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(xiu)鋼(gang)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(kuo)下(xia)列內容:
1. 焊(han)接(jie)接(jie)頭性能檢驗
焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)力學(xue)性(xing)能試驗(yan)(yan)按(an)《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)機(ji)械性(xing)能試驗(yan)(yan)取樣方(fang)(fang)法》(GB/T 2649-1989)進(jin)行。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)力學(xue)試驗(yan)(yan)按(an)《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)拉(la)伸試驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法》(GB/T 2651-2008)、《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)彎(wan)曲試驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法》(GB/T 2653-2008)、《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)硬度試驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法》(GB/T 2654-2008)和(he)《焊(han)(han)(han)縫及熔敷金屬拉(la)伸試驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法》(GB/T 2652-2008)等標(biao)準進(jin)行檢驗(yan)(yan),必要(yao)時還需焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的沖擊試驗(yan)(yan),按(an)《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)沖擊試驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法》(GB/T 2650-2008)標(biao)準進(jin)行。
2. 焊(han)縫金屬的化學成分分析
從(cong)焊縫金屬中鉆取試樣進(jin)行(xing)化學分析,測定各元素含量(liang)。
3. 焊接(jie)接(jie)頭金相組織檢(jian)查
從焊(han)接(jie)試件中(zhong)截取焊(han)縫及熱影響(xiang)(xiang)區試樣,借(jie)助于(yu)放(fang)大鏡或顯微鏡檢(jian)查該(gai)區域由(you)于(yu)焊(han)接(jie)過(guo)程熱循環(huan)的影響(xiang)(xiang)而(er)產生的金(jin)相組織變化。
4. 鐵素體含量(liang)的(de)測(ce)定
如前(qian)所述,在奧氏體型不銹(xiu)鋼焊(han)(han)縫(feng)中含(han)有一定(ding)數(shu)量(liang)的(de)鐵(tie)素(su)體組(zu)織,能(neng)(neng)提高焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)抗裂性(xing)能(neng)(neng)和耐晶間腐(fu)蝕能(neng)(neng)力(li)。但(dan)鐵(tie)素(su)體含(han)量(liang)過(guo)多,也是有害的(de)。控(kong)制鐵(tie)素(su)體在焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中含(han)量(liang),可(ke)以避免(mian)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)在溫度較(jiao)高的(de)工作條件下形(xing)成σ相組(zu)織,也可(ke)防止在非氧(yang)化性(xing)介質中化學(xue)耐腐(fu)蝕性(xing)能(neng)(neng)的(de)降(jiang)低。測定(ding)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中鐵(tie)素(su)體含(han)量(liang),根據(ju)《鉻鎳(nie)奧氏體不銹(xiu)鋼焊(han)(han)縫(feng)鐵(tie)素(su)體含(han)量(liang)測量(liang)方法》(GB/T 1954-2008)進(jin)行。
5. 耐蝕性檢查
為了確保奧氏(shi)體不銹鋼焊管(guan)焊接接頭具有良好的耐蝕性,應根據設計圖樣要求(qiu)按(an)照不同的耐腐蝕方法進行不同的檢測,試驗合格后(hou),將(jiang)其結果填寫在產品制造工(gong)序卡中流轉,最后(hou)存檔。
二、破壞性(xing)試驗方法在(zai)檢驗焊縫(feng)中強導體含量主要有金相法和(he)磁性(xing)法。
1. 金相(xiang)法
是(shi)一種破壞性試(shi)驗方法。通常在產品上帶有檢驗用的(de)焊接試(shi)樣,或(huo)者在厚為(wei)12~16mm鋼(gang)板上堆(dui)焊大(da)于(yu)(yu)5層的(de)焊縫。從(cong)焊縫金屬或(huo)堆(dui)焊金屬長度方向中段切(qie)取(qu)金相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)試(shi)樣10~12mm,垂(chui)直于(yu)(yu)焊接方向的(de)橫斷(duan)面(mian)金相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)觀(guan)測面(mian)的(de)金相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)試(shi)樣,不應在起弧和滅弧處取(qu)樣。共取(qu)不少(shao)于(yu)(yu)6個金相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)試(shi)樣,將其進(jin)行研磨、拋光、浸蝕,以(yi)試(shi)樣能完整、真實、清晰地(di)顯(xian)示出鐵素體的(de)輪廓為(wei)準。
