CN114486893A - 一种磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法，包括：（1）打磨管道外表面并抛光；（2）用与管道材质适用的化学浸蚀剂浸蚀抛光表面；（3）通过显微组织确定焊缝及热影响区位置。本发明通过简便的仪器设备对管道表面进行打磨、抛光、化学浸蚀剂浸蚀后，焊缝熔合线位置即可通过肉眼进行清楚地分辨，从而可准确判定焊缝及热影响区的位置。即使焊缝硬度与管道母材硬度相近，或者焊缝硬度大于管道母材硬度，均可通过该判定方法准确判定焊缝及热影响区的位置，便于后续对焊缝及热影响区位置的检测分析。
Description
技术领域
本发明涉及电力行业发电厂汽水管道检测技术领域，具体涉及一种磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法。
背景技术
发电厂汽水管道材料在高温、高压下运行，短时间内经出厂检验合格的材料一般不会出现问题，但是随着运行时间的延长，材料不可避免地发生材质劣化。因此需要对发电厂汽水管道进行定期的检测，跟踪其性能变化情况，发现问题及时采取措施，以防发生恶性事故。在发电厂汽水管道检测过程中，需要抽查管道焊缝、热影响区及其临近母材显微组织、硬度等性能。部分焊缝由于磨平余高无法通过肉眼识别焊缝位置，从而给检测工作带来了困难。因此，需要一种简便的方法准确查找焊缝位置以便进行后续检测工作。
中国专利CN2018100154629中公开了一种焊接位置查找方法，该方法包括步骤：1)在部件上选取至少两个检测部位，对所述检测部位进行硬度检测；2)根据每个所述检测部位的硬度确定焊缝位置。该方法主要是利用焊缝硬度值与母材相差较大这一特征来识别焊缝位置。但是，当焊缝硬度与母材硬度值相近时，则无法通过该方法对焊缝位置进行定位。而且该方法中忽视了表面硬化层等异常情况对硬度值的影响。
发明内容
本发明的要解决的技术问题是而提供的一种磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法，该方法通过化学浸蚀剂浸蚀管道表面后，通过管道表面的显微组织来准确判定焊缝及热影响区的位置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法，所述方法包括：
（1）打磨管道外表面并抛光；
（2）用与管道材质适用的化学浸蚀剂浸蚀抛光表面；
（3）通过显微组织确定焊缝及热影响区位置。
优选地，当焊缝及热影响区位于设定区域内、且所述设定区域沿管道轴线方向的长度不大于标定长度时，对所述设定区域内的所述管道外表面依次进行步骤（1）~步骤（3）。
进一步地，如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面显示焊缝熔合线，所述焊缝熔合线附近位置即为焊缝及热影响区位置；如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面不显示焊缝熔合线，重新确定所述设定区域，依次进行步骤（1）~步骤（3）。
优选地，当焊缝及热影响区位于设定区域内、且所述设定区域沿管道轴线方向的长度大于标定长度时，在步骤（1）进行前，在所述设定区域内沿管道轴线方向间隔一设定长度对管道进行硬度检测，检测部位至少设置有两个，所述设定长度小于所述标定长度。
进一步地，当任意两个检测部位测试的硬度值的差值超过设定范围时，对硬度值较大的检测部位及其周围依次进行步骤（1）~步骤（3）。
更进一步地，如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面显示焊缝熔合线，所述焊缝熔合线附近位置即为焊缝及热影响区位置；如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面不显示焊缝熔合线，对其余检测部位及其周围依次进行步骤（1）~步骤（3）。
进一步地，当任意两个检测部位测试的硬度的差值均在设定范围内时，对各检测部位及其周围均依次进行步骤（1）~步骤（3）。
更进一步地，如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面显示焊缝熔合线，所述焊缝熔合线附近位置即为焊缝及热影响区位置；如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面不显示焊缝熔合线，缩小所述设定长度再次对管道进行硬度检测，检测部位至少设置有两个。
进一步地，对管道进行硬度检测之前先对管道表面的检测部位进行打磨，并使检测部位的表面粗糙度不大于2.0μm。通过打磨可去除管道表面硬化层的影响，同时还可满足硬度检测的要求。
