[发明专利]检验不锈钢焊接管焊缝质量的方法及其装置

摘要

本发明公开了一种检验不锈钢焊接管焊缝质量的方法及其装置，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。本发明对ASTM A249/A249M标准的S7条款提供的检验方法和装置进行了改进，使检测更加高效、简便和误差小。

主权项

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，包括下列步骤：A、自每批不锈钢焊接管随机取一根管子，在此管上取长约2英寸的试样，对小直径管则取长约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，该标记可以这样做出：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，其余的角的倒角则应明显较小，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应该是不同的；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；E、将约为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％，可将试样取出，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R2R1＝(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，本发明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R3R3＝(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。