【国家标准(GB)】 铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法

ICS 25.160.20
中华人民共和国国家标准
GB/T1954--2008
代替GB/T1954-1980
铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法
Methods of measurementforferrite content in austeniticCr-Ni stainless steel weld metalsISO8249.20o0,WeldingDeterminationofFerrite Number(FN)in austeniticand duplex ferrite-austenitic Cr-Ni stainless steel weld metals.MOD)2008-06-26发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-01-01实施
GB/T1954—2008
规范性引用文件
磁性法
般原则
焊条电弧焊熔敷金属的测量
其他熔敷金属试样的制备与测量产品焊缝的测量
测量仪器的校准…·
金相法
试样制备
金相标样图谱
6测试报告
附录A（资料性附录）
测试数据参考格式
TKANKAca
GB/T1954—2008
本标准修改采用国际标准ISO8249：2000奥氏体及铁素体-奥氏体Ct-Ni不锈钢焊缝金属铁素体数FN的测定》（英文版）。
为了保证标准的适用性采用ISO8249：2000时做了如下技术内容修改：未引用国际标准中标准磁铁、标准磁性仪器、校准曲线等内容，直接使用了相关定义和规定；增加了对产品测量的相关规定：保留了GB/T1954—1980中金相法测量方法本标准是对GB/T1954-1980C铬镍奥氏体不锈钢缝铁素体含量测量方法》的修订。与GB/T1954-1980相比主要技术内容变化如下：增加了磁性法部分试样的制备、产品测量的规定；修改了对仪器校准的规定；
增加了奥氏体-铁素体不锈钢的内容：增加了测试报告的规定，取消了仲裁试验章节附录A提供测试数据参考格式。
本标准自实施之日起，代替GB/T1954-1980。本标准的附录A为资料性附录
本标准由全国焊接标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：哈尔滨焊接研究所天津大桥焊材集团有限公司、天津市金桥焊材集团有限公司、安泰科技股份有限公司
本标准主要起草人：孙少凡、宋毓瑛、侯来昌、李箕福。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T1954-1980
版权专有慢权必究
1范围bZxz.net
铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法
本标准规定了铁素体含量的测量方法。本标准适用于奥氏体型、奥氏体铁素体型络镍不锈钢焊缝全属。本标准规定的磁性法不适用手奥体不锈钢铸件和锻件2规范性引用文件
irKANiKAca
GB/T1954—2008
下列文件中的条款通过本标准的引用面成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准.然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准，GB/T20878不锈钢和耐热钢牌号及化学成分。3术语
下列术语和定义适用于本标准。3.1
ferrite
铁素体
直接由液态金属凝固结晶而形成的高温铁素体，并被保留到室温。3.2
铁素体数FerriteNumber(FN)
人为选定用来表示奥氏体不锈钢、铁素体-奥氏体不锈钢焊缝金属铁素体含量的标准化数值3.3
primarystandard
一级标样
在含碳量低于0.18%碳钢基体上制作一层精确的非磁性涂层标样，非磁性涂层材料是铜制作，并镀硬铬抛光。每个标样上标识出国际通用的某一当量磁性焊缝金属的FN值。适用于马格尼仪(Mange-Gage)等标准磁吸引力原理测量仪器的校准。3.4
secondarystandard
二级标样
按标准规程制成的焊接熔敷金属或类似熔敷金属组织的试样。用一级标样校准的马格尼仪确定每个试样的FN值，用于磁性法铁素体测量仪器周期性校准。4磁性法
4.1一般原则
应采用以磁吸引力或导磁率原理的铁素体测量仪器进行测量。以测量的铁素体数FN表示奥氏体不锈钢、奥氏体铁素体不锈钢焊缝金属中的铁素体含量。4.2焊条电弧焊熔敷金属的测量
4.2.1试样制备
a）按图1所示的形状和尺寸在基板上用被测焊条堆焊试样。堆焊时可在基板上平行摆放两条GB/T1954—2008
铜板。
标准在线阅读
堆焊层最小高度为13mm见图1注b），焊条直径4.0mm时.每一堆焊层应由单焊道组成。焊条直径.0mm时.焊道宽度应不大于3倍焊芯直径。每一堆焊层应由两道或更多焊道组成。焊接时不充许电弧接触铜板，焊接电流按表1的规定，应在焊层的首端和尾端起弧，灭弧。每焊完一焊道后改变焊接方向。焊完每一焊道20s后用水冷，道间温度应不大于100℃。最上面一层焊道在水冷之前应先空冷到425C以下。
