DL／T 2054-2019  電力建設(shè)焊接接頭金相檢驗(yàn)與評(píng)定技術(shù)導(dǎo)則

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4.2.1.3檢驗(yàn)區(qū)選定后設(shè)備安裝技術(shù)、工藝，應(yīng)以圖示或文字 方式記錄檢驗(yàn)區(qū)的位置及相關(guān)信息。

4.2.2檢驗(yàn)區(qū)研磨、拋光與浸蝕

4.2.2.1檢驗(yàn)區(qū)焊縫宜打磨至與母材同高，并去除氧化皮和脫碳層；若打磨難度較大，可打磨使焊縫向 母材平滑過渡至不影響金相顯微組織觀察。 4.2.2.2檢驗(yàn)區(qū)研磨、拋光與浸蝕方法參照4.1.2。

4.2.3.1在一般性現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)中，可采用便攜式金相顯微鏡在現(xiàn)場(chǎng)直接完成金相顯微組織觀察和圖像 采集。當(dāng)檢驗(yàn)區(qū)處于不易觀察的位置或?qū)τ^察結(jié)果有疑義時(shí)，宜在現(xiàn)場(chǎng)制作金相復(fù)型。 4.2.3.2金相復(fù)型應(yīng)按DL/T884的要求制作。當(dāng)焊接接頭各區(qū)跨度大、制作一張復(fù)型不能滿足要求 時(shí)，可制作多張復(fù)型以覆蓋焊接接頭各區(qū)。 4.2.3.3制作金相復(fù)型時(shí)，檢驗(yàn)區(qū)的浸蝕可較一般試樣略深，或向有機(jī)溶劑中加入適量著色劑。

5.1.1焊接接頭宏觀金相檢驗(yàn)是指用肉眼或低倍光學(xué)儀器（一般放大倍數(shù)小于50倍）檢查焊接接頭中 的氣孔、夾渣、未熔合、未焊透、焊接裂紋等宏觀缺陷。若委托方要求檢查焊道尺寸和數(shù)量，可采取 宏觀金相檢驗(yàn)方法進(jìn)行檢查。 5.1.2應(yīng)按DL/T679、DL/T868等標(biāo)準(zhǔn)的要求取樣進(jìn)行焊接接頭宏觀金相檢驗(yàn)。 5.1.3發(fā)現(xiàn)宏觀缺陷時(shí)，應(yīng)記錄缺陷的性質(zhì)、尺寸與位置，必要時(shí)可采用繪制簡(jiǎn)圖或拍攝照片的方式 記錄。拍攝宏觀缺陷照片時(shí)應(yīng)加注標(biāo)尺，以確定圖像放大倍數(shù)。焊接接頭常見宏觀缺陷圖片參見附錄A。

5.2.1焊接接頭宏觀金相檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合下列要求： a）無裂紋； b）無未熔合； c）要求焊透的焊縫無未焊透現(xiàn)象。 5.2.2焊工技術(shù)考核中的焊接接頭宏觀金相檢驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)按DL/T679的規(guī)定評(píng)定。 5.2.3焊接工藝評(píng)定中的焊接接頭宏觀金相檢驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)按DL/T868的規(guī)定評(píng)定。 5.2.4雙方有協(xié)議時(shí)，應(yīng)按協(xié)議規(guī)定對(duì)焊接接頭宏觀金相檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)定。

6.1.1焊接接頭微觀金相檢驗(yàn)是指通過光學(xué)或電子顯微鏡（一般放大倍數(shù)大于50倍）觀察焊接接頭各 區(qū)金相顯微組織的組成相及其形態(tài)、大小、分布和數(shù)量，并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)晶粒度、非金屬夾雜物、 脫碳層、魏氏組織、微觀裂紋、焊接缺陷等進(jìn)行評(píng)定。 6.1.2在對(duì)焊接接頭進(jìn)行微觀金相檢驗(yàn)前，應(yīng)了解母材及焊接材料的化學(xué)成分、母材原始組織、焊接 工藝及熱處理工藝等，明確檢驗(yàn)?zāi)康摹?6.1.3焊接接頭微觀金相檢驗(yàn)可按焊縫、熔合區(qū)、過熱區(qū)、重結(jié)晶區(qū)、不完全重結(jié)晶區(qū)、母材分區(qū)檢 驗(yàn)，其中焊縫、熔合區(qū)、過熱區(qū)和母材為必檢區(qū)。同種鋼焊接接頭至少應(yīng)對(duì)焊縫及其任一側(cè)各區(qū)進(jìn)行

