現(xiàn)場(chǎng)金相在鍋爐壓力容器檢測(cè)中的重要作用

郭常龍 周慧強(qiáng)

摘 要：通過數(shù)個(gè)案例現(xiàn)場(chǎng)金相說明其在鍋爐壓力容器檢測(cè)中的重要作用

關(guān)鍵詞：現(xiàn)場(chǎng)金相；鍋爐壓力容器；檢測(cè)

金相檢驗(yàn)是借助光學(xué)顯微鏡或電了顯微鏡，觀察與識(shí)別金屬材料的組成相、組織組成物及微觀缺陷的數(shù)量、大小、形態(tài)及分布【3】，從而判斷和評(píng)定金屬材料質(zhì)量的一種檢驗(yàn)方法。金相檢驗(yàn)包括試樣制備、組織顯示、顯微鏡觀察和拍照等四個(gè)步驟。首先從工件上截取試樣或在工件選定部位現(xiàn)場(chǎng)定位，試樣表面一般比較粗糙并有其他物質(zhì)覆蓋物，要進(jìn)行清理、研磨、拋光，得到 一個(gè)光亮的、表面組織未發(fā)生任何變化的鏡面，再經(jīng)過侵蝕方法顯示組織，不同組織的形貌、大小和分布等特征可在顯微鏡下進(jìn)行觀察和分析，最后進(jìn)行金相拍照，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)【4】。

現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)是通過直接在設(shè)備上取樣、制樣、觀察等手段對(duì)材質(zhì)的組織形貌、缺陷形態(tài)分析的一種無損檢測(cè)方法，在鍋爐壓力容器中所起到的作用是其他檢測(cè)方法無法代替的，其作用主要有以下幾個(gè)方面：

（1）能準(zhǔn)確的反映基體組織以檢驗(yàn)材質(zhì)是否錯(cuò)用，是否符合材料的供貨狀態(tài)。如某化工廠一飽和塔封頭材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti，圖紙要求供貨狀態(tài)為固溶態(tài)，金相組織為單一奧氏體。但對(duì)該封頭進(jìn)行金相檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)其母材組織為奧氏體+鐵素體+碳化物的復(fù)相組織，說明封頭材質(zhì)未以固溶態(tài)供貨。

（2）能較準(zhǔn)確的反映材質(zhì)的組織變化。如材質(zhì)是否劣化、脫碳、過燒、球化、及石墨化等危害鍋爐壓力容器安全使用的組織變化。圖1為一爐管組織嚴(yán)重球化的金相照片。爐管材質(zhì)為12Cr1MoV。圖2為某化工廠電站鍋爐主蒸汽管材質(zhì)產(chǎn)生劣化并脹粗的金相組織照片。主汽管材質(zhì)為20G。由圖2可以看出，其金相組織有明顯的石墨化現(xiàn)象，石墨聚集成塊，石墨塊較大，且具有連續(xù)性，石墨化等級(jí)可評(píng)為3級(jí)【2】。

（3）能準(zhǔn)確的反映焊縫金屬的組織形貌，反映焊縫成型質(zhì)量及焊接工藝執(zhí)行情況。

如通過金相檢驗(yàn)，能清楚的觀察到兩道焊縫間的金相組織是否有魏氏體、微裂紋等缺陷及其晶粒大小的差別。

（4）利用金相檢驗(yàn)判斷材質(zhì)所屬范圍。如當(dāng)材質(zhì)不明時(shí)，結(jié)合硬度檢測(cè)能初步判斷材質(zhì)所屬范圍，圖3為一鍋爐主蒸汽管金相組織照片，其珠光體含量在25%左右，且硬度小于156HB，即可初步確定其材質(zhì)為含碳量在0.2%左右的低碳鋼。

綜上所述，現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)在鍋爐壓力容器無損檢驗(yàn)中起到不可替代的重要作用，它的最大特點(diǎn)就是無損檢驗(yàn)，直接取樣，不需復(fù)雜的設(shè)備就能較真實(shí)的反映出材質(zhì)的組織形貌，為分析設(shè)備的材質(zhì)狀況，分析脹粗、裂紋等缺陷成因提供直觀的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

1.DL/T773-2001 火電廠用12Cr1MoV鋼球化評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[S].

2.DL/T786-2001 碳鋼石墨化檢驗(yàn)及評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[S].

3.GB/T13299-1991鋼的顯微組織評(píng)定方法[S].

4.王志文，徐宏，等.化工設(shè)備失效原理與案例分析[M].華東理工大學(xué)出版社，2010.