当管道材料不同时，采用的化学浸蚀剂亦不同，具体为：当管道材料为低合金钢时，所述化学浸蚀剂采用4%硝酸酒精溶液；当管道材料为马氏体型钢时，所述化学浸蚀剂采用10%硝酸酒精水溶液或三氯化铁盐酸水溶液；当管道材料为奥氏体型钢时，所述化学浸蚀剂采用三氯化铁盐酸水溶液或王水。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：由于焊缝及热影响区与管道母材的显微组织存在显著的区别，本发明的磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法利用该原理，通过简便的仪器设备对管道表面进行打磨、抛光、化学浸蚀剂浸蚀后，焊缝熔合线位置即可通过肉眼进行清楚地分辨，从而可准确判定焊缝及热影响区的位置。即使焊缝硬度与管道母材硬度相近，或者焊缝硬度大于管道母材硬度，均可通过该判定方法准确判定焊缝及热影响区的位置，便于后续对焊缝及热影响区位置的检测分析。
附图说明
图1是本发明实施例中磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
本实例中的磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法包括主要针对现有技术中当焊缝硬度与管道母材硬度相近，或者焊缝硬度大于管道母材硬度时，不能通过硬度检测的方法准确确定焊缝及热影响区位置而采用的改进的方法。
该判定方法流程图见图1所示，主要包括如下步骤：
S1、根据管道结构，在管道上暂定一设定区域，使焊缝及热影响区处于该设定区域内。
S2、 当设定区域沿管道轴线方向的长度不大于标定长度时，本实施例中，标定长度为10cm。包括：
（1）打磨管道外表面并抛光。
使用角磨机打磨整个设定区域范围内的管道外表面，之后进行细磨，细磨至W20粒度砂纸。并对细磨后的管道外表面进行抛光处理，除去细磨后的残余条纹，抛光的精度要求为2.5μm或1μm粒度研磨膏。
（2）用与管道材质适用的化学浸蚀剂浸蚀抛光表面。
当管道材料不同时，采用的化学浸蚀剂亦不同。本实施例中针对几种常用管道的材料给出对应的化学浸蚀剂的材料。
当管道材料为低合金钢时，如管道材料为20G、12Cr1MoV、15CrMo、T/P22等低合金钢，化学浸蚀剂采用4%硝酸酒精溶液。当管道材料为马氏体型钢时，如管道材料为T/P91、T/P92等马氏体型钢，化学浸蚀剂采用10%硝酸酒精水溶液或三氯化铁盐酸水溶液。当管道材料为奥氏体型钢时，如管道材料为Super304H、TP304H、TP316H、TP347H、HR3C等奥氏体型钢，化学浸蚀剂采用三氯化铁盐酸水溶液或王水。
（3）观察浸蚀化学浸蚀剂后的管道表面是否显示焊缝熔合线：若显示焊缝熔合线，即可通过显示出的焊缝熔合线的位置确定焊缝及热影响区位置；若不显示焊缝熔合线，则表明设定区域范围内无焊缝，需重新确定设定区域。
S3、当设定区域沿管道轴线方向的长度大于标定长度时，包括：
（1）确定检测部位。
在设定区域内，管道上沿管道轴线方向间隔一设定长度的点确定为检测部位，检测部位至少设置有两个，设定长度小于标定长度。设定长度根据一般焊缝的宽度来确定，本实施例中，设定长度约为3cm。
（2）打磨检测部位。
使用角磨机打磨各检测部位，打磨后的表面粗糙度不大于2.0μm。通过打磨可去除管道表面硬化层的影响，同时还可满足硬度检测的要求。
（3）对检测部位进行硬度检测。
使用D型冲击装置的里氏硬度计测定各检测部位的硬度值。
（4）通过各检测部位之间的硬度值的差值确定焊缝及热影响区位置：
A．当任意两个检测部位测试的硬度值的差值超过设定范围时，对硬度值较大的检测部位及其周围依次进行细磨、抛光及化学浸蚀剂浸蚀抛光表面。细磨、抛光及化学浸蚀剂浸蚀抛光表面的要求及操作方法同上述。
如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面显示焊缝熔合线，说明焊缝硬度大于管道母材硬度，该焊缝融合线附近位置处即为焊缝及热影响区位置。
如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面不显示焊缝熔合线，说明焊缝硬度与管道母材硬度相近，或者焊缝硬度大于管道母材硬度，此时需对其余检测部位及其周围依次进行细磨、抛光及化学浸蚀剂浸蚀抛光表面。如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面显示焊缝熔合线，该焊缝融合线附近位置处即为焊缝及热影响区位置；如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面不显示焊缝熔合线，缩小设定长度后，重新进行步骤S3的（1）~（4）步骤，直至最终确定焊缝及热影响区位置。
B．当任意两个检测部位测试的硬度的差值均在设定范围内时，对各检测部位及其周围依次进行细磨、抛光及化学浸蚀剂浸蚀抛光表面。细磨、抛光及化学浸蚀剂浸蚀抛光表面的要求及操作方法同上述。
如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面显示焊缝熔合线，该焊缝融合线附近位置处即为焊缝及热影响区位置。如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面不显示焊缝熔合线，缩小设定长度后，重新进行步骤S3的（1）~（4）步骤，直至最终确定焊缝及热影响区位置。
该磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法的实际应用：