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檢驗(yàn)；異種鋼焊接接頭應(yīng)對(duì)焊縫及其兩側(cè)各區(qū)進(jìn)行檢驗(yàn)。奧氏體不銹鋼焊接接頭，應(yīng)按焊縫、熔合 區(qū)、熱影響區(qū)和母材分區(qū)檢驗(yàn)。焊接接頭各區(qū)金相顯微組織特征參見附錄B。 6.1.4對(duì)經(jīng)焊后熱處理的焊接接頭，檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)考慮焊接熱處理工藝對(duì)各區(qū)金相顯微組織的影響。 6.1.5微觀金相檢驗(yàn)時(shí)，可在試樣浸蝕前和浸蝕后，通過觀察裂紋源區(qū)、形態(tài)和擴(kuò)展特征，分析焊接 裂紋類型及形成原因。焊接裂紋類型及微觀特征參見附錄C。 6.1.6觀察金相顯微組織時(shí)，應(yīng)首先對(duì)焊接接頭全貌進(jìn)行低倍觀察，然后再分區(qū)進(jìn)行高倍觀察。常見 焊接接頭金相組織圖片參見附錄D。 6.1.7金相顯微組織形貌可采用光學(xué)照相或數(shù)碼成像的方法采集、記錄。 6.1.8采集圖像時(shí)，應(yīng)根據(jù)金相顯微組織特征選擇放大倍數(shù)，以能清晰顯示金相顯微組織特征為宜。 圖像放大倍數(shù)應(yīng)通過圖像上加注標(biāo)尺或其他方法記錄。 6.1.9同種鋼焊接接頭至少應(yīng)在焊縫及其任一側(cè)熱影響區(qū)和母材三個(gè)區(qū)域采集圖像，并記錄圖像采集 信息；異種鋼焊接接頭至少應(yīng)在焊縫及其兩側(cè)熱影響區(qū)和母材五個(gè)區(qū)域采集圖像，并記錄圖像采集 信息。 6.1.10發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)，應(yīng)單獨(dú)采集圖像，并通過簡(jiǎn)圖或文字方式記錄缺陷的性質(zhì)、尺寸與位置。 6.1.11需要進(jìn)行定量金相分析時(shí)，按照DL/T884等標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行。

a）無裂紋； b）非過熱區(qū)無過熱組織； c）無淬硬性馬氏體組織。 6.2.2焊工技術(shù)考核中的焊接接頭微觀金相檢驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)按DL/T679的規(guī)定評(píng)定。 6.2.3焊接工藝評(píng)定中的焊接接頭微觀金相檢驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)按DL/T868的規(guī)定評(píng)定。 6.2.4電力設(shè)備制造、安裝中焊接接頭的微觀金相檢驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)按DL/T869、DL/T438的規(guī)定評(píng)定。 6.2.5魏氏組織應(yīng)按GB/T13299的規(guī)定評(píng)級(jí)。 6.2.6雙方有協(xié)議時(shí)，應(yīng)按協(xié)議規(guī)定對(duì)焊接接頭微觀金相檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)定；沒有規(guī)定的，可參照陽 錄D中相應(yīng)母材牌號(hào)、浸蝕劑、焊接和熱處理?xiàng)l件的金相顯微組織評(píng)定。

檢驗(yàn)記錄與報(bào)告應(yīng)包括但不限于下列內(nèi)容： a）委托單位、工程名稱和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。 b）工件名稱、規(guī)格，母材和焊接材料牌號(hào)，焊接工藝和熱處理工藝等。 c）試樣（檢驗(yàn)區(qū)）部位、數(shù)量、編號(hào)。 d）浸蝕方法和浸蝕劑。 e）檢驗(yàn)設(shè)備名稱和編號(hào)。 檢驗(yàn)結(jié)果和圖像。圖像應(yīng)標(biāo)示放大倍數(shù)，并說明宏觀形貌或金相顯微組織特征；若有非正常組 織或缺陷，應(yīng)說明其性質(zhì)、尺寸與位置，必要時(shí)應(yīng)附示意簡(jiǎn)圖。 g）檢驗(yàn)記錄或檢驗(yàn)報(bào)告日期、編號(hào)。 h）檢驗(yàn)、審核人員簽字。

