電力建設金相檢驗導則

電力建設金相檢驗導則

主編部門:水利電力部電力建設研究所

浙江省電力試驗研究所

批準部門：水利電力部基本建設司

實行日期:一九八五年十月一日

水利電力部基本建設司

關于頒發(fā)《電力建設金相檢驗導則》的通知

（84）電基火字第146號

為了滿足當前電力建設金相檢驗工作的需要，切實貫徹部頒《火力發(fā)電廠金屬技

術監(jiān)督規(guī)程SD107—83》和《電力建設施工及驗收技術規(guī)范（火力發(fā)電廠焊接

篇）SDJ51-82》對金屬工作的有關規(guī)定，我司組織編制了《電力建設金相檢驗導

則》，現(xiàn)頒發(fā)執(zhí)行。各單位在執(zhí)行過程中若發(fā)現(xiàn)問題，請函告我部電力建設研究所。

本導則自1985年10月1日起實行。

一九八四年十一月十四日

第一章總則

第1.0.1條為了從火力發(fā)電廠建設施工入手，把好金屬材料質(zhì)量關，確?；鹆Πl(fā)

電廠金屬技術監(jiān)督范圍內(nèi)各種管道和部件及其焊接接頭的安全運行，特制訂《電力

建設金相檢驗導則》（以下簡稱導則）。

第1.0.2條本導則適用于水利電力系統(tǒng)火力發(fā)電廠設備中高溫管道和部件、承壓

管道和部件、以及它們的焊接接頭金相檢驗工作。

第1.0.3條高溫管道和部件、承壓管道和部件等的檢驗范圍和數(shù)量應符合《火力

發(fā)電廠金屬技術監(jiān)督規(guī)程SD107—83》的有關規(guī)定。

第1.0.4條焊接接頭的檢驗范圍和數(shù)量應符合《電力建設施工及驗收技術規(guī)范（火

力發(fā)電廠焊接篇）SDJ51—82》的有關規(guī)定。

第1.0.5條檢驗工作必須遵守《電力建設安全工作規(guī)程（熱機安裝篇）SDJ62—82》

的有關規(guī)定。

第二章對金相檢驗人員的要求

第2.0.1條金相檢驗人員包括金相檢驗技術人員和金相檢驗工。在金相檢驗工作

中，金相檢驗人員均應對相應的工作職責范圍內(nèi)工作負責。

第2.0.2條對金相檢驗技術人員的要求：

一、根據(jù)工程情況，全面掌握金相檢驗工作項目和工作量，制訂工作計劃和擬定

技術措施。

二、參加并指導工程中金相檢驗工作，對檢驗質(zhì)量負責。

三、對金相檢驗工進行必要的理論輔導、實際操作技術的培訓和考核，總結交流

新的試驗方法，以提高金相檢驗分析技術與技巧。

四、對首次遇到的鋼種進行必要的分析和試驗。

五、及時編審試驗報告，做好整理歸檔工作。

第2.0.3條對金相檢驗工的要求：

一、檢驗工需經(jīng)專業(yè)理論知識和實際操作技能的培訓I,考核合格后方能擔任相應

的金相檢驗工作和編寫試驗報告。

二、檢驗工應了解被檢件的材質(zhì)、焊接工藝和熱處理等情況。

三、根據(jù)工作項目中所確定的被檢部位進行檢驗。做到檢驗及時，操作無誤，結

論準確。

第2.0.4條在金相檢驗工作中需接觸強酸、劇毒藥品、有毒氣體，如硝酸、鹽酸、

王水、氫氟酸、三氧化二倍、乙二胺等，故應加強勞動保護。

第三章檢驗前的準備

第3.0.1條了解被檢件材料的鋼號、規(guī)格、熱處理狀態(tài)、焊接部位及焊接工藝等,

明確試驗目的。

第3.0.2條對工程中首次遇到的鋼種，必要時可進行熱處理工藝性能試驗和金相

組織評定分析。

第3.0.3條主蒸汽管道、高溫再熱蒸汽管道直管段最好截取鑲嵌試樣，試樣編號

必須與安裝時管道布置編號相對應。

第3.0.4條對需焊后熱處理的焊接接頭，應在熱處理后進行檢驗。焊接接頭試樣

的截取，應根據(jù)《電力建設施工及驗收技術規(guī)范（火力發(fā)電廠焊接篇）SDJ51—82》

中的有關規(guī)定進行。

第3.0.5條檢驗前，應根據(jù)檢驗目的、被檢材料及試驗條件，確定試驗方案。對

外界一些影響試驗結果的因素，采取相應的措施，以保證分析的準確性。

第四章宏觀檢驗

第一節(jié)通則

第4.1.1條宏觀檢驗的目的在于檢查管道和部件及其焊接接頭的宏觀缺陷。

