EN15085宏观金相检验规程.doc

哈尔滨******公司
EN15085焊接质量管理体系
宏观金相检验规程
文件编号：******-HJTX-CW-2015-21 共5页第1页
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宏观金相检验规程
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1 目的
焊接接头宏观金相检验属破坏性检验，是利用接头断面不同组织对光线反射程度的差别，通过肉眼或放大镜（低倍）来观察焊接接头宏观组织状态及其中的缺陷。通过对焊接接头宏观金相检验可以达到以下目的：
1.1 了解焊缝一次结晶组织的粗细程度和方向性。
1.2 检查熔池形状、尺寸以及母材与焊缝金属的融合情况。
1.3 焊缝接头各区域的界限和尺寸，估计热影响区的范围。
1.4 各种焊接缺陷的存在情况。
2 适用范围
焊接工作试件的宏观金相分析。
3 职责
3.1 质保部负责宏观金相检验的归口部门；
3.2 生产部负责焊接工作试件的焊接，及工作试件的检验试样的制作；
3.2 质保部负责焊接工作试件的宏观金相检验试样的制样、检测及评定。
4 规范性引用文件
见《焊接体系涉及的相关标准明细》，这些文件的相关部分在本程序得到应用，对于注日期的文件，仅可采用规定的版本，对于未注日期的文件，应采用其最新版本（包括所有修改版在内）。
5 内容
5.1 试验设备
5.1.1 宏观金相试样磨抛机；
5.1.2 金相砂纸、抛光布、抛光剂；
5.1.3 烧杯、烧瓶、玻璃棒、滴定管、量筒、不锈钢镊子电吹风、记号笔；
5.1.4 化学试剂；
5.1.5 放大镜、数码相机（微距）。
5.2 检验过程
5.2.1 准备工作
5.2.1.1 工具器具是否完好，计量器具经检定且在有效期内。
5.2.1.2 安全要求：操作人员工作时必须身着工作服或橡皮围裙，带好眼镜、口罩、胶皮手套等，以防止腐蚀液溅出伤人。
5.2.1.3 工作环境：试验现场干净整洁；试验温度为室温（20±5℃）。
5.2.2 试样制备
试样制备分截取、磨制、抛光及腐蚀4个步骤。
5.2.2.1 试样的截取
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（1）选取合适的、具有代表性的试样，必须注意取样的部位、数量、尺度、磨面的取向和试样的截取方法。
（2）取样的原则：取样部位的选取取决于被检验材料或零件的特点、加工工艺过程及热处理过程、零部件的使用情况等。根据检验目的和要求，通常分为两大类：系统取样、指定取样，具体取样部位由技术部确定。
1）系统取样：选取的试样必须能表征被检验材料或零件的特点，即要有代表性。常规检验所取试样的部位、形状、数量、尺寸等都有明确的规定，详见有关标准：国标（GB）、冶标（YB）、航标（HB）。例如，标准中规定：棒材、钢锭、钢胚，在材料两端取样；热轧型材则同时取横向、纵向两组试样；航空压气机盘则要从径向、轴向、弦向同时取样。系统取样主要适用于母材。
2）指定取样：根据所研究的问题，有针对性的取样。根据零件使用部位、受力情况、出现裂纹的部位和形状等具体情况，抓住关键部位分别在材料失效部位和完好部位取样，以便对比分析，找出缺陷产生的原因。
a）焊接件失效分析的试样
b）裂纹源区的试样
（3）磨面取向
根据生产工艺、产品形状、检测目的技术部确定磨面取向。
1）横截面：试样从中心到边缘组织分布的渐变情况，像表面渗层、硬化层、镀层等表面处理的深度及其组织，表面缺陷以及非金属夹杂物在横截面上的分布情况。
2）纵截面：非金属夹杂物在纵截面上的分布情况、大小、数量及形状，金属的变形程度，如有无带状组织的存在。
（4）形状尺寸
1）金相试样的大小以便于握持、易于磨制为准。
2）通常是Φ16～25mm，高16～20mm的圆柱体或是16～25mm的立方体。
3）在一般情况下（试样边缘无特殊要求时），试样的周界要用砂轮或锉刀磨成圆角，以免在磨光及抛光时将砂纸和抛光织物划破。
4）对于形状特殊或尺寸细小不易握持的试样，要进行镶嵌或机械夹持，对于需要观察表层组织(如渗碳层、脱碳层)的试样，则不能将边缘磨圆，这种试样最好进行镶嵌。
（5）取样数量
实际生产中，某一材料、某一项目的检验，通常不会是单独的一个样品，一般是3～4个，以求统计上的可靠性。
（6）试样切割
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1）切割时要用水冷却，必须保证被切取的试样表面的显微组织不因切割受热而发生变化。
2）在焊接试件上按取样位置、数量和方向划线。
3）用砂轮片或线切割将焊接试件切割成要求尺寸及方向的试样。
5.2.2.2 试样磨制
磨光的目的是得到一个平整光滑的表面。磨光分粗磨和细磨。
（1）粗磨：一般材料可用砂轮机将试样磨面磨平；软材料可用锉锉平，磨时要用水冷却，以防止试样受热改变组织。不需要检查表层组织的试样要倒角倒边。线切割得到的切割面不许粗磨。
（2）细磨：目的是消除粗磨留下的划痕，为下一步的抛光作准备。
1）取下金相试样抛磨机磨盘上的压环，放上180#金相砂纸，用压环压牢。启动抛磨机，并不断向砂纸注水，手持试样单方向向前推磨，切不可来回磨制，用力均匀，不宜过重。当线切割的痕迹被磨平时更换砂纸。
2）用不同粒度的金相砂纸（180、240、400、600、800），由粗到细进行磨制。每换一号砂纸时，试样磨面需转90°，与旧划痕垂直，以此类推，直到旧划痕消失为止。
3）试样细磨结束后，用水将试样冲洗干净待抛。
5.2.2.3 试样抛光
目的是去除试样磨面上经细磨留下的细微划痕，使试样磨面成为光亮无痕的镜面。
（1）取下金相试样抛磨机抛盘上的压环，放上抛光布，用压环压牢。启动抛磨机，在抛光布上注水。
（2）抛光时，试样磨面应均匀的轻压在抛光盘上。并将试样由中心至边缘移动。并做轻微移动。
（3）在抛光过程中要以少量多次数和由中心向外扩展的原则不断加入抛光剂，抛光时应保持适当的湿度，以提起试样后磨面上的水膜在3～5秒钟内蒸发完为准。
（4）抛光压力不宜太大，时间不宜太长，否则会增加磨面的扰乱层。
（5）抛光前期抛光液的浓度应大些，后期使用较稀的，最后用清水抛，直至试样成为光亮无痕的镜面，即停止抛光。用清水冲洗干净后即可进行浸蚀。
5.2.2.4 试样腐蚀
（1）试样进行化学腐蚀时应在专用的实验台上进行，对有毒的试剂应在抽风橱内进行。
（2）试样腐蚀前应清洗干净，磨面上不允许有任何赃物以免影响浸蚀效果。
（3）根据材料和检验要求正确选择腐蚀剂，见下表：
（4）腐蚀时的擦拭法：一般擦拭法在腐蚀过程中看见试件表面显现出焊缝就算可以了。
（5）腐蚀时的侵蚀法：侵蚀法是将试件面侵入腐蚀剂中，侵蚀一段时间后取出即可。注意掌握浸蚀时间，一般是磨面由光亮逐渐失去光泽而变成银灰色或灰黑色。主要根据经验确
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序号
腐蚀剂名称
成分
适用范围
使用要点
1
氯化铁盐酸水溶液
氯化铁 5g
盐酸 50g、水 100g
显示不锈钢、奥氏体高镍钢、铜及铜合金组织
浸蚀至显现组织
2
王水甘油溶液
硝酸 10ml
盐酸 20～30ml
甘油 30ml
显示奥氏体镍铬合金等组织
先用盐酸与甘油充分混合，然后加入硝酸，试样浸蚀前先用热水预热
3
氢氟酸水溶液
氢氟酸（浓）0.5ml
水 99.5ml
显示一般铝合金组织
用棉花擦拭
4
苛性钠水溶液
苛性钠 1g
水 90ml
显示铝及铝合金组织
浸蚀数秒钟
定。通常高倍观察时浸蚀宜浅，低倍观察可深些。

