什麼叫材料的力學性能?有哪些主要指標?
材料在一定的溫度條件和外力作用下,抵抗變形和斷裂的能力稱材料的機械性能或力學性能。壓力容器用材料的常規機械性能指標主要包括強度、硬度、塑性和韌性等。
強度。包括屈服強度和抗拉強度。屈服強度是指材料開始塑性變形時,單位麵積上所承受的拉力,它表示材料抵抗塑性變形的能力;抗拉強度是指材料拉斷時,單位麵積所承受的最大拉力。
塑性指標有伸長率,斷麵收縮率、和冷彎角。伸長率是試樣拉斷後的相對伸長量,即拉斷後基準長度內試樣的總伸長量與原始基準長度的比值,用百分率表示,對圓形試樣,按基準長度與圓棒試樣直徑之比為5或10。斷麵收縮率是指試樣-拉斷處橫截麵積的縮減量與原始橫截麵積之比值,用百分率(%)表示。冷彎是指材料或彎曲試樣在彎曲過程中受拉麵不出現不允許的缺陷而應達到的角度,它是材料抵抗彎曲變形的能力。
韌性,韌性是指材料在衝擊力的作用下抵抗破壞的能力。韌性常用衝擊功入&和衝擊韌性值表示。衝擊功是指在衝擊載荷的作用下,試樣折斷時所吸收的功,單位為焦耳。衝擊韌性是指試樣在衝擊載荷的作用下,試樣折斷時單位麵積吸收的功。
鋼材進行力學及工藝性能試驗時,應擇哪個標準取樣?適用範圍如何?
根據鋼材標準的規定,鋼材進行力學及工藝性能試驗時,應按GB2975—82《鋼材力學及土藝性能試驗取樣規定》進行取樣這個樣準適甩於軋製、鍛製、冷拉和擠壓鋼材的拉力、衝擊、彎曲、硬度和頂鍛等試驗的取樣,也可供其他力學及工藝性能試驗取樣時參考。
該標準對鋼材樣坯切取時的技術要求,樣坯切取位置及方向等方麵都作了具體規定,是目前鋼板、鋼管、圓鋼、方鋼、六角鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼扁鋼、鋼帶、盤條等鋼鐵材料進行力學及工藝性能試驗時,截取試樣應遵照執行的具體規定。
對於某些專業用鋼材,例如壓力容器用鍛件,在進行力學及工藝性能試驗時,可按JB755-85《壓力容器鍛件技術條件》中的取樣要求進行取樣。
焊接接頭進行力學性能試驗時,應按哪個標準取樣?具體有什麼規定?
焊接接頭機械性能試驗時,原則上應按GB2649—81《焊接接頭機械性能試驗取樣法》進行取樣。這個標準規定了金屬材料的熔化焊及莊力焊接頭的衝擊、拉伸、彎曲、壓扁、硬度、冷作時效、疲勞等試驗取樣總的原則要求,其中包括試板的製備試板上樣坯的截取方位及技術要求、樣坯數量等並明確規定如有關標準或其他技術條件無明確規定時,各種試驗方法的樣坯(即試板上截取的試樣毛坯)數量為接頭拉伸、焊縫金屬拉伸各不少於2個;接頭衝擊,冷作時效敏感性衝擊均不少於3個;點焊接頭抗剪不少於5個;疲勞不少於6個壓扁不少於1個;接頭各區域硬度測定點不少於3點。
當有關標準或技術條件對焊接試板(模擬產品或構件的製造技術條件而焊製成的試驗板或管接頭稱為試板)有技術要求時應按該標準或技術條件中的要求進行取樣比如焊接工藝評定試板、產品焊接試板、焊接工藝紀律檢查試板及焊工考試試板等。其試板的製作、樣坯截取,樣運數量等都有明確的技術要求,應按此標準或技術條件中的規定進行取樣。
不鏽鋼複合鋼板的性能試驗有哪些主要內容?