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焊接接頭各區(qū)金相顯微組織特征

焊接接頭由焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)和母材組成，如圖B.1所示。 a）焊縫：焊件經(jīng)焊接所形成的結(jié)合部分。 b）熔合區(qū)：焊接接頭中，焊縫金屬向熱影響區(qū)過渡的區(qū)域。 c）熱影響區(qū)：在焊接熱循環(huán)作用下，焊縫兩側(cè)處于固態(tài)的母材因受熱（但未熔化）影響而發(fā)生明 顯金相顯微組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域。根據(jù)組織特征的不同，熱影響區(qū)可分為過熱區(qū)、重結(jié) 晶區(qū)和不完全重結(jié)晶區(qū)

圖B.1焊接接頭組成示意圖

B.2焊接接頭焊態(tài)下各區(qū)的金相顯微組織特征取決于

B.2焊接接頭焊態(tài)下客區(qū)的金相顯微組織特征取決于焊接熱循環(huán)峰值溫度、加熱速度、高溫停留時(shí)間 和隨后的冷卻速度。 a）焊縫：該區(qū)組織具有聯(lián)生結(jié)晶和長(zhǎng)大的特點(diǎn)，其金相顯微組織為柱狀晶、樹枝晶、等軸晶等； 多層焊時(shí)，由于前道焊層受后道焊層再加熱的作用而發(fā)生相變重結(jié)晶，導(dǎo)致焊縫區(qū)各部位金相 顯微組織形態(tài)的差異。 b）過熱區(qū)：該區(qū)在焊接熱循環(huán)過程中嚴(yán)重過熱，金相顯微組織以晶粒粗大為特征，又稱粗晶區(qū)。 過熱區(qū)是再熱裂紋敏感區(qū)，對(duì)于低碳鋼而言，也是易產(chǎn)生魏氏組織的區(qū)域。 c）重結(jié)晶區(qū)：該區(qū)的焊接熱循環(huán)峰值溫度大于A3，高溫下原始組織全部奧氏體化并在冷卻過程 中發(fā)生相變重結(jié)晶，金相顯微組織以晶粒細(xì)小均勻?yàn)樘卣�，又稱細(xì)晶區(qū)、正火區(qū)（不易萍火 鋼）或淬火區(qū)（易萍火鋼）。 d）不完全重結(jié)晶區(qū)：該區(qū)的焊接熱循環(huán)峰值溫度在A1～A3之間，高溫下部分原始組織奧氏體化 并在冷卻過程中發(fā)生相變重結(jié)晶，形成晶粒細(xì)小均勻的組織，而未奧氏體化的原始組織保留下 來，最終形成粗細(xì)不均勻的金相顯微組織，也稱不完全正火區(qū)（不易萍火鋼）或不完全萍火區(qū) （易淬火鋼）。 e）母材：該區(qū)金相顯微組織未發(fā)生明顯變化，保留了原始金相顯微組織的特征。 .3由于奧氏體不銹鋼具有隨溫度變化不發(fā)生相變的特殊性，因此其熱影響區(qū)不存在重結(jié)晶區(qū)和不完 全重結(jié)晶區(qū)的劃分。

