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(po)壞性檢(jian)驗包(bao)括下列內容:
1. 焊接接頭性能檢驗(yan)
焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)力學(xue)性(xing)能試(shi)驗(yan)按(an)(an)《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)機械性(xing)能試(shi)驗(yan)取樣(yang)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)》(GB/T 2649-1989)進行(xing)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)力學(xue)試(shi)驗(yan)按(an)(an)《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)拉(la)伸(shen)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)》(GB/T 2651-2008)、《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)彎曲試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)》(GB/T 2653-2008)、《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)硬度(du)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)》(GB/T 2654-2008)和《焊(han)(han)(han)縫及熔敷金屬拉(la)伸(shen)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)》(GB/T 2652-2008)等(deng)標準進行(xing)檢驗(yan),必(bi)要時還需焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的沖擊試(shi)驗(yan),按(an)(an)《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)沖擊試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)》(GB/T 2650-2008)標準進行(xing)。
2. 焊縫(feng)金屬的化學成分分析
從焊(han)縫金(jin)屬中鉆取試(shi)樣進行化(hua)學分析(xi),測定各元(yuan)素含量。
3. 焊接(jie)接(jie)頭金相(xiang)組(zu)織(zhi)檢查
從焊接試(shi)(shi)件(jian)中截取焊縫(feng)及熱(re)影(ying)響區(qu)試(shi)(shi)樣,借助于放大鏡(jing)或顯(xian)微鏡(jing)檢查該區(qu)域由于焊接過程(cheng)熱(re)循環(huan)的影(ying)響而產生的金相組織變化。
4. 鐵(tie)素體含量(liang)的測定
如前所述,在(zai)奧氏(shi)體(ti)(ti)型(xing)不銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)縫中含有一定數量(liang)(liang)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)組織(zhi),能(neng)提高焊(han)(han)縫金(jin)屬的(de)(de)(de)抗裂性能(neng)和(he)耐晶間腐蝕(shi)能(neng)力(li)。但鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含量(liang)(liang)過(guo)多,也(ye)是有害的(de)(de)(de)。控制鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)在(zai)焊(han)(han)縫金(jin)屬中含量(liang)(liang),可(ke)以避(bi)免焊(han)(han)縫金(jin)屬在(zai)溫度較高的(de)(de)(de)工(gong)作條件(jian)下(xia)形成σ相組織(zhi),也(ye)可(ke)防止(zhi)在(zai)非氧化性介質中化學耐腐蝕(shi)性能(neng)的(de)(de)(de)降(jiang)低。測(ce)定焊(han)(han)縫金(jin)屬中鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含量(liang)(liang),根據《鉻鎳奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)縫鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含量(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)方法》(GB/T 1954-2008)進行(xing)。
5. 耐蝕性檢查
為了確保奧氏體不(bu)銹鋼焊(han)管焊(han)接接頭(tou)具有良好的(de)耐蝕性,應根據設計圖樣要求按照不(bu)同的(de)耐腐蝕方法進行(xing)不(bu)同的(de)檢測,試驗(yan)合格后,將其結果(guo)填寫在產品制(zhi)造工(gong)序卡中(zhong)流轉,最后存檔(dang)。
二、破壞(huai)性試驗(yan)方法(fa)在(zai)檢驗(yan)焊(han)縫中強導(dao)體(ti)含(han)量主要有金相法(fa)和磁性法(fa)。
1. 金(jin)相法
是一種破壞(huai)性試驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)。通常在(zai)產品上帶有檢驗(yan)用的焊(han)接(jie)試樣(yang)(yang),或者在(zai)厚(hou)為12~16mm鋼板上堆焊(han)大于5層的焊(han)縫。從焊(han)縫金(jin)屬或堆焊(han)金(jin)屬長度方(fang)(fang)向中段切取(qu)金(jin)相(xiang)試樣(yang)(yang)10~12mm,垂直(zhi)于焊(han)接(jie)方(fang)(fang)向的橫斷面金(jin)相(xiang)觀測面的金(jin)相(xiang)試樣(yang)(yang),不(bu)應在(zai)起弧(hu)和(he)滅(mie)弧(hu)處取(qu)樣(yang)(yang)。共(gong)取(qu)不(bu)少于6個金(jin)相(xiang)試樣(yang)(yang),將其進行研磨、拋(pao)光、浸蝕,以試樣(yang)(yang)能(neng)完整、真(zhen)實(shi)、清(qing)晰地顯示出鐵素體的輪(lun)廓(kuo)為準。
