CN113504162A - 一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法，该方法通过收集螺栓的音频、晶粒尺寸、规格、牌号信息形成螺栓音频信息数据库，在检修过程中用铜锤敲击螺栓，收集音频并与同规格、同材质螺栓的音频信息数据库对比，评估螺栓的晶粒尺寸，若评估结果为晶粒粗大，再通过金相组织分析和超声波检测进行进一步判断。若评估结果为晶粒细小，则暂不作为金相抽查样本做金相分析。本发明极大地提高了螺栓筛查的效率和准确性，提高了螺栓服役的安全性和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于电力行业检修技术领域，具体涉及一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法。
背景技术
火电、核电等行业的高温高压蒸汽管道法兰或汽轮机、燃气轮机的缸体等部位，应用了大量的高温螺栓材料。由于加工螺栓用棒材合金化程度高、成分设计不合理、加工和热处理窗口窄、工艺的制定和控制不合理等原因，导致电厂在役的螺栓存在晶粒粗大的情况。晶粒粗大会导致螺栓的综合机械性能降低，降低螺栓的服役性能，给机组运行带来安全隐患。上述问题争气钢材质螺栓体现尤为突出。例如，某电厂机组高压调节阀和中压联合汽阀使用材质为20Cr1Mo1VNbTiB(争气1号)的螺栓，在2018年检修中发现有8根该材质的螺栓存在粗晶现象，其中一根断裂。DL/T 438《火力发电厂金属技术监督规程》1.4.4中也要求“机组每次A级检修，应对20CrlMolVNbTiB(争气1号)、20CrlMolVTiB(争气2号)钢制螺栓进行100％的硬度检查、20％的金相组织抽查；同时对硬度高于DL/T439中规定上限的螺栓也应进行金相检查，一旦发现晶粒度粗于5级，应予以更换”。
螺栓用棒材在轧制过程中由于工艺制定不合理或工艺控制不当，会导致棒材局部出现粗大晶粒。例如，由于铸态组织不均匀或棒材轧制过程中变形和温度控制不当，会导致棒材出现局部粗晶组织；由于棒材热轧制过程中每道次变形量的分配和控制不合理，导致棒材出现表面是细晶，心部是粗晶的情况。然而，金相组织检查仅仅是螺栓光杆或端部局部很小区域的检查，并不能确保将存在晶粒粗大问题的螺栓筛选出来。另外，DL/T 438《火力发电厂金属技术监督规程》要求“20％的金相组织抽查”，抽查时并不能确保抽查的螺栓恰好是晶粒粗大的螺栓，并且金相检验效率低下。这给机组的安全、稳定运行带来了一定的隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法。本发明通过收集螺栓的音频、晶粒尺寸、规格、合金牌号形成螺栓音频信息数据库。在检修过程中用铜锤敲击螺栓，收集音频并与同规格、同材质螺栓的音频信息数据库对比，评估螺栓的晶粒尺寸，若评估结果为晶粒粗大，再通过超声波检测和金相组织分析进一步判断螺栓晶粒尺寸。若评估结果为晶粒细小，则暂不进行金相组织分析。本发明极大地提高了粗晶粒螺栓筛查的效率和准确性，提高了螺栓服役的安全性和稳定性。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法，包括螺栓信息数据库收集，现场螺栓音频信息获取，螺栓音频信息与螺栓信息数据库比对，以及晶粒尺寸范围的评估与验证。
本发明进一步的改进在于，所述螺栓信息数据库包含螺栓的规格、材质牌号、晶粒尺寸和音频信息。
本发明进一步的改进在于，螺栓音频的获取是通过将螺栓放置在一个支架上，通过敲击锤敲击螺栓，音频分析仪分析接收到的螺栓音频信号。
本发明进一步的改进在于，测试过程中，支架放置在相同规格螺栓的相同位置。
本发明进一步的改进在于，测试过程中，敲击锤选用铜锤。
本发明进一步的改进在于，测试过程中，敲击锤敲击螺栓的光杆部位和端部截面位置，不可敲击螺纹位置。
本发明进一步的改进在于，测试过程中，音频分析仪应放置在距离同规格螺栓的相同位置处。
本发明进一步的改进在于，所述放置螺栓的支架应至少有两个。
本发明进一步的改进在于，对于筛选出的存在粗晶粒风险的螺栓通过金相分析和超声检测的方法综合评估。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益的技术效果：
本发明提供的一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法，该方法通过音频分析，将晶粒粗大的螺栓筛选出来，之后再通过金相观察和超声测试方式进行进一步评估。本发明可提高筛选粗晶粒螺栓的工作效率，并提高筛选的准确性，对提高机组运行的安全性和可靠性具有重要意义，也具有十分广阔的应用前景。
附图说明
图1为检测方法流程图；
图2为检测过程示意图。
附图标记说明：
1、螺栓；
2、铜锤；
3、音频分析仪；
4、螺栓支架。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明提供的一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法，包括螺栓信息数据库收集，现场螺栓音频信息获取，螺栓音频信息与螺栓信息数据库比对，以及晶粒尺寸范围的评估与验证。
具体流程为：
(1)收集螺栓的规格、材质牌号、晶粒尺寸和音频信息，形成螺栓信息数据库。(2)现场获取螺栓的音频信息，并与螺栓信息数据库中相同螺栓规格、材质牌号的螺栓音频信息做比对，推断螺栓的晶粒尺寸。(3)若推断结果为晶粒尺寸偏大，则通过超声波检测的底波衰减情况进行进一步验证，并将此螺栓作为金相筛查样本进行金相观察。(4)若推断结果为晶粒尺寸细小，则此螺栓暂不做为金相筛查样本，无需做金相组织观察。
音频获取的流程为：
如图2所示，螺栓1放置在支架上4，用铜锤2敲击螺栓的端部和光杆部位，用音频分析仪3获取螺栓的音频。测试过程中，支架放置在相同规格螺栓的相同位置，且敲击锤选用铜锤，铜锤敲击螺栓的光杆部位和端部截面位置，不可敲击螺纹位置。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法，其特征在于，包括螺栓信息数据库收集，现场螺栓音频信息获取，螺栓音频信息与螺栓信息数据库比对，以及晶粒尺寸范围的评估与验证。
2.根据权利要求1所述的一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法，其特征在于，所述螺栓信息数据库包含螺栓的规格、材质牌号、晶粒尺寸和音频信息。
3.根据权利要求1所述的一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法，其特征在于，螺栓音频的获取是通过将螺栓放置在一个支架上，通过敲击锤敲击螺栓，音频分析仪分析接收到的螺栓音频信号。
4.根据权利要求3所述的一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法，其特征在于，测试过程中，支架放置在相同规格螺栓的相同位置。
5.根据权利要求3所述的一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法，其特征在于，测试过程中，敲击锤选用铜锤。
6.根据权利要求3所述的一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法，其特征在于，测试过程中，敲击锤敲击螺栓的光杆部位和端部截面位置，不可敲击螺纹位置。
7.根据权利要求3所述的一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法，其特征在于，测试过程中，音频分析仪应放置在距离同规格螺栓的相同位置处。
8.根据权利要求3所述的一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法，其特征在于，所述放置螺栓的支架应至少有两个。
9.根据权利要求1所述的一种通过音频快速筛选粗晶粒螺栓的方法，其特征在于，对于筛选出的存在粗晶粒风险的螺栓通过金相分析和超声检测的方法综合评估。
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