不锈钢及镍基堆焊层厚度测量
镀镍层厚度测量
镀镍层厚度测量发表时间：2017-10-23T15:24:55.587Z 来源：《防护工程》2017年第16期作者：周蕾玲1 丁勇1 徐先满2[导读] 镀镍层厚度作为镀镍处理质量好坏的一个重要参数，其检测需求日益加大。
1国家铜铅锌及制品质量监督检验中心安徽铜陵 2440002铜陵市特种设备监督检验中心安徽铜陵 244000摘要：本文从测试原理、影响因素、测试结果三个方面着手，对钢铁表面镀镍层厚度测量的三种方法：金相法、涡流法、X射线荧光法，进行了比较分析，得出在满足测试条件的情况下，三种方法测量结果均可靠有效，应根据实际测试要求进行选择。
关键词：镀镍层厚度金相法涡流法 X射线荧光法引言镀镍层厚度作为镀镍处理质量好坏的一个重要参数，其检测需求日益加大。
GB/T6463-2005《金属和其它覆盖层厚度测量方法评述》中，将覆盖层厚度测量方法分为非破坏法和破坏法两类。
常用有非破坏性的磁性法、涡流法、β射线反向散射法、X射线荧光法等和破坏性的溶解法、金相法、扫描电子显微镜法、轮廓仪（触针）法等。
现对金相显微镜法、涡流法和X射线荧光法进行镀镍层厚度测量比较。
1测试原理金相法是通过带有一定比例标尺的金相显微镜，利用光学原理，对样品切片镀层剖面进行放大，观察基材及镀镍层截面显微结构，从而测量镀层厚度。
金相法在测镀镍层厚度的同时，可检查镀镍层与基材的结合程度、镀层质量，查找气孔、裂纹、剥皮等缺陷产生的原因。
金相法具有直观、重现性好、测量范围宽、适用面广等特点，可测多层镀层厚度，常用于仲裁，或检测精度要求较高的产品和校验其它测厚方法，但有破坏性，耗时长，测量结果的准确性与测试人员技术水平有较大关系。
涡流法是用载有高频电流的探头线圈在被测金属镀层表面产生高频磁场作用，由此而引起金属内部的涡流产生磁场，反作用于探头线圈使其阻抗发生变化，根据探头线圈的阻抗值来确定镀层厚度。
操作简便，设备轻巧，测试快速，能直接测量待检表面任一处镀层厚度，适合现场操作。
NBT47013.3-2015标准(2016超声Ⅲ级班)
三、标准修改及内容解析
2 规范性引用文件 ➢ 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，
仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版 本（包括所有的修改单）适用于本文件。 ➢ GB/T11259 无损检测 超声波检测用钢参考试块的制作与检验方法 ➢ GB/T12604.1 无损检测 术语 超声检测 ➢ GB/T27664.1 无损检测 超声检测设备的性能与检验 第1部分：仪器 ➢ GB/T27664.2 无损检测 超声检测设备的性能与检验 第2部分：探头 ➢ JB/T8428 无损检测 超声检测用试块 ➢ JB/T9214 无损检测 A型脉冲反射式超声检测系统工作性能测试方法 ➢ JB/T10062 超声探伤用探头性能测试方法 ➢ NB/T47013.1 承压设备无损检测 第1部分：通用要求
3.2 密集区缺陷
➢ 锻件检测时，在显示屏扫描线上相当于50mm声程范围内同时 有5个或5个以上的缺陷反射信号，或是在50×50mm的检测面 上发现在同一深度范围内有5个或5个以上的缺陷反射信号， 其反射波幅均大于等于某一特定当量平底孔的缺陷。
3.3 基准灵敏度 ➢ 将对比试块人工反射体回波高度或被检工件底面回
4.2.2.3.3 水平线性偏差不大于1%，垂直线性偏差不 大于5%。 4.2.2.3.4 仪器和探头的组合频率与探头标称频率之 间偏差不得大于±10%。 4.2.2.3.5 仪器-直探头组合性能要求 ➢ a) 灵敏度余量应不小于32dB； ➢ b) 在基准灵敏度下，对于标称频率为5MHz的探头，
