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CN115615818A - 一种厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法 - Google Patents

一种厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法 Download PDF

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CN115615818A
CN115615818A CN202210550287.XA CN202210550287A CN115615818A CN 115615818 A CN115615818 A CN 115615818A CN 202210550287 A CN202210550287 A CN 202210550287A CN 115615818 A CN115615818 A CN 115615818A
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史志刚
马红
刘雪峰
何晓东
梅宝
王博涵
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Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法及系统，属于金属材料检测评价技术领域。首先对取样进行磨抛处理，然后用放大镜对试样两侧的端面进行表面浅裂纹观察，检出深度小于0.20mm的浅裂纹类缺陷，并确定表面浅裂纹的位置；再根据表面浅裂纹的位置确定减薄处理的位置，最后将试样放入电子万能试验机压板夹具中，按照相关标准进行压扁试验及试验后的评定。本发明能够按厚壁锅炉管的相关制造标准中规定的检验方法，有效检出内表面或外表面的深度小于0.20mm的浅裂纹类缺陷，进而能够按标准中的评判依据进行评价，为该类缺陷的厚壁锅炉管提供有效的检测依据，保证产品的质量和锅炉设备的运行安全。

Description

一种厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法
技术领域
本发明属于金属材料检测评价技术领域，具体涉及一种厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法。
背景技术
高压锅炉用厚壁无缝钢管(壁厚外径比(S/D)大于0.1时为厚壁，以下简称厚壁锅炉管)主要用来制造锅炉过热器管、再热器管、水冷壁管和省煤器管，其内表面为高温高压蒸汽，外表面为高温烟气，长期使用会发生氧化、腐蚀及过热爆管，因此要求钢管具有高的持久强度，高的抗氧化腐蚀性能，并有良好的组织稳定性。
厚壁锅炉管一般是按GB/T 5310和ASME SA213生产，在以往的厚壁锅炉管金相检验中，经常发现内表面或外表面存在深度小于0.20mm的浅裂纹类缺陷，但标准中没有对锅炉管进行金相普查的检验方法且也没有对金相普查发现的这类浅裂纹的评判标准，而依据标准中规定的目视检查和超声检测的方法，无法检出深度小于0.20mm浅裂纹类缺陷，因此造成存在该类缺陷的厚壁锅炉管无法依据标准中规定的方法检出及评价的困境，进而无法依据标准与锅炉管制造商进行协商退换货，因此，迫切需要一种检出及按照标准进行评价该类缺陷的方法。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法，在保证修复质量的前提下，能够在炉外实现水冷壁的快速修复，达到缩短工期的目的。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法，包括：
S1：在厚壁锅炉管上取样，并对试样两端面进行磨光处理；
S2：用放大镜对试样的两端面进行表面浅裂纹类缺陷观察，确定表面浅裂纹类缺陷位于试样的外表面还是内表面；
S3：若表面浅裂纹类缺陷位于试样内表面，对试样外表面壁厚减薄处理至实际S/D小于等于0.1；若表面浅裂纹类缺陷位于试样外表面，对试样内表面壁厚进行减薄处理至实际S/D小于等于0.1；
S4：将试样放入电子万能试验机压板夹具中，按照相关标准进行压扁试验及试验后的评定。
优选地，S1中，所取试样的长度为50～60mm。
优选地，S1中，采用600#砂纸对试样两端面磨光。
优选地，S2中，放大镜的倍数为10～15倍。
优选地，S3中，对试样壁厚减薄处理采用机加工。
优选地，S4中，所述相关标准为GB/T 5310或ASME SA213。
优选地，S4中，当表面浅裂纹类缺陷位于试样内表面时，则将表面浅裂纹类缺陷置于顶或底位置；当表面浅裂纹类缺陷位于试样外表面时，则将表面浅裂纹类缺陷置于两侧位置。
优选地，S4中，压扁试验后进行观察，若有目视明显可见的有金属光泽的裂缝或裂口，则评定为不合格。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法，首先对取样两侧端面进行磨光处理，使端面光亮便于后续观察；然后用放大镜对试样的端面进行表面浅裂纹类缺陷观察，检出深度小于0.20mm的浅裂纹，并确定表面浅裂纹类缺陷的位置；再根据表面浅裂纹类缺陷的位置确定减薄处理的位置，使S/D小于等于0.1符合压扁试验的要求；最后将试样放入电子万能试验机压板夹具中，按照相关标准进行压扁试验及试验后的评定。本发明能够按厚壁锅炉管的相关制造标准中规定的检验方法，有效检出内表面或外表面的深度小于0.20mm的浅裂纹，进而能够按标准中的评判依据进行评价，为该类缺陷的厚壁锅炉管提供有效的检测依据，保证产品的质量和锅炉设备的运行安全。
