电力建设金相检验导则

中华人民共和国水利电力部文件(84)电基火字电力建设金相检验导则第146号水利电力部基本建设司关于颁发《电力建设金相检验导则》的通知(84)电基火字第146号为了满足当前电力建设金相检验工作的需要,切实贯彻部颁《火力发电厂金属技术监督规程SD107-83》和《电力建设施工及验收技术规范(火力发电厂焊接篇)SDJ51-82》对金属工作的有定,我司组织编制了《电力建设金相检验导则》,现颁发执行.各单位在执行过程中若发现问题,请函告我部电力建设研究所.导则自一九八五年十月一日起实行.一九八四年十一月十四日第一章总则第1.0.1为了从火力发电厂建设工入手,把好金属材料质量关,确保火力发电厂金属技术监督范围内各管道和部及其焊接接头的安全运行,特制订《电力建设金相检验导则》(以下简称导则).第1.0.2条导则适用于水利电力系统火力发电厂设备中高温管道和部件、承压管道和部件、以及它们的焊接接头金相检验工作.第1.0.3条高温管道和部件、承压管道和部件等的检验范围和数量应符合《火力发电厂金属技术监督规程SD107-83》的有关规定.第1.0.4条焊接接头的检验范围和数量应符合《电力建设施工及验收规范(火力发电厂焊接篇)SDJ51-82》的有关规定.第1.0.5条检验工作必须遵守《电力建设安全工作规程(热机安装篇)SDJ62-82》的有关规定.第二章对金相检验人员的要求第2.0.1条金相检验人员包括金相检验技术人员和金相检验工.在金相检验工作中,金相检验人员均应对相应的工作职责范围内工作负责.第2.0.2条对金相检验技术人员的要求:一、根据工程情况,全面掌握金相检验工作项目和工作量,制订工作和拟定技术措施.二、参加并指导工程中金相检验工作,对检验质量负责.三、对金相检验工进行必要的理论辅导、实际操作技术的培训和考核,总结交流新的试验,以提高金相检验分析技术与技巧.四、对首次遇到的钢种进行必要的分析和试验.五、及时编审试验报告,做好整理归档工作.第2.0.3条对金相检验工的要求:一、检验工需经专业理论知识和实际操作技能的培训,考核合格后方能担任相应的金相检验工作和编写试验报告.第2.0.4条在金相检验工作中需接触强酸、剧毒药品、有毒气体,如硝酸、盐酸、王水、氢氟酸、三氧化二铬、乙二胺等,故应加强劳动保护.第三章检验前的准备第3.0.1条了解被检件材料的钢号、规格、热处理状态、焊接部位及焊接工艺等,明确试验目的.第3.0.2条对工程中首次遇到的钢种,必要时可进行热处理工艺性能试验和竟金相组织评定风分析。第3.0.3条主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道直管段最好截取镶嵌试样,试样编号必须与安装时管道布置编号相对应.第3.0.4条对需焊后热处理的焊接接头,应在热处理后进行检验.焊接接头试样的截取,应根据《电力建设施工及验收技术规范(火力发电厂焊接篇)51-82》中的有关规定进行.第3.0.5条检验前,应根据检验目的、被检材料及试验条件,确定试验方案.对外界一些影响试验结果的因素,采取相应的措施,以保证分析的准确性.第四章宏观检验第一节通则第4.1.1条宏观检验的目的在于检查管道和部件及其焊接接头的宏观缺陷.第4.1.2条宏观检验用肉中10倍以下的放大镜观察被检件.宏观金相检验常用酸浸试验.第二节酸浸试验第4.2.1条酸浸试验可采用热酸浸蚀或冷酸浸蚀.第4.2.2条根据检验目的,确定试样截取的部位、检查面及数量.焊接接头的试样应包括焊缝、热影响区和母材.第4.2.3条试样的截取可采用手锯、砂轮切割、机械加工或气割等方法.第4.2.4条试样被检面的光洁度应根据检验目的及要求,选择相应的机械加工方法,必要时可用不同粒度的粗、细砂纸逐级进行磨制.一般磨到500号水砂纸或01号金相砂纸即可.第4.2.5条酸浸前,试样被检面须无伤痕及局部凹陷,表面不应有油潜心存在,必要时可用汽油、酒精、苯清洗.第4.2.6条根据被检件的化学及检验目的,确定浸蚀液的成份、浸蚀温度和浸蚀时间,以能准确显示缺陷为准(常用浸蚀液见附录二).