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原文传递小直径薄壁管氢致开裂试验方法与评价方法

专利名称：	小直径薄壁管氢致开裂试验方法与评价方法
摘要：	一种小直径薄壁管氢致开裂试验方法与评价方法，该试验方法包括以下步骤：S1、小直径薄壁沿着长度方向截断成若干根环形管段作为试样原管；S2、试验前测量每个试样原管的几何尺寸，并进行脱脂处理；S3、将试样原管置于试样容器中，将试样原管固定；S4、在试验容器中对试样进行试验处理，记录试样原管试验处理后表面情况；S5、获取金相面；S6、标记每一个裂纹并计算裂纹率。本发明解决了试样难以制作和金相检查面难以制备的问题；明确了小直径薄壁钢管的氢致开裂裂纹认定方法和裂纹尺寸测量方法；将不在标准适用范围内的钢管，参照本发明的试验方法进行试验和裂纹统计，使其适用于现有的标准评价体系。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	合肥通用机械研究院有限公司
发明人：	张强;陈学东;范志超;孔韦海;胡盼;万章;刘燕
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910782844.9
公开号：	CN110455700A
代理机构：	合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	王挺;洪琴
分类号：	G01N17/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N17
申请人地址：	230031安徽省合肥市蜀山区长江西路888号
主权项：	1.小直径薄壁管氢致开裂试验方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、小直径薄壁管经过外壁(101)和内壁(103)处理除去氧化层或锈蚀层，保证小直径薄壁管设定壁厚与表面粗糙度，然后沿着长度方向截断成若干根单位长度的环形管段或沿轴向剖开得到的弧形段作为试样原管； S2、试验前测量每个试样原管的几何尺寸，并进行脱脂处理； S3、将试样原管置于试验容器中，试样原管之间相互间隔不小于设定距离，将试样原管固定； S4、在试验容器中对试样进行氢致开裂腐蚀试验，待试验结束后取出试样原管清洗干燥后拍照，记录试样原管腐蚀后表面情况； S5、获取金相面，当试样原管为母材(11)或直焊缝时，将试样原管按长度方向进行多份等分，等分面作为金相检查面；当试样原管为环形焊缝试样(21)时，将环形焊缝试样(21)在长度方向上进行N等分形成N个焊缝试样(21)子段；每个焊缝试样(21)子段两端面的水平切割后的上表面作为金相检查面，每一个金相检查面到对应焊缝试样(21)子段上表面的距离不同； S6、标记金相检查面上的每一个裂纹(104)。 2.根据权利要求1所述的小直径薄壁管氢致开裂试验方法，其特征在于，在步骤S1中，对外壁(101)的处理方式是通过车床精车后用砂纸打磨或喷砂工艺进行处理，对内壁(103)的处理方式是通过镗、磨、喷砂工艺进行处理。 3.根据权利要求2所述的小直径薄壁管氢致开裂试验方法，其特征在于，为保证氧化层或锈蚀层去除干净，应尽可能多的去除试样表面的材料，所述试样原管的厚度至少为小直径薄壁管厚度的80％，且内外壁最多去除1mm。 4.根据权利要求1所述的小直径薄壁管氢致开裂试验方法，其特征在于，在步骤S4中试验处理的步骤如下： S41、密封容器，向容器中注入高纯氮气； S42、配置试验所需溶液，记录溶液初始pH，而后将溶液置于密封的配液容器内，向配液容器通入高纯氮气除氧； S43、将配液容器中除过氧的试验溶液导入试样容器中，试验溶液量与试样表面积之比至设定范围，导入后，继续对试样容器除氧； S44、向试样容器中通入硫化氢气体，而后采用碘量法测定试样容器中溶液的硫化氢含量，当硫化氢达到饱和时，记录溶液的pH值，而后调小硫化氢流量，保持硫化氢气体为微正压，持续到试验结束，试验结束时记录试样容器中溶液的pH值。 5.根据权利要求1所述的小直径薄壁管氢致开裂试验方法，其特征在于，在步骤S5中，当试样原管为环形焊缝试样(21)时，金相检查面到对应焊缝试样(21)子段上表面的距离分别是M*D/(N+1)，其中M＝1,2,3……N。 6.根据权利要求1所述的小直径薄壁管氢致开裂试验方法，其特征在于，在步骤S6中，记录的金相检查面上的裂纹(104)包括试样原管试验处理后表面鼓包形成的裂纹(104)。 7.根据权利要求1所述的小直径薄壁管氢致开裂试验方法，其特征在于，所述试样原管在每组试验中的数量为3个。 8.根据权利要求5所述的小直径薄壁管氢致开裂试验方法，其特征在于，每根原管的金相检查面数量均为3个。 9.根据权利要求1所述的小直径薄壁管氢致开裂试验方法，其特征在于，在步骤S2中脱脂是通过将试样原管放入到超声清洗机内，所述超声清洗剂内设置有脱脂剂。 10.对权利要求1-9任意一项所述的小直径薄壁管氢致开裂试验方法后获取的数据进行评价的方法，其特征在于，包括以下步骤： S7、设定平行于试样原管中性层(102)的方向为裂纹(104)的长度方向，垂直于试样原管中性层(102)的方向为裂纹(104)的厚度方向，将显微镜对准裂纹(104)所在位置，对于母材或直焊缝试样通过旋转试样原管来转换扫描视场，获得每一个裂纹(104)对应尺寸，不同裂纹(104)所在圆弧的周长统一以中性层(102)的周长作为计算依据； S8、计算单个检查面裂纹率，其计算公式为：其中a表示裂纹(104)的长度，b表示裂纹(104)的厚度，对于母材或直焊缝，L表示试样原管中性层(102)的周长，T表示试样原管壁厚；对于环焊缝试样L表示试样原管检查面212的长度，T表示试样检查面212与钢管单侧壁重叠的宽度。
所属类别：	发明专利