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(xiu)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(bu)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(yi)、破(po)壞性(xing)檢驗包括下列內容:
1. 焊接接頭(tou)性能檢驗
焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)力學性能試(shi)驗(yan)(yan)(yan)按(an)《焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)機械性能試(shi)驗(yan)(yan)(yan)取(qu)樣方(fang)(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2649-1989)進行(xing)。焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)力學試(shi)驗(yan)(yan)(yan)按(an)《焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)拉(la)(la)伸試(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2651-2008)、《焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)彎曲試(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2653-2008)、《焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)硬度(du)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2654-2008)和(he)《焊(han)縫及熔敷金(jin)屬拉(la)(la)伸試(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2652-2008)等(deng)標(biao)準進行(xing)檢驗(yan)(yan)(yan),必要時還需焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)的沖擊(ji)試(shi)驗(yan)(yan)(yan),按(an)《焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)沖擊(ji)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2650-2008)標(biao)準進行(xing)。
2. 焊縫(feng)金(jin)屬的化(hua)學(xue)成分(fen)分(fen)析
從焊縫(feng)金屬中鉆取試樣(yang)進(jin)行化學分析,測(ce)定各元素含量(liang)。
3. 焊接接頭金相組織檢(jian)查
從焊接(jie)試(shi)件中(zhong)截取焊縫(feng)及(ji)熱影響區試(shi)樣,借(jie)助于(yu)放大鏡(jing)或顯微鏡(jing)檢查(cha)該區域由于(yu)焊接(jie)過程熱循環的影響而(er)產生(sheng)的金相組織變化(hua)。
4. 鐵素(su)體含量的(de)測定(ding)
如前所述,在奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)型(xing)不銹鋼(gang)(gang)焊縫中(zhong)含有(you)一(yi)定數(shu)量(liang)的鐵素體(ti)(ti)組(zu)織,能(neng)(neng)提(ti)高(gao)焊縫金(jin)(jin)屬(shu)的抗裂性能(neng)(neng)和耐晶間腐蝕能(neng)(neng)力。但(dan)鐵素體(ti)(ti)含量(liang)過多,也是(shi)有(you)害的。控(kong)制鐵素體(ti)(ti)在焊縫金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)含量(liang),可以避免(mian)焊縫金(jin)(jin)屬(shu)在溫度較高(gao)的工作(zuo)條件下形(xing)成σ相組(zu)織,也可防止在非(fei)氧化(hua)性介質中(zhong)化(hua)學耐腐蝕性能(neng)(neng)的降低(di)。測(ce)(ce)定焊縫金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)鐵素體(ti)(ti)含量(liang),根據《鉻鎳奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)焊縫鐵素體(ti)(ti)含量(liang)測(ce)(ce)量(liang)方法(fa)》(GB/T 1954-2008)進行。
5. 耐蝕性檢查
為了(le)確保奧氏體(ti)不(bu)銹鋼焊管焊接接頭具(ju)有良(liang)好的耐蝕性(xing),應(ying)根據設(she)計圖樣要求按照不(bu)同的耐腐蝕方法進行不(bu)同的檢測,試驗合格后(hou),將其結果填寫在產品制造工(gong)序卡中流轉(zhuan),最后(hou)存(cun)檔(dang)。
二、破壞性(xing)試驗(yan)方法(fa)(fa)(fa)在檢驗(yan)焊縫中強導體(ti)含量(liang)主要有金相法(fa)(fa)(fa)和磁性(xing)法(fa)(fa)(fa)。
1. 金相(xiang)法
是一種(zhong)破壞性試驗(yan)方法。通常在產品(pin)上(shang)帶(dai)有檢(jian)驗(yan)用的(de)焊接(jie)試樣(yang)(yang),或者在厚為12~16mm鋼板上(shang)堆焊大(da)于5層的(de)焊縫。從焊縫金(jin)屬(shu)或堆焊金(jin)屬(shu)長度(du)方向(xiang)中段(duan)切取金(jin)相(xiang)(xiang)(xiang)試樣(yang)(yang)10~12mm,垂直于焊接(jie)方向(xiang)的(de)橫(heng)斷面金(jin)相(xiang)(xiang)(xiang)觀(guan)測面的(de)金(jin)相(xiang)(xiang)(xiang)試樣(yang)(yang),不應(ying)在起弧和(he)滅弧處取樣(yang)(yang)。共取不少于6個(ge)金(jin)相(xiang)(xiang)(xiang)試樣(yang)(yang),將(jiang)其進行研(yan)磨(mo)、拋光(guang)、浸蝕,以試樣(yang)(yang)能完整、真(zhen)實、清晰(xi)地(di)顯示出鐵素體的(de)輪廓(kuo)為準。