第4.2.7条酸浸液应盛于耐酸器皿器,酸浸试验宜在通风橱内进行.第4.2.8条试样放入酸浸液时,被检面应不与器皿或其他试样接触,并应全部浸入酸浸液中,以保证浸蚀均匀.浸蚀液可使用,但其成分必须能保证试验结果可靠.第4.2.9条酸浸完毕后,即可用耐酸铁钳或戴耐胶皮手套(冷浸时)将试样自浸蚀液中取出,并立即在流动的水中(热水或冷水)冲洗,同时用毛刷将试样表面上的腐蚀产特洗刷掉.但注意不要沾污、划伤或用手触摸被检面.刷洗后还可采用2%NaOH或3%-5%Na2CO3溶液冲洗,最后吹干.第4.2.10条试样酸浸后,如发现表面因刷洗不净而存有水迹或其他沾特时,可再放放浸蚀液中略加浸蚀,重新刷洗吹干;若发现浸蚀过浅时,可继续浸蚀至合乎要求为止;若发现浸蚀过深,须将试样除去至少1mm,再按上述操作重新进行磨制和浸蚀.第4.2.11条酸浸后的试样应及时检查或拍照,若需暂时放置,则应置于干燥器中,但保存时间不宜过久;若需保存较长时间,可在被检面上涂油或透明漆,以防生锈,而后放入干燥器中保存.第4.2.12条酸浸试样的质量评定应按有关标准和技术条件的规定进行.检查时如发现折叠、裂纹、气孔和未焊透等缺陷,可绘制简图或摄影记录,拍照时应注明放大倍数并测定缺陷的尺寸与位置,以便评定被检件的质量.第4.2.13条为保证安全,操作人员工作时必须穿好工作服或橡皮围裙,戴好眼镜、口罩、胶皮手套等.第五章微观检查第一节通则第5.1.1条微观金相检验的目的在于分析金属材料的显微组织形态、分布和晶粒大小等,判断和确定金属材料的质量.第5.1.2条试样的制备是微观检验的重要步骤.试样制备不好将导致组织失真,影响分析评判工作,故应对待.第5.1.3条在现场,可用携带式大型工件金相检查仪进行检验或采用复型技术;在试验室,可采用光学显微镜进行检验,若有条件,还可用电子显微镜进行检验第二节试样的截取第5.2.1条试样截取的方向、部位和数量,应根据检验目的而定.既要有代表性,又要能表征被检材料的特征.第5.2.2条试\样的截取应避免因金属材料受热或变形而使试样组织发生变化.采用气割方法截取的试样,必须把全部热影响区清除.第5.2.3条被检部位的选择:一、对锻、轧及经过冷变形的材料,为鉴别非金属夹杂特的类型、级别以及带状组织的级别,一般应截取由表面至中心的纵向试样;为鉴别试件外壁至内壁的组织、夹杂特在截面上的分布、脱碳层和表面淬火层的深度等,一般应截取横向试样.二、焊接接头试样的截取见第3.0.4条和第4.2.2条.三、损坏件,既要包括破损的部位,又要包括未损坏部位,以便比较.第5.2.4条对于主蒸汽、再热蒸汽的直管段,截取试样时,可在管端待焊接部位开坡口前,用手锯截取小三角试块,其大小一般可沿管道圆周宽度及沿管壁厚度方向各取1-1.5cm左右(如图5.2.4所示).第三节试样的镶嵌第5.3.1条试样尺寸过小或需检查试样边缘的情况时,可采用镶嵌的方法.第5.3.2条试样的镶嵌可采用机械镶嵌法、热压镶嵌法、冷凝镶嵌法.究采用哪种方法,可视具体情况和条件而定.第5.3.3条机械镶嵌法:将试样镶入钢圈或钢夹内,并用螺钉固定后进行磨制和抛光.钢圈或钢夹的度应接近于试样的硬度.安装试样时,必须使试样与夹具紧密接触.第5.3.4条热压镶嵌法:镶嵌必须在镶嵌机上进行,可用电木粉、透明电木粉或其他塑料粉作为镶嵌剂.按有关操作步骤及镶嵌剂的特性施加的压力,加热至的温度,并保持的时间.所加热的温度不得改变试样的原始组织.对温度和压力敏感的材料,不能采用热压镶嵌法.第5.3.5条冷凝镶嵌法:此法系在室温下进行,可用牙托粉或环氧树脂作粘剂,牙托水或乙二胺作固化剂,两者以适当的比例混合搅拌后,注入放有试样的托模中,让其自然硬化.第四节试样的磨制第5.4.1条截取后的试样,先在粗砂轮上磨平,需观察边缘的试样要保持完整的边缘;不观察边缘的试样应将其角、尖角、毛边等磨掉,以免在下道工序进行时将砂纸或抛光布划破.待磨痕均匀一致后,即移至细砂轮上磨制.