CN103604913B - 金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对法 - Google Patents
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Abstract
金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对法。本发明涉及金属无损检测金属元素库定量分析校对法。本发明为解决现有不存在无损检测及高效率校对的方法的问题，方法：一、根据标准建立来料材质熔炼前、后基础数据库，对比后将各个金属元素含量的差值A组成来料材质对比差值基础数据库；二、根据标准建立来料材质成品金属数据库；三、将成品金属数据库输入XL3T900S无损分析仪；四、对来料的一个批次进行检测，然后与成品金属数据库进行对比，得到差值B，若差值B小于A·（1+2%）且大于A·（1-2%），则判定该批次来料合格，若差值B大于A·（1+2%）或小于A·（1+2%），则判定该批次来料不合格。
Description
技术领域
本发明涉及金属无损检测金属元素库定量分析校对法。
背景技术
目前对工件进行金属元素分析的方法是化学分析法，通过光谱合金元素分析仪对工件进行金属元素分析，这种方法存在以下不足：
1、对于非金属和界于金属和非金属之间的元素很难做到准确检测。
2、性价比较低，耗费大量电能量。
3、需要采集大量代表性金属材质样品进行化学分析建立金属模块库，对于小批量样品检测显然不切实际。
4、建立金属模块库模型需要不断更新，在仪器发生变化或者标准样品发生变化时，金属模型块也要变化。
5、建模成本高，测试成本也较大。
6、易受光学系统参数等外部或内部因素影响，经常出现曲线非线性问题，对检测结果的准确度影响较大。
7、无法对表面要求不被破坏的成品金属材料进行分析，它的化学激发对表面造成破坏影响机械性能。
8、观测流程工作量大，操作人员检测后需查阅相关金属技术标准后确认分析的金属材质，增加了操作人员的查阅工作繁杂性和盲目性，不利于在工作现场进行工件的批量检测。
9、不适用于炉前快速分析。
发明内容
本发明为解决现有不存在无损检测及高效率校对的方法的问题，而提供一种金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对法。
本发明的金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对法按以下步骤进行：
一、根据国家电力行业标准DL/T991-2006及火力发电厂金属材料标准DL/T715-2000建立燃机及汽轮机来料熔炼前金属牌号中各金属元素含量库和燃机及汽轮机来料熔炼后金属牌号中各金属元素含量库，得到熔炼前基础数据库和熔炼后基础数据库，对比熔炼前基础数据库和熔炼后基础数据库中各个金属元素含量，得到各个金属元素含量差值A，由各个金属元素含量差值A组成对比差值基础数据库；
二、根据国家电力行业标准DL/T991-2006及火力发电厂金属材料标准DL/T715-2000建立燃机及汽轮机成品金属数据库；
三、在XL3T900S无损分析仪中输入步骤二得到的成品金属数据库；
四、利用XL3T900S无损分析仪对燃机及汽轮机来料的一个批次进行该批次来料中各金属元素含量的检测，得到实测金属数据库，然后利用XL3T900S无损分析仪中的NDT7.2.2软件将实测金属数据库中各金属元素含量检测结果与步骤三输入的步骤二得到的成品金属数据库中各金属元素含量进行对比分析，得到各个金属元素含量的差值B，若得到的各个金属元素含量的差值B小于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量的差值A·（1+2%）且大于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量的差值A·（1-2%），则判定该批次燃机及汽轮机来料合格，若得到的各个金属元素含量的差值B大于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量的差值A·（1+2%）或小于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量的差值A·（1+2%），则判定该批次燃机及汽轮机来料不合格。
本发明针对材料质量较大的特点，采用了先建立叶片材质库再建立蒸汽及锅炉管子金属材料数据库、汽轮机转子主轴叶轮金属材料数据库、燃汽轮机叶片金属材料数据库、汽轮机紧固件金属材料数据库、汽轮机锅炉常用铸件金属材料数据库和汽轮机弹簧钢金属材料数据库的元素牌号材质库，最后对材质精度要求进行比较校准。通过对建立的叶片材质库、蒸汽及锅炉管子金属材料数据库、汽轮机转子主轴叶轮金属材料数据库、燃汽轮机叶片金属材料数据库、汽轮机紧固件金属材料数据库、汽轮机锅炉常用铸件金属材料数据库和汽轮机弹簧钢金属材料数据库的组合使用进行批量工件测量，1～2秒即显示结果快速分析读取各种金属牌号，效率高。本发明的方法形成合金数据管理的分析，采样，储存的数字化。使合金材质的质量控制及检测在完全无损的检测条件下提供精准的检测合金样品，迅速可靠提供给生产工艺部门必要的检测采集结果。适用不同的工作现场环境及各种金属合金材料快速分析可直读取各种材料牌号，简洁方便明了精确。
具体实施方式
本发明的技术方案不局限于以下具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式的金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对法按以下步骤进行：