金相(xiang)(xiang)法鐵(tie)素體(ti)的(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)規定用(yong)金相(xiang)(xiang)割線法作為統(tong)一(yi)(yi)的(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)方(fang)法,求鐵(tie)素體(ti)的(de)(de)平(ping)均含(han)量(liang)(liang)(liang)。金相(xiang)(xiang)割線法是(shi)定量(liang)(liang)(liang)金相(xiang)(xiang)方(fang)法之一(yi)(yi),是(shi)將試樣放(fang)(fang)在放(fang)(fang)大倍數(shu)(shu)不(bu)小于500倍的(de)(de)顯微(wei)鏡(jing)(jing)下,用(yong)帶有100個刻(ke)度(du)(du)(格)的(de)(de)測(ce)微(wei)目鏡(jing)(jing)或(huo)有100分度(du)(du)的(de)(de)目鏡(jing)(jing)片測(ce)量(liang)(liang)(liang)分度(du)(du)直尺(chi)(線)切割到(dao)的(de)(de)相(xiang)(xiang)對量(liang)(liang)(liang)(占100個格中的(de)(de)多少格),所得(de)數(shu)(shu)值作為該視場(chang)內鐵(tie)素體(ti)的(de)(de)相(xiang)(xiang)對量(liang)(liang)(liang)。移(yi)動載物臺,更(geng)動視場(chang)位置,可以選(xuan)測(ce)任意的(de)(de)視場(chang)數(shu)(shu)目,一(yi)(yi)般只需選(xuan)擇不(bu)小于10個有代表性視場(chang),取其(qi)平(ping)均值作為該試樣中鐵(tie)素體(ti)的(de)(de)平(ping)均含(han)量(liang)(liang)(liang)。
單面(mian)(mian)焊(han)(han)縫,一(yi)般以其(qi)正(zheng)面(mian)(mian)最(zui)外層(ceng)(ceng)焊(han)(han)道中(zhong)部(bu)橫(heng)斷面(mian)(mian)作為測(ce)量(liang)部(bu)位;雙面(mian)(mian)焊(han)(han)縫則(ze)以兩(liang)個正(zheng)面(mian)(mian)最(zui)外層(ceng)(ceng)焊(han)(han)道中(zhong)部(bu)橫(heng)斷面(mian)(mian)作為測(ce)量(liang)部(bu)位,如(ru)圖(tu)7-1所示(shi)。堆焊(han)(han)金(jin)屬應以最(zui)外層(ceng)(ceng)中(zhong)部(bu)斷面(mian)(mian)作為測(ce)量(liang)部(bu)位,如(ru)圖(tu)7-2所示(shi)。對(dui)于大面(mian)(mian)積堆焊(han)(han)有過(guo)渡層(ceng)(ceng)時,根據技術條件測(ce)量(liang)過(guo)渡層(ceng)(ceng)的鐵素體(ti)含(han)量(liang),則(ze)以其(qi)最(zui)外層(ceng)(ceng)兩(liang)道搭(da)接處作為測(ce)量(liang)部(bu)位。
一般情(qing)況(kuang)下,取3個(ge)金(jin)相試樣。每個(ge)試樣都(dou)測(ce)(ce)10以上(shang)有代表性視(shi)場,取平均值(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)果的平均值(zhi)作為最后結(jie)果。
另外(wai),金相標(biao)樣圖譜法屬于近似或(huo)半(ban)定(ding)量(liang)(liang)的(de)金相法,用(yong)它測量(liang)(liang)只(zhi)能給出鐵素體含量(liang)(liang)的(de)大致(zhi)數值(zhi)范圍,可在比(bi)較篩(shai)選試(shi)(shi)驗、中(zhong)間近似測量(liang)(liang)及其他半(ban)定(ding)量(liang)(liang)試(shi)(shi)驗時使(shi)用(yong)。
近年來(lai),國內外發展使用了“掃(sao)描電鏡和微機(ji)處(chu)理(li)的(de)聯(lian)合測定法(fa)”。先切取金相(xiang)試片后(hou),通(tong)過掃(sao)描電鏡進行攝像,然后(hou)經過微機(ji)進行著色處(chu)理(li),并(bing)精確地計算出不同的(de)含量(liang);也可(ke)以通(tong)過掃(sao)描電鏡目測相(xiang)的(de)分布狀態(tai),這是目前(qian)測量(liang)鐵素體含量(liang)最(zui)先進的(de)方(fang)法(fa),已得(de)到廣泛采用。
2. 磁性法
根據(ju)磁導(dao)率變化來測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)鐵(tie)素體的(de)(de)(de)含量(liang)。磁性(xing)法分(fen)破壞性(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)和非破壞性(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)兩種(zhong)。破壞性(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)試樣的(de)(de)(de)取樣,基本上與金相法標準中(zhong)關于測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)部(bu)位的(de)(de)(de)有關規定(ding)相同。非破壞性(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)用(yong)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭式儀器進行,根據(ju)技術(shu)條件和實際情況,適當選(xuan)擇合理(li)部(bu)位。在選(xuan)定(ding)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)部(bu)位取10個均勻(yun)分(fen)布的(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)平均值(zhi)(zhi),作為(wei)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)結果。測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)不(bu)銹鋼(gang)復合板及堆焊層的(de)(de)(de)鐵(tie)素體的(de)(de)(de)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭儀應備有專用(yong)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭,磁場滲(shen)透深(shen)度≤2mm,以保(bao)證鐵(tie)磁基材對測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)結果不(bu)產生明顯影響。探(tan)(tan)(tan)(tan)頭式儀器使用(yong)過程中(zhong),探(tan)(tan)(tan)(tan)頭的(de)(de)(de)觸(chu)頭與被測(ce)(ce)(ce)(ce)面之間應保(bao)持點(dian)接(jie)觸(chu)。該(gai)檢查方法不(bu)適于純奧氏體不(bu)銹鋼(gang)焊管的(de)(de)(de)焊縫(feng)。