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2023年 41卷 6期
刊出日期：2023-12-15
测试技术
缺陷分析
试验研究
专题研讨
试验研究
1
尚古月, 王知颖, 曲敬龙, 杜金辉
超声波横孔纵波反射幅度修正系数的规律探讨
针对超声波的反射幅度与试块曲率之间的变化关系,以GH4169合金对比试块为例,通过水浸法测试不同曲率、横孔孔径、埋深的GH4169对比试块的纵波反射幅度和GH4169标准试块的纵波反射幅度,得到了不同参数的纵波反射幅度修正系数,通过对比纵波反射幅度修正系数,探究了曲率、横孔孔径、埋深与纵波反射幅度修正系数之间的关系。
2023 Vol. 41 (6): 1-5 [
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6
杨冰, 臧昊良, 任高飞, 王世敏, 赵兰涛
核电用316H不锈钢板蠕变性能测试影响因素探讨
火电站和核电站装备用钢的升级换代对耐热钢高温服役性能评价提出了更高的要求。因此,准确、可靠的蠕变试验数据显得尤为重要。以核电用316H不锈钢板为研究对象,通过一系列高温蠕变试验探讨了取样位置、试样尺寸、设备差异对蠕变性能测试结果的影响。受生产工艺影响,该316H不锈钢板中部(1/2位置)材料与表层(1/4位置或3/4位置)材料的抗蠕变性能差异显著,中部位置材料的总伸长率比上部材料低44%,表明取样位置会对不锈钢板蠕变性能测试结果产生较大影响;平行段直径为
ϕ
10 mm的试样与平行段直径为
ϕ
5 mm的试样的蠕变性能测试结果差异较小,总伸长率相差约11%,表明试样尺寸对不锈钢板蠕变性能测试结果产生的影响较小;受设备差异影响,相同取样位置、试样尺寸的试样的蠕变性能测试结果差异较小,30台蠕变试验机测试的总伸长率的相对标准偏差约9.5%,表明设备差异对不锈钢板蠕变性能测试结果产生的影响较小,当设备校准合格时可以忽略设备差异对蠕变性能测试结果的影响。
2023 Vol. 41 (6): 6-10 [
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测试技术
11
李雄伟, 时园园, 姜亚南, 张重远
膨胀仪测试材料初熔点的方法探讨
材料在发生一级相变时,会伴随着热量和体积的同时突变。目前利用DSC/DTA方法基于热量变化来测试材料的熔点是主要采用的测试方法,但DSC/DTA测试方法中针对活性材料或熔点高于坩埚熔点的材料的测试存在一定的局限性。从材料一级相变时的体积变化入手,采用膨胀法对材料熔点测试进行初步研究。分别对纯金属、无限固溶合金、单晶等材料进行了膨胀法测试,并与DSC/DTA测试方法进行比较,数据吻合性好。试验结果表明,膨胀法能够准确测试材料初熔点,是对现有熔点测试方法的有益补充。
2023 Vol. 41 (6): 11-16 [
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17
甘俊旗, 潘梦鹞, 王锋, 黄美红, 陈少伟, 张香竹
凝固热分析检测法在铝合金材料研究中的应用
介绍了一种对金属材料微观组织的宏观特征进行测量的方法——计算机辅助凝固热分析检测法。该检测方法通过对照合金凝固曲线上的某些特征温度和特征参数的变化可有效预测合金成分和熔炼工艺对合金微观组织的影响,如评价共晶Si相的变质效果,评价初生
α
-Al 相细化效果,判断中间相的类型和析出阶段。热分析检测法是从宏观层面表征合金的微观组织特征,不存在检测区域的随机性和检测人员主观性,在开发高导电(热)/高强度铝合金的研究过程中具有不可替代的作用。
2023 Vol. 41 (6): 17-22 [
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23
洪刚, 王亚洲, 朱林茂, 韩浩然, 陈思文, 兰子昆
旋转弯曲疲劳试验机的一种应变测量评定方法
