CN111855556A - 耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测装置和检测方法 - Google Patents

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管森森
杨文刚
王璋奇
傅思伟
李田
于金山
齐文艳
张迅达
程明
温力
李庆钊
陈韶瑜
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State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测装置和检测方法,装置包括电解盒和脉冲电源;脉冲电源设在电解盒外,电解盒用于盛装电解液;电解盒为有机玻璃制密闭容器,电解盒的顶部设置有可开合的盒盖,在电解盒的一侧内侧壁上安装有石墨棒,在电解盒的另一侧内侧壁上安装有试件夹,石墨棒和试件夹分别通过各自连接的导线与脉冲电源连接,形成电解回路;在电解盒的顶部安装石墨棒的一侧上方设有注液口,在电解盒的底部安装试件夹的一侧下方设有出液接口,在出液接口位置安装有开关阀或可拆卸的堵塞件。本发明方便了进行试验操作、提高了试验的安全性。

Description

耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测装置和检测方法
技术领域
本发明属于金属材料金相检测领域,具体涉及一种耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测装置和检测方法。
背景技术
电力行业常见的耐腐蚀金属材料有不锈钢、双相不锈钢和镍基合金等。由于其良好的耐腐蚀能力,被广泛应用于电力工程等。
宏观金相试验是一项重要的耐腐蚀合金材料焊接工艺评定项目。通过对宏观金相的形貌来分析评价焊接接头的焊接成型、熔敷效果和焊接缺陷,用以确定所选用的焊接参数是否合适,并将合适的焊接参数运用于现场实际焊接工作中。
目前焊接接头的金相检验方法为冷酸浸蚀法和热酸浸蚀法,不锈钢材料使用王水进行冷浸法效果最佳,镍基合金材料采用王水进行热浸法最佳,但是上述试验方法在实际工作中存在不足:
一、高腐蚀性对试验人员造成危害;
二、腐蚀溶液中含有三类易制毒化学药品盐酸,该药品属于公安部门重点监管的化学药品,购买、存储、使用及处理均有较严格的要求,对试验室的硬件设备管理要求较高;
三、无专门实验设备、操作复杂;
四、现有腐蚀溶液腐蚀效果不佳、无法形成清晰可见的金相形貌;
五、常规清洗效果不佳;
六、普通直流电源电解进程缓慢。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种可方便进行试验操作、可提高试验的安全性的耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测装置和检测方法。
本发明的上述目的通过如下技术方案来实现:
一种耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测装置,其特征在于:包括电解盒和脉冲电源;所述脉冲电源设置在电解盒外,所述电解盒用于盛装电解液;
所述电解盒为有机玻璃制密闭容器,电解盒的顶部设置有可开合的盒盖,在电解盒的一侧内侧壁上安装有石墨棒,在电解盒的另一侧内侧壁上安装有试件夹,石墨棒和试件夹分别通过各自连接的导线与脉冲电源连接,形成电解回路;在电解盒的顶部安装石墨棒的一侧上方设置有注液口,在电解盒的底部安装试件夹的一侧下方设置有出液接口,在出液接口位置安装有开关阀或可拆卸的堵塞件;
进一步的:脉冲电源使用1.5—2.5A的脉冲电流,脉冲周期0.02—0.2秒。
进一步的:在电解盒的一侧内侧壁上固定有套箍,所述石墨棒插装固定于套箍内。
进一步的:所述试件夹采用由两个夹臂铰连接、并在铰连接处安装有扭簧的不锈钢夹,在两个夹臂位于铰连接处的前段设置有试件夹持口,在两个夹臂位于铰连接处的后段各垂直焊接有两个竖臂,其中一个竖臂与电解盒的另一侧内侧壁固定连接。
一种耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测方法,其特征在于,采用上述检测装置,检测步骤为:
S1开启盒盖,将待检工件放进电解盒内夹持固定在试件夹上,并关闭盒盖;
S2将配置好的电解液通过注液口柱入到电解盒中,电解液的液面超过待测工件,使待测工件全部浸于电解液中;
S3开启脉冲电源,通电,对工件进行电解腐蚀;
S4电解腐蚀完成后,断电,取出工件,放置于流水中使用超声波清洗;
S5晾干清洗后的工件。
进一步的:电解液采用的配比为:20ml硝酸、80ml纯净水、1g氯化钠。
进一步的:脉冲电源使用1.5—2.5A的脉冲电流,脉冲周期0.02—0.2秒,通电时间10分钟。
本发明具有的优点和积极效果:
1、本发明的特点是设计了专用的电解盒,盛放腐蚀性液体,防止电解液溅出、倾覆,减少电解液的挥发,只需将试件夹持在试件夹上即可进行试验,操作简单便捷,且降低了对试验室硬件设备的管理要求;
2、本发明方法配制特质电解液,避免使用王水等高腐蚀性液体,解决了现用腐蚀溶液中含有三类易制毒化学药品的问题,大大降低了实验室对化学药品的管理投入,而且提高了试验的安全性及对试验人员的保护性;
3、本发明方法采用可调节参数的脉冲电流,可以更快的形成清晰的金相形貌,提高了电解效率。
4、本发明方法采用流水加超声波清洗方式,冲洗更干净,提高了清洗效率。
附图说明
图1的本发明检测装置的结构简图。
图2是图1中A向局部放大图;
图3是图1中B向局部放大图。
具体实施方式
下面结合图并通过具体实施例对本发明作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
一种耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测装置,请参见图1-3,其发明点为:包括电解盒1和脉冲电源5。所述脉冲电源设置在电解盒外,所述电解盒用于盛装电解液;
所述电解盒为有机玻璃制密闭容器,电解盒的顶部设置有可开合的盒盖1.1,在电解盒的一侧内侧壁上安装有石墨棒3,在电解盒的另一侧内侧壁上安装有试件夹,石墨棒和试件夹分别通过各自连接的导线与脉冲电源连接,形成电解回路。在电解盒的顶部安装石墨棒的一侧上方设置有注液口4,用于注入电解液。在电解盒的底部安装试件夹的一侧下方设置有出液接口8,在出液接口位置安装有开关阀或可拆卸的堵塞件。在电解完成后,开启开关阀或卸除堵塞件,可通过出液接口直接排出电解液,或外接管路,将电解液排出到指定位置。
上述装置中,进一步的:脉冲电源使用1.5—2.5A的脉冲电流,脉冲周期0.02—0.2秒。
上述结构中,进一步的:在电解盒的一侧内侧壁上通过螺钉连接的方式固定有套箍2,套箍优选采用316不锈钢材质制成。所述石墨棒插装固定于套箍内。
上述结构中,进一步的:所述试件夹7采用由两个夹臂铰连接、并在铰连接处安装有扭簧的不锈钢夹,在两个夹臂位于铰连接处的前段设置有试件夹持口。该试件夹为常见的金属夹结构。在两个夹臂位于铰连接处的后段各垂直焊接有两个竖臂6,其中一个竖臂与电解盒的另一侧内侧壁通过螺钉连接等方式固定连接,而另一个竖臂不固定。这样,可将试件夹固定在电解盒内壁上,同时,也不影响手动操作试件夹,将测试工件夹持在试件夹上和从试件夹上取下。
一种耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测方法,其特点是,采用上述检测装置,检测步骤为:
S1开启盒盖,将待检工件100放进电解盒内夹持固定在试件夹上,并关闭盒盖;
S2将配置好的电解液通过注液口柱入到电解盒中,电解液的液面超过待测工件,使待测工件全部浸于电解液中;
S3开启脉冲电源,通电,对工件进行电解腐蚀;
S4电解腐蚀完成后,断电,取出工件,放置于流水中使用超声波清洗。
利用超声波对工件进行作用,使工件表面污物被分散、剥离,达到清洗目的,解决了传统流水清洗方式清洗效果不佳的问题,使工件表面污物被分散、剥离,达到清洗目的,解决了传统流水清洗方式清洗效果不佳的问题。
S5晾干清洗后的工件。
上述方法中,进一步的:电解液采用的配比为:20ml硝酸、80ml纯净水、1g氯化钠。该配比的电解液针对不锈钢材料的焊接接头。相比于现有采用王水作为电解液,大幅度提高了试验的安全性。
上述方法中,进一步的:脉冲电源使用1.5—2.5A的脉冲电流,脉冲周期0.02—0.2秒,通电时间10分钟。
使用可调节脉冲电源代替普通直流电源。普通连续直流电源,电解液温度和氢气泡浓度很快达到极限状态,电解进程缓慢、容易中断,而使用脉冲电流,在高电流密度下,在脉冲电流相邻的两个脉冲高峰之间电蚀产物、氢气泡和热量都会从抛光间隙被电解液带走,在电解加工中不断有新鲜的电解液补充进来,电解进程大幅加快,侵蚀后的工件表面粗糙度值大幅降低;另外,脉冲电源可根据工件大小、形状、组织调节参数,较传统电源灵活,可以更精确地进行侵蚀过程控制。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (7)

