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(gang)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)、破壞(huai)性(xing)檢驗包括下列內容:
1. 焊接接頭(tou)性(xing)能檢驗
焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭力(li)學性(xing)能(neng)(neng)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)按《焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭機械性(xing)能(neng)(neng)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)取樣方(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2649-1989)進(jin)(jin)行(xing)。焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭力(li)學試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)按《焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭拉伸試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2651-2008)、《焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭彎曲(qu)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2653-2008)、《焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭硬度試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2654-2008)和《焊(han)(han)縫及(ji)熔敷金屬拉伸試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2652-2008)等標準進(jin)(jin)行(xing)檢驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan),必要時還需焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的沖擊試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan),按《焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭沖擊試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》(GB/T 2650-2008)標準進(jin)(jin)行(xing)。
2. 焊縫金(jin)屬的化學(xue)成分分析(xi)
從焊(han)縫金屬中鉆取試(shi)樣進行化學(xue)分析(xi),測定各元素含量(liang)。
3. 焊接接頭(tou)金相組織檢查(cha)
從焊接試件(jian)中截取焊縫及熱(re)(re)影響區試樣,借助于(yu)放大(da)鏡或(huo)顯微鏡檢查該(gai)區域由(you)于(yu)焊接過程熱(re)(re)循環的影響而產生的金相組織變化(hua)。
4. 鐵素體含量的測定
如(ru)前所述(shu),在(zai)奧氏體(ti)(ti)型不(bu)銹鋼焊(han)縫中(zhong)含(han)有(you)一定數量(liang)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)組(zu)織,能(neng)(neng)提(ti)高焊(han)縫金(jin)屬(shu)的(de)(de)抗裂性(xing)能(neng)(neng)和耐(nai)(nai)晶間腐蝕能(neng)(neng)力。但鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量(liang)過多(duo),也(ye)是有(you)害的(de)(de)。控制鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)在(zai)焊(han)縫金(jin)屬(shu)中(zhong)含(han)量(liang),可以避免(mian)焊(han)縫金(jin)屬(shu)在(zai)溫(wen)度較高的(de)(de)工作條件下(xia)形(xing)成(cheng)σ相組(zu)織,也(ye)可防止在(zai)非氧化性(xing)介質中(zhong)化學耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)降低。測定焊(han)縫金(jin)屬(shu)中(zhong)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量(liang),根據《鉻(ge)鎳奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼焊(han)縫鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量(liang)測量(liang)方法》(GB/T 1954-2008)進行。
5. 耐蝕性檢查
為了(le)確(que)保(bao)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)管焊(han)接(jie)接(jie)頭具有良好的耐蝕(shi)性,應(ying)根據(ju)設計圖(tu)樣要求按照不(bu)同的耐腐蝕(shi)方法進行不(bu)同的檢測,試(shi)驗合格后,將其結果填寫(xie)在(zai)產品制造工序卡(ka)中流轉,最后存檔。
二(er)、破(po)壞性(xing)試驗方法在(zai)檢驗焊(han)縫(feng)中(zhong)強導體含量主要有金相法和磁(ci)性(xing)法。
1. 金相法(fa)
是一種破壞性試(shi)驗方(fang)法。通常在產品上(shang)帶有檢(jian)驗用(yong)的焊(han)接試(shi)樣(yang),或(huo)者在厚(hou)為(wei)12~16mm鋼板上(shang)堆焊(han)大于(yu)5層的焊(han)縫。從焊(han)縫金(jin)屬或(huo)堆焊(han)金(jin)屬長度方(fang)向中段(duan)切取金(jin)相(xiang)試(shi)樣(yang)10~12mm,垂直于(yu)焊(han)接方(fang)向的橫斷面金(jin)相(xiang)觀測面的金(jin)相(xiang)試(shi)樣(yang),不應在起弧(hu)和滅弧(hu)處取樣(yang)。共(gong)取不少于(yu)6個金(jin)相(xiang)試(shi)樣(yang),將其進(jin)行研(yan)磨(mo)、拋光、浸蝕,以(yi)試(shi)樣(yang)能(neng)完整、真(zhen)實、清晰地(di)顯示出鐵素體的輪廓(kuo)為(wei)準。