金(jin)相(xiang)法(fa)(fa)鐵素體的(de)測量規定用金(jin)相(xiang)割線(xian)法(fa)(fa)作(zuo)為(wei)統(tong)一(yi)的(de)測量方(fang)法(fa)(fa),求鐵素體的(de)平均含量。金(jin)相(xiang)割線(xian)法(fa)(fa)是定量金(jin)相(xiang)方(fang)法(fa)(fa)之(zhi)一(yi),是將試樣放在放大倍(bei)數不小于500倍(bei)的(de)顯微鏡(jing)下,用帶有100個(ge)(ge)刻度(格)的(de)測微目鏡(jing)或有100分度的(de)目鏡(jing)片測量分度直(zhi)尺(chi)(線(xian))切割到的(de)相(xiang)對量(占(zhan)100個(ge)(ge)格中的(de)多少(shao)格),所得數值作(zuo)為(wei)該(gai)視(shi)(shi)場內鐵素體的(de)相(xiang)對量。移動(dong)載物臺(tai),更動(dong)視(shi)(shi)場位(wei)置,可以(yi)選測任意的(de)視(shi)(shi)場數目,一(yi)般只需(xu)選擇不小于10個(ge)(ge)有代(dai)表性(xing)視(shi)(shi)場,取其(qi)平均值作(zuo)為(wei)該(gai)試樣中鐵素體的(de)平均含量。
單面(mian)(mian)(mian)焊縫,一般(ban)以其正(zheng)面(mian)(mian)(mian)最(zui)(zui)外(wai)層(ceng)焊道(dao)中部橫斷面(mian)(mian)(mian)作(zuo)(zuo)為(wei)測量(liang)部位(wei);雙面(mian)(mian)(mian)焊縫則以兩個正(zheng)面(mian)(mian)(mian)最(zui)(zui)外(wai)層(ceng)焊道(dao)中部橫斷面(mian)(mian)(mian)作(zuo)(zuo)為(wei)測量(liang)部位(wei),如圖7-1所示。堆(dui)焊金屬應以最(zui)(zui)外(wai)層(ceng)中部斷面(mian)(mian)(mian)作(zuo)(zuo)為(wei)測量(liang)部位(wei),如圖7-2所示。對于大面(mian)(mian)(mian)積堆(dui)焊有過(guo)渡層(ceng)時,根據(ju)技術條件測量(liang)過(guo)渡層(ceng)的鐵素體含量(liang),則以其最(zui)(zui)外(wai)層(ceng)兩道(dao)搭接處(chu)作(zuo)(zuo)為(wei)測量(liang)部位(wei)。
一般情況下,取3個金(jin)相試(shi)樣(yang)。每個試(shi)樣(yang)都測(ce)10以上有代表性(xing)視(shi)場,取平均值作為(wei)該(gai)試(shi)樣(yang)測(ce)量結果,再(zai)以3個試(shi)樣(yang)測(ce)量結果的平均值作為(wei)最后(hou)結果。
另外,金相標樣圖(tu)譜法屬于(yu)近似(si)或半(ban)定(ding)量(liang)(liang)(liang)的金相法,用它測(ce)量(liang)(liang)(liang)只(zhi)能(neng)給出鐵素體含(han)量(liang)(liang)(liang)的大致數值范圍,可在比(bi)較篩選試驗(yan)、中間近似(si)測(ce)量(liang)(liang)(liang)及其他半(ban)定(ding)量(liang)(liang)(liang)試驗(yan)時使用。
近年(nian)來,國內外發展(zhan)使用了“掃描(miao)電鏡和微(wei)(wei)機處理的(de)(de)(de)聯合測(ce)定法”。先切(qie)取金相(xiang)試(shi)片(pian)后,通(tong)過掃描(miao)電鏡進行攝像,然后經(jing)過微(wei)(wei)機進行著色(se)處理,并精(jing)確地計算出不同(tong)的(de)(de)(de)含量(liang);也(ye)可以通(tong)過掃描(miao)電鏡目測(ce)相(xiang)的(de)(de)(de)分布(bu)狀(zhuang)態(tai),這是目前測(ce)量(liang)鐵素體(ti)含量(liang)最(zui)先進的(de)(de)(de)方法,已(yi)得到廣泛采用。
2. 磁性(xing)法
根據(ju)磁導率變(bian)化來測(ce)(ce)定鐵素體(ti)的(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)。磁性(xing)法分(fen)破(po)壞(huai)性(xing)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)和非破(po)壞(huai)性(xing)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)兩種(zhong)。破(po)壞(huai)性(xing)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)試(shi)樣的(de)(de)取(qu)樣,基(ji)本上(shang)與金相法標準中關(guan)于(yu)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)部位的(de)(de)有(you)關(guan)規(gui)定相同。非破(po)壞(huai)性(xing)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)用探頭式儀器進行,根據(ju)技術條件和實(shi)際情(qing)況(kuang),適當(dang)選擇合理部位。在選定的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)部位取(qu)10個均勻分(fen)布的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)值的(de)(de)平均值,作為測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)結(jie)果。測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼復合板及(ji)堆焊層的(de)(de)鐵素體(ti)的(de)(de)探頭儀應備(bei)有(you)專(zhuan)用探頭,磁場(chang)滲透深度≤2mm,以保證鐵磁基(ji)材對測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)結(jie)果不(bu)(bu)產生明顯影(ying)響。探頭式儀器使用過程中,探頭的(de)(de)觸(chu)頭與被測(ce)(ce)面之間應保持點接(jie)觸(chu)。該(gai)檢查方法不(bu)(bu)適于(yu)純奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊管的(de)(de)焊縫(feng)。