进一步地，放大镜的倍数为10～15倍，能够保证检出深度小于0.20mm的浅裂纹类缺陷。
进一步地，当表面浅裂纹类缺陷位于试样内表面时，则将表面浅裂纹置于顶或底位置；当表面浅裂纹位于试样外表面时，则将表面浅裂纹置于两侧位置；使浅裂纹在压扁试验中承受环向拉应力时开裂。
附图说明
图1为表面浅裂纹缺陷位于试样内表面时试样在电子万能试验机压板夹具之间的位置示意图；
图2为表面浅裂纹缺陷位于试样外表面时试样在电子万能试验机压板夹具之间的位置示意图；
图3为厚壁锅炉管内表面浅裂纹的宏观形貌图；
图4为厚壁锅炉管外表面壁厚机加工减薄后及压扁试验后的内表面裂口宏观形貌图。
图中：1为电子万能试验机压板夹具，2为表面浅裂纹类缺陷。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明的厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法，包括以下步骤：
S1：在厚壁锅炉管上取样，所取试样的长度为50～60mm，并对试样两端进行磨抛处理；采用600#砂纸对试样两端磨光。
S2：用10～15倍的放大镜对试样的端面进行表面浅裂纹类缺陷2观察，确定表面浅裂纹类缺陷2位于试样的外表面还是内表面；
S3：若表面浅裂纹类缺陷2位于试样内表面，采用机加工对试样外表面壁厚减薄处理至实际S/D小于等于0.1；若表面浅裂纹类缺陷2位于试样外表面，对试样内表面壁厚进行减薄处理至实际S/D小于等于0.1；
S4：将试样放入电子万能试验机压板夹具1中，当表面浅裂纹类缺陷2位于试样内表面时，则将表面浅裂纹类缺陷2置于顶(12点方向)或底(6点方向)位置，如图1；当表面浅裂纹类缺陷2位于试样外表面时，则将表面浅裂纹类缺陷2置于两侧位置(3点方向或9点方向)，如图2；然后按照GB/T 5310或ASME SA213标准进行压扁试验及试验后的评定。
压扁试验后进行观察，若有目视明显可见的有金属光泽的裂缝或裂口，则评定为不合格。
下面以一个具体实施例来对本发明进行进一步地解释说明：
1)在1根GB/T 5310 12Cr1MoV规格为Φ45×9mm的锅炉管上制取1段长60mm的整管试样；
2)对整管试样的两端进行磨抛处理，之后用15倍的放大镜对管子端面进行表面浅裂纹类缺陷观察，确定位于内表面，裂纹最深为0.15mm，如图3所示；
3)将试样外表面壁厚进行减薄机加工处理至实际S/D为0.1，如图4所示；
4)将该缺陷置于6点钟(底)位置放入电子万能试验机压板夹具中间；
5)依据GB/T 5310中规定的锅炉管压扁试验方法，进行第一步延性试验；
6)依据GB/T 5310中规定的方法对存在表面浅裂纹类缺陷2位置进行观察，发现有目视明显可见的有金属光泽的裂缝或裂口，则依据GB/T 5310判定锅炉管质量不合格。
需要说明的是，以上所述仅为本发明实施方式的一部分，根据本发明所描述的系统所做的等效变化，均包括在本发明的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法，其特征在于，包括：
S1：在厚壁锅炉管上取样，并对试样两端面进行磨光处理；
S2：用放大镜对试样的两端面进行表面浅裂纹类缺陷(2)观察，确定表面浅裂纹类缺陷(2)位于试样的外表面还是内表面；
S3：若表面浅裂纹类缺陷(2)位于试样内表面，对试样外表面壁厚减薄处理至实际S/D小于等于0.1；若表面浅裂纹类缺陷(2)位于试样外表面，对试样内表面壁厚进行减薄处理至实际S/D小于等于0.1；
S4：将试样放入电子万能试验机压板夹具(1)中，按照相关标准进行压扁试验及试验后的评定。
2.如权利要求1所述的厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法，其特征在于，S1中，所取试样的长度为50～60mm。
3.如权利要求1所述的厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法，其特征在于，S1中，采用600#砂纸对试样两端面磨光。
4.如权利要求1所述的厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法，其特征在于，S2中，放大镜的倍数为10～15倍。
5.如权利要求1所述的厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法，其特征在于，S3中，对试样壁厚减薄处理采用机加工。
6.如权利要求1所述的厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法，其特征在于，S4中，所述相关标准为GB/T 5310或ASME SA213。
7.如权利要求1所述的厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法，其特征在于，S4中，当表面浅裂纹类缺陷(2)位于试样内表面时，则将表面浅裂纹类缺陷(2)置于顶或底位置；当表面浅裂纹类缺陷(2)位于试样外表面时，则将表面浅裂纹类缺陷(2)置于两侧位置。
8.如权利要求1所述的厚壁锅炉管表面浅裂纹的定向压扁检验方法，其特征在于，S4中，压扁试验后进行观察，若有目视明显可见的有金属光泽的裂缝或裂口，则评定为不合格。
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