解释：
➢ GB/T 11259 -2008替代JB/T 7913-1995； ➢ GB/T 12604.1-2005替代GB/T 12604.1-1990；
堆焊层超声波测厚探讨
（ ｒｉ Ｂ ｉ ｒ ｏ ｔ． Ｈ ｉ ｎ ｊ ｎ ａ ｉ，５ ０ ６ Ｃ ｉａ Ｈａ ｎ ｏ ｅ ．Ｌｄ ， ｅ ｏｇｉ ｇＨ ｒ ｎ １０ ４ ， ｈｎ ） ｂ ｌ Ｃ ｌ ａ ｂ
第 ５期 ２１ ０ １年 ９月
锅
炉
制
造
Ｎｏ ５ ．
ＢＯＩ ＬＥＲ Ｍ ＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩ ＮＧ
Ｓｐ２ Ｉ ｅ ． ０１
文 章 编 号 ： Ｎ ３—１４ （０ １０ ０ ５ ０ Ｃ２ ２ ９ ２ ｌ ）５— ０ ０— ４
堆 焊 层 超 声 波 测 厚 探 讨
任伟涛 ， 晶涛 ， 孙 关会群
０ 引 言
随着工业发展及保证各 项性能 ， 各种大型设备
（ 电、 型化 工 容器 等 ） 采用 奥 氏体 或者 镍基 核 大 均 堆 焊结构。 由于母 材厚 度不 同和堆 焊部 位 结构 多
石化 容器 中厚度 为 １０ ｍ ０ ｍ左 右 的简 体 采用 内壁堆焊 ， 时筒 体 的椭 圆度 允许公 差要求 较高 ， 同 故 堆焊层 表 面未进 行 机 械加 工 ， 母 材侧 进 行超 从
容器产 品堆焊 层 的超 声波ห้องสมุดไป่ตู้测厚方 法 ， 以供 参考 。
１ 堆 焊 层测 厚 面 的选 择
１ １ 母 材一侧 表面 测厚 ．
穿过堆 焊层 和母 材 时 ， 在 结合 面上 产生 一 定量 会 的反射 回波 。超声 波测厚 就是利 用结合 面 的反 射 回波来 测定 堆焊层 的厚度 。
３ １ 超 声波仪 器的选 择 ． 按 相 关 技 术 文 件 ， 焊 层 的 厚 度 控 制 在 堆
不锈钢钢卷的厚度
不锈钢钢卷的厚度不锈钢钢卷的厚度：重要参数与应用探讨在不锈钢制品的生产与应用中，不锈钢钢卷的厚度是一个至关重要的参数。
它不仅直接影响着不锈钢制品的质量和性能，还关联到生产过程中的成本效益和资源利用效率。
本文将从不锈钢钢卷厚度的定义与测量、影响因素、应用领域等方面展开讨论。
一、不锈钢钢卷厚度的定义与测量不锈钢钢卷厚度通常指的是钢卷在横向截面上的尺寸，表示钢卷在垂直方向上的厚薄程度。
在生产过程中，厚度的测量一般采用非接触式的测量方法，如超声波测厚仪、激光测距仪等。
这些测量方法具有高精度、高效率、无损检测等优点，能够确保不锈钢钢卷厚度的准确测量。
二、影响不锈钢钢卷厚度的因素1.生产工艺：不同的生产工艺会对不锈钢钢卷的厚度产生影响。
例如，连铸坯的厚度决定了后续轧制过程中钢卷的厚度。
此外，轧制过程中的温度、压力等参数也会对厚度产生影响。
2.原材料：原材料的成分、组织结构等因素会影响不锈钢钢卷的厚度。
例如，含碳量较高的不锈钢在轧制过程中更容易产生厚度变化。
3.设备精度：生产设备的精度和稳定性对不锈钢钢卷厚度的控制至关重要。
高精度的轧机和测厚仪能够确保钢卷厚度的准确性和稳定性。
三、不锈钢钢卷厚度对应用领域的影响1.机械制造：在机械制造领域，不锈钢钢卷的厚度直接关系到零部件的强度和刚度。
合适的厚度能够确保零部件在承受载荷时不易变形或损坏，提高产品的可靠性和耐久性。
2.建筑装饰：在建筑装饰领域，不锈钢钢卷的厚度影响着材料的质感和视觉效果。
较厚的钢卷通常具有更好的质感和更高的抗压性能，适用于需要承受较大压力的场合，如室内外墙板、扶手、栏杆等。
同时，不同厚度的钢卷也可以创造出丰富的视觉效果，满足设计师的创意需求。
