[实用新型]模拟产生P92钢焊缝金属微细裂纹的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟产生P92钢焊缝金属微细裂纹的装置，属于金属材料领域。

背景技术

目前，超超临界机组已成为火力发电的主要发展趋势，在我国已投运和在建的大批超超临界火电机组中，主汽管道基本上采用了P92铁素体耐热钢，该钢因具有较高的高温强度和抗蠕变性能，还被广泛应用于超超临界机组的联箱中。

国内目前应用的P92钢主要依靠国外进口，并且应用历史不是很长，因此在P92钢主汽管道的配管制作和安装焊接过程中出现了一些问题，尤其是焊缝金属中存在的大量微细裂纹，其出现几率之高已成为机组安全稳定运行的威胁，更为严重的是，目前对裂纹产生的机理仍不清楚，对裂纹的定性还有待于进一步探讨和验证，而据此判断焊缝内部无此类裂纹或运行过程中不再产生此类裂纹缺少依据，可见该类裂纹的产生和存在对机组的安全和电网的稳定均将产生了影响，成为超超临界机组建设和运行中亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种模拟产生P92钢焊缝金属微细裂纹的装置，为研究P92钢微细裂纹机制提供重要条件。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种模拟产生P92钢焊缝金属微细裂纹的装置，包括一个上部开有“U”型坡口的P92钢试块，与坡口中心线平行的试块两侧上端部分别焊接一块施力板，两块施力板之间通过若干螺栓相连。

所述试块的底部贴有应变片，应变片通过导线与应力测试仪相连，应力测试仪与计算机相连。

所述施力板材质为低合金耐热钢。

所述每块施力板上均设有上下两排平行且对称的四个螺孔，两块施力板之间通过四个螺栓穿过相对应的螺孔相连，其中上排两个螺栓固定连接在施力板上，下排两个螺栓活动连接在施力板上。

本实用新型应用时，先加工施力板2块，施力板钢板为低合金耐热钢，规格为400mm×200mm×（40mm-60mm）；再在施力板上钻4个螺孔。耐热合金钢固定螺栓4个，规格为M30×150。应力测试仪1台，高温应变片数片，笔记本电脑一台，用于定量测试施加应力值。P92钢试块加工成“U”型坡口。将施力板焊在与坡口面平行的试块两侧，试块底部贴应变片，对施力板相向施加顶力，通过应力测试仪测试应力，达到底部呈现一定的压应力数值后用螺栓固定外加应力。通过现有焊接工艺，在拘束应力条件下焊接试块。磨光焊缝表面，利用相共振、TOFD或超声方法检测焊缝内部裂纹，切割裂纹所在剖面，观察裂纹的数量、形态和尺寸。

本实用新型的有益效果是，本实用新型结构简单，操作方便，能够模拟产生P92钢焊缝金属内的微细裂纹，为研究P92钢焊缝金属微细裂纹机制提供重要条件。

附图说明

图1是本实用新型应用状态示意图；

图2是施力板结构示意图；

其中1—施力板；2—螺栓；3—施力点；4—坡口；5—试块；6—应变片；7.螺孔，8—导线；9—应力测试仪；10—数据线；11—计算机，12—角焊缝。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、图2所示，模拟产生P92钢焊缝金属微细裂纹的装置，包括一个上部开有“U”型坡口4的P92钢试块5，与坡口中心线平行的试块5两侧上端部分别焊接一块施力板1，试块5与施力板1焊接角焊缝12如图1所示。两块施力板1之间通过上下两对平行且对称的共四个螺栓2相连。试块5的底部贴有应变片6，应变片6通过导线8与应力测试仪9相连，应力测试仪9通过数据线10与计算机11相连。每块施力板1上均设有四个螺孔7，两块施力板1之间通过四个螺栓2穿过相对应的螺孔7相连。

本实用新型应用时，先加工2块施力板1，施力板1材质为低合金耐热钢，规格为400mm×200mm×（40mm-60mm）；再在施力板1钻4个螺孔7。耐热合金钢固定螺栓4个，规格为M30×150。应力测试仪1台，高温应变片数片，笔记本电脑一台，用于定量测试施加应力值。P92钢试块5上面加工“U”型坡口4。将施力板1焊接于试块5，试块5底部贴应变片6，首先将靠近试块5的一对螺栓2固定于施力板1上，而后对施力板1相向施加顶力，通过应力测试仪9测试应力，使试块底部产生一定的压应力数值后用下部的一对螺栓固定外加应力，施力点3如图1所示。通过现有焊接工艺，在拘束应力条件下焊接试块5。磨光焊缝表面，利用相共振、TOFD或超声方法检测焊缝内部裂纹，切割裂纹所在剖面，观察裂纹的数量、形态和尺寸。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。