用于顯示低合金高強鋼焊接熱影響區分區的腐蝕劑及方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于顯示低合金高強鋼焊接熱影響區分區的腐蝕劑及方法，該腐蝕劑包括用于腐蝕步驟一的組分A和用于腐蝕步驟二的組分B，所述組分A 為質量分數是5～8%的FeCl3溶液，組分B由以下按體積百分比計的成分組成：硝酸：2～2.5%，氫氟酸：0.5～1.5%，其余為無水乙醇；先用腐蝕劑的組分A腐蝕并清洗后，再用腐蝕劑的組分B進行腐蝕，即分兩步的組合腐蝕，可顯示腐蝕焊接熱影響區各分區的宏觀金相；使用本發明的腐蝕劑并參照本發明的腐蝕方法可明顯的顯示出焊接熱影響區分區的邊界，便于焊接熱影響區尺寸的測量，從而準確的進行焊道的幾何尺寸排布，從而實現回火焊道技術。
【專利說明】
用于顯示低合金高強鋼焊接熱影響區分區的腐蝕劑及方法
技術領域
[0001]本發明涉及焊接修復技術領域，具體的說是一種用于顯示低合金高強鋼焊接熱影響區分區的腐蝕劑及方法。【背景技術】
[0002]在焊接過程中，由于焊接熱源的分布狀態，母材的不同區域經歷了不同的焊接熱循環，從而得到不同的組織狀態。對于低合金鋼來講，針對其焊接熱影響區組織和性能的差異，焊接熱影響區分區主要分為粗晶區、細晶區、臨界區。在針對低合金鋼壓力容器及設備進行回火焊道焊接修復時，焊接熱影響區各分區的腐蝕及尺寸測量是回火焊道技術實施的如提和關鍵。
[0003]通常情況下，低合金鋼焊接熱影響區的腐蝕通常采用FeCl3溶液，硝酸酒精溶液、 濃鹽酸與乙醇的混合溶液等腐蝕后用蒸餾水沖洗。然而上述方法在腐蝕低合金鋼焊接熱影響區時候只能腐蝕出焊縫的熔深及焊接熱影響區外層邊緣，并不能明顯的腐蝕出焊接熱影響區中粗晶區、細晶區以及臨界粗晶區的邊緣；即使在熔深及焊接熱影響區邊緣的腐蝕問題上，上述腐蝕劑也僅針對特定的高強度鋼種才會有理想的效果。
[0004]近年來隨著國內核電的強勢發展，核力發電正在逐漸成為國內供電的主要方式， 但核設施部件在服役過程中長期經受高溫、高壓及中子輻照等問題，從而導致核設施部件產生失效斷裂。核設施部件在制造過程中需要進行焊后熱處理，但服役過程中失效的設備此時已經無法進行焊后熱處理，因此在焊接修復時就需要采用一種無焊后熱處理的焊接修復技術一回火焊道技術。回火焊道技術的原理是利用焊接熱影響區的幾何尺寸表征焊接熱循環的溫度場分布，從而實現無焊后熱處理的焊接修復。因此焊接熱影響區幾何尺寸的準確測量(即焊接熱影響區的分區尺寸的測量)是該技術實施的基礎前提。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種用于顯示低合金高強鋼焊接熱影響區分區的腐蝕劑及方法，該方法可以清晰的腐蝕出焊接熱影響區各分區的邊界，不僅可以準確的測量焊接熱影響區的幾何尺寸，對于焊接熱源作用下的焊接溫度場分布也具有一定的參考意義。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:一種用于顯示低合金高強鋼焊接熱影響區分區的腐蝕劑，該腐蝕劑包括用于腐蝕步驟一的組分A和用于腐蝕步驟二的組分B，所述組分A為質量分數是5?8%的FeCl3溶液，組分B 由以下按體積百分比計的成分組成:硝酸:2?2.5%，氫氟酸:0.5?1.5%，其余為無水乙醇。
[0007]所述組分A為質量分數是6%的FeCl3溶液。
[0008]所述組分B由以下按體積百分比計的成分組成:硝酸:2%，氫氟酸:1%，其余為無水乙醇。
[0009]所述組分B由以下按體積百分比計的成分組成:硝酸:2.5%，氫氟酸:1%，其余為無水乙醇。