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種類型的焊接裂紋。 焊接裂紋根據(jù)其產(chǎn)生的溫度或時(shí)間條件，可分為熱裂紋、冷裂紋和再熱裂紋。 a）熱裂紋：在焊接過程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)產(chǎn)生的焊接裂紋，其 產(chǎn)生與高溫下晶界行為所導(dǎo)致的晶界弱化有關(guān)。常見的焊接熱裂紋有結(jié)晶裂紋、液化裂紋、高 溫低塑性裂紋等。 b）冷裂紋：焊接接頭冷卻到M。溫度以下時(shí)產(chǎn)生的焊接裂紋，其產(chǎn)生與應(yīng)力狀態(tài)、材料塑性以及 氫的活動(dòng)等因素有關(guān)。常見的焊接冷裂紋有延遲裂紋、淬硬脆化裂紋、層狀撕裂等。 c）再熱裂紋：焊接接頭在焊后再次加熱（焊后熱處理或在一定溫度下工作）時(shí)產(chǎn)生的裂紋，其產(chǎn) 生與金屬的沉淀硬化效應(yīng)有關(guān)。 焊接裂紋根據(jù)其形成機(jī)理，可分為結(jié)晶裂紋、液化裂紋、高溫低塑性裂紋、延遲裂紋、淬硬脆化 、層狀撕裂、再熱裂紋等。微觀金相檢驗(yàn)時(shí)，可通過微觀特征，分析焊接裂紋類型及形成原因。 中類型裂紋的微觀特征如下： a）結(jié)晶裂紋：焊接熔池凝固結(jié)晶時(shí)，在結(jié)晶后期液相與固相并存的溫度區(qū)間，由于結(jié)晶偏析和收 縮應(yīng)力應(yīng)變的作用，焊縫或熔合區(qū)金屬沿一次結(jié)晶晶界形成的裂紋，屬熱裂紋。常見于碳鋼、 低合金鋼、中合金鋼、奧氏體不銹鋼和鎳基合金的焊縫或熔合區(qū)。 b）液化裂紋：焊接接頭熔合區(qū)和過熱區(qū)金屬或多層焊焊縫的層間金屬，在焊接熱循環(huán)峰值溫度作 用下處于固相線以下稍低溫度時(shí)，晶間金屬受熱重新熔化，在一定收縮應(yīng)力作用下沿奧氏體晶 界形成的裂紋，又稱熱撕裂，屬熱裂紋。常見于C、S、P含量較高的鎳鉻高強(qiáng)鋼、奧氏體不 銹鋼和鎳基合金的熔合區(qū)、過熱區(qū)或多層焊焊縫的層間金屬。 c 高溫低塑性裂紋：在液相結(jié)晶完成后冷卻到一定溫度范圍時(shí)，由于應(yīng)變速率和某些冶金因素的 相互作用引起焊接接頭金屬塑性下降而導(dǎo)致的沿晶開裂，屬熱裂紋。一般發(fā)生在熱影響區(qū)。 d）延遲裂紋：焊后冷卻至Ms點(diǎn)以下的焊接接頭，在淬硬組織、氫聚集和焊接殘余應(yīng)力的共同作 用下，經(jīng)過幾秒到數(shù)月不等的延遲而產(chǎn)生的裂紋，具有穿晶或穿晶與沿晶混合的特征，屬冷裂 紋。常見于中、高碳鋼和低、中合金鋼的熱影響區(qū)或焊縫。 e）淬硬脆化裂紋：焊接過程中形成的淬硬組織在焊接殘余應(yīng)力作用下產(chǎn)生的沿晶或穿晶裂紋， 般形成于Ms點(diǎn)附近，屬冷裂紋。常見于含碳的NiCrMo鋼和馬氏體不銹鋼的熱影響區(qū)或焊縫。 f）層狀撕裂：鋼板中存在沿軋制方向呈層狀分布的非金屬夾雜物時(shí)，在焊接產(chǎn)生的垂直于軋制方 向的應(yīng)力作用下，沿夾雜物與基體交界產(chǎn)生的穿晶或沿晶“臺(tái)階”式層狀開裂，一般形成于 400℃以下，屬冷裂紋。常見于低合金高強(qiáng)鋼厚板結(jié)構(gòu)的熱影響區(qū)附近。 g）再熱裂紋：在焊后消除殘余應(yīng)力熱處理過程中，或不經(jīng)任何熱處理的焊件處于一定溫度下時(shí)， 由于應(yīng)力松弛產(chǎn)生的附加變形大于其蠕變塑性而產(chǎn)生的沿晶裂紋，一般形成于600℃～700℃。 常見于含沉淀強(qiáng)化元素的高強(qiáng)鋼、珠光體鋼、奧氏體不銹鋼和鎳基合金的過熱區(qū)。

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