一、根据国家电力行业标准DL/T991-2006及火力发电厂金属材料标准DL/T715-2000建立燃机及汽轮机来料熔炼前金属牌号中各金属元素含量库和燃机及汽轮机来料熔炼后金属牌号中各金属元素含量库，得到熔炼前基础数据库和熔炼后基础数据库，对比熔炼前基础数据库和熔炼后基础数据库中各个金属元素含量，得到各个金属元素含量差值A，由各个金属元素含量差值A组成对比差值基础数据库；
二、根据国家电力行业标准DL/T991-2006及火力发电厂金属材料标准DL/T715-2000建立燃机及汽轮机成品金属数据库；
三、在XL3T900S无损分析仪中输入步骤二得到的成品金属数据库；
四、利用XL3T900S无损分析仪对燃机及汽轮机来料的一个批次进行该批次来料中各金属元素含量的检测，得到实测金属数据库，然后利用XL3T900S无损分析仪中的NDT7.2.2软件将实测金属数据库中各金属元素含量检测结果与步骤三输入的步骤二得到的成品金属数据库中各金属元素含量进行对比分析，得到各个金属元素含量的差值B，若得到的各个金属元素含量的差值B小于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量的差值A·（1+2%）且大于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量的差值A·（1-2%），则判定该批次燃机及汽轮机来料合格，若得到的各个金属元素含量的差值B大于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量的差值A·（1+2%）或小于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量的差值A·（1+2%），则判定该批次燃机及汽轮机来料不合格。
本实施方式针对材料质量较大的特点，采用了先建立叶片材质库再建立蒸汽及锅炉管子金属材料数据库、汽轮机转子主轴叶轮金属材料数据库、燃汽轮机叶片金属材料数据库、汽轮机紧固件金属材料数据库、汽轮机锅炉常用铸件金属材料数据库和汽轮机弹簧钢金属材料数据库的元素牌号材质库，最后对材质精度要求进行比较校准。通过对建立的叶片材质库、蒸汽及锅炉管子金属材料数据库、汽轮机转子主轴叶轮金属材料数据库、燃汽轮机叶片金属材料数据库、汽轮机紧固件金属材料数据库、汽轮机锅炉常用铸件金属材料数据库和汽轮机弹簧钢金属材料数据库的组合使用进行批量工件测量，1～2秒即显示结果快速分析读取各种金属牌号，效率高。本实施方式的方法形成合金数据管理的分析，采样，储存的数字化。使合金材质的质量控制及检测在完全无损的检测条件下提供精准的检测合金样品，迅速可靠提供给生产工艺部门必要的检测采集结果。适用不同的工作现场环境及各种金属合金材料快速分析可直读取各种材料牌号，简洁方便明了精确。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一得到的熔炼前基础数据库为叶片材质元素熔炼前基础数据库、蒸汽管子金属材料元素熔炼前基础数据库、锅炉管子金属材料元素熔炼前基础数据库、汽轮机转子主轴叶轮金属材料元素熔炼前基础数据库、燃汽轮机叶片金属材料元素熔炼前基础数据库、汽轮机紧固件金属材料元素熔炼前基础数据库、汽轮机锅炉常用铸件金属材料元素熔炼前基础数据库和汽轮机弹簧钢金属材料元素熔炼前基础数据库中的一种或几种的组合。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一得到的熔炼后基础数据库为叶片材质元素熔炼后基础数据库、蒸汽管子金属材料元素熔炼后基础数据库、锅炉管子金属材料元素熔炼后基础数据库、汽轮机转子主轴叶轮金属材料元素熔炼后基础数据库、燃汽轮机叶片金属材料元素熔炼后基础数据库、汽轮机紧固件金属材料元素熔炼后基础数据库、汽轮机锅炉常用铸件金属材料元素熔炼后基础数据库和汽轮机弹簧钢金属材料元素熔炼后基础数据库中的一种或几种的组合。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二得到的成品金属数据库为叶片材质元素成品金属数据库、蒸汽管子金属材料元素成品金属数据库、锅炉管子金属材料元素成品金属数据库、汽轮机转子主轴叶轮金属材料元素成品金属数据库、燃汽轮机叶片金属材料元素成品金属数据库、汽轮机紧固件金属材料元素成品金属数据库、汽轮机锅炉常用铸件金属材料元素成品金属数据库或汽轮机弹簧钢金属材料元素成品金属数据库中的一种或几种的组合。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤四中若得到的各个金属元素含量的差值B小于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量差值A，则判定该批次燃机及汽轮机来料合格，若得到的各个金属元素含量的差值B大于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量差值A则判定该批次燃机及汽轮机来料不合格。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
用以下试验验证本发明的有益效果：
实施例1、针对购买自如鞍钢、批号是710KTY-74的80个的叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质的来料进行金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对，金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对法按以下步骤进行：
