金相复膜技术在锅炉压力容器中的检测应用

（内蒙古自治区锅炉压力容器检验研究院，内蒙古 呼和浩特 010020）

锅炉压力容器设备在我国的工业化进程中被熟知，其应用广泛，对生产效率的提高有很大帮助，对社会和经济发展具有推动意义。锅炉压力容器设备通常在高温和高压等特殊环境下运行，如果有缺陷出现可能会埋下隐患，导致事故的发生。如何保证锅炉压力容器的正常运行，排除隐患，是需要关注的重点。现阶段，针对锅炉压力容器的材料易老化的问题，主要使用金相复膜技术对其进行检验，结合化学物理分析，提高检验效率，弥补了无损金相分析技术的不足之处，可以更精确地了解锅炉压力容器的状态，进而为其安全运行奠定基础。

一、金相复膜技术的应用原理

通常我们把金相复膜技术称为复膜金相，可以将其理解为单层镀层，进行实验的金相通过处理后能够和锅炉压力容器内壁贴合，贴合后展示出的纹理可以展示出锅炉压力容器是否存在裂缝等信息。使用金相复膜技术进行检测贴合之前，要对锅炉压力容器的内壁进行简单处理，如抛光打磨、侵蚀等，再用特定溶液对其软化，让镀层可以完全贴合在锅炉压力容器内壁，使金相复膜有很大的贴合性和延展性，然后观察金相发生的变化，得出结论信息。完成后要收集复膜金相，以便日后对相同压力容器金相观察时有对照样品。

二、金相复膜的制作

对于金相复膜的制备，要严格按照下列流程。1.对需要进行金相检测的位置进行定位，以提高检测效率，同时方便后期工作的落实。当确定检测位置时要对锅炉压力容器的型号、材料、使用状况和热处理工艺等角度出发，确定合适位置进行检测。检测时对常出和易出问题的位置优先、重点进行检测，进而得到故障原因，迅速制定解决对策。2.准备复型材料。目前主要有两种方式准备复型材料，一是CHCl3加有机玻璃片法。该方法存在的缺点是复膜时间长，且工作现场的环境对该方法有较高的影响，同时，也受到检测位置的具体情况限制，该方式不适合在曲率小的地方使用。二是丙酮加AC纸（醋酸纤维纸）法。该种方法相比前一种方法有明显的优点，AC纸与丙酮复型的时间较短，更加适合在工作现场操作使用，这个特点使其在金相复膜制作中广泛应用。3.进行金相复膜，分为以下两步进行。第一步是准备工作，对要检测的位置进行清理，不允许存在油漆、金属屑等杂质，清理时可适当增加清理面积。第二步是进行金相复膜，在试样的表面涂抹一定量溶剂，从而保证复型材料和金属的贴合度，以防止贴合效果不佳带来的后期问题。要注意的是溶剂要避免过量，防止损伤AC纸，影响复膜效果，甚至给操作人员带来危险和麻烦。将AC纸覆盖到试样的表面，排除气泡和贴合度不够的情况，期间要防止灰尘杂质落入贴片的夹层，要按压贴片一分钟左右，来保证牢固粘贴。第三步是等待材料干燥后使用镊子等工具将复型夹起并逐步揭开，然后妥善保管分离后的样品。在分离时要保证复型完全干燥，分离力度均匀，以避免因受力不均而破坏样品；有机玻璃需要的干燥时间要求一个小时以上，AC纸干燥时间在10分钟左右。

三、金相复膜技术的应用

锅筒和锅炉的集箱因为特别出现鼓包裂纹、水冷壁现象，进而发生锅炉爆管问题和变形现象。在高温时，锅炉压力容器也会发生变形、蠕变、裂纹现象，金相复膜技术对于这些问题的检测有非常好的应用。在相关人员进行金相复膜技术操作时，有下面几点需要注意，第一，要控制金相复膜的时间，如果在其干燥前便进行分离很容易将复型材料残留到上面，表现为在复型片上有一些亮点，在照片上表现为黑色斑点。第二，在金属复膜后，金属表层有凹凸部位轮廓形象出现。第三，多次复膜。同时要选取清晰的复膜图像，从而对其变化进行观察。

四、金相复膜技术的注意事项

若在复膜后的金相表面有凹凸现象发生，其形貌与试样的形貌刚好相反，因此，复膜后的金相通常被称作负型金相。与此同时，因为复型材料黏度相对高，同时，流动性低，造成复膜金相图像上的图案通常大于常规金相。在做蠕变孔洞大小时要将其考虑进去。在使用有机玻璃片或者是AC纸进行复膜时，由于要检测的部位通常会附有杂质，所以在复膜前要清理干净，从而确保待测位置保持清洁状态，抛去初期复膜结果，在多次复膜后进行观察，这样可以保证图像的清晰和准确。

五、结语

由于金相复膜技术的应用，使锅炉压力容器检验技术从宏观检验向围观检验发展，加速了多元化安全评测工作的发展，其应用降低了安全事故的发生，简化的检测步骤，缩短了检测时间。但是应用时有一定危险性，因此，要加强对操作人员的培训，提高危险防范意识。金相复膜技术的应用前景广泛，随着科学技术的发展，其检测精度也会得到不断地提高。