3.石油化工：在石油化工领域，不锈钢钢卷的厚度对管道的耐压能力至关重要。
较厚的钢卷能够提供更好的耐压性能，确保管道在高压、高温等恶劣条件下的安全运行。
因此，在石油化工设备中，需要根据工艺要求和介质特性选择合适的钢卷厚度。
不锈钢焊后热处理厚度
不锈钢焊后热处理厚度
在不锈钢焊接过程中，焊缝和热影响区的组织结构和性能常常会发生变化，这会对不锈钢的耐腐蚀性和力学性能造成一定的影响。
为了改善焊后性能，常常需要进行热处理。
热处理是通过加热和冷却来改变材料的组织结构和性能的方法。
对于不锈钢而言，热处理常常包括退火、固溶处理和时效处理等。
焊后热处理的厚度是指在焊接接头上进行热处理的表面层的厚度。
一般来说，焊后热处理的厚度应根据具体情况而定，包括焊接材料的种类、焊接方法、焊接参数等因素。
对于一般的不锈钢焊接接头而言，焊后热处理的厚度通常在几毫米到十几毫米之间。
这是因为焊接过程中，焊缝和热影响区的组织结构和性能发生变化的范围一般较小，只有焊接接头表面一定的厚度需要进行热处理。
焊后热处理的厚度过大会增加成本和工艺复杂度，而过小则可能无法达到预期的效果。
因此，在进行焊后热处理时，需要根据具体情况来确定热处理的厚度，以保证焊接接头的性能和质量。
不锈钢焊后热处理的厚度是根据具体情况而定的，需要考虑多个因素。
合理选择热处理的厚度，可以改善焊接接头的性能，提高不锈钢的耐腐蚀性和力学性能。
核电站核岛焊接工艺评定：堆内构件钴基合金堆焊
核电站核岛焊接工艺评定：堆内构件钴基合金堆焊1 堆内构件钴基合金堆焊工艺说明堆内构件部分零部件采用钴基合金堆焊,如径向支承键、上堆芯板嵌入键、上堆芯板导向销和U形嵌入键等。
母材为镍基合金Inconel 600或为奥氏体不锈钢。
堆焊采用手工TIG焊或氧-乙炔气焊工艺。
准焊材料为Stellite6(司太立合金6号)。
要求堆焊层硬度在最小厚度的机加工表面处测量在39～47HRC范围内。
2 堆内构件钴基合金堆焊工艺评定要求2.1 基本金属材料因科镍合金600或奥氏体不锈钢Z2CN19-10 。
2.2 焊接(堆焊)方法手工TIG焊。
2.3 试板类型和尺寸平面堆焊两层，试板尺寸为80mm×80mm×200mm，见图1 。
图1 堆焊试件堆焊两层的有效评定范围为2～4层。
2.4 填充金属焊丝：Stellite6，Φ4～6mm，第一层Φ4～Φ5mm，第二层及以后各层Φ5～Φ6mm。
2.5 焊接电流类型电源为下降特性，堆焊采用直流正接性DC(-)，焊接参数见表1 。
表1 焊接参数2.6 保护气体Ar气，流量为：12～20L/min提前送气时间：15s±5s延后送气时间：15s±5s2.7 堆焊厚度堆焊厚度为6～7mm。
加工后堆焊层的最终厚度为4～5mm，但不得小于3 mm。
2.8 预热、层间和后热温度预热温度：350～480℃层间温度：350～480℃后热温度：380～480℃×1h3 堆焊工艺评定试验项目以下列出的试验项目及性能要求仅作为参考之用。
3.1 对堆焊层表面进行目视检查和液体渗透检查。
3.2 堆焊层化学成分分析从堆焊表面切削加工去除至少0.5mm后,进行化学成分取样分析,要求如下(%):C=0.9～1.4, Cr=26.0～32.0, W=3.0～6.0, N≤3.0Mo≤1.0, Mn≤1.0, Si≤2.0, Fe≤3.0, Co余量此外,在不锈钢零部件上的硬化表面：C≤1.8% ,并在一般情况下Fe≤9%。
不锈钢薄片平面度测量方法
不锈钢薄片平面度测量方法引言：不锈钢薄片广泛应用于航空、航天、电子、化工等领域。
在这些领域中，对不锈钢薄片的平面度要求非常高。
因此，准确测量不锈钢薄片的平面度是至关重要的。
本文将介绍一种常用的不锈钢薄片平面度测量方法。