一、根据国家电力行业标准DL/T991-2006及火力发电厂金属材料标准DL/T715-2000建立燃机及汽轮机叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质的来料熔炼前金属牌号中各金属元素含量库和燃机及汽轮机叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质的来料熔炼后金属牌号中各金属元素含量库，得到叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质元素熔炼前基础数据库和叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质元素熔炼后基础数据库，对比叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质元素熔炼前基础数据库和叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质元素熔炼后基础数据库中各个金属元素含量，得到各个金属元素含量差值A，由各个金属元素含量差值A组成叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质元素对比差值基础数据库；
二、根据国家电力行业标准DL/T991-2006及火力发电厂金属材料标准DL/T715-2000建立燃机及汽轮机叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质的来料成品金属数据库，得到叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质的来料成品金属数据库；
三、在XL3T900S无损分析仪中输入步骤二得到的叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质的来料成品金属数据库；
四、利用XL3T900S无损分析仪对燃机及汽轮机来料的一个批次进行该批次来料中各金属元素含量的检测，得到实测叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质的来料金属数据库，然后利用XL3T900S无损分析仪中的NDT7.2.2软件将实测叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质的来料金属数据库中各金属元素含量检测结果与步骤三输入的步骤二得到的叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质的来料成品金属数据库中各金属元素含量进行对比分析。
本实施例中得到的实测叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质的来料金属数据库中主要元素含量如表1所示。
表1.实施例1实测叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质的来料金属数据库中主要元素含量
结果：校验出该批次来料不合格的主要元素为：Si:1.15～1.20；Cr:10～12；Mn:0.8～3；Cu:4.1～4.25；其含量均超出A±0.2%。
实施例2、针对购买自鞍钢、炉批次的批号是54个0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质的来料进行金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对，金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对法按以下步骤进行：
一、根据国家电力行业标准DL/T991-2006及火力发电厂金属材料标准DL/T715-2000建立燃机及汽轮机0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质的来料熔炼前金属牌号中各金属元素含量库和燃机及汽轮机0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质的来料熔炼后金属牌号中各金属元素含量库，得到0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质元素熔炼前基础数据库和0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质元素熔炼后基础数据库，对比0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质元素熔炼前基础数据库和0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质元素熔炼后基础数据库中各个金属元素含量，得到各个金属元素含量差值A，由各个金属元素含量差值A组成0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质元素对比差值基础数据库；
二、根据国家电力行业标准DL/T991-2006及火力发电厂金属材料标准DL/T715-2000建立燃机及汽轮机0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质的来料成品金属数据库，得到0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质的来料成品金属数据库；
三、在XL3T900S无损分析仪中输入步骤二得到的0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质的来料成品金属数据库；