第4.1.2條宏觀檢驗用肉眼或10倍以下的放大鏡觀察被檢件。宏觀金相檢驗常用

酸浸試驗。

第二節(jié)酸浸試驗

第4.2.1條酸浸試驗可采用熱酸浸蝕或冷酸浸蝕。

第4.2.2條根據(jù)檢驗目的，確定試樣截取的部位、檢查面及數(shù)量。焊接接頭的試樣

應包括焊縫、熱影響區(qū)和母材。

第4.2.3條試樣的截取可采用手鋸、砂輪切割、機械加工或氣割等方法。

第4.2.4條試樣被檢面的光潔度應根據(jù)檢驗目的及要求，選擇相應的機械加工方

法，必要時可用不同粒度的粗、細砂紙逐級進行磨制。一般磨到500號水砂紙或01

號金相砂紙即可。

第4.2.5條酸浸前，試樣被檢面須無傷痕及局部凹陷，表面不應有油污存在，必

要時可用汽油、酒精、苯清洗。

第4.2.6條根據(jù)被檢件的化學成分及檢驗目的，確定浸蝕液的成分、浸蝕溫度和

浸蝕時間，以能準確顯示缺陷為準（常用浸蝕液見附錄二）。

第4.2.7條酸浸液應盛于耐酸器皿中，酸浸試驗宜在通風櫥內(nèi)進行。

第4.2.8條試樣放入酸浸液時，被檢面應不與器皿或其他試樣接觸，井應全部浸

入酸浸液中，以保證浸蝕均勻。浸蝕液可連續(xù)使用，但其成分必須能保證試驗結果

可靠。

第4.2.9條酸浸完畢后，即可用耐酸鐵鉗或戴耐酸膠皮手套（冷浸時）將試樣自浸

蝕液中取出，并立即在流動的水中（熱水或冷水）沖洗，同時用毛刷將試樣表面上的

腐蝕產(chǎn)物洗刷掉。但注意不要沾污、劃傷或用手觸摸被檢面。刷洗后還可采用

2%NaOH或3%?5%Na2c。3溶液沖洗，最后吹干。

第4.2.10條試樣酸浸后，如發(fā)現(xiàn)表面因刷洗不凈而存有水跡或其他沾污物時，可

再放入浸蝕液中略加浸蝕，重新刷洗吹干；若發(fā)現(xiàn)浸蝕過淺時，可繼續(xù)浸蝕至合

乎要求為止；若發(fā)現(xiàn)浸蝕過深，須將試樣被檢面除去至少1mm,再按上述操作方

法重新進行磨制和浸蝕。

第4.2.11條酸浸后的試樣應及時檢查或拍照，若需暫時放置，則應置于干燥器中，

但保存時間不宜過久；若需保存較長時間，可在被檢面上涂油或透明漆，以防生銹，

而后放入干燥器中保存。

第4.2.12條酸浸試樣的質(zhì)量評定應按有關標準和技術條件的規(guī)定進行。檢查時如

發(fā)現(xiàn)折疊、裂紋、氣孔和未焊透等缺陷，可繪制簡圖或攝影記錄，拍照時應注明

放大倍數(shù)并測定缺陷的尺寸與位置，以便評定被檢件的質(zhì)量。

第4.2.13條為保證安全，操作人員工作時必須穿好工作服或橡皮圍裙，戴好眼鏡、

口罩、膠皮手套等。

第五章微觀檢驗

第一節(jié)通則

第5.1.1條微觀金相檢驗的R的在于分析金屬材料的顯微組織形態(tài)、分布和晶粒大

小等，判斷和確定金屬材料的質(zhì)量。

第5.1.2條試樣的制備是微觀檢驗的重要步驟。試樣制備不好將導致組織失真，

影響分析評判工作，故應認真對待。

第5.1.3條在現(xiàn)場，可用攜帶式大型工件金相檢查儀進行檢驗或采用復型技術；

在試驗室，可采用光學顯微鏡進行檢驗。若有條件，還可用電子顯微鏡進行檢驗。

第二節(jié)試樣的截取

第5.2.1條試樣截取的方向、部位和數(shù)量，應根據(jù)檢驗目的而定。既要有代表性,

又要能表征被檢材料的特征。

圖5.2.4截取三角試塊示意圖

圖5.2.4截取三角試塊示意圖

1一三角試塊；2—管道,3—管壁，

4一焊接坡口

1一三角試塊；2—管道；3—管壁；4—焊接坡口

第5.2.2條試樣的截取應避免因金屬材料受熱或變形而使試樣組織發(fā)生變化。采用

氣割方法截取的試樣，必須把全部熱影響區(qū)清除。

第5.2.3條被檢部位的選擇：

一、對鍛、軋及經(jīng)過冷變形的材料，為鑒別非金屬夾雜物的類型、級別以及帶狀

組織的級別，一般應截取由表面至中心的縱向試樣；為鑒別試件外壁至內(nèi)壁的組織

變化、夾雜物在截面上的分布情況、脫碳層和表面淬火層的深度等，一般應截取橫

向試樣。

