奥氏体不锈钢堆焊化学成分取样方法及取样电钻的制作方法
【专利摘要】本发明涉及化学成分取样领域，尤其是一种奥氏体不锈钢堆焊化学成分取样方法及取样电钻。利用取样电钻时，先通过输气管道向保护罩内通入惰性气体，直至将保护罩内的空气全部置换干净，然后利用取样电钻的钻头钻取碎末，钻头钻取的碎末达到要求后，继续向保护罩内通入惰性气体，直至碎末冷却至室温。通过充入惰性气体可以避免钻取时氮元素的溶入，保证化学分析数据的真实性，避免造成误判，保证了后续工作的顺利进行。
【专利说明】奥氏体不锈钢堆焊化学成分取样方法及取样电钻
【技术领域】
[0001]本发明涉及化学成分取样领域，尤其是一种奥氏体不锈钢堆焊化学成分取样方法及取样电钻。
【背景技术】
[0002]在某些设备中，设备壳体材料、轴等为增加其抗蚀、耐磨等性能，常常在其表面堆焊奥氏体不锈钢材料。为检测抗蚀效果，需要检测母材、焊缝或堆焊层的化学成分，同时要求检测铁素体含量，铁素体含量要求在3-8FN之间。采用化学法进行检测时，按照WRC图进行确定数值，WRC图的横坐标表示Gr当量(％Cr+%Mo+0.7x%Nb),纵坐标表示Ni当量(%Ni+35x%C+20x%N+0.25x%Cu)，氮元素对铁素体的数值有较大影响，其溶解度随着温度的增高而增高，特别易溶于不锈钢中形成较为稳定氮化铬，温度降低后，氮也不析出。由于是在正式产品上取样，现有的取样方法是采用手电钻钻取碎末，在钻取时，钻头部位温度升高，使氮元素溶解于碎末中，化学分析时造成合金元素成分的变化，致使纵、横坐标值计算失真，不能准确地反映铁素体数值。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服了现有技术中存在的上述缺陷，提出了一种钢板、壳体、轴等表面堆焊奥氏体不锈钢的化学成分分析取样方法，解决化学成分分析失真，造成铁素体数值偏离的问题，保证了化学分析数据的真实性。
[0004]本发明是采用以下的技术方案实现的:一种奥氏体不锈钢堆焊化学成分取样方法，该方法包括以下步骤:
[0005](I)准备需要堆焊奥氏体不锈钢材料的基材，在基材上堆焊奥氏体不锈钢材料，在基材上堆焊奥氏体不锈钢材料后形成堆焊表面，清除表面金属，达到取样深度，化学分析取样低于堆焊表面2-3mm，得到化学成分分析取样处；
[0006](2)利用取样电钻取样:取样时，先通过输气管道向保护罩内通入惰性气体，直至将保护罩内的空气全部置换干净，然后利用取样电钻的钻头钻取碎末，钻头钻取的碎末达到要求后，继续向保护罩内通入惰性气体，直至碎末冷却至室温；
[0007](3)碎末冷却至室温后，移走取样电钻，收集钻取碎末进行化学分析实验。
[0008]本发明还包括了一种化学成分取样方法所使用的取样电钻，包括钻头，其中，钻头的头部设置有可弹性伸缩的保护罩，保护罩的底部与钻头固定连接，其头部呈开口状，保护罩的底部连接有输气管道，输气管道与保护罩的内腔连通。
[0009]所述的保护罩包括内保护罩和外保护罩，外保护罩位于内保护罩的外侧，外保护罩和内保护罩之间呈密封设置，内保护罩与外保护罩的内表面之间通过弹簧连接，内保护罩的外表面和外保护罩的内表面之间能够相对滑动。保护罩可以由透明的有机玻璃制成。
[0010]本发明的有益效果是:在钢板、壳体、轴等表面堆焊奥氏体不锈钢的化学成分分析取样时，通过充入惰性气体可以避免钻取时氮元素的溶入，保证化学分析数据的真实性，避免造成误判，保证了后续工作的顺利进行。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明所述取样电钻的工作状态示意图。