每一焊道应清理干净之后才能堆焊下一焊道。最土面一层由单焊道组成，宽度不大于3倍焊芯直径。奥氏体不锈钢（FN30）堆焊层用粗牙板锉把堆焊表面锉平，不应采用机械冷加工.锉刀轴线应与焊道长度方向垂直，锉刀施加压力时平稳向前推进：使锉磨的表面沿焊道长度方向延伸，不应交叉锉磨焊道。
单位为毫米
铜板尺寸：70mm×25mm×25mm
理在此范围内测量铁素体含量
b基板是Cr-Ni奥氏体不锈钢时，翻号06Cr19Ni10a或02Cr19Ni10a（见GB/T-20878），堆焊层最小高度H为13mm基板也可采用低碳钢CMn匍），此时堆焊层最小高度H为18mm图1用于测量铁素体的焊接试样
表1焊接规范和堆焊尺寸
焊条直径
焊接电流-
90-100
120-140
165~180
240~260
推也可采用焊条制造厂推荐的最大电流值的90%宽度W
雅焊尺tmm
长度L
双相不锈钢（FN30>的堆焊表面允许先用砂轮打磨，最后直到用600目或更细的磨料磨光，打磨时要小心避免过力产生过热现象。1）机械冷加工会产生马氏体，马氏体的导磁性会对铁素体测量带来影响irKANiKAca
GB/T1954—2008
锉磨后的表面应平整光滑，无焊接波纹，该表面沿焊道长度方向应是连续的，宽度不小于5mm。4.2.2测量
在锉磨后的表面沿焊道长度方向不同的位置至少测取6个读数，在测量过程中注意不应有振动，测头应接触测试面并保持垂直。FN≤20的堆焊层，每个测量位置取5个读数的平均值作为测试结果；FN>20时，每个测量位置测取5次读数中最大的值作为测试结果。至少6个测量位置的平均值作为该试样的测量结果
4.3其他熔敷金属试样的制备与测量其他熔敷金属试样的制备与测量，可参照上述焊条电弧焊的有关规定进行。埋弧焊、药芯焊丝堆焊等，在制备这样的试样时，试样的长度宽度都应增加。两侧的铜板可视工艺特点放置。任何其他焊接王艺方法，试样至少应焊6层，最上面一层为单焊道。测量应沿焊道的中心线进行。一般情况下，焊接试样的制备和测量应尽可能符合4.2规定。4.4产品焊缝的测量
4.4.1测量产品焊缝和堆焊金属可从产品提供检验用的焊接试件上取样或直接测量·也可以直接在产品的焊缝或堆焊层测量。测量仪器应符合4.5的规定，测量程序应符合4.2的规定。4.4.2测量产品焊缝和堆焊金属时，其测量部位应按产品技术条件规定或由协议双方商定。通常被测表面应磨平。若焊缝表面加工能引起抗腐蚀或其他特定性能变化而影响产品质量时，则这类产品的焊缝（包括堆焊金属）在测量时表面是否磨平由协议双方商定。在选定的测量部位每隔5mm10mm取一个测量点.测量接4.2.2规定进行4.4.3对手长焊缝和大面积堆焊，应按一定比例抽测。抽测的比例和部位由协议双方商定。抽测的部位应具有代表性。测量点应均句地分布在所选定的测量部位范围内。当更换焊接操作人员改变焊接参数、改变板厚或改变冷却条件时，均应及时地重新测量。4.4.4根据技术条件要求测量过渡层时，则应以其最外层两焊道搭接区作为测量部位4.4.5测量过程中如发现铁素体分布很不均勾，应在测量结果中分别给出平均值、最高值和最低值及其部位。
4.4.6测量时应保证排除仪器附近的强磁性物质对测量结果的影响，如低碳钢和铸铁等。对标准磁铁仪器面言，测量时周围的铁磁性物质距离测头应在18mim之外，其他类型的探头式仪器应根据仪器要求的距铁磁性物质的最小距离操作测量复合板的不锈层焊缝和较薄的不锈钢堆焊层时（层厚mm）要谨慎，要了解仪器测头的敏感深度·避免对正确测量结果带来的影响。4.5测量仪器的校准
铁素体测量仪器及仪器上自带的校准块应定期（通常不超过一年）用马格尼仪或二级标样校准。使用的仪器每一测量范围（见表2中应有一个校准点。测量仅器对每一范围的标样上同一测量点的5次测量平均值应符合表2规定
仪器在使用之前，应由使用者先用仪器上附带的校准块校准。表2校准的最大允差
0FN≤4
10FN≤16
16FN25
25FN≤50
50FN≤110
与指定标样的最大充差
标样值FN的土5%
标样值FN的士8%
GB/T1954—2008
5金相法
5.1试样制备
5.1.1焊缝金属是从产品上所带的供检验用的试板上至少取6个金相试样5.1.2堆焊金属是在厚度12mm~16mm的钢板上如图2所示进行平焊位置堆焊至少5层，每道焊缝宽度不大于焊芯直径4倍。堆焊金属顶面尺寸应不小于20mm×100mm，道间温度冷至100C左右方可开始下道焊接。最后焊道应在焊缝中央。不允许在堆焊金属有效长度之内起弧和灭弧。大于20
图2堆焊供测量用试板及取样部位示意图单位为毫米
5.1.3从焊缝金属或堆焊金属长度方向中段切取金相试样尺寸10mm~20mm，垂直于焊接方向的横断面是金相观测面，不应在起弧和灭弧处取样。5.1.4金相试样的观测面按常规金相操作进行研磨和抛光。机械抛光应以能得到基本上不存在金属表面紊乱层的光洁镜面为原则。电解抛光则以得到无任何磨痕和不损害铁素体的完整性为准。推荐的电解液成分，规范和操作要点见表35.1.5抛光后的试样磨面，可用化学方法或电解浸蚀方法显示铁素体。推荐的试剂种类，成分，规范见表4和表5。不论采用何种方法显示铁素体，均应以能完整真实清晰地显现出铁素体的轮廓为准，不应有浸蚀不足或浸蚀过度现象。表3
电解抛光液
（重量百分比）
（体积百分比）
过氯酸
（体积百分比）
铭座（10%>25
（体积百分比）
电流密度
《A/cm=）
铅做阴极阴-相极面积之
比不小于5.