[0010]所述組分A和組分B的體積比為1:2?2:1。
[0011]—種利用如上所述腐蝕劑的腐蝕方法，包括以下步驟:步驟一:取腐蝕劑的組分A并加熱至45°C>55°C，將研磨好的焊接熱影響區金相試樣浸入加熱后的組分A中，將待腐蝕表面均勻的浸入，同時避免與容器接觸，待試樣表面發灰發暗時取出，用蒸餾水或無水乙醇進行沖洗后吹干；步驟二:取腐蝕劑的組分B，將步驟一處理過的金相試樣浸入組分B中25?35s后取出，用無水乙醇沖洗后吹干。[0〇12]所述步驟一中腐蝕劑的組分A加熱至50°C。[〇〇13] 所述步驟二中將步驟一處理過的金相試樣浸入組分B中30s后取出。[〇〇14]本發明的有益效果:本發明提供的用于顯示低合金高強鋼焊接熱影響區分區的腐蝕劑及方法，針對鐵基低合金高強鋼，即以Fe元素為主的高強度鋼種，本方法先用腐蝕劑的組分A(即質量分數是5? 8%的FeCl3溶液)腐蝕并清洗后，再用腐蝕劑的組分B(即由以下按體積百分比計的成分組成:硝酸:2?2.5%，氫氟酸:0.5?1.5%，其余為無水乙醇)進行腐蝕，即分兩步的組合腐蝕， 可顯示腐蝕焊接熱影響區各分區的宏觀金相;使用本發明的腐蝕劑并參照本發明的腐蝕方法可明顯的顯示出焊接熱影響區分區的邊界，便于焊接熱影響區尺寸的測量，從而準確的進行焊道的幾何尺寸排布，從而實現回火焊道技術;本發明不僅限于使用回火焊道前的焊接接頭幾何尺寸測量，也適用于低合金高強鋼的宏觀金相腐蝕及熔深測量等。【附圖說明】
[0015]圖1為體積分數為4%硝酸酒精溶液腐蝕后形貌圖；圖2為三氯化鐵溶液腐蝕后形貌圖；圖3為實例1方法腐蝕后形貌圖；圖4為實例2方法腐蝕后形貌圖。【具體實施方式】
[0016]下面結合【具體實施方式】對本發明做進一步的闡述。
[0017]—種用于顯示低合金高強鋼焊接熱影響區分區的腐蝕劑，該腐蝕劑包括用于腐蝕步驟一的組分A和用于腐蝕步驟二的組分B，所述組分A為質量分數是5?8%的FeCl3溶液， 組分B由以下按體積百分比計的成分組成:硝酸:2?2.5%，氫氟酸:0.5?1.5%，其余為無水乙醇。
[0018]—種利用如上所述腐蝕劑的腐蝕方法，包括以下步驟:步驟一:取腐蝕劑的組分A并加熱至45°C>55°C，將研磨好的焊接熱影響區金相試樣浸入加熱后的組分A中，將待腐蝕表面均勻的浸入，同時避免與容器接觸，待試樣表面發灰發暗時取出，用蒸餾水或無水乙醇進行沖洗后吹干；步驟二:取腐蝕劑的組分B，將步驟一處理過的金相試樣浸入組分B中25?35s后取出，用無水乙醇沖洗后吹干。
[0019]實施例1:將SA508-3鋼的氬弧焊焊接接頭浸入溫度為50°C的質量百分比為5%的FeCl3中，待腐蝕表面應均勻的浸入，同時避免與容器接觸，待表面發灰發暗時取出；將取出試樣用無水乙醇進行沖洗，并用吹風機均勻吹干;將吹干后的試樣浸入體積分數為2%硝酸、1%氫氟酸、其余為無水乙醇的HNO3-HF-C2H5OH溶液中腐蝕30s后，使用無水乙醇進行沖洗隨后使用吹風機吹干。
[0020]實施例2:將WELD0X960E鋼的氬弧焊焊接接頭浸入溫度為50°C的質量百分比為6%的FeCl3中，待腐蝕表面應均勻的浸入，同時避免與容器接觸，待表面發灰發暗時取出；將取出試樣用無水乙醇進行沖洗，并用吹風機均勻吹干;將吹干后試樣浸入體積分數為2.5%硝酸、1%氫氟酸、 其余為無水乙醇的HNO3-HF-C2H5OH溶液中腐蝕30s后，使用無水乙醇進行沖洗隨后使用吹風機吹干。