依据ISO 1143—2021《金属材料旋转棒弯曲疲劳试验》和GB/T 4337—2015《金属材料疲劳试验旋转弯曲方法对旋转弯曲疲劳试验机校验方法》的要求,提出一种应变法测量评定旋转弯曲疲劳试验机的方法。采用贴有电阻应变片的金属试样进行加载试验,通过应变采集系统记录试验数据,从而测量出弯矩,并建立了评定程序。通过电阻应变片的布置,组成全桥结构,提高了测量的灵敏度。采用3种不同尺寸的应变试样,分别在两种不同类型的旋转弯曲疲劳试验机上进行加载试验,试验结果符合标准要求。最后,进行了不确定度的评定和应变法溯源方法的研究。试验证明该方法能快速、方便、准确地测量出弯矩,具有很高的实用性。
2023 Vol. 41 (6): 23-31 [
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32
张小刚, 俞东宝, 张启星, 王靳瑶, 成志飞
六边形外套管与过渡接头搭接环焊缝的X射线检测
燃料组件是反应堆中不可缺少的重要部件,其焊接质量直接影响组件的使用寿命和反应堆的安全运行,X射线检测是焊缝质量监控的有效手段。依据外套管与过渡接头焊接的技术要求,以外套管与过渡接头对接焊缝(氩弧焊)为研究对象,建立相应的X射线数字成像检测方法,结合目视外观检测及金相内部结构检测,分析鱼鳞纹、焊瘤、透照厚度差及配合间隙等非缺陷因素在X射线数字成像中的图像特征,排除鱼鳞纹、焊瘤、透照厚度差的影像干扰,同时对气孔、未焊透、气胀等实际缺陷进行特征分析,实现外套管与过渡接头环焊缝的准确评价。
2023 Vol. 41 (6): 32-37 [
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缺陷分析
38
蔡欣男, 柯娴, 王金太, 喻峰, 焦宗举, 廖心怡
工业纯碱生产线降膜管损坏失效分析
国内某工业纯碱生产厂降膜管在使用半年后发现漏液现象,无法正常搜集工业纯碱。为探究其降膜管失效原因,先后通过体视显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、金相显微镜(OM)和电子探针(EPMA)对失效件进行了低倍宏观形貌、表面形貌、金相组织及成分分析等。结果表明:该降膜管失效的原因是外壁焊接区因污染元素S的存在发生了应力型腐蚀开裂,导致降膜管焊接区部分产生贯通性裂纹,最终碱液渗漏。
2023 Vol. 41 (6): 38-42 [
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43
邝兰翔, 刘冬, 姚中海, 杜丽影
900 MPa级无缝钢管纵向开裂失效分析
某900 MPa级无缝钢管在钻探过程中发生开裂现象。通过化学成分、力学性能和金相组织分析,未发现与产品出厂性能有差异,非产品组织异常、成分偏差或性能偏低引起的质量问题。在此基础上,采用有限元仿真分析了管体受力状况,并使用X射线残余应力分析仪测量钢管表层及不同深度层的残余应力,对使用过程中开裂的原因进行了进一步的分析。结果表明:钢管服役工况切应力在100 MPa以上。残余应力最大值均出现在浅表层约1 mm深度处,最大达784 MPa。浅表层高值残余应力是导致钢管生产完毕后在浅表层局部区域产生毛细小裂纹的主要原因,后期在用户使用过程中外加载荷叠加残余应力导致这些毛细小裂纹二次扩展形成多裂纹源开裂的主裂纹,最终形成钢管纵裂。
2023 Vol. 41 (6): 43-49 [
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50
王飞, 杨超, 张立代, 石仁强
主蒸汽压力取样管异种钢焊接接头开裂原因分析
为了避免发生机炉外小径管爆裂事故,以某电厂一次P91材质机外管异种钢焊接接头开裂为例,通过宏观检查、光谱分析、断口分析、金相分析、硬度检验以及管系应力分析对开裂原因进行了分析。结果显示:该取样管异种钢焊接接头失效机制为应力腐蚀开裂,且呈沿晶脆性断裂形态。保温层不严密致雨水流到管表面形成腐蚀环境,角焊缝焊址处二次应力严重超标,是导致管接头开裂的主要外在因素;管段硬度严重超标,组织异常,焊口未做焊后热处理,管接头热影响区脆性大,是导致管接头开裂的主要内在因素。
