han)(han)(han)道中部橫斷面(mian)(mian)作為(wei)測(ce)量(liang)部位(wei),如圖7-1所示(shi)(shi)。堆焊(han)(han)(han)金屬應(ying)以(yi)最(zui)(zui)外層(ceng)中部斷面(mian)(mian)作為(wei)測(ce)量(liang)部位(wei),如圖7-2所示(shi)(shi)。對于大面(mian)(mian)積堆焊(han)(han)(han)有過(guo)(guo)渡層(ceng)時,根據(ju)技(ji)術條件測(ce)量(liang)過(guo)(guo)渡層(ceng)的鐵素體含(han)量(liang),則(ze)以(yi)其最(zui)(zui)外層(ceng)兩(liang)道搭接處(chu)作為(wei)測(ce)量(liang)部位(wei)。
一般(ban)情(qing)況(kuang)下,取(qu)3個金相(xiang)試樣(yang)(yang)。每(mei)個試樣(yang)(yang)都測10以(yi)上有代(dai)表性視場,取(qu)平(ping)均(jun)值作為該試樣(yang)(yang)測量結(jie)果(guo),再以(yi)3個試樣(yang)(yang)測量結(jie)果(guo)的平(ping)均(jun)值作為最后結(jie)果(guo)。
另外,金相標(biao)樣圖譜(pu)法屬于近似或半(ban)定(ding)量(liang)的金相法,用它(ta)測(ce)量(liang)只(zhi)能(neng)給(gei)出(chu)鐵素(su)體含量(liang)的大致(zhi)數(shu)值范圍,可在比較篩選試驗(yan)、中(zhong)間近似測(ce)量(liang)及其他半(ban)定(ding)量(liang)試驗(yan)時(shi)使(shi)用。
近年來,國內(nei)外(wai)發展(zhan)使用了“掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電鏡和微(wei)機(ji)處理的聯合測定法”。先切(qie)取金相試片后,通(tong)過(guo)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電鏡進(jin)行攝(she)像(xiang),然后經過(guo)微(wei)機(ji)進(jin)行著色處理,并精確(que)地計算出不同的含量;也可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電鏡目(mu)測相的分(fen)布狀態,這是目(mu)前(qian)測量鐵素體含量最先進(jin)的方法,已得到廣泛采用。
2. 磁性法
根(gen)據(ju)磁導率變化來測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)定鐵素體的(de)(de)含(han)量(liang)。磁性(xing)(xing)(xing)法分破壞性(xing)(xing)(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)和非破壞性(xing)(xing)(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)兩種(zhong)。破壞性(xing)(xing)(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)試樣(yang)的(de)(de)取樣(yang),基(ji)本(ben)上與金相法標準中(zhong)關于測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)部位的(de)(de)有關規定相同。非破壞性(xing)(xing)(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)用(yong)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)式儀器(qi)(qi)進行,根(gen)據(ju)技術條件和實(shi)際情況,適當(dang)選(xuan)擇(ze)合(he)理部位。在選(xuan)定的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)部位取10個均(jun)勻分布的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)值(zhi)的(de)(de)平均(jun)值(zhi),作為(wei)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)結(jie)果(guo)。測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)不(bu)(bu)銹鋼復合(he)板及堆焊層的(de)(de)鐵素體的(de)(de)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)儀應(ying)備有專(zhuan)用(yong)探(tan)頭(tou)(tou)(tou),磁場滲透深度(du)≤2mm,以保(bao)證(zheng)鐵磁基(ji)材對(dui)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)結(jie)果(guo)不(bu)(bu)產(chan)生明顯(xian)影響(xiang)。探(tan)頭(tou)(tou)(tou)式儀器(qi)(qi)使(shi)用(yong)過程(cheng)中(zhong),探(tan)頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)觸(chu)頭(tou)(tou)(tou)與被(bei)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)面之間應(ying)保(bao)持點(dian)接觸(chu)。該檢(jian)查方法不(bu)(bu)適于純奧氏體不(bu)(bu)銹鋼焊管的(de)(de)焊縫(feng)。