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(xiu)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)壞性檢驗包括(kuo)下列內容:
1. 焊接接頭性能(neng)檢驗(yan)
焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)力(li)學性(xing)能(neng)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)按《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)機械性(xing)能(neng)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)取(qu)樣方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2649-1989)進(jin)行(xing)。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)力(li)學試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)按《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)拉伸試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2651-2008)、《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)彎曲試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2653-2008)、《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)硬度試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2654-2008)和《焊(han)(han)縫(feng)及熔敷金(jin)屬(shu)拉伸試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2652-2008)等標準(zhun)進(jin)行(xing)檢驗(yan)(yan)(yan),必要(yao)時還需(xu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的沖擊試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),按《焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)沖擊試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2650-2008)標準(zhun)進(jin)行(xing)。
2. 焊縫(feng)金屬的化學成分分析(xi)
從焊縫金屬中鉆(zhan)取(qu)試樣進行化(hua)學分(fen)析,測定各(ge)元(yuan)素含量(liang)。
3. 焊接接頭金相組(zu)織檢(jian)查
從(cong)焊(han)(han)接(jie)(jie)試件中截取焊(han)(han)縫(feng)及熱(re)影響區試樣,借(jie)助于(yu)放大鏡(jing)或(huo)顯微鏡(jing)檢查該(gai)區域由于(yu)焊(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程熱(re)循環的影響而產(chan)生的金相(xiang)組織(zhi)變化。
4. 鐵素體含量(liang)的測定
如(ru)前所述,在奧(ao)氏體(ti)(ti)型不銹(xiu)鋼焊(han)縫(feng)中(zhong)含(han)有一定數量的鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)組織,能(neng)提高焊(han)縫(feng)金屬的抗裂(lie)性(xing)能(neng)和耐晶間腐蝕能(neng)力(li)。但鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含(han)量過多,也是有害(hai)的。控制(zhi)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)在焊(han)縫(feng)金屬中(zhong)含(han)量,可以(yi)避免焊(han)縫(feng)金屬在溫度(du)較(jiao)高的工作條件下形成σ相組織,也可防(fang)止在非(fei)氧(yang)化性(xing)介質中(zhong)化學耐腐蝕性(xing)能(neng)的降低(di)。測(ce)定焊(han)縫(feng)金屬中(zhong)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含(han)量,根據《鉻鎳奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼焊(han)縫(feng)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含(han)量測(ce)量方法》(GB/T 1954-2008)進行。
5. 耐(nai)蝕性檢查(cha)
為了(le)確保奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼焊管焊接接頭具有良好的耐(nai)蝕(shi)性(xing),應根據設(she)計圖樣要求(qiu)按照(zhao)不同的耐(nai)腐蝕(shi)方法進行不同的檢測,試驗(yan)合(he)格(ge)后,將其結果(guo)填寫在產品制造工序卡中流轉(zhuan),最后存(cun)檔。
二、破壞性試(shi)驗方法在(zai)檢驗焊(han)縫中強導體含量主要有金相(xiang)法和磁(ci)性法。
1. 金相法(fa)
是一(yi)種破(po)壞性試(shi)驗方法。通常在產(chan)品上帶(dai)有檢驗用的焊(han)(han)(han)接(jie)試(shi)樣(yang)(yang),或(huo)者在厚為12~16mm鋼板上堆(dui)焊(han)(han)(han)大于(yu)5層的焊(han)(han)(han)縫(feng)。從焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬或(huo)堆(dui)焊(han)(han)(han)金(jin)屬長度方向中(zhong)段切取(qu)金(jin)相試(shi)樣(yang)(yang)10~12mm,垂直于(yu)焊(han)(han)(han)接(jie)方向的橫(heng)斷面(mian)金(jin)相觀(guan)測面(mian)的金(jin)相試(shi)樣(yang)(yang),不應在起(qi)弧(hu)和(he)滅弧(hu)處取(qu)樣(yang)(yang)。共取(qu)不少于(yu)6個金(jin)相試(shi)樣(yang)(yang),將其(qi)進行研磨(mo)、拋(pao)光(guang)、浸蝕,以試(shi)樣(yang)(yang)能完(wan)整、真實、清晰(xi)地顯示出(chu)鐵素體的輪(lun)廓為準。