根據GB865-87《不鏽鋼複合鋼板標準》的規定複合鋼板應按批取樣做性能檢驗,主要內容有下述幾個方麵:
拉伸試驗。按GB2975-82《鋼材力學及工藝性能試驗取樣規定》及GB6397-86《金屬拉伸試驗試樣》中的要求,取拉伸試樣1個,按GB228-87《金屬拉伸試驗方法》的規定進行拉伸試驗;
冷彎試驗。按GB2975-82標準及GB6396-86《複合鋼板性能試驗方法》標準中的要求製作冷彎試樣2個,並按232-82《金屬彎曲試驗方法》及GB6396-86標準巾的規定進行彎曲試驗;
貼合剪切強度試驗,按GB6396-86標準或GB8165-87標準取貼合剪切強度試樣2個,按GB6296-86標準規定的方法進行貼合剪切強度試驗;
晶間腐蝕試驗。從每批不同的複合鋼板中縱向取兩個試樣按GB4334-84《不鏽鋼耐腐蝕試驗方法》進行試驗;
複層厚度測定。可用超聲、磁性、金相等方法對複層鋼板的厚度進行測定。測定時可在複層鋼板上直接測定,也可采取切取試樣的辦法測定。測定點選在複層鋼板的頭部或尾部等薄弱部位;
衝擊試驗。按GB2975-82標準的規定切取衝擊試樣3個。按GB229-84《金屬夏比(U型缺口)衝擊試驗方法》和682106-80《金屬夏比(V型缺口)衝擊試驗方法標準》的規定進行衝擊試驗;
超聲波探傷檢驗,按GB7734-87《複合鋼板超聲波探傷方法》標準中的規定逐張進行超聲波探傷。
容器現場熱處理後如何檢查熱處理效果?硬度檢查有什麼具體規定?
現場施工的鋼製焊接壓力容器,當需要熱處理時,其熱處理的效果除檢查熱處理規範是否符合要求外,通常采用測定硬度的辦法來驗證熱處理的效果。根據HGJ209—83《中低壓化工設備施工及驗收規範》中的要求;容器現場熱處理後,應進行焊接接頭的硬度檢查檢查數量根據整體熱處理和局部熱處理的不同而不同。
局部熱處理
焊接接頭的局部熱處理欽量,一般由建設單位和施工單位的檢查人員共同確定,但不少於2處,其硬度值應符合整體熱處理的硬度要求。
容器熱處理後,硬度值超過上述規定時,表示熱處理效果不符合要求,應重新進行熱處理,並重新檢查。
為分折焊接接頭熱處理的效果以及焊接工藝的可行性,必要時可在焊縫兩側包括焊縫的熱影響區和母材上進行多處硬度的側定,得出硬度值與距離的曲線。為了測出這種硬度一距離曲線,盡量采用維氏硬度測量硬度。低合金球罐上用維氏硬度計測出的硬度距離曲線。可以看出熱影響區硬度最高,焊縫次之,母材最低。硬度段高值達235。對於母材,由於組織的不均勻性和儀器的誤差等原因,硬度值有一定的分散性。比較熱影響區和母材的硬度值可知該球罐未進行熱處理或熱處理的效果不好時熱影響區的硬度值偏高。應重新進行熱處理,並重新檢查。
除硬度測定外,亦可用金相或複膜金相的方法來檢查微覌組織中足否有不允許的組織。
工業管道現場安裝維修需熱處理時,對硬度測定有什麼要求?
根據GCJ235—82《工業管道工程施工及驗收規範》(金屬管道篇)中的規定對容易產生焊接延遲裂紋的鋼材,焊後應及時進行熱處理。焊接接頭經熱處理後,應進行硬度測定,硬度檢查數量,隨管徑的大小而異,當管外徑大於57mm時,為熱處理焊口總量的20%以上;當管外徑小於或等於57mm時。為熱處理焊口總量的5%以上。每個焊口不少於1處,每處3點(焊縫、熱影響區、母材)。
焊縫及熱影響區的硬度值碳素鋼不應超過母材的120%;合金鋼不應超過母材的125%。
熱處理後,當硬度值超過規定時,應重新進行熱處理,並仍需作硬度測定。
SDJ51-82《電力建設施工及驗收技術規範》《火力發電廠焊接篇》中也規定耐熱鋼接頭焊後應進行熱處理。熱處理後應測定硬度。對於直徑小於194mm的合金鋼管子,檢查數量為熱處理焊口總量的5%;直徑大於等於194mm的合金鋼管子,熱處理的焊口要100%的進行硬度測定。測定方法可參照GBJ235—82標準的規定。
對鍋爐受熱麵管子焊絕的強度,其合格標準為:
含鉻量
含鉻量≥2%,HB≤300