第5.4.2条磨平试样时,用力应均匀且压力不宜过大,并随时用水冷却,以保证试样的组织不因受热而发生变化.对较软的金属试样,可用平锉刀轻轻锉平,不允许在砂轮机上磨平,以避免试样产生塑性变形.第5.4.3条试样经砂轮磨好、洗净、吹干后,随即依次在由粗到细的各号砂纸上磨制.常用的方法是手工研磨和机械研磨.如无特殊要求,一般磨到04号金相砂纸即可.当采用电解或化学抛光时,试样经500号水砂纸或01-02号金相砂纸磨制后就可进行抛光.第5.4.4条磨制试样时,每换一次砂纸,试样宜转90°角,使新磨痕与旧磨痕成垂直方向,直至旧磨痕完全消失,新磨痕均匀一致时为止.每调换一张砂纸时,须将砂纸轻轻抖动,并将试样洗净.机械磨光时,要洗磨盘,以将粗砂带到细砂纸上,较深的磨痕.第5.4.5条磨制试样时,被检面须与砂纸相互平行,手握试样务求平稳,用力均匀,压力适中,在每张砂纸上磨制的时间不宜过长.第5.4.6条手工研磨法:将砂纸或砂布平在玻璃板或平的金属板上,使试样与砂纸面完全接触,并以均匀的压力向前推进.回种时将试样提起.切忌将试样在砂纸上来回磨制.对于需检查杂物、石墨等的试样用力要轻,且新磨痕最好与上道磨痕保持30°-50°的夹角,以免把夹杂物磨掉.第5.4.7条机械研磨法:将不同粒度的砂纸(水砂纸或金相砂纸)分别置于预磨机上磨盘上,依次研磨.磨制时,试样应在磨盘中心和外缘之间缓缓推动.为保证磨光质量,可用特制的水砂纸,并在磨制过程中不断用水冷却,避免试样发热,并冲刷掉金属和磨料粉屑.第5.4.8条试样经磨制后即可进行抛光.抛光的方法分为机械抛光、电解抛光和化学抛光.三种方法可单独使用,也可综合使用,如化学要机械抛光等.采用综合抛光法往往比单独使用一种方法效果更好.第5.4.9条机械抛光法:此法是用磨料、抛光织物与磨面的切削作用,把试样磨面抛成近似光滑镜面.一、磨料:粗抛光可用碳化硅(SiC)、氧化铝(Al2O3)、金钢砂研磨膏,磨料粒度为M30-M16(35-15μm).精抛光可用氧化铬(Cr2O3)、氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、金钢砂研磨膏,磨料粒度为M14-M5(15-5μm).粉状磨料使用前需经水选,用其悬浮液.二、抛光织物:粗抛光时用细帆布、华达昵、毛呢等;精抛光时用丝绒等.抛光织特使用前要沸煮,使用后要洗净晾干.三、操作方法:1经过细磨的试样,用清水洗净后移至装有呢、绒等织特的抛光盘上.抛光时,试样平稳地放在旋转的抛光盘上,并均匀地滴洒抛光悬浮液,抛光到试样磨面的磨痕完全去除而表面象镜面时为止.2.抛光时,用力要适度,抛光织特的湿度要适中,一般以将试样从抛光盘上取下观察时,表面水膜在两、三秒钟内能完全蒸发为宜.试样的转动方向应与抛光盘的转动方向相反.抛光时间不宜过长,避免磨面产生凹坑、夹杂特脱落等.对于较软的材料,以低速抛光为宜.3.抛光完毕即用水冲洗,并用脱脂棉浸取或滴管取无水酒精洒洗,最后用热风吹干,使试样表面不致有水迹或潜心特残留.4.抛光时,若发现试样表面有较粗的磨痕不去掉,或经抛光后发现有凹坑等情形而影响试验结果时,应重新磨制并抛光.第5.4.10条电解抛光法:此法系利用电化学溶解原理平整试样表面,使之光洁无痕.其优点是无扰乱层,抛光速度快,省时间,尢其适用于软金属及变形金属.但对不同的材料要摸索可行的具体规范,对夹杂物多或有偏析的材料产生局部强烈腐蚀,凹坑,故使用时应注意.具体操作过程及规范选择可查阅有关资料(常用的电解抛光液见附表三).第5.4.11条化学抛光法:此法是将试样浸在一定成分的化学试剂中,靠化学试剂对试样表面不均匀部分的溶解而得到光亮的抛光表面.其特点类似于电解抛光法(常用的化学抛光液见附录四).第5.4.12条现场检验中,当被检部位不允许截取试样时,可按下列步骤进行:一、先用锉刀或手提砂轮机进行打磨,将金属表面的氧化皮去除,至露出金属光泽为止;对焊接接头,则须去除加强层高度,然后进行磨制.二、试样的磨制可用以下两种方法进行:第一种方法:将各号砂纸依紧贴