金(jin)相(xiang)法(fa)鐵(tie)素(su)體的(de)測量(liang)規(gui)定(ding)用(yong)(yong)金(jin)相(xiang)割(ge)線法(fa)作為統一(yi)的(de)測量(liang)方法(fa),求鐵(tie)素(su)體的(de)平(ping)均(jun)含(han)量(liang)。金(jin)相(xiang)割(ge)線法(fa)是定(ding)量(liang)金(jin)相(xiang)方法(fa)之一(yi),是將試樣放在(zai)放大倍數(shu)不(bu)小(xiao)于(yu)500倍的(de)顯(xian)微鏡下,用(yong)(yong)帶有100個(ge)刻度(格(ge))的(de)測微目鏡或有100分度的(de)目鏡片測量(liang)分度直(zhi)尺(線)切割(ge)到的(de)相(xiang)對量(liang)(占100個(ge)格(ge)中的(de)多(duo)少格(ge)),所得數(shu)值作為該(gai)視(shi)場(chang)內鐵(tie)素(su)體的(de)相(xiang)對量(liang)。移動載(zai)物(wu)臺(tai),更動視(shi)場(chang)位置,可以選(xuan)(xuan)測任(ren)意的(de)視(shi)場(chang)數(shu)目,一(yi)般只需選(xuan)(xuan)擇不(bu)小(xiao)于(yu)10個(ge)有代表(biao)性視(shi)場(chang),取其平(ping)均(jun)值作為該(gai)試樣中鐵(tie)素(su)體的(de)平(ping)均(jun)含(han)量(liang)。
單(dan)面(mian)(mian)(mian)焊(han)縫,一般(ban)以其(qi)正(zheng)面(mian)(mian)(mian)最(zui)(zui)外(wai)(wai)層(ceng)焊(han)道(dao)中(zhong)(zhong)部(bu)(bu)橫斷面(mian)(mian)(mian)作(zuo)為(wei)測量(liang)(liang)部(bu)(bu)位(wei);雙面(mian)(mian)(mian)焊(han)縫則以兩個正(zheng)面(mian)(mian)(mian)最(zui)(zui)外(wai)(wai)層(ceng)焊(han)道(dao)中(zhong)(zhong)部(bu)(bu)橫斷面(mian)(mian)(mian)作(zuo)為(wei)測量(liang)(liang)部(bu)(bu)位(wei),如圖7-1所(suo)示。堆焊(han)金(jin)屬應(ying)以最(zui)(zui)外(wai)(wai)層(ceng)中(zhong)(zhong)部(bu)(bu)斷面(mian)(mian)(mian)作(zuo)為(wei)測量(liang)(liang)部(bu)(bu)位(wei),如圖7-2所(suo)示。對于大面(mian)(mian)(mian)積堆焊(han)有過渡層(ceng)時,根據技術條件測量(liang)(liang)過渡層(ceng)的鐵素體含量(liang)(liang),則以其(qi)最(zui)(zui)外(wai)(wai)層(ceng)兩道(dao)搭接處作(zuo)為(wei)測量(liang)(liang)部(bu)(bu)位(wei)。

一般情況下,取(qu)3個金相試(shi)樣。每個試(shi)樣都測10以上有代表性視場(chang),取(qu)平均值(zhi)作為該試(shi)樣測量結果(guo),再以3個試(shi)樣測量結果(guo)的平均值(zhi)作為最后結果(guo)。
另(ling)外,金(jin)相標(biao)樣圖譜(pu)法(fa)屬于近似或半定量(liang)(liang)的(de)金(jin)相法(fa),用它測量(liang)(liang)只能給出(chu)鐵素體含量(liang)(liang)的(de)大(da)致數值范圍,可在比(bi)較篩(shai)選(xuan)試(shi)驗、中間近似測量(liang)(liang)及其他半定量(liang)(liang)試(shi)驗時使(shi)用。
近年來,國內外發展使用(yong)了“掃(sao)描(miao)(miao)電(dian)鏡(jing)和微機處理的(de)聯(lian)合測定法”。先(xian)(xian)切(qie)取金相試(shi)片(pian)后,通過(guo)掃(sao)描(miao)(miao)電(dian)鏡(jing)進行攝像,然(ran)后經(jing)過(guo)微機進行著色處理,并精確地計算出不(bu)同的(de)含量;也可以通過(guo)掃(sao)描(miao)(miao)電(dian)鏡(jing)目測相的(de)分布狀(zhuang)態,這是目前測量鐵素體含量最先(xian)(xian)進的(de)方法,已得(de)到(dao)廣泛(fan)采用(yong)。
2. 磁性法
根據(ju)磁(ci)(ci)導率變(bian)化來測(ce)(ce)(ce)(ce)定鐵(tie)(tie)(tie)素體的(de)含(han)量(liang)。磁(ci)(ci)性(xing)法分破(po)壞性(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)和非破(po)壞性(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)兩種(zhong)。破(po)壞性(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)試樣的(de)取(qu)樣,基本上與金(jin)相法標準中(zhong)關于測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)部位的(de)有關規(gui)定相同。非破(po)壞性(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)用(yong)探(tan)頭(tou)(tou)式(shi)儀器進行(xing),根據(ju)技術條件和實際情況,適當選擇合理部位。在選定的(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)部位取(qu)10個(ge)均勻分布的(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)值(zhi)的(de)平均值(zhi),作為測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)結果(guo)。測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)復合板及堆焊層(ceng)的(de)鐵(tie)(tie)(tie)素體的(de)探(tan)頭(tou)(tou)儀應(ying)備有專(zhuan)用(yong)探(tan)頭(tou)(tou),磁(ci)(ci)場滲透深度≤2mm,以保證鐵(tie)(tie)(tie)磁(ci)(ci)基材對測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)結果(guo)不(bu)(bu)產生明顯影響。探(tan)頭(tou)(tou)式(shi)儀器使(shi)用(yong)過程中(zhong),探(tan)頭(tou)(tou)的(de)觸(chu)頭(tou)(tou)與被測(ce)(ce)(ce)(ce)面之間應(ying)保持點(dian)接觸(chu)。該檢(jian)查方法不(bu)(bu)適于純奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)焊管的(de)焊縫。