一、测量仪器的准备要测量不锈钢薄片的平面度，首先需要准备一套专业的测量仪器。
这套仪器包括平面度测量仪、支撑架和千分尺。
平面度测量仪是一种高精度的仪器，能够测量不锈钢薄片的平面度。
支撑架用于放置不锈钢薄片，确保其平面度测量的准确性。
千分尺则用于测量不锈钢薄片的厚度。
二、测量步骤1. 将支撑架放在平整的工作台上，确保其稳定性。
2. 将不锈钢薄片放置在支撑架上，确保其与支撑架表面接触充分。
3. 打开平面度测量仪，将其放置在不锈钢薄片上。
4. 按下测量按钮，开始测量不锈钢薄片的平面度。
5. 等待测量仪器完成测量，读取平面度测量结果。
6. 使用千分尺测量不锈钢薄片的厚度，并记录结果。
三、数据分析和判定通过测量仪器获得的平面度测量结果，可以对不锈钢薄片的平面度进行评估和判定。
通常，平面度测量结果以毫米为单位进行表示。
根据不同行业对平面度的要求，可以设定不同的平面度标准。
如果不锈钢薄片的平面度测量结果在标准范围内，可以判定其平面度合格。
如果超出标准范围，则需要进行进一步的处理，以提高不锈钢薄片的平面度。
四、注意事项在进行不锈钢薄片平面度测量时，需要注意以下几点：1. 确保测量仪器的准确性和稳定性。
2. 确保不锈钢薄片与支撑架表面接触充分，避免因接触不良而影响测量结果。
3. 在测量过程中，避免外力干扰，以保持测量的精确性。
4. 定期校准测量仪器，以确保其准确性和可靠性。
结论：不锈钢薄片平面度的准确测量对于保证其质量和性能非常重要。
通过使用专业的测量仪器和正确的测量方法，可以获得准确的平面度测量结果。
根据测量结果，可以对不锈钢薄片的平面度进行评估和判定，并采取相应的措施以提高其平面度。
同时，需要注意测量过程中的细节和注意事项，以确保测量的准确性和可靠性。
镀层厚度检测材料表面的金属和氧化物覆层的厚度测试
镀层厚度检测材料表面的金属和氧化物覆层的厚度测试。
一般检测方法有：1. 金相法2. 库仑法3. X-ray 方法适用范围金相法：采用金相显微镜检测横断面，以测量金属覆盖层、氧化膜层的局部厚度的方法。
一般厚度检测需要大于1um，才能保证测量结果在误差范围之内；厚度越大，误差越小。
库仑法：适合测量单层和多层金属覆盖层厚度阳极溶解库仑法，包括测量多层，如Cu/Ni/Cr以及合金覆盖层和合金化扩散层的厚度。
不仅可以测量平面试样的覆盖层厚度，还可以测量圆柱形和线材的覆盖层厚度，尤其适合测量多层镍镀层的金属及其电位差。
测量镀层的种类为Au、Ag、Zn、Cu、Ni、dNi、Cr。
X-ray 方法：适用于测定电镀及电子线路板等行业需要分析的金属覆盖层厚度。
包括：金(Au)，银(Ag)，锡(Sn)，铜(Cu)，镍(Ni)，铬(Cr)等金属元素厚度。
本测量方法可同时测量三层覆盖层体系，或同时测量三层组分的厚度和成分。
测试原理金相法：利用金相显微镜原理，对镀层厚度进行放大，以便准确的观测及测量。
库仑法：利用适当的电解液阳极溶解精确限定面积的覆盖层，电解池电压的急剧变化表明覆盖层实质上完全溶解，经过所耗的电量计算出覆盖层的厚度。
因阳极溶解的方法不同，被测量覆盖层的厚度所耗的电量也不同。
用恒定电流密度溶解时，可由试验开始到试验终止的时间计算；用非恒定电流密度溶解时，由累积所耗电量计算，累积所耗电量由电量计累计显示。
X-ray 方法：X射线光谱方法测定覆盖层厚度是基于一束强烈而狭窄的多色X射线与基体和覆盖层的相互作用。
此相互作用产生离散波长和能量的二次辐射，这些二次辐射具有构成覆盖层和基体元素特征。
覆盖层单位面积(若密度已知，则为覆盖层线性厚度)和二次辐射强度之间存在一定的关系。
该关系首先由已知单位面积质量的覆盖层校正块校正确定。