二、焊接接頭試樣的截取見第3.0.4條和第4.2.2條。

三、對于損壞件，既要包括破損的主要部位，又要包括未損壞部位，以便比較。

第5.2.4條對于主蒸汽、再熱蒸汽的直管段，截取試樣時，可在管端待焊接部位

開坡口前，用手鋸截取小三角試塊，其大小一般可沿管道圓周寬度及沿管壁厚度方

向各取1?1.5cm左右（如圖5.2.4所示）。

第三節(jié)試樣的鑲嵌

第5.3.1條試樣尺寸過小或需檢查試樣邊緣的情況口寸，可采用鑲嵌的方法。

第5.3.2條試樣的鑲嵌可采用機械鑲嵌法、熱壓鑲嵌法、冷凝鑲嵌法。究竟采用

哪種方法，可視具體情況和條件而定。

第5.3.3條機械鑲嵌法：將試樣鑲入鋼圈或鋼夾內(nèi)，并用螺釘固定后進行磨制和

拋光。鋼圈或鋼夾的硬度應接近于試樣的硬度。安裝試樣時，必須使試樣與夾具緊

密接觸。

第5.3.4條熱壓鑲嵌法：鑲嵌必須在鑲嵌機上進行，可用電木粉、透明電木粉或

其他塑料粉作為鑲嵌劑。按有關操作步驟及鑲嵌劑的特性施加一定的壓力，加熱至

一定的溫度，并保持一定的時間。所加熱的溫度不得改變試樣的原始組織。對溫度

和壓力敏感的材料，不能采用熱壓鑲嵌法。

第5.3.5條冷凝鑲嵌法：此法系在室溫下進行，可用牙托粉或環(huán)氧樹脂作粘結劑，

牙托水或乙二胺作固化劑，兩者以適當?shù)谋壤旌蠑嚢韬?，注入放有試樣的托?/p>

中，讓其自然硬化。

第四節(jié)試樣的磨制

第5.4.1條截取后的試樣，先在粗砂輪上磨平，需觀察邊緣的試樣要保持完整的

邊緣；不觀察邊緣的試樣應將其棱角、尖角、毛邊等磨掉，以免在下道工序進行時

將砂紙或拋光布劃破。待磨痕均勻一致后，即移至細砂輪上磨制。

第5.4.2條磨平試樣時，用力應均勻且壓力不宜過大，并隨時用水冷卻，以保證試

樣的組織不因受熱而發(fā)生變化。對較軟的金屬試樣，可用平鍵刀輕輕錘平，不允

許在砂輪機上磨平，以避免試樣產(chǎn)生塑性變形。

第5.4.3條試樣經(jīng)砂輪磨好、洗凈、吹干后，隨即依次在由粗到細的各號砂紙上

磨制。常用的方法是手工研磨和機械研磨。如無特殊要求，一般磨到04號金相砂

紙即可。當采用電解或化學拋光時，試樣經(jīng)500號水砂紙或01?02號金相砂紙磨制

后就可進行拋光。

第5.4.4條磨制試樣時，每換一次砂紙，試樣宜轉(zhuǎn)90°角，使新磨痕與舊磨痕成

垂直方向，直至舊磨痕完全消失，新磨痕均勻一致時為止。每調(diào)換一張砂紙時，

須將砂紙輕輕抖動，并將試樣洗凈。機械磨光時，要洗凈磨盤，以免將粗砂粒帶

到細砂紙上，造成較深的磨痕。

第5.4.5條磨制試樣時，被檢面須與砂紙相互平行，手握試樣務求平穩(wěn)，用力均

勻，壓力適中，在每張砂紙上磨制的時間不宜過長。

第5.4.6條手工研磨法：將砂紙或砂布平鋪在玻璃板或平的金屬板上，使試樣與

砂紙面完全接觸，并以均勻的壓力向前推進。回程時將試樣提起。切忌將試樣在砂

紙上來回磨制。對于需檢查夾雜物、石墨等的試樣用力要輕，且新磨痕最好與上道

磨痕保持30°?50°的夾角，以免把夾雜物磨掉。

第5.4.7條機械研磨法：將不同粒度的砂紙(水砂紙或金相砂紙)分別置于預磨機

的磨盤匕依次研磨。磨制時試樣應在磨盤中心和外緣之間緩緩推動。為保證磨

光質(zhì)量，可用特制的水砂紙，并在磨制過程中不斷用水冷卻，避免試樣發(fā)熱，并沖

刷掉金屬和磨料粉屑。

第5.4.8條試樣經(jīng)磨制后即可進行拋光。拋光的方法分為機械拋光、電解拋光和

化學拋光。三種方法可單獨使用，也可綜合使用，如化學機械拋光、電解機械拋光

等。采用綜合拋光法往往比單獨使用一種方法效果更好。

第5.4.9條機械拋光法：此法是用磨料、拋光織物與磨面的切削作用，把試樣磨

面拋成近似光滑鏡面。

-、磨料：粗拋光可用碳化硅(SiC)、氧化鋁(AI2O3)、金剛砂研磨膏，磨料粒度

為M30?M16(35?15〃m)。精拋光可用氧化倍(。2。3)、氧化鋁(AI2O3)、氧化鎂

(MgO)、金剛砂研磨膏，磨料粒度為M14?M5(15?5〃m)。粉狀磨料使用前需經(jīng)