四、利用XL3T900S无损分析仪对燃机及汽轮机来料的一个批次进行该批次来料中各金属元素含量的检测，得到实测0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质的来料金属数据库，然后利用XL3T900S无损分析仪中的NDT7.2.2软件将实测0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质的来料金属数据库中各金属元素含量检测结果与步骤三输入的步骤二得到的0Cr17Ni4Cu4Nb牌号的叶片材质的来料成品金属数据库中各金属元素含量进行对比分析。
本实施例中得到的实测叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质的来料金属数据库如表2所示。
表2.实施例2实测叶片0Cr17Ni4Cu4Nb材质的来料金属数据库中主要元素含量
结果：校验出该批次来料不合格的主要元素为：Si:1.15～1.20；Cr:10～12；Mn:0.8～3；Cu:4.1～4.25；其含量均超出A±0.2%。
Claims (5)
1.金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对法，其特征在于金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对法按以下步骤进行：
一、根据国家电力行业标准DL/T991-2006及火力发电厂金属材料标准DL/T715-2000建立燃机及汽轮机来料熔炼前金属牌号中各金属元素含量库和燃机及汽轮机来料熔炼后金属牌号中各金属元素含量库，得到熔炼前基础数据库和熔炼后基础数据库，对比熔炼前基础数据库和熔炼后基础数据库中各个金属元素含量，得到各个金属元素含量差值A，由各个金属元素含量差值A组成对比差值基础数据库；
二、根据国家电力行业标准DL/T991-2006及火力发电厂金属材料标准DL/T715-2000建立燃机及汽轮机成品金属数据库；
三、在XL3T900S无损分析仪中输入步骤二得到的成品金属数据库；
四、利用XL3T900S无损分析仪对燃机及汽轮机来料的一个批次进行该批次来料中各金属元素含量的检测，得到实测金属数据库，然后利用XL3T900S无损分析仪中的NDT7.2.2软件将实测金属数据库中各金属元素含量检测结果与步骤三输入的步骤二得到的成品金属数据库中各金属元素含量进行对比分析，得到各个金属元素含量的差值B，若得到的各个金属元素含量的差值B小于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量的差值A·(1+2％)且大于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量的差值A·(1-2％)，则判定该批次燃机及汽轮机来料合格，若得到的各个金属元素含量的差值B大于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量的差值A·(1+2％)或小于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量的差值A·(1-2％)，则判定该批次燃机及汽轮机来料不合格。
2.根据权利要求1所述的金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对法，其特征在于步骤一得到的熔炼前基础数据库为叶片材质元素熔炼前基础数据库、蒸汽管子金属材料元素熔炼前基础数据库、锅炉管子金属材料元素熔炼前基础数据库、汽轮机转子主轴叶轮金属材料元素熔炼前基础数据库、汽轮机紧固件金属材料元素熔炼前基础数据库、汽轮机锅炉常用铸件金属材料元素熔炼前基础数据库和汽轮机弹簧钢金属材料元素熔炼前基础数据库中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对法，其特征在于步骤一得到的熔炼后基础数据库为叶片材质元素熔炼后基础数据库、蒸汽管子金属材料元素熔炼后基础数据库、锅炉管子金属材料元素熔炼后基础数据库、汽轮机转子主轴叶轮金属材料元素熔炼后基础数据库、汽轮机紧固件金属材料元素熔炼后基础数据库、汽轮机锅炉常用铸件金属材料元素熔炼后基础数据库和汽轮机弹簧钢金属材料元素熔炼后基础数据库中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求3所述的金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对法，其特征在于步骤二得到的成品金属数据库为叶片材质元素成品金属数据库、蒸汽管子金属材料元素成品金属数据库、锅炉管子金属材料元素成品金属数据库、汽轮机转子主轴叶轮金属材料元素成品金属数据库、汽轮机紧固件金属材料元素成品金属数据库、汽轮机锅炉常用铸件金属材料元素成品金属数据库或汽轮机弹簧钢金属材料元素成品金属数据库中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求3所述的金属无损检测数字化金属元素库定量分析高效率校对法，其特征在于步骤四中若得到的各个金属元素含量的差值B小于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量差值A，则判定该批次燃机及汽轮机来料合格，若得到的各个金属元素含量的差值B大于步骤一中对比差值基础数据库中各个金属元素含量差值A则判定该批次燃机及汽轮机来料不合格。
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