[发明专利]检验不锈钢焊接管焊缝质量的方法及其装置

权利要求书

1.一种检验不锈钢焊接管焊缝质量的方法，按照ASTM A249/A249M标 准的S7条款从每批不锈钢焊接管取一个试样放在沸腾的盐酸溶液中进行焊 缝腐蚀试验，以焊缝或焊缝旁的热影响区的腐蚀减薄量与母材的腐蚀减薄 量之比表征焊缝质量，并且以较大的焊缝腐蚀比为准，其特征在于，该方 法包括下列步骤：

A、自每批不锈钢焊接管随机取一根管子，在此管上取长2英寸的试样， 对小直径管则取长1英寸的试样，试样除了按ASTM A249/A249M标准的S7 条款制作外，进一步在试样上做出明显的不易灭失的便于指示出试样测点 方位的标记，该标记这样做出：

将试样的一个角倒成边长≥2mm的大斜角，或者圆弧半径≥2mm的大圆 角，其余的角的倒角则明显较小，倒角边长≤1mm，或者圆弧半径≤1mm， 或者不倒角，将大斜角或者大圆角作为标记；或者在试样长度方向两端的 任意一条边上做出1道或几道豁口，豁口道数≤10，豁口深度0.5～5mm， 豁口宽度0.3～5mm，将豁口作为标记；放在一起试验的试样标记是不同的； 采用轻轻打磨的方法去除全部毛刺和锐边，并去掉灰尘和磨屑；

B、在焊缝中心线、一条焊缝边线和母材处均沿试样长度方向上各取5 个测点，如果焊缝边线处厚度变化不连续，即厚度在焊缝边线两侧有突变， 则焊缝边线处的测点取在焊缝边线较薄的一侧，这些测点在长度方向的位 置这样确定：

将试样凹面朝上，试样标记朝左或者试样凹面朝下，标记朝右，试验 前与试验后测量厚度时保持方向和测点位置的一致，将试样在长度方向上 大致6等分，5个测点在长度方向的位置分别大致在中间的5个等分点上；

母材选试样上距焊缝边线向焊缝外同时≥5mm和5×(焊缝宽度+焊缝 厚度)的区域，此距离长度是弧长，焊缝边线与上述母材之间的区域看作 热影响区，焊缝边线有2条，可以任选一条焊缝边线，但试验前后要在同 一焊缝边线相同位置测量厚度，如果2条焊缝边线厚度有显著差异，则选 较薄的一条焊缝边线；

用符合ASTM A249/A249M中S7条款的量具测量这些测点的厚度，厚度 数据的有效数字至0.001mm，记录或记住各测点的方位；

将试样清洗干净，然后将试样放入试验装置的“容器”内；

C、按照ASTM A249/A249M标准的S7条款配制盐酸溶液；

D、试验装置是一个冷凝回流装置，所述的冷凝回流装置由一个可以加 热的容器和一个冷凝器组成，冷凝器盖在容器的口上，所述容器的口是圆 形，容器口的内径≥50mm，容器的最大内径与口内径之比≤1.4，所述冷凝 器是一个能盛装冷却水的敞口容器，该敞口容器能盖严容器口面积的90％～ 99.99％，，该敞口容器的最大直径大于容器口的内径，敞口容器的最低点在 容器口平面内的下方；

E、将600～800毫升的上述盐酸溶液和试样放入冷凝回流装置的容器 中，浸没试样，再放入1～2粒干净的沸石或类似物，防止溶液爆沸，加热 盐酸溶液使其微沸腾，试验时间以使原来母材金属厚度减薄40-60％所需的 时间为准；

F、母材金属厚度减薄到40-60％时，将试样从溶液中取出，如果试样母 材的厚度在24小时以后仍然超过60％，将试样取出，用蒸馏水清洗试样， 然后进行干燥；

G、重复步骤B所述的各测点的管壁厚度测量，并使各测点的位置与试 验前各测点的位置基本一致；

H、按下式计算焊缝中心线和焊缝边线与母材的腐蚀比R1和R2

R1＝(W1₀-W1)/(B₀-B)                          (1)

R2＝(W2₀-W2)/(B₀-B)                          (2)

式中：W1₀＝试验前试样焊缝中心线5个测点的平均厚度

W1＝试验后试样焊缝中心线5个测点的平均厚度

W2₀＝试验前试样焊缝边线5个测点的平均厚度

W2＝试验后试样焊缝边线5个测点的平均厚度

B₀＝试验前母材5个测点的平均厚度

B＝试验后母材5个测点的平均厚度

如果腐蚀后最薄处不是明显在焊缝其它地方或者热影响区，则取R1和 R2中最大的一个值作为此试样的焊缝腐蚀比R，取该试样的焊缝腐蚀比R 作为该批不锈钢管的焊缝腐蚀比R，所述平均厚度均为算术平均值；

如果腐蚀后最薄处明显在焊缝其它地方或者热影响区，则记录最薄处 的位置，重新试验：在同一根不锈钢管上再取一个试样，并且假定该试样 试验后的最薄处位置与原试样一样，除了焊缝中心线、一条焊缝边线和母 材仍然按照步骤B在试验前后各取5个测点进行厚度测量外，再在试验前 后在过假定的最薄处沿该试样的长度方向上再加测5个测点测量厚度，这5 个测点在长度方向的位置仍然按照步骤B确定，除了按公式(1)和(2)计算 出该试样的R1和R2外，再按下式计算R3

R3＝(W3₀-W3)/(B₀-B)                         (3)

式中：W3₀＝试验前过假定的“最薄处”的该试样的长度方向上5个测 点的平均厚度

W3＝试验后过假定的“最薄处”的该试样的长度方向上5个测点的平 均厚度

B₀＝试验前该试样母材5个测点的平均厚度

B＝试验后该试样母材5个测点的平均厚度

取R1、R2和R3中最大的一个值作为该试样的焊缝腐蚀比R； 取2个试样中的最大的一个R值作为该批不锈钢管的的焊缝腐蚀比R，最大 的R≤1.25为合格。