[0012]图中:I取样电钻；2钻头；3保护罩；4输气管道;A堆焊层表面；13化学成分分析取样处。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0014]本发明包括一种奥氏体不锈钢堆焊化学成分取样方法，该取样方法包括以下步骤:
[0015]第一步，准备需要堆焊奥氏体不锈钢材料的基材，在基材上堆焊奥氏体不锈钢材料，在基材上堆焊奥氏体不锈钢材料后形成堆焊表面A,由于化学分析取样一般要求低于表面2-3mm，因此采用机械加工或打磨的方式清除表面金属，达到需要的取样深度，最终得到化学成分分析取样处B ；
[0016]第二步，利用取样电钻取样:取样时，先通过输气管道4向保护罩3内通入惰性气体，直至将保护罩内的空气全部置换干净，然后利用取样电钻的钻头钻取碎末，钻头钻取的碎末达到要求后，继续向保护罩内通入惰性气体，直至碎末冷却至室温；
[0017]第三步，碎末冷却至室温后，移走取样电钻，收集钻取碎末，按照相关标准对钻取碎末进行化学分析实验。
[0018]本发明所使用的取样电钻如图1所示，该取样电钻I包括钻头2，钻头2的头部设置有可弹性伸缩的保护罩3，保护罩3可以随着钻取深度的增加而收缩。保护罩3的底部与钻头2连接，其头部呈开口状，保护罩3的底部连接有输气管道4，惰性气体通过该输气管道4进入保护罩3内。
[0019]所述的保护罩3包括内保护罩和外保护罩，外保护罩位于内保护罩的外侧，外保护罩和内保护罩之间呈密封连接，防止工作过程中空气中的氮气进入保护罩内。内保护罩与外保护罩的内表面之间通过弹簧连接，内保护罩的外表面和外保护罩的内表面之间可以相对滑动。随着钻取深度的增加，外保护罩随钻头下移，内保护罩的位置始终固定，因此外保护罩与内保护罩之间的弹簧被压，从而产生弹力。取样工作接触后，移走钻头，施加在外保护罩上的力消失，在弹簧的弹力作用下，外保护罩和内保护罩之间的位置关系自动复位。
【权利要求】
1.一种奥氏体不锈钢堆焊化学成分取样方法，其特征在于该方法包括以下步骤: (1)准备需要堆焊奥氏体不锈钢材料的基材，在基材上堆焊奥氏体不锈钢材料，在基材上堆焊奥氏体不锈钢材料后形成堆焊表面，清除表面金属，达到取样深度，化学分析取样低于堆焊表面2-3mm，得到化学成分分析取样处； (2)利用取样电钻取样:取样时，先通过输气管道(4)向保护罩(3)内通入惰性气体，直至将保护罩内的空气全部置换干净，然后利用取样电钻的钻头(2)钻取碎末，钻头钻取的碎末数量达到要求后，继续向保护罩内通入惰性气体，直至碎末冷却至室温； (3)碎末冷却至室温后，移走取样电钻，收集钻取碎末进行化学分析实验。
2.—种权利要求1所述奥氏体不锈钢堆焊化学成分取样方法所使用的取样电钻，包括钻头(2)，其特征在于:所述钻头(2)的头部设置有可弹性伸缩的保护罩(3)，保护罩(3)的底部与钻头(2)固定连接，其头部呈开口状，保护罩(3)的底部连接有输气管道(4)，输气管道(4)与保护罩(3)的内腔连通。
3.根据权利要求2所述的取样电钻，其特征在于:所述的保护罩(3)包括内保护罩和外保护罩，外保护罩位于内保护罩的外侧，外保护罩和内保护罩之间呈密封设置，内保护罩与外保护罩的内表面之间通过弹簧连接，内保护罩的外表面和外保护罩的内表面之间能够相对滑动。
4.根据权利要求2或3所述的取样电钻，其特征在于:保护罩由透明的有机玻璃制成。
【文档编号】G01N1/08GK103837370SQ201410039949
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】李梦贤, 孔凡富 申请人:中国石油天然气第七建设公司