若覆盖层材料的密度已知，同时又给出实际的密度，则这样的标准块就能给出覆盖层线性厚度。
样品要求金相法：由于金相法测样品的厚度为局部厚度，对于一些厚度不一致的样品，需要客户指定具体部位。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收稿日期:2001-04-25作者简介:许遵言(1956-),男,高级工程师,1982年毕业于上海科技大学物理系,长期从事无损检测工作,发表论文10余篇。
文章编号: CN31-1508(2002)03-0017-04不锈钢及镍基堆焊层厚度测量
许遵言, 张 俭(上海锅炉厂有限公司, 上海200245)
关键词: 堆焊层;测厚摘 要: 叙述了运用磁性法或超声法对核电和化工容器中不锈钢及镍基堆焊层厚度进行测量的原理、方法及主要影响因素,比较了这两种方法的测量结果。中图分类号: TG455 文献标识码: B
0 前言核电中的压力壳、蒸发器一次侧和稳压器内壁都堆有奥氏体不锈钢或镍基堆焊层,不少化工容器如加氢反应器内壁也堆有奥氏体不锈钢堆焊层,其目的是为了增强容器的抗腐蚀性能。堆焊层的厚度一般为3～14mm,因此在容器制造过程中必须对堆焊层厚度进行控制。常用的堆焊层测厚方法有机械测厚、磁性测厚和超声测厚,而适用于容器制造的主要是磁性测厚和超声测厚,由于这两种方法的原理和手段不同,因而其影响因素也不一样。我们在实际测量中发现有些因素会使误差大大超出仪器原有的范围,甚至使测厚无法进行,所以用不同的方法对不同种类的堆焊层测厚,它们的校正方法或最终结果的评定也应有所不同。
1 方法和原理1.1磁性测厚磁性测厚是利用磁感应原理对磁性基体上的非磁性涂层进行测厚,设备包括测厚仪和探头。探头通过初级激励线圈产生一个磁场,并通过次级线圈探测这个磁场。次级线圈将收到的信号转换成电压,然后输送到检测电路。当
探头接近铁磁性物体时,磁场发生变化,次级线圈的输出电压也随之变化,变化的范围取决于探头极的顶部与磁性物体表面之间的距离,也就是说次级线圈产生的信号和涂层厚度是成比例的。最后,仪器通过校正曲线把信号转换成涂层厚度。校正曲线是储存在测厚仪储存器内的一条反映输入信号与厚度的归一化了的曲线,由于该曲线受基体金属的磁导率、工件曲率以及工件厚度等的影响。因此,在测厚前必须对该曲线进行校正。假定堆焊层厚度为δ,则校正点分别为探头能测定的最小厚度、1/3δ、δ、3δ和无穷大值。校正在试块上进行,试块可采用两种形式:一种是已知厚度并且与工件同材料同堆焊方法的堆焊层试块,另一种是薄片。堆焊层试块的优点是与实际工件较为接近,缺点是由于工件尺寸和材料不同,因而需要制作很多试块。薄片的优点在于只需加工一系列不同厚度的试片,放在工件基体上校正就可适用不同的场合,但其缺点在于薄片与基体存在空隙,如果放置不好会造成测量不准。影响磁性测厚的因素主要有基体金属的磁性与厚度、工件曲率、表面粗糙度、边缘效应、漏磁场、外来杂质、探头的压力和方向等。
第33卷第3期2002年3月 锅 炉 技 术
BOILER TECHNOLOGYVol.33,No.3
Mar.,20021.2超声测厚超声测厚是利用声波在基体和堆焊层结合面上的反射来进行的,由于基体和堆焊层的声阻抗较为接近,因而界面反射波较小,使用单直探头不容易得到该反射波,实际中采用焦点位于界面的双晶直探头,使声束能量集中,提高信噪比,从而得到较大的反射信号。超声测厚的关键是时基线的校正,即使超声探伤仪上的时基线与深度成一定比例。校正可在薄片上进行也可在试块上进行,只要有2个反射点即可。所以,试块可采用平底孔试块或横孔试块,但最好使用如图1所示的阶梯形试块,其优点在于它与实际情况最为接近,并且校验时已排除了熔深的影响。