（6）试样浸蚀适度后，应立即用清水冲洗干净，滴上乙醇吹干，即可进行分析检验。
5.2.3 试样检验
5.2.3.1 试件腐蚀好后，进行流水冲洗，然后再用酒精清洗，晾干（或用吹风机吹干）然后进行观察焊缝截面。
5.2.3.2 检验条件与VT的检验条件相同。
5.2.3.3 采用10倍放大镜进行观察，如果缺陷很明显的话，肉眼也可以发现。
5.2.4 结果评定

5.2.4.1 焊缝的质量等级根据相关标准（碳钢、不锈钢按照EN ISO 5817、铝合金按照EN ISO 10042）进行判定。
5.2.4.2 根据标准的技术要求，焊缝处应无裂纹，未焊透等缺陷，如果有此缺陷应判为不合格品，需要重新施焊；如果焊缝处发现气孔，夹渣等现象，应进行重新取样，进行检验。
5.2.5 检验报告
宏观金相检验完成后将检验结果记录在《宏观金相检测报告》和《焊后检验记录》上 ，记录必须保存五年以上。
5.2.6 试样保存
5.2.6.1 工作试件的宏观金相试件，需按照规定进行保存。
5.2.6.2 检验完后，进行防腐处理（通常是涂薄薄一层清漆），然后写明试件名称、编号、试验时间等装袋保存。
5.2.7本程序所涉及的质量记录的归档和保存期，按《焊接质量体系记录列表》的规定执行。
6 相关文件
7 相关记录
《宏观金相检测报告》 ******-HJTX-CW-2015-21-01
《焊后检验记录》 ******-HJTX-JL-2015-11-02