压力容器类设备常见理化试验.docx

压力容器类设备常见理化试验1. 压力容器制造过程中涉及的理化试验• 原材料（板、管、锻、焊材、标准件等）制造过程中的理化检验• 设备制造厂对原材料验收过程中的理化检验（材料复验）• 设备制造过程中的理化检验（评定（成型、焊接、胀接）试板，产品（焊接、热处 理）试板）2. 常见理化试验的内容• 化学成分• 力学性能：拉伸、冲击、剪切、落锤、硬度等• 工艺性能：弯曲、压扁、扩口等• 耐腐蚀性能：晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀等• 显微检验：晶粒度、夹杂物、组织判定、宏观3. 检验（理化试验）的基本要求• 抽样（最容易忽视的地方）：样本的确定，抽样比例，试料的截取以核电奥氏体不锈钢换热管为例：标准检验项目样本抽样比例试料的截取0712T30122、3级设备 用奥氏体 不锈钢传 热管技术 条件熔炼分析熔炼炉1/成品分析批1交货状态的钢管室温拉伸批1交货状态钢管端部高温拉伸批1交货状态钢管端部压扁批5%交货状态钢管端部扩口批5%交货状态钢管端部晶间腐蚀批1交货状态的钢管晶粒度批2交货状态的钢管非金属夹杂物熔炼炉2管坏上自由选择（连铸坏）熔炼炉2钢锭头部（热轧或煅制坯）弯管金相（晶 粒度/析出物）管束经消应力热处理的 弯曲半径最大及最 小各1根弯管的中间部位和弯管与 直管过渡区域残余应力批（直管）1交货状态的钢管管束（弯管）未经消应力热处理 的弯曲半径最小的1 根弯管的中间部位和弯管与 直管过渡区域注：批的定义：一批钢管由同一炉号、同一制造工艺、相同公称外径和壁厚，并经同炉热处理（间歇炉）或相同炉期（连续炉）的钢管组成。

每批钢管的总长度不超过4000m •试验：使用满足要求的材料、工具，在规定的条件下，对规定的试样按照规定的方法进行检验并报告结果满足要求的材料、工具校验（检定）合格的设备，标准物质（证书）规定的条件温度、湿度等规定的试样为保证试验数据的可比性，必须使用满足标准要求的试样按照规定的方法人（培训合格），批准的程序或规定的标准，规范的记录结果原始记录及试验报告4. 常见理化试验介绍4.1 化学成分 常用化学成分分析方法：光谱法 火花放电原子发射光谱（直读光谱仪）：原理：被测元素的原子被激发时，电子在原子内不同能级间跃迁会产生特定的 谱线激发样品发光，并将该光束引入分光计，通过色散元件将光束色散后，对色 散后的单色光强度进行测定根据标准样品制作的工作曲线（校准曲线），求出分析样 品中待测元素的含量原理图：r火花台z样品夬3. 澈发单元4. 紫外光学系统5. 空气光学系统6. 光导纤维7，电子读出系统标准样品:一系列浓度的样品，绘制工作曲线用，工作曲线一般为设备内置 标准化样品：校准系统偏差用，定期进行一般含工作曲线的上限和下线 控制样品：看看准不准光谱标准的滞后性（分析范围）4.2 拉伸试验原理：将轴向拉力施加于特殊样品，测定样品在被拉断过程中的一项或几项力学性试验机的作用：提供一定的环境条件，提供一个力，并对力的大小进行测量。

对试样的变形进行测量拉伸试验的基本参数：力（F）,位移（L ）所有和拉伸相关的数据都是围绕上述两个参数进行的典型材料的拉伸曲线（力-位移，应力-应变）dAL肌0拉伸能获得大量的材料指标，常用的材料指标有：Rm、Re/Rp0.2、A试验力和位移的获得是拉伸试验的核心问题 试验力：测量问题（两夹头之间的力就是作用在试样有用部分上的力） 位移：测量问题（两夹头之间的位移是试样有用部分的位移吗？）试验速率对拉伸试验结果的影响以及标准对拉伸速率的要求GB228.1 对拉伸速率的要求10.4.2.1上屈眼强度也铠弹性范国和直至上届蹑弼度验机呕头的分离遽率应思讨能保持恒定拌在姿3规建的应力芯 率范国内&注；弹性模最小亍1=0 000 MPa时典卫材料也話儀、畠合迪、粥和tL弹性揆疑火爭150 000 M珂的典M科也括 铁、钢、鸭科葆菇合金「養3应力速率10.4.2,6抗拉强度尺…箭后伸长率L最大力总逵怫率如，、最玄为塑性延伸率仏和断面收縮率K测羅屈服强度或璽性延仰强度斤试验速率可比增加到承大于①00脳'的应变迎率「或等甦的栈 梁分离速酩九如舉仅収畫要測定财料的扰拉强度.在鏗个试舱过程中可以世取不超讨0,00Kfi-'的单一试验 速率.0712T3012对高温拉伸试验速率的要求：高温拉伸试验按GB/T4338的规定进行，从试验开始至达到屈服强度期间，试样的应力速率应不超过80MPa/mino如何判断试验速率是否满足标准要求：•查看试验机设置。