溶液用久发黑后+温度应提
高到100C~120C
籍做阴极，阴阳极面之
比不小手5
溶液用久发黑后，温度应提
高到100~120℃
铂做阴极，使用时注意乙
醇挥发+引起氟酸浓缩爆炸
应强烈，要求操作迅速准确
铅做阴极，操作得当，可同
时完成抛光与漫蚀过程，铁素
体清晰地显示出来
氯化高铁
硫酸铜
水（或乙醇）
氯化铜
乙薛(或水）
5.2测量
表4化学漫蚀剂
擦方法1~3即可
用棉花擦拭
TKANKAca
GB/T1954—2008
对于铁素体含量较高的试样磨面·建议用乙醇，以防止试样表面氧化
该试剂对碳化物作用缓慢铁素体优先显现出来。适用于有一定量炭化物析出情况
表5电解漫蚀剂
电流密度
0:03~0:1
用金相割线法测量铁素体体积百分比。时间
不锈钢做阴极，试件为期极，最好使用新配制的试剂
不锈钢做阴极·试件做阳极。最好使用新配制的试剂
不锈钢做阴极，试件为阳极。最好使用新配制的试剂
在显微镜放大倍数不小于500倍的情况下，用带有100个刻度（格）的测微目镜或有100个分度的自镜片土的分度直尺（线）切割到的相对量（占100个格中的多少格），所得数值即为该视场内铁素体的相对含量，如图3所示。移动载物台，变更视场位置，可以选测任意的视场数目，一般只领选择不少于10个有代表性视场），取其平均值作为该试样中铁素体的平均含量，按式（1)计算：图3割线法测量示意图，测得数值为14格（14%）2）代表性视场系指约句分布在测量都位的区域内，铁素体分有较均匀的现场（军除外）5
GB/T1954—2008
式中：
铁素体含量平均值：
d选测的视场数目：
P一第主个视场内切割到的铁素体占据直尺格数。示例：
每个视场内切割到铁
素体占有的格数
24.5+31.0+27.5+40.0+17.3+18.0+37.7+41.0+23.0+20.0×100%-28%10
在一个视场内，铁素体分布不均包时，须将测微月镜的直尺沿水平和垂直方向各测量一次·取平均值作为该视场内平均格数。当铁素体在视场内呈明显的方向性分布时，则将直尺与此方向成45角测量次即可
5.2.2对单面焊缝，一般以其大面最外层焊道中部横断面作为测量部位.双面焊缝则以两个大面最外层焊道中部横断面作为测量部位如图4所示。测量部位
测量部位
焊接接头测量部位
5.2.3堆焊金属应以其最外层中部断面作为测量部位（如图5所示）测量部位
图5堆焊金属测量部位
大面积堆焊有过渡层时，根据技术条件测量过渡层的铁素体含量，则以其最外层两焊道搭接处作为测量部位。
如需要，经双方协商可对某层、某部位或逐层进行测量5.2.4一般情况下，取三个金相试样，每个试样都测10个以上有代表性视场，取平均值作为该试样测量结果。再以三个试样测量结果的平均值作为最后结果。5.2.5对双面焊缝，以两个大面的平均值作为测量结果。如有特殊要求，可列出每一大面平均含量。
5.2.6经双方协议决定对某层、某部位或逐层进行测量时，均以10个以上有代表性视场平均值作为测量结果。
5.2.7如果在测量过程中发现铁素体分布特别不均匀，则在测量结果中应给出平均含量、最高含量和6
最低含量，并加以说明
5.3金相标样图谱
iKAoNiKAca
GB/T1954—2008
5.3.1金相标样图谱属于近似的或半定量的金相方法，只能给出铁素体含量的大致含量范围。本标准附有两组金相标样图谱（焊条电弧焊焊缝500倍和1000倍各一组）供比较筛选试验、中间近似测量及其他半定量试验时用（见图6和图）5.3.2用金相标样图谱测量铁素体含量时.其试样数量、试样制备，测量部位和测量结果评定等均与前述割线法的有关规定相同。
6测试报告
测试报告应包括如下内容，格式参照附录A：a)
测量方法；
焊接材料型号：
焊接材料规格；
数量[FN或铁素体百分比（)：
测量值。
焊条电弧焊焊缝×500倍
GB/T1954—2008
图6（续）
图7焊条电弧焊焊缝×1000倍
irKAoNiKAca
GB/T 1954—2008
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。