图1 超声测厚校正试块校验的方法是按需要测定的范围,选定2个参考反射面,把它们的深度值按比例设在时基线刻度上,这样可从荧光屏上直接读出堆焊层的深度值。但如果选择不当,在实际测量时,荧光屏上所显示的值与实际会有较大的偏差。这个原因可用声程与深度的关系来解释,我们知道在超声波探伤中往往也是把时基线与深度校正成一定的比例,之所以能这样做是因为在单直探头中声程即深度,而在单斜探头中声程与深度是成线性的,但对双晶直探头则不然,它们的关系比较复杂,图2所示是双晶直探头声程与深度的关系。如果假定焦点位于声束轴线d2处,即探头分隔中心与声束轴线的交点,那么任何偏离焦点的位置,如图中d1和d3就不位于主声束中心,这样深度d与声程S就不成线性关系,从图2可见,声程:
图2 双晶直探头声程与深度的关系 S=[(d+d0)2+l02]1/2(1)式中,d=d1,d2,d3……为测点深度,d0
和l0都是与探头有关的参数。由(1)式可见,双
晶探头中声程与深度的非线性关系在近表面时表现得更加明显。设深度d1时声程为S1,深度d3时声程为S3,校正时按比例把深度d1设在时基线刻度X1处,深度d3设在时基线刻度X3
处,但实际上时基线的读数并不与深度d而是
与声程S成比例的,即S与X有线性关系
S-S1=S3-S1X3-X1(X-X1)(2)而深度d可根据(1)式求出d=(S2-l02)1/2-d0(3)不过在实际中要计算出d值较为困难,因为d0和l0不容易确定,表1是我们在试块上用不同深度的横孔所测得的数值,校正孔的深度为1mm和13mm,校正比例5∶1。表1 试块上不同深度横孔测得数值孔深(mm)实测值(mm)误差32.60.454.40.675.20.898.40.61010.80.2
从表1可见,测量值要小于实际值,越是离开校正点,误差也越大。所以用来校正的两个
18 锅 炉 技 术 第33卷厚度不应与堆焊层名义厚度相差太大,应尽量与之接近。如堆焊层厚度为8mm,那么可选择7mm和9mm作为校正点。线性校正后,再用与堆焊层名义厚度相等的试块进行修正。2 测量结果2.1磁性测厚测厚仪型号:FISCHERSCOPEMAGNA460C;探头:L50双极探头,它的两极间距为50mm,测量范围1～30mm;校正试片:胶木薄片,尺寸70×100mm,厚度分别为1mm、2.89mm、4.17mm和18.1mm。表2所列的是对取自镍基和奥氏体不锈钢堆焊层薄片测量结果,表3是对实际堆焊工件的测量结果。2.2超声测厚设备型号:CTS-22;探头参数:频率f=2.5MHz、晶片尺寸 14mm、焦点(深度)F=10mm。校正试块见图1,校正孔的深度为4mm和6mm,校正线性5∶1。表4是对奥氏体不锈钢和堆焊层工件的测量结果。
表2 镍基和奥氏体不锈钢堆焊层薄片测量结果试片号试片材料试片厚度(mm)
测量值(mm)
123451Ni基33.003.023.023.003.092Ni基65.785.805.795.815.843Ni基109.589.559.479.589.464奥氏体不锈钢101.341.391.361.351.365奥氏体不锈钢201.942.032.081.951.94
表3 实际堆焊工件测量结果工件号堆焊层材料堆焊层厚度(mm)测量值(mm)6.626.206.136.356.531Ni基6.8～7.26.666.126.086.326.506.666.226.066.346.5310.0710.7510.6310.7511.052Ni基10.5～12.510.7810.7610.6510.6011.0510.7610.7410.6010.5910.93
表4 对奥氏体不锈钢堆焊层工件的测量结果工件号堆焊层材料堆焊层厚度(mm)测量值(mm)