金相法(fa)鐵素(su)(su)體(ti)的(de)(de)(de)測量(liang)規(gui)定用金相割線法(fa)作為(wei)統一(yi)的(de)(de)(de)測量(liang)方法(fa),求(qiu)鐵素(su)(su)體(ti)的(de)(de)(de)平(ping)均含量(liang)。金相割線法(fa)是定量(liang)金相方法(fa)之一(yi),是將試樣放在放大(da)倍(bei)數(shu)(shu)不小于(yu)500倍(bei)的(de)(de)(de)顯微(wei)鏡下,用帶有(you)100個刻度(格(ge)(ge))的(de)(de)(de)測微(wei)目(mu)鏡或有(you)100分度的(de)(de)(de)目(mu)鏡片測量(liang)分度直尺(線)切(qie)割到的(de)(de)(de)相對量(liang)(占100個格(ge)(ge)中(zhong)的(de)(de)(de)多(duo)少格(ge)(ge)),所得數(shu)(shu)值作為(wei)該視(shi)場內鐵素(su)(su)體(ti)的(de)(de)(de)相對量(liang)。移動(dong)載物臺,更動(dong)視(shi)場位置,可以選測任意的(de)(de)(de)視(shi)場數(shu)(shu)目(mu),一(yi)般(ban)只需選擇不小于(yu)10個有(you)代表性視(shi)場,取其(qi)平(ping)均值作為(wei)該試樣中(zhong)鐵素(su)(su)體(ti)的(de)(de)(de)平(ping)均含量(liang)。
單面(mian)焊(han)(han)縫(feng),一般以其正面(mian)最(zui)(zui)外層(ceng)(ceng)(ceng)焊(han)(han)道(dao)中部(bu)橫(heng)斷面(mian)作(zuo)為(wei)測量(liang)部(bu)位(wei)(wei)(wei);雙面(mian)焊(han)(han)縫(feng)則以兩個(ge)正面(mian)最(zui)(zui)外層(ceng)(ceng)(ceng)焊(han)(han)道(dao)中部(bu)橫(heng)斷面(mian)作(zuo)為(wei)測量(liang)部(bu)位(wei)(wei)(wei),如(ru)圖7-1所示。堆(dui)焊(han)(han)金(jin)屬應以最(zui)(zui)外層(ceng)(ceng)(ceng)中部(bu)斷面(mian)作(zuo)為(wei)測量(liang)部(bu)位(wei)(wei)(wei),如(ru)圖7-2所示。對于大(da)面(mian)積堆(dui)焊(han)(han)有過(guo)渡層(ceng)(ceng)(ceng)時,根(gen)據技術條件測量(liang)過(guo)渡層(ceng)(ceng)(ceng)的鐵素體含(han)量(liang),則以其最(zui)(zui)外層(ceng)(ceng)(ceng)兩道(dao)搭接處作(zuo)為(wei)測量(liang)部(bu)位(wei)(wei)(wei)。
一般情(qing)況下,取3個(ge)金相試(shi)樣。每個(ge)試(shi)樣都(dou)測(ce)10以上有(you)代(dai)表性視場(chang),取平均值作為該試(shi)樣測(ce)量結(jie)果,再以3個(ge)試(shi)樣測(ce)量結(jie)果的平均值作為最后結(jie)果。
另(ling)外,金相(xiang)標樣圖譜法(fa)屬于近似(si)或(huo)半定量的(de)金相(xiang)法(fa),用它測量只能給(gei)出鐵素體含量的(de)大致數值范圍,可(ke)在比較篩選試驗(yan)、中間近似(si)測量及其他半定量試驗(yan)時使用。
近年來(lai),國(guo)內外發展使用(yong)(yong)了“掃描(miao)電(dian)(dian)鏡(jing)(jing)和微機處理的(de)(de)聯合測定法”。先切取金相試(shi)片(pian)后,通過掃描(miao)電(dian)(dian)鏡(jing)(jing)進(jin)行攝像,然后經過微機進(jin)行著色(se)處理,并精確地計(ji)算出不同的(de)(de)含量;也可以通過掃描(miao)電(dian)(dian)鏡(jing)(jing)目(mu)測相的(de)(de)分布狀態(tai),這是目(mu)前測量鐵素體(ti)含量最(zui)先進(jin)的(de)(de)方(fang)法,已得到廣泛(fan)采用(yong)(yong)。
2. 磁性法(fa)
根據磁(ci)(ci)導率變化來測(ce)(ce)定鐵素體的(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)。磁(ci)(ci)性(xing)法(fa)分破(po)(po)壞性(xing)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)和(he)非(fei)破(po)(po)壞性(xing)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)兩種。破(po)(po)壞性(xing)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)試樣(yang)的(de)取樣(yang),基(ji)本上與金相(xiang)法(fa)標準中(zhong)關(guan)于測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)部位(wei)的(de)有關(guan)規定相(xiang)同。非(fei)破(po)(po)壞性(xing)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)用(yong)探(tan)頭式(shi)儀(yi)器進行,根據技(ji)術條(tiao)件和(he)實際情況,適當選擇合(he)理部位(wei)。在選定的(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)部位(wei)取10個均勻分布的(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)值(zhi)的(de)平均值(zhi),作(zuo)為(wei)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)結(jie)果。測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)不(bu)(bu)銹鋼復(fu)合(he)板及堆焊(han)層的(de)鐵素體的(de)探(tan)頭儀(yi)應(ying)備有專用(yong)探(tan)頭,磁(ci)(ci)場滲透深度≤2mm,以保(bao)證鐵磁(ci)(ci)基(ji)材對測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)結(jie)果不(bu)(bu)產生明顯(xian)影響(xiang)。探(tan)頭式(shi)儀(yi)器使用(yong)過程中(zhong),探(tan)頭的(de)觸(chu)頭與被測(ce)(ce)面之間應(ying)保(bao)持點接觸(chu)。該檢查方法(fa)不(bu)(bu)適于純奧氏體不(bu)(bu)銹鋼焊(han)管的(de)焊(han)縫(feng)。