在一次检修中，检验大纲上要求对屏式过热器出口集箱封头附近的对接焊缝进行检测。检测人员到现场后发现，封头附近并无肉眼可见焊缝位置，即可确定该焊缝经过了磨平余高的处理。通过对比临近屏式过热器入口集箱封头焊缝所在位置，加上检测人员的经验，确定焊缝所在位置大概在10厘米的范围内。随后检测人员便打磨这段长度的集箱表面，并经过细磨、抛光后，进行化学浸蚀，浸蚀数秒后，焊缝熔合线位置便显示出来，随即确定了焊缝及热影响区位置。整个过程也就十几分钟时间，这次现场检验工作证实了这种判定焊缝及热影响区位置的方法的可操作性，并且证明了其简便、准确性。
若不按此发明效果实施，则焊缝及热影响区位置无法快速确定。需要咨询电厂专工或查找图纸确定焊缝位置，费时费力。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，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，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法，其特征在于：所述方法包括：
（1）打磨管道外表面并抛光；
（2）用与管道材质适用的化学浸蚀剂浸蚀抛光表面；
（3）通过显微组织确定焊缝及热影响区位置。
2.根据权利要求1所述的磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法，其特征在于：当焊缝及热影响区位于设定区域内、且所述设定区域沿管道轴线方向的长度不大于标定长度时，对所述设定区域内的所述管道外表面依次进行步骤（1）~步骤（3）。
3.根据权利要求2所述的磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法，其特征在于：如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面显示焊缝熔合线，所述焊缝熔合线附近位置即为焊缝及热影响区位置；如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面不显示焊缝熔合线，重新确定所述设定区域，依次进行步骤（1）~步骤（3）。
4.根据权利要求1所述的磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法，其特征在于：当焊缝及热影响区位于设定区域内、且所述设定区域沿管道轴线方向的长度大于标定长度时，在步骤（1）进行前，在所述设定区域内沿管道轴线方向间隔一设定长度对管道进行硬度检测，检测部位至少设置有两个，所述设定长度小于所述标定长度。
5.根据权利要求4所述的磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法，其特征在于：当任意两个检测部位测试的硬度值的差值超过设定范围时，对硬度值较大的检测部位及其周围依次进行步骤（1）~步骤（3）。
6.根据权利要求5所述的磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法，其特征在于：如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面显示焊缝熔合线，所述焊缝熔合线附近位置即为焊缝及热影响区位置；如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面不显示焊缝熔合线，对其余检测部位及其周围依次进行步骤（1）~步骤（3）。
7.根据权利要求4所述的磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法，其特征在于：当任意两个检测部位测试的硬度的差值均在设定范围内时，对各检测部位及其周围均依次进行步骤（1）~步骤（3）。
8.根据权利要求7所述的磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法，其特征在于：如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面显示焊缝熔合线，所述焊缝熔合线附近位置即为焊缝及热影响区位置；如果经化学浸蚀剂浸蚀后抛光表面不显示焊缝熔合线，缩小所述设定长度再次对管道进行硬度检测，检测部位至少设置有两个。
9.根据权利要求4所述的磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法，其特征在于：对管道进行硬度检测之前先对管道表面的检测部位进行打磨，并使检测部位的表面粗糙度不大于2.0μm。
10.根据权利要求1所述的磨平余高的对接接头焊缝及热影响区的判定方法，其特征在于：当管道材料为低合金钢时，所述化学浸蚀剂采用4%硝酸酒精溶液；当管道材料为马氏体型钢时，所述化学浸蚀剂采用10%硝酸酒精水溶液或三氯化铁盐酸水溶液；当管道材料为奥氏体型钢时，所述化学浸蚀剂采用三氯化铁盐酸水溶液或王水。
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