1.一种耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测装置,其特征在于:包括电解盒和脉冲电源;所述脉冲电源设置在电解盒外,所述电解盒用于盛装电解液;
所述电解盒为有机玻璃制密闭容器,电解盒的顶部设置有可开合的盒盖,在电解盒的一侧内侧壁上安装有石墨棒,在电解盒的另一侧内侧壁上安装有试件夹,石墨棒和试件夹分别通过各自连接的导线与脉冲电源连接,形成电解回路;在电解盒的顶部安装石墨棒的一侧上方设置有注液口,在电解盒的底部安装试件夹的一侧下方设置有出液接口,在出液接口位置安装有开关阀或可拆卸的堵塞件。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测装置,其特征在于:脉冲电源使用1.5—2.5A的脉冲电流,脉冲周期0.02—0.2秒。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测装置,其特征在于:在电解盒的一侧内侧壁上固定有套箍,所述石墨棒插装固定于套箍内。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测装置,其特征在于:所述试件夹采用由两个夹臂铰连接、并在铰连接处安装有扭簧的不锈钢夹,在两个夹臂位于铰连接处的前段设置有试件夹持口,在两个夹臂位于铰连接处的后段各垂直焊接有两个竖臂,其中一个竖臂与电解盒的另一侧内侧壁固定连接。
5.一种耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测方法,其特征在于,采用权利要求1所述的耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测装置,检测步骤为:
S1开启盒盖,将待检工件放进电解盒内夹持固定在试件夹上,并关闭盒盖;
S2将配置好的电解液通过注液口柱入到电解盒中,电解液的液面超过待测工件,使待测工件全部浸于电解液中;
S3开启脉冲电源,通电,对工件进行电解腐蚀;
S4电解腐蚀完成后,断电,取出工件,放置于流水中使用超声波清洗;
S5晾干清洗后的工件。
6.根据权利要求5所述的耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测方法,其特征在于:电解液采用的配比为:20ml硝酸、80ml纯净水、1g氯化钠。
7.根据权利要求5所述的耐腐蚀铁基体焊接接头金相检测方法,其特征在于:脉冲电源使用1.5—2.5A的脉冲电流,脉冲周期0.02—0.2秒,通电时间10分钟。
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