水選，用其懸浮液。

二、拋光織物：粗拋光時用細帆布、華達呢、毛呢等；精拋光時用絲絨等。拋光

織物使用前要沸煮，使用后要洗凈晾干。

三、操作方法：

1.經(jīng)過細磨的試樣，用清水洗凈后移至裝有呢、絨等織物的拋光盤上。拋光時，試

樣平穩(wěn)放在旋轉(zhuǎn)的拋光盤上，并均勻地滴灑拋光懸浮液，拋光到試樣磨面的磨痕完

全去除而表面象鏡面時為止。

2.拋光時，用力要適度，拋光織物的濕度要適中，一般以將試樣從拋光盤上取下

觀察時，表面水膜在兩、三秒鐘內(nèi)能完全蒸發(fā)為宜。試樣的轉(zhuǎn)動方向應與拋光盤的

轉(zhuǎn)動方向相反。拋光時間不宜過長，避免磨面產(chǎn)生凹坑、夾雜物脫落等。對于較軟

的材料，以低速拋光為宜。

3.拋光完畢即用水沖洗，并用脫脂棉浸取或滴管吸取無水酒精泗洗，最后用熱風

吹干，使試樣表面不致有水跡或污物殘留。

4.拋光時，若發(fā)現(xiàn)試樣表面有較粗的磨痕不易去掉，或經(jīng)拋光后發(fā)現(xiàn)有凹坑等情

形而影響試驗結果時，應重新磨制并拋光。

第5.4.10條電解拋光法：此法系利用電化學溶解原理平整試樣表面，使之光潔無

痕。其優(yōu)點是無擾亂層，拋光速度快，省時間，尤其適用于軟金屬及易變形金屬。

但對不同的材料要摸索可行的具體規(guī)范，對夾雜物多或有偏析的材料易產(chǎn)生局部

強烈腐蝕，形成凹坑，故使用時應注意。具體操作過程及規(guī)范選擇可查閱有關資料

（常用的電解拋光液見附錄三）。

第5.4.11條化學拋光法：此法是將試樣浸在一定成分的化學試劑中，靠化學試劑

對試樣表面不均勻部分的溶解而得到光亮的拋光表面。其特點類似于電解拋光法

（常用的化學拋光液見附錄四）。

第5.4.12條現(xiàn)場檢驗中，當被檢部位不允許截取試樣時，可按下列步驟進行：

一、先用鏗刀或手提砂輪機進行打磨，將金屬表面的氧化皮去除，至露出金屬光

澤為止；對焊接接頭，則須去除加強層高度，然后進行磨制。

二、試樣的磨制可用以下兩種方法進行：

第一種方法：將各號砂紙依次緊貼錘刀面，用手握緊，單向研磨。

第二種方法：事先加工專用夾持砂紙的夾具，形狀和尺寸可參照圖5.4.12。將各

號砂紙裁成3cm左右寬的條帶，依次裝在夾具的窄縫里。磨制時，將夾具裝在手槍

式電鉆上，然后進行研磨。

圖5412夾持砂紙的專用夾具示意圖

圖5.4.12夾持砂紙的專用夾具示意圖

三、試樣的拋光可根據(jù)具體情況采用電解拋光或機械拋光。當選用機械拋光時，

可按本條第二款進行，將砂紙換成拋光織物并蘸取拋光液進行拋光。

第五節(jié)試樣的浸蝕

第5.5.1條經(jīng)精拋并經(jīng)顯微鏡檢查合格的試樣，即可浸入盛于玻璃皿中的浸蝕劑

中進行浸蝕，操作時試樣需不斷輕微地晃動，但拋光面不得與器機底面接觸。也可

用蘸有浸蝕劑的棉球輕輕擦拭或用吸管滴蝕試樣拋光表面。所用浸蝕劑不可放置

過久，應保持清潔新鮮（常用浸蝕劑見附錄二）。

第5.5.2條浸蝕時間視金屬材料的性質(zhì)、浸蝕液的濃度、溫度、檢驗FI的及顯微

檢驗的放大倍數(shù)而定，以能在顯微鏡下清晰顯示金屬組織的細節(jié)為宜。不宜用過度

的浸蝕來增加組織的襯度。高倍觀察時，浸蝕程度比低倍觀察時略淺一些。

第553條浸蝕完畢后，立即取出，并迅速用水沖洗。然后再用無水酒精灑洗，

熱風吹干。

第5.5.4條經(jīng)過浸蝕后，若發(fā)現(xiàn)試樣浸蝕面有金屬擾亂現(xiàn)象，原組織不能顯示時，

可重新輕拋后再行浸蝕。一般重復數(shù)次，擾亂層即可除去。當擾亂現(xiàn)象過于嚴重

或用此法不能全部消除時，則試樣須重新磨制。

第5.5.5條若浸蝕程度不足時、視具體情況可繼續(xù)進行浸蝕，或重新拋光后再行

浸蝕。若浸蝕過度時，一般可重新拋光后再行浸蝕。當浸蝕過度嚴重時，則須用砂

紙重新磨制，并經(jīng)拋光后再行浸蝕。

第5.5.6條浸蝕好的試樣應保持清潔，浸蝕面不能用手觸摸，不得與其他物件碰

撞，并立即觀察拍照。若需暫時擱置，試樣應放入干燥器內(nèi)，防止沾污、氧化。

第5.5.7條制備好的試樣應無磨痕、凹坑、麻點、水跡等；無假象；夾雜物不脫

落；組織清晰、有代表性。

第六節(jié)復型金相法

第5.6.1條復型金相法常用于現(xiàn)場的非破壞檢驗。當工件處于振動或部位窄小時，

可用復型金相法。制取的復型易長期保存，且能在試驗室用顯微鏡進行觀察分析

和拍照。用大工件金相檢查儀與復型金相法配合使用效果更好。

第5.6.2條被檢部位表面試樣的制備按第541條?第5.5.7條的有關內(nèi)容進行。

第5.6.3條復型材料可用1?2mm厚的有機玻璃片，也可用醋酸纖維或硝酸纖維薄

膜（AC紙）。有機溶劑可用氯仿、丙酮、醋酸乙脂等。

第5.6.4條先將薄膜按所需大小截成小塊。操作時，在已制備好的試樣表面上滴

加適量的有機溶劑，并迅速覆蓋有機玻璃片或薄膜，用手指或膠皮輕輕壓緊，使其

間的氣泡逸出。待其充分干燥后，即可取下，進行觀察、拍照。

第5.6.5條為了增加組織襯度，被檢表面浸蝕可略深一些，或在有機溶劑中加入

適量著色劑。

第七節(jié)金相顯微鏡的使用與維護

第5.7.1條金相顯微鏡是用于鑒別和分析各種金屬材料顯微組織及缺陷的精密貴

重儀器，不得任意拆卸，操作者應熟悉和掌握儀器的結構和性能。

第5.7.2條顯微鏡應安放在溫度20℃左右，相對濕度小于60%,無陽光暴曬，無

灰塵，無揮發(fā)性、腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，并置于穩(wěn)固的桌面或基座上，以減少振動。