1奥氏体不锈钢5.8～6.46.05.45.66.06.66.06.06.66.46.65.66.46.05.25.2
2.3结果分析(1)从表2可见,对Ni基试片测量的结果与实际厚度较为接近,但随着试片厚度的增加,误差也增加,其原因与下面第(3)点所述的相同,可能和试片所取的部位有关。(2)对奥氏体不锈钢试片的测量,其显示值与实际厚度相差很大,从表3可知,最大的可达10倍左右,且无规律可寻,这是由于奥氏体不锈钢堆焊层中含有少量的铁素体,因而带有一定的磁性,而随着磁性的增加,显示值急剧下降。同时,不锈钢堆焊层的磁性不是恒定的,这导致测量误差忽大忽小,相差很大。所以,如果
第3期许遵言,等:不锈钢及镍基堆焊层厚度测量19 要用磁性法对不锈钢堆焊测厚,必须要用与实际工件完全相同的堆焊层试块来校正仪器,但这往往难以做到。因此,一般不推荐用磁性法对奥氏体不锈钢堆焊层进行测厚。(3)从表3可见,用磁性法测出的Ni基堆焊层厚度比实际数值要小,这也可归因于堆焊层的磁性。因为尽管Ni基堆焊层是没有磁性的,但在熔合线附近,由于化学元素和金属结构的变化,磁性会逐步增加,从而使得这部分堆焊层的显示值小于实际值,因此整个堆焊层厚度的显示值也小于实际厚度。(4)超声测厚的结果与实际较为接近,并且既可应用于镍基堆焊层也可应用于奥氏体不锈钢堆焊层,特别适用于筒体、封头等大面积堆焊层的测厚。但超声波测厚也有它的局限性,主要有以下几点:A.密封面堆焊层的厚度不能测量,从探测结果来看,尽管仪器已达到最大探测灵敏度,但还是不能发现界面反射信号。究其原因可能与堆焊层晶粒的生长方向有关,如果声束与晶粒生长方向垂直,则会导致声束的散射、声能的急剧衰减,从而使测量无法进行;B.曲率大的区域,如接管内壁或接管与筒体过渡处堆焊层也不能测量,而这是耦合与反射面形状导致的结果;C.测量用的探头,其晶片尺寸一般应稍大一些,通常为 20mm左右。如果使用小尺寸探头,测厚时界面反射波不易寻找,杂波干扰也很多,有时需反复测几次才能确定,极易造成误差,甚至导致测量失败。
3 结论镍基堆焊层可使用磁性或超声方法测厚,而奥氏体不锈钢堆焊层一般使用超声方法测厚为好。对密封面、曲率大的区域,由于超声测厚不能进行,只能用机械方法来控制堆焊层的厚度。不论是磁性测厚还是超声测厚,试块的制作、仪器校验的条件应尽可能与产品一致,这样才能减少测量误差,真实地反映出堆焊层的厚度。
参考文献:[1]HELMOTFISCHERGMBH+CO,OperatingZnstrnctionsofFISCHERSOOPEMAGNA260/460C[M].1983.[2]超声波探伤,全国锅炉压力容器无损检测人员资格考核委员会编写[M].中国锅炉压力容器安全杂志社,1995.
ThicknessMeasurementforStainlessSteelandNickelBaseBuilt_upLayer
XUZun_yan,ZHANG_Jian
Keywords:builtupweldinglayer;thicknessmeasurementAbstract:Thisarticlepresentsthemeasuringprincipleandmethodsforstainlesssteeland
nickel-basedbuiltuplayerinnuclearpowerequipmentandchemicalvesselbymeansofmag-neticandultrasonicmeasurementandmainfactorsinfluencethemeasurement,andcomparesthemeasuringresultsofthetwomeasuringwaysaswell.