2023 Vol. 41 (6): 50-55 [
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56
王志苗, 张小盟, 史占兵
锥型齿轮断裂失效分析
采用宏观断口形貌观察、元素光谱成分分析法、金相显微组织分析、非金属夹杂物分析,表面及基体硬度试验检测、表面硬化层深度测定等方法,对异常失效断裂的主动锥齿轮(控制汽车行驶过程中的转向)进行了分析。结果表明:齿轮表层存在着较深的非马氏体组织,该组织降低了齿轮表面硬度和耐磨性,降低了齿轮的整体疲劳极限,疲劳裂纹源起始于晶粒边界或氧化物的应力集中区域,沿晶界方向快速扩展,最终导致齿轮表层打齿断裂,严重降低了齿轮的抗弯强度。
2023 Vol. 41 (6): 56-59 [
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60
王鹏飞, 陈昌华, 时飞扬
60Si2CrVA弹簧钢绕簧断裂过热缺陷分析
某轧钢厂将钢号为60Si2CrVA、尺寸为156 mm×156 mm的方坯轧成
ϕ
60 mm、
ϕ
65 mm圆钢,圆钢送弹簧制造厂绕制弹簧,并在绕制弹簧过程中发生开裂。为了找出60Si2CrVA弹簧钢绕簧断裂原因,对弹簧钢解剖取样进行低倍检验、硬度检验、金相检验、断口分析、化学成分分析等检测。结果表明:弹簧钢母材存在严重过热现象从而形成纵向裂纹,并在绕制或淬火过程中因纵向裂纹扩展导致断裂。
2023 Vol. 41 (6): 60-65 [
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66
陈海山, 陈昌华, 时飞扬, 王鹏飞
16Mn链条表面焊接缺陷分析
某锻造厂在一次启用新采购的16Mn链条进行起重机使用时,检查发现其中一节链条上出现了表面剥离缺陷。为了查明原因,对此链条的圆周面进行磁粉检测,并未发现表面裂纹缺陷。随后对16Mn链条解剖取样并进行金相显微检验、扫描电镜检验以及化学成分等检验分析。结果表明:16Mn链条发生的表面剥离缺陷是焊接高温过程中由缝隙、孔洞和裂纹所形成的焊缝缺陷,该缺陷与材料的化学成分以及焊接工艺参数的不合理控制有关。
2023 Vol. 41 (6): 66-70 [
摘要
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71
李成龙, 孙志, 宁新伟, 赵长虹
低膨胀GH2909合金棒材缺陷分析
采用真空感应熔炼、真空自耗重熔、高温均匀化扩散并自由锻锻造的GH2909合金棒材,在水浸超声波检测过程中发现单点反射缺陷。对缺陷进行定位取样,同时分析缺陷和缺陷附近部位的力学性能、光学显微组织和EDS能谱分析面扫,证明了该单点反射缺陷类型是富Ti、Mg元素的氧化物聚集而形成的空洞裂纹缺陷。
2023 Vol. 41 (6): 71-75 [
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专题研讨
76
吴伟, 郭跃华, 余霓
GB/T 230.1—2018中主要技术变更的对比分析
对金属材料洛氏硬度试验国家标准GB/T 230.1—2009版与2018版旧新两个版本进行对比分析,得出了2018版国家标准主要的技术性变更。与2009版标准相比,2018版国家标准对试验原理重新进行了描述,修改了常用洛氏硬度标尺适用范围,修改了初试验力和主试验力保持时间,对日常检查程序进行了细化。通过新旧版本标准的对比分析,可以帮助检测人员对新版洛氏硬度试验国家标准的理解和运用,提高检测结果的有效性。
2023 Vol. 41 (6): 76-80 [
摘要
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物理测试
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