第5.7.3條使用顯微鏡應注意以下幾點：

一、觀察試樣前，試樣須洗凈吹干，手亦應清潔干凈，防止水滴沾污鏡頭。

二、取用鏡頭時，應特別小心，手指不得觸摸透鏡表面，輕拿輕放，不得碰撞,

用畢放回原處。

三、觀察時，當物鏡與試樣表面接近時，應用微調(diào)旋鈕調(diào)節(jié)，以避免物鏡鏡頭與

試樣表面接觸。

四、使用油鏡頭時，所用的折光油應符合標準，油量不宜過多或過少，用畢即以

二甲苯（禁止用酒精）將鏡頭擦拭干凈，待干燥后放回原處。

五、鏡頭應保存在專用的干燥器內(nèi)，并經(jīng)常檢查有無霉斑。

六、若鏡頭表面有灰塵時，可用洗耳球吹去，或用脫脂細軟毛筆拂拭干凈。

七、若鏡頭表面有油污時，可用擦鏡頭紙蘸取少許清潔劑（光學鏡頭防霉去污清

潔劑）、二甲苯或乙醛輕輕擦拭干凈。

八、使用完畢后，應用防塵罩將顯微鏡罩住。

第八節(jié)微觀檢驗

第5.8.1條微觀檢驗包括浸蝕前的檢驗及浸蝕后的檢驗。浸蝕前主要檢查試樣有

無裂紋、非金屬夾雜物及制樣過程中所引起的缺陷；浸蝕后主要檢驗試樣的顯微組

織。

第5.8.2條觀察時，一般先用顯微鏡的75?100倍觀察低倍組織全貌。需觀察細微

組織時，再選用適宜的高倍率。

第5.8.3條管道和部件的微觀檢驗：

一、鑒別材料中非金屬夾雜物、顯微裂紋的類型，觀察其形態(tài)和分布，測量其數(shù)

量和大小。

二、鑒別被檢件顯微組織的組成，各種組織的形貌、分布和數(shù)量。對晶粒度、帶

狀組織、非金屬夾雜物、魏氏組織、球化組織、脫碳層等作出評定。

三、鑒別組織特征，判定熱處理工藝狀態(tài)，必要時為重新制定熱處理工藝提供依

據(jù)。

第5.8.4條焊接接頭的微觀檢驗：

一、了解和掌握金屬材料在焊接過程中組織變化的規(guī)律，為制定合理的焊接和熱

處理工藝提供依據(jù)。

二、鑒別焊接接頭各區(qū)域的組織特征及焊接缺陷等。

第5.8.5條焊縫組織的分析：

一、焊縫組織具有聯(lián)生結晶和長大的特點，常見的焊縫組織有柱狀晶、樹枝晶、

等軸晶等。同樣成分的焊縫，由于結晶組織形態(tài)不同，性能差別很大。

二、多層焊時，由于后面的焊層對前面的焊層進行了再加熱而發(fā)生相變重結晶，

導致焊縫區(qū)各部位組織形態(tài)的差異。

三、焊接過程是連續(xù)快速冷卻的過程，超過一定的冷卻速度后，會得到非平衡組

織——貝氏體和馬氏體。

第5.8.6條熱影響區(qū)組織的分析：

一、焊接接頭熱影響區(qū)主要分為：局部熔化區(qū)、過熱區(qū)（粗晶區(qū)）、正火或重結晶

區(qū)（細晶區(qū)）、不完全正火或不完全重結晶區(qū)。各區(qū)域的組織形態(tài)和特征取決于焊接

熱循環(huán)峰值溫度、加熱速度、高溫停留時間和隨后的冷卻速度。部分熔化區(qū)和過熱

區(qū)是組織和性能變化最大的區(qū)域，為焊接接頭金相檢驗的分析重點。

二、部分熔化區(qū)：此區(qū)較窄，鄰接熔合線，由于嚴重過熱，晶粒大，化學成分不

均勻性嚴重，導致性能惡化，是焊接接頭中最薄弱的區(qū)域。

三、過熱區(qū)：此區(qū)的明顯特點是晶粒最粗大，其組織形貌與部分熔化區(qū)基本相同，

是再熱裂紋的敏感區(qū)。

四、重結晶區(qū)：此區(qū)域晶粒細小而均勻，是焊接接頭中組織和常溫機械性能最好

的區(qū)域。

五、不完全重結晶區(qū)：此區(qū)位于A1?A3溫度區(qū)間，具有部分鐵素體溶解到奧氏

體中去的特點，冷卻時奧氏體發(fā)生分解，而原來未轉(zhuǎn)變的鐵素體仍保留下來。對某

些低合金鋼，由于這部分奧氏體中碳和合金元素含量較高，快速冷卻后可能轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

高碳%氏體，得到馬氏體和鐵素體的混合組織。這種組織性能不好。

第5.8.7條基體組織的分析：

一、分析內(nèi)容見第5.8.3條。

二、對異種鋼焊接接頭，焊縫兩側的母材及熱影響區(qū)均須檢驗。

第5.8.8條焊接接頭裂紋的分析：焊接過程中由于冶金和力學因素的共同作用，

焊接接頭各個部位在不同的溫度區(qū)間，不同時間和條件下，可能產(chǎn)生各種類型的焊

接裂紋。

一、通過觀察裂紋的源點、形態(tài)和擴展特征，確定裂紋的類型，分析裂紋產(chǎn)生的

原因。

二、常見裂紋的部位、分類如圖588所示。

圖5.8.8焊接接頭常見裂紋的分布、形態(tài)示意圖

c

圖5.8.8焊接接頭常見裂紋的分布、形態(tài)示意圖

。一縱向裂紋，》一橫向裂紋，c一星形裂紋?1—焊縫中的縱向裂紋?2—焊縫中的橫向裂紋.