金相(xiang)法鐵(tie)(tie)素體的(de)(de)(de)測量(liang)規定用金相(xiang)割線法作為(wei)統一的(de)(de)(de)測量(liang)方法,求(qiu)鐵(tie)(tie)素體的(de)(de)(de)平均(jun)含量(liang)。金相(xiang)割線法是定量(liang)金相(xiang)方法之一,是將試樣放在放大(da)倍數不小(xiao)于(yu)500倍的(de)(de)(de)顯微(wei)鏡下,用帶(dai)有(you)(you)100個刻度(du)(格)的(de)(de)(de)測微(wei)目鏡或有(you)(you)100分度(du)的(de)(de)(de)目鏡片測量(liang)分度(du)直尺(線)切割到的(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)量(liang)(占(zhan)100個格中(zhong)的(de)(de)(de)多少格),所得數值(zhi)(zhi)作為(wei)該視場內鐵(tie)(tie)素體的(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)量(liang)。移動(dong)載物臺(tai),更(geng)動(dong)視場位(wei)置,可以選測任意的(de)(de)(de)視場數目,一般只需選擇不小(xiao)于(yu)10個有(you)(you)代表性視場,取其平均(jun)值(zhi)(zhi)作為(wei)該試樣中(zhong)鐵(tie)(tie)素體的(de)(de)(de)平均(jun)含量(liang)。
單面(mian)(mian)焊(han)縫,一般以其(qi)(qi)正面(mian)(mian)最(zui)外(wai)層(ceng)焊(han)道中部(bu)橫(heng)斷面(mian)(mian)作(zuo)(zuo)(zuo)為測(ce)(ce)(ce)量部(bu)位(wei);雙面(mian)(mian)焊(han)縫則以兩(liang)個正面(mian)(mian)最(zui)外(wai)層(ceng)焊(han)道中部(bu)橫(heng)斷面(mian)(mian)作(zuo)(zuo)(zuo)為測(ce)(ce)(ce)量部(bu)位(wei),如圖7-1所示(shi)。堆焊(han)金屬應(ying)以最(zui)外(wai)層(ceng)中部(bu)斷面(mian)(mian)作(zuo)(zuo)(zuo)為測(ce)(ce)(ce)量部(bu)位(wei),如圖7-2所示(shi)。對于大面(mian)(mian)積堆焊(han)有過渡層(ceng)時,根據(ju)技術條件測(ce)(ce)(ce)量過渡層(ceng)的鐵素體含量,則以其(qi)(qi)最(zui)外(wai)層(ceng)兩(liang)道搭接處(chu)作(zuo)(zuo)(zuo)為測(ce)(ce)(ce)量部(bu)位(wei)。
一般情況下,取3個金相試樣(yang)。每(mei)個試樣(yang)都測10以上有代表(biao)性視場,取平(ping)均值作(zuo)為該(gai)試樣(yang)測量(liang)結果,再以3個試樣(yang)測量(liang)結果的(de)平(ping)均值作(zuo)為最后(hou)結果。
另(ling)外,金相標樣圖(tu)譜法(fa)屬于近似(si)或半定(ding)量(liang)的金相法(fa),用(yong)它(ta)測量(liang)只能給出鐵素體含量(liang)的大(da)致(zhi)數值范圍,可在(zai)比較篩(shai)選試驗(yan)、中間近似(si)測量(liang)及其他半定(ding)量(liang)試驗(yan)時使用(yong)。
近年來,國內(nei)外發展使用了(le)“掃描電(dian)鏡和微(wei)機(ji)(ji)處理的聯合測(ce)定法(fa)”。先切(qie)取金相試片后,通過(guo)掃描電(dian)鏡進行(xing)攝像(xiang),然后經過(guo)微(wei)機(ji)(ji)進行(xing)著(zhu)色處理,并精確地計算出(chu)不(bu)同的含(han)量(liang);也可(ke)以通過(guo)掃描電(dian)鏡目(mu)測(ce)相的分布狀態,這是目(mu)前測(ce)量(liang)鐵素體含(han)量(liang)最先進的方(fang)法(fa),已(yi)得(de)到廣(guang)泛(fan)采(cai)用。
2. 磁(ci)性法
根(gen)據磁(ci)導率變化來(lai)測(ce)定鐵素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)(liang)。磁(ci)性(xing)法分破(po)壞(huai)(huai)性(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)和非破(po)壞(huai)(huai)性(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)兩(liang)種。破(po)壞(huai)(huai)性(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)試樣的(de)(de)(de)取樣,基本上(shang)與金相法標準中關于測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)有關規定相同。非破(po)壞(huai)(huai)性(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)用(yong)探(tan)頭式儀器(qi)進(jin)行,根(gen)據技術條(tiao)件和實(shi)際情況,適(shi)當(dang)選(xuan)擇(ze)合(he)理部(bu)位(wei)(wei)。在(zai)選(xuan)定的(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位(wei)(wei)取10個均(jun)勻分布的(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)值的(de)(de)(de)平均(jun)值,作為測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結(jie)果(guo)。測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)不(bu)銹鋼復(fu)合(he)板及堆(dui)焊(han)層的(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)探(tan)頭儀應備有專用(yong)探(tan)頭,磁(ci)場滲透深度≤2mm,以(yi)保證鐵磁(ci)基材(cai)對測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結(jie)果(guo)不(bu)產生明顯影響。探(tan)頭式儀器(qi)使用(yong)過程中,探(tan)頭的(de)(de)(de)觸頭與被測(ce)面之(zhi)間應保持點接(jie)觸。該檢查方法不(bu)適(shi)于純奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼焊(han)管的(de)(de)(de)焊(han)縫。