(一)焊缝金属的化学成分分析试验
碳钢焊缝金属分析的元素有碳、锰、硅、硫、磷;合金钢或不锈钢焊缝金属有时需分析铬、钼、钒、铁、镍、铝、铜元素等;必要时还要分析焊缝中的氢、氧、氮或铝等元素的含量。
(二)金相检验
金相检验的目的是通过对焊接接头横截面中焊缝金属和热影响区的宏观和微观组织观察,分析焊接接头的组织状态及微小缺欠、夹杂物、氢白点的数量及分布情况,进而分析焊接接头的性能,为选择调整焊接或热处理规范提供依据。
金相检验的主要内容是检查焊缝的中心、过热区或淬火区的组织;检查焊缝金属树枝状偏析、层状偏析和区域偏析;不同组织特征区域的组织结构;异类接头熔合线两侧组织和性能的变化;不锈钢焊缝中铁素体的测量。金相检验可分为宏观检验和微观检验两种。
1.宏观检验 宏观检验是在焊接试板上截取试样,经过刨削、打磨、抛光、浸蚀和吹干,用肉眼或低倍放大镜观察,以检验焊缝的金属结构、未焊透、夹渣、气孔、裂纹和偏析等。
(1)宏观金相检验 管件金相试样应沿试件的长度方向切取。管接头试样应沿试件纵向切取并通过试件的中心线。试样应包括焊缝金属热影响区和母材金属。试样磨光浸蚀后用肉眼或低倍放大镜检查。
(2)宏观断口检验 焊缝的断口检查方法简单、迅速、易行,不需要特殊仪器、设备,因此,生产中和安装工地现场都广泛采用。
(3)钻孔检验 对焊缝进行局部钻孔,可检查焊缝内部的气孔、裂纹、夹渣等缺欠。在不便使用其他方法检验的产品部位,才用钻孔检验。
2.微观检验 微观检验是将试样的金相磨片在显微镜下观察,以检查金属的显微组织和缺欠。必要时可把显微组织制成金相照片。微观试样可从宏观试样上切取。
(三)铁素体含量的测定
耐酸不锈钢焊缝中含有一定量的铁素体,能提高焊缝金属的抗裂性和耐晶间腐蚀性能。但铁素体含量过多,会导致焊缝金属在温度较高的工作条件下形成σ相,也可以促使在非氧化性介质中的化学耐腐蚀性能的降低,通常要求普通耐酸不锈钢焊缝中铁素体的含量(体积分数)在5%以内。(www.xing528.com)
铁素体含量有两个单位:即“铁素体数(FN)”和“铁素体百分数”。
破坏性法测定铁素体含量方法有两种,即金相法和图表法。
1.金相法测定 这是一种破坏性试验方法。从焊缝金属或堆焊金属长度方向切取金相试样,铁素体的含量采用金相割线法,在显微镜下选择至少10个有代表性的视场,取其平均值作为该试样中铁素体的平均含量。
2.图表计算法 它是首先测定焊缝熔敷金属的化学成分,按照不锈钢焊缝金属组织图中的公式计算焊缝熔敷金属Cr当量和Ni当量值。从对应图中,求得焊缝的铁素体含量。常用的不锈钢焊缝金属组织图有两种,它们是不锈钢焊缝金属德龙(FN)图(见图12-36)和不锈钢焊缝金属舍夫勒铁素体体积分数(百分数)图(见图12-37)。前一个图求得的铁素体含量单位是“铁素体数(FN)”,后一个图求得的铁素体含量单位是“铁素体数体积分数(百分数)”。
(四)腐蚀试验
腐蚀试验的目的是,在给定条件下,了解金属抗腐蚀的能力,估计其使用寿命,分析引起腐蚀的原因,找出防止或延缓腐蚀的方法。
焊接接头的腐蚀试验用于不锈钢焊件焊缝和堆焊层。接头的腐蚀破坏分为晶间腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀、大气腐蚀和高温腐蚀等。
图12-36 不锈钢焊缝金属德龙铁素体数(FN)图
图12-37 不锈钢焊缝金属舍夫勒铁素体百分数
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