3一根部裂紋，4一焊趾裂紋，5—餌道下裂紋,6一弧坑裂紋

a一縱向裂紋；。一橫向裂紋；L星形裂紋；

1一焊縫中的縱向裂紋；2—焊縫中的橫向裂紋；3—根部裂紋；

4一焊趾裂紋；5—焊道下裂紋；6—弧坑裂紋

三、根據(jù)形成裂紋的溫度范圍可分為熱裂紋和冷裂紋。熱裂紋有以下類型：結晶

裂紋、液化裂紋、高溫低塑性裂紋及再熱裂紋。常見的冷裂紋有氫致延遲裂紋。

1.結晶裂紋：焊接熔池凝固結晶時，在液相與固相并存的溫度區(qū)間，由于結晶偏

析和收縮應力應變的作用，焊縫金屬沿一次結晶晶界形成的裂紋。此類裂紋只發(fā)生

在焊縫中（包括弧坑）。

2.液化裂紋：焊接過程中，在焊接熱循環(huán)峰值溫度作用下，在多層焊縫的層間金

屬與母材近縫區(qū)金屬中，由于晶間金屬受熱重新熔化，在一定的收縮應力作用下，

沿奧氏體晶界開裂的現(xiàn)象。有的文獻稱為“熱撕裂”。

3.高溫低塑性裂紋：在液相結晶完成以后，焊接接頭金屬從材料的塑性恢復溫度

開始冷卻，對于某些材料，當冷卻到一定的溫度范圍時，由于應變速率和某些冶金

因素的相互作用，引起塑性下降，導致焊接接頭金屬沿晶界開裂。一般發(fā)生在比液

化裂紋的部位距熔合線更遠一些的熱影響區(qū)。

4.再熱裂紋：焊接后，在消除殘余應力熱處理或不經(jīng)任何熱處理的焊件，處于一

定溫度下服役的過程中，在一定條件下產(chǎn)生的沿奧氏體晶界發(fā)展的裂紋。

5.延遲裂紋：焊接接頭中，由于塑性儲備、應力狀態(tài)以及焊縫金屬中氫含量的綜

合作用，在焊接以號經(jīng)過幾秒到數(shù)月之久孕育期而產(chǎn)生的冷裂紋，具有穿品或穿品

與沿晶混合的特征。

第九節(jié)金相攝影

第5.9.1條金相攝影可分為宏觀攝影和微觀攝影。宏觀攝影放大倍數(shù)一般為1?10

倍，微觀攝影放大倍數(shù)一般為100?1000倍。

第592條宏觀攝影是指拍攝被檢件的形貌或局部宏觀細節(jié)，要求主題鮮明、輪

廓清晰、富有立體感、沒有多余的陰影等。底片的質(zhì)量主要與攝影視場和背景的選

擇、燈光配置、曝光條件、暗室處理等因素有關。若拍攝物為斷口，由于表面凹凸

不平，對焦時宜將光圈開大，對準細節(jié)。拍攝時，縮小光圈以增大景深，其效果更

好。

第5.9.3條微觀攝影：

一、微觀攝影是用以拍攝被檢件中顯微組織和缺陷的特征。要求主題有代表性或

典型性，逼真、清晰。

二、鏡頭的選擇視所需放大倍數(shù)而定，?般為充分利用顯微鏡物鏡的分辨率，總

放大倍數(shù)不應大于物鏡數(shù)值孔徑（N?A）的10。0倍。盡可能選用較小倍數(shù)的攝影鏡

頭和較大長度的暗箱，使影像能得到較好的平坦度。

三、照相使用的光源需調(diào)整適宜，所發(fā)出的光線需穩(wěn)定和有足夠的強度。拍攝時

應調(diào)節(jié)光源與聚光鏡的位置，使光束恰好能射入垂直照明器入口中心，使所得到的

影像亮度強弱均勻一致。

四、根據(jù)檢驗目的和物鏡的種類選擇合適的濾光片。若物鏡為消色差鏡頭時，用

黃綠色濾光片；若為全消色差物鏡時，則用黃、綠、藍色濾光片均可。

五、在低倍率（小于100倍）情況下，可用顯微鏡的三棱鏡反射，以增加影像的亮

度及襯度；高倍率時宜用平面反射鏡，以增加分辨率。

六、顯微鏡的孔徑光闌需調(diào)節(jié)至適當大小，使觀察到的影像最清晰。視場光闌的

調(diào)節(jié)，以使影像的光亮范圍能在底片范圍內(nèi)得到最佳的影像襯度為宜。

七、底片的曝光時間依試樣情況（金屬材料的種類及浸蝕與否）、底片性質(zhì)和光亮

強弱等因素而定。必要時可用分段曝光法先進行試驗。曝光時操作人員切勿靠在顯

微鏡工作臺上，嚴禁在附近走動及有其他振動。

第5.9.4條現(xiàn)場攝影時，盡可能增強照明亮度，縮短曝光時間，避免因振動使底

片影像模糊。

第5.9.5條暗室處理：

一、底片顯影一般應在全黑下進行，但可用深綠色安全燈作短時觀察。顯影液的

溫度及顯影時間應按底片說明書的規(guī)定進行。?般顯影液溫度在20℃左右。操作

時可先將底片用清水潤濕，再投入顯影液，顯影完畢即移入清水或停影液（1.5%的

醋酸水溶液）中停影，然后放入定影液。定影時間一般約為20?3（）min。定影后的底

片用流動清水沖洗，沖洗時間不少于30min,隨后放在無塵的室內(nèi)晾干。底片在顯

影和定影過程中均須使藥膜面向上，并使之完全浸入溶液中，及時晃動，忌用手指

或夾子觸摸底片攝影部位。

二、印相應視底片情況，選擇適當?shù)南嗉?、曝光時間及燈光強度（可使用自動曝

光定時器和電壓調(diào)節(jié)器進行調(diào)節(jié)）。曝光時間應以使底片上較暗部分的細微影像線