[0021]實施例3:將SA508-3鋼的氬弧焊焊接接頭浸入溫度為45°C的質量百分比為8%的FeCl3中，待腐蝕表面應均勻的浸入，同時避免與容器接觸，待表面發灰發暗時取出；將取出試樣用無水乙醇進行沖洗，并用吹風機均勻吹干;將吹干后的試樣浸入體積分數為2%硝酸、0.5%氫氟酸、其余為無水乙醇的HN03-HF-C2H50H溶液中腐蝕35s后，使用無水乙醇進行沖洗隨后使用吹風機吹干。[〇〇22] 實施例4:將WELD0X960E鋼的氬弧焊焊接接頭浸入溫度為55°C的質量百分比為6%的FeCl3中，待腐蝕表面應均勻的浸入，同時避免與容器接觸，待表面發灰發暗時取出；將取出試樣用無水乙醇進行沖洗，并用吹風機均勻吹干;將吹干后試樣浸入體積分數為2.5%硝酸、1.5%氫氟酸、其余為無水乙醇的HNO3-HF-C2H5OH溶液中腐蝕25s后，使用無水乙醇進行沖洗隨后使用吹風機吹干。[〇〇23]圖1為體積分數為4%硝酸酒精溶液腐蝕后形貌，可以看出腐蝕后焊接熔合線不清晰，焊接熱影響區各邊界不明顯；圖2位使用三氯化鐵溶液腐蝕后的形貌，可以看出，腐蝕形貌中粗晶區和細晶區中無明顯邊界，無法進行焊道測量。[〇〇24]圖3、4分別為實施例1、2腐蝕后的形貌，可以看出，腐蝕后焊縫、粗晶區、細晶區、臨界區界線明顯，能清晰的觀察出焊接接頭的四個區域(焊縫、粗晶區、細晶區、臨界區)的大小。
【主權項】
1.一種用于顯示低合金高強鋼焊接熱影響區分區的腐蝕劑，其特征在于:該腐蝕劑包 括用于腐蝕步驟一的組分A和用于腐蝕步驟二的組分B，所述組分A為質量分數是5?8%的 FeCh溶液，組分B由以下按體積百分比計的成分組成:硝酸:2?2.5%，氫氟酸:0.5?1.5%， 其余為無水乙醇。2.如權利要求1所述的用于顯示低合金高強鋼焊接熱影響區分區的腐蝕劑，其特征在 于:所述組分A為質量分數是6%的FeCl3溶液。3.如權利要求1所述的用于顯示低合金高強鋼焊接熱影響區分區的腐蝕劑，其特征在 于:所述組分B由以下按體積百分比計的成分組成:硝酸:2%，氫氟酸:1%，其余為無水乙醇。4.如權利要求1所述的用于顯示低合金高強鋼焊接熱影響區分區的腐蝕劑，其特征在 于:所述組分B由以下按體積百分比計的成分組成:硝酸:2.5%，氫氟酸:1%，其余為無水乙 醇。5.如權利要求1所述的用于顯示低合金高強鋼焊接熱影響區分區的腐蝕劑，其特征在 于:所述組分A和組分B的體積比為1:2?2:1。6.—種利用如權利要求1所述腐蝕劑的腐蝕方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟一:取腐蝕劑的組分A并加熱至45°C>55°C，將研磨好的焊接熱影響區金相試樣浸 入加熱后的組分A中，將待腐蝕表面均勻的浸入，同時避免與容器接觸，待試樣表面發灰發 暗時取出，用蒸餾水或無水乙醇進行沖洗后吹干；步驟二:取腐蝕劑的組分B，將步驟一處理過的金相試樣浸入組分B中25?35s后取出，用 無水乙醇沖洗后吹干。7.如權利要求6所述的腐蝕方法，其特征在于:所述步驟一中腐蝕劑的組分A加熱至50r。8.如權利要求6所述的腐蝕方法，其特征在于:所述步驟二中將步驟一處理過的金相試 樣浸入組分B中30s后取出。
【文檔編號】C23F1/14GK106086893SQ201610414196
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日 公開號201610414196.8, CN 106086893 A, CN 106086893A, CN 201610414196, CN-A-106086893, CN106086893 A, CN106086893A, CN201610414196, CN201610414196.8
【發明人】秦建
【申請人】洛陽雙瑞特種裝備有限公司