•通过拉伸曲线计算实验室常见问题：• 测量延伸相关指标不使用引伸计（尤其是高温拉伸试验）• 高温拉伸保温时间不足（到温后开始计时）• 高温拉伸试验热电偶的设置（数量、接触）• 试验速率过快（节省时间）•量具选择问题（R4试样直径的测量能否使用游标卡尺？）4.3 冲击试验 夏比摆锤冲击试验是将规定几何形状的缺口试样置于试验机两支座之间，缺口背向 打击面放置，用摆锤一次打断试样，测量试样的吸收能量、纤维断口率、侧向膨胀 量等参数The Charpy Impact Test:3和Zero Settis]0:Khin iC I? ：F IPointer舗rt帕曲沖如H沪耐Eft!出5警哼/t± 190摆锤冲击方向图6 -7 试样与摆锤冲击试验机支座及砧座相对位赛示意图、砧座丄 0.10°标准尺寸试样砧座-试样滴度”述样宽疫厂打击心7试样支座诚样长度试验要点：• 试样的加工（一般选用10X10X55mm的标准试样）• 试验温度的获得（低温槽达到温度，快速放置于试验台上）• 试样的放置（对打击位置的偏差要求0.5mm,紧贴机座）实验室常见问题：• 试样加工不标准,尤其是缺口部分• 自动送样试验机对打击部位的控制。

• 摆锤的选择（大锤打小样，小锤打大样）试样吸收能量K K应甜过实际初始势能Kf的曲如果试样负收能隅过底应试验报告中应 报告力近徵值jf-il明超过试验机能力的80%,建股试样吸牧能債K的了限应年低下试验桃赧小分解 力的抚倍“• 低温槽试样放置不规范，保温时间不足，试样夹未随试样一起保温^2.2岁僅出適徉介原冷却试杆:时,试样应放置于一容器中的网册丄剧柵至少髙于容器底部厂mm 液体住讨试样的高度至少方mm,试样距容器恻嬖至少W J：im 战隹倾均匀搅拌介匿以使温度均匀.测定介皿渥度的仪器椎荐世于一组试样山间趾.介腔温度应在规定温廛」1工以内*保恃至步、■■映g兰 使用％悴异頂枠却试祥时.试样距低逓装蟹円表直以及试样吁试样之间览保持足够的距离，试样应在规 定温崖下保持至少ED minP4.4 晶间腐蚀晶间腐蚀简介：奥氏体不锈钢的主要缺点是容易产生晶间腐蚀,其原因是沿晶界析出Cr23C6等碳化物， 造成晶界附近区域贫铬（ 12%），使该处电极电位降低，当受到腐蚀介质作用时便沿晶界的贫 铬区发生腐蚀，如图下所示此时钢的表面看起来十分光亮，但敲击时已失去金属声，若稍 许用力即碎裂，常引起突然断裂事故，危害极大。

g4-14不锈钢的晶界贫锚话和晶闾腐蚀Ij示意图]•吨界會匮—弋学稳亦的最用含豁啟4斤出的振化韬 W界附近閉贫搐区1阳概）％一晶内｛阴极｝硫酸硫酸铜试验方法简介：• 敏化热处理 热处理的目的，使材料在敏化温度下保温一段时间，模拟材料在热工况下 的敏化效果不同材料类型的热处理工艺会有差异• 腐蚀 在规定的溶液（成分：10%五水硫酸铜+10%硫酸+80%去离子水，量）腐蚀 一段时间• 结果 弯曲（压扁），声响，金相实验室常见问题：• 对比样• 试样打磨• 小口径管子内壁判定。