條能夠清晰地顯出為宜。顯影后的相紙可在清水或停影液中停影，然后將相紙浸入

定影液進行定影。定影時間一般約為15?30min。定影后的相片應在流動的清水中

漂洗，漂洗時間視相片數(shù)量及水流大小而定。漂洗后，將相片烘干上光。

第六章金相檢驗質(zhì)量標準

第6.0.1條管道、部件等的表面均不允許有裂紋、折疊和明顯的劃痕等缺陷，

經(jīng)發(fā)現(xiàn)，必須消除。

第6.0.2條非金屬夾雜物可根據(jù)《鋼中非金屬夾雜物顯微評定法YB25—77》進行

評定。

第6.0.3條顯微組織晶粒度可根據(jù)《鋼的晶粒度測定法YB27-77》進行評定。

第6.0.4條帶狀組織、魏氏組織及游離滲碳體等可參考《鋼的顯微組織評定法

YB31—64》進行評定。

第6.0.5條脫碳層可參考《鋼的脫碳層厚度顯微測定法GB224-78或YB24—59》

進行測定。

第6.0.6條球化級標準可參考《12CrlMoV鋼球化級別標準（草案）》、《15CrMo鋼

珠光體球化參考級別》和《20號碳鋼珠光體球化參考級別》進行評定，見附錄五

的（一）、（二）、㈢。

第6.0.7條碳鋼的石墨化標準可參考《碳鋼石墨化金相標準評級圖（試行）》進行

評定，見附錄五的（四）。

第6.0.8條焊接接頭宏觀和微觀金相檢驗合格標準，可根據(jù)《電力建設施工及驗

收技術規(guī)范（火力發(fā)電廠焊接篇）SDJ51—82》的有關規(guī)定進行評定。

第七章檢驗報告和技術檔案

第7.0.1條金相檢驗報告應包括以下內(nèi)容：

一、報告編號、日期。

二、工程名稱、編號。

三、試樣的名稱、鋼號、規(guī)格、編號、焊接材料、焊接工藝、熱處理方法、焊工

姓名或代號等。

四、在設計單位提供的管道單線立體布置圖上標明主蒸汽、高溫再熱蒸汽管道的

金相檢驗編號和蠕脹測點位置。

五、檢驗方法、設備的名稱和型號。

六、檢驗用的浸蝕劑和攝影的放大倍數(shù)。

七、檢驗口期、檢驗結果的詳細記錄和照片，必要時應附有示意簡圖。

八、試驗和審核者姓名。

第7.0.2條檢驗報告應一式三份。一份由檢驗單位保存，兩份移交委托單位。

第7.0.3條主蒸汽、再熱蒸汽管道截取的試樣應妥善保存工程竣工后，移交生產(chǎn)

單位。

附錄一電廠常用鋼材的化學成分和常溫機械性能

注：lkgf/mm2=9.8N/mm2,Ikgf,m/cm2=9.8N,m/cm2o

附錄二常用金相試劑

（一）鋼鐵材料宏觀組織浸蝕劑

（一）鋼鐵材料宏觀組織浸蝕劑

序及帔劑

成分使用要點適用范圍備注

號名稱

盆松（比田1?19）使用時需加熱至65?顯示保析、唬松、裂紋、雜配制時，將鹽酸緩

鹽酸水

150mL75C,&飩時間視鋼種而質(zhì)，并能導示碳鋼和合金鋼慢地M人到水中

溶液

水50mL定焊縫各區(qū)的宏現(xiàn)組織

硝酸（比重L42）在室溫下便用，時間約顯不磔鋼、低合金銅及煤配制時，格硝陂級

硝腹水10mL10?20min.浸蝕后再用縫的宏觀組織慢地倒入水中

2

溶液水90mL10%過硫酸核水溶液擦

蝕

過前酸鐵10g浸蝕.將溶液與試樣加顯示鋼中粗大晶粒，怖件

過雍酸

水90mL熱至80?90'C,保持5~及鋼錠中的樹枝狀偏析及

錢水溶液

lOmin理縫宏觀絹織

氯化銅氯化銅35g浸饞30?90s,在沖洗適用于低、中令金鋼焊

4過氯化過儀化線53g過程中把度面上的銅擦縫，能顯示焊縫中的白點、

餞水溶液水1000mL去氣扎、裂紋

鹽酸500mL試樣需拋光，用浸燭適用于不銹鋼、殂氏體鋼

混合股

5fttt23mL法，直到顯現(xiàn)出解稅時為理更

溶液

堿酸銅100g止

硫酸20%拋光后的試樣投入該顯現(xiàn)低麟鋼.低'中合金配制時，格航敢緩

硫酸水水80%溶液中，煮沸6?8b,直鋼焊縫中的結晶層慢地倒入水中

溶液到顯出益晶層為止，用水

沖洗時擦拭

（二）鋼鐵材料微觀組織浸蝕劑

（-）鋼鐵材料微觀組織浸蝕劑

序浸蝕劑

成分使用要點適用他圍備注

號名稱

硝酸（K；M1.42）硝馥含量增加，則選抨適用于破鋼及低合金鋼配制時?將麗敢^

1~3mL性朧少，而浸蝕作用加劇經(jīng)各神熱處理后的組織：慢地倒入酒精中

酒精100mL用泰銘水代件部分酒（】＞使珠光體發(fā)黑并增M

精（一半），可加速浸蝕；珠光體區(qū)域襯度；

硝酸酒

1用H.油代替部分酒精則（2）顯示低碳鋼中鐵素體

精溶液

匯W浸付的晶界,

（3）識別馬氏體和鐵索

體；

（4）顯示輅鋼的組織

續(xù)表

號*林或分便兒身點也用范圍備注

若反酸1g常采;1汝淡的M虬暇，般厘庠于裱制K勺合

W佶incmL不能顯示缺去侔的呂界金郁徑想處理用刊率織?

il)能汽所馳顯示珠光

體、，詆體、國一叫氏洋、川

氏體：

,若咋酸⑺顯示?；鹄械膽?zhàn)

J版佶溶就

化物F

<3)利用我獨后也彩主

別，只別送東4、馬氏體.及

尢塊感化物：

(-1?顯:示低敢鋼聯(lián)索體

品界上刊T次演讀體

批酸酸酸5mL顯不同火筑織號&惇fl>植示忖火馬氏休筑自1

苦咋酸苦反酸1g於長時間(JJ-Jllmin)(20^-2-17(?國火)i

酒棺詢佶1%?【，(?顯示?；鸺澳昊鸹鼗?/p>

溶液后鋼的.K氏作品箱

電化鐵二短化烹而氏時間浸她虧，晶粒質(zhì)知;-J干臨玄氏律收給不

4社酸拄歌弘狗.而被癖蝕，首先是奧氏體植相，的良好地顯示典氐體

水解皺木JiirXnLB粒和錢奈作品界

懷酸鹽暇?！癓活動性隨僑的務少而適曰「娉處厘元?忖18-8

>社酸8%輪酸水閑液是小譙鋼及BM善不訪袒

水斛皺.r-nOmL

晾或相施酸策?0速,此可應用熱刊試(1)顯示不銃例綱織，

。於酸拄般；!H-nL流E上以化為港氟盡深度

水部筱木2nntL瀏定

研館陽適曰「鐵東4雙翼顯體

7處救鹽陵1"111b鋼.歆索體品浸斑，強化閡

.詢偌UM.不被浸飩

水溶液?T

水li/nL

由版1聽施口而試劑應放區(qū)顯示具氏體為為兄界、虐

3土水拓液就能j以h.WFJMI沒誣公脂以慎小諳素的“,相

回就

附錄四常用金相化學拋光溶液

附錄四常用金相化學拋光溶液

序

成分拋光規(guī)范用途備注

號

硝酸（比由1.33）30mL

1氫氟靚（比重1.12）70mL溫度60X：低硅鋼

水300mL

雙氧水100mL

2草酸2?3?3g低價金銅

氫氟酸5?10mL

熬錨水50mL

3雙氧水16mL麟銅石塞化

草酸7?8g

鹽酸（蟲員百分比）30%

瓶酸：重信百分比）40%

4四氯化優(yōu)（至員百分比）溫度70?80c不鎊鋼

5.5%

水（田母百分比）24.5%

附錄五金相檢驗參考標準

（）12CrlMoV鋼球化級別標準（草案）

《一》12Cr1MoV鋼球化級別標準（草案）

附國號名稱球化級別強度6>（kG/mm?），也圍組織將征

聚集形態(tài)的珠光體，其中碳化物并非全為

5-1>2未球化第一級>56片狀，存在灰色的塊狀區(qū)域c晶枚度：6?7

級

聚集形態(tài)的珠光體區(qū)域已開始分散，但其

5-3.4輕度球化第二級252?V56組成還站十分格集的，珠光體仍保持骯有的

區(qū)域形態(tài).晶粒度：4?3級

珠光體區(qū)域內(nèi)碳化物已顯著分散,但仍保

5-5.6中度球化第三級“?V52持原有的區(qū)域形態(tài)？珠光體內(nèi)碳化物已全部

成小球狀。晶粒度，5?6級

大部分碳化物球已分布于鐵素體晶界上，

5-7,8完全球化第四級>45**<49僅有被少量的珠光體區(qū)域的痕跡。晶粒度：6

?7級

珠光體的區(qū)域形態(tài)完全消失,破化物小球

210聚集式球化第五級<45在鐵索體晶界上分布，出現(xiàn)了人髭的“雙重

品界”現(xiàn)象.晶粒度，6?7級

注：1.此標準,草案）覲印白水利電力部電力科學研究院（12絡1短機綱球化級別標點（草案

2.lkgf/mtnZ=9.8N/mm2.

注：1.此標準（草案）翻印自水利電力部電力科學研究院《12銘1鋁銳鋼球化級標準（草

案）》。

2.lkg「/mm2=9.8N/mm2。

（二）I5CrMo鋼珠光體球化參考級別

（二）】5CrM。鋼珠光體球化參考級別

機械性能

附國號名稱球化級別(kgfg(kgf如組織特征

HB

/tnm2)/mm2)(%)

5-11未球化第一級>35>54>25>160珠光體中的磁化物咯呈片狀

珠光體中的碳化物開始分散,

5-12幀向性球化第二級34?3550?5425?28148760

珠光體形態(tài)明顯

珠光體區(qū)域中的碳化物呈粒

5-13輕度球化第三級32?3446?5028?30138?148狀，并開始逐漸向晶界擴散。珠

光體形態(tài)尚明顯

珠光體區(qū)域中的碳化物兄粒

5-14中度球化第四級30?3244?4630?31125?138狀，并向晶界聚集，珠光體尚保

留其形態(tài)

珠光體12基本消失?球狀化碳

5-15完全球化第五級30?3144~4330?32125?138化物分布在晶界及鐵素體基體

上，分散度大

續(xù)表

續(xù)表

機城性能

名稱球化級別<7?(kgf0b(kgfd】o組織特征

HB

/nmn2)/mm2)(.%>

品界上及鐵素體基體上的球

5-16嚴正球化第六級<30<