[发明专利]钢棒调质后力学性能检测的抽样、取试棒及取试样方法

说明书

本发明公开了拉紧螺杆钢棒调质后力学性能检测的抽样、取试棒及取试样方法，它包括以下步骤：步骤1：对拉紧螺杆钢棒进行组批并确定检测频次；步骤2：设定热处理中拉紧螺杆钢棒间距；步骤3：设定抽样方法；步骤4：设定取试棒方法；步骤5：设定取试样方法；步骤6：力学性能检测。能够有效检测和判定钢棒调质炉次性能是否合格，确保检测结果的真实性和判定结果的科学性，避免误判、错判，确保乌东德、白鹤滩等巨型水电机组高强度拉紧螺杆制造质量。本方法具有较高的实用价值和经济价值。

技术领域

本发明涉及水轮发电机高强度拉紧螺杆性能检测技术领域，具体为拉紧螺杆钢棒调质后力学性能检测的抽样、取试棒及取试样方法。

背景技术

乌东德、白鹤滩水轮发电机是由转子和定子两大部分组成的，其中转子又由磁轭和磁极两部分组成，乌东德机组磁轭φ外17000mm×3300mm，是在电站工地采用26190张磁性钢板(750MPa级、单张长1676mm×宽879mm×厚4mm)叠压的，磁极是采用62528张磁性钢板(550MPa级、厚3mm)叠压的，定子是在电站工地采用357000张磁性硅钢片(480MPa级、厚0.5mm)叠压的。磁轭钢板、磁极钢板及定子硅钢片叠压后，必须采用拉紧螺杆紧固后才能确保机组安全稳定运行。拉紧螺杆承受很大的拉伸、剪切等应力，是关键受力部件，过去某电站巨型机组运行过程中，曾发生过多根拉紧螺杆断裂事故。

目前，乌东德、白鹤滩所采用的水轮发电机主要采购于哈电、东电、GE天津、上海福伊特。目前尚无专门的拉紧螺杆钢棒国家或行业标准，哈电、东电、GE天津、上海福伊特等四家主机厂拉紧螺杆钢棒(简称钢棒)理化性能指标主要套用《GB/T 3077合金结构钢》、《JB/T6396大型合金结构钢锻件技术条件》，但力学性能检测抽样取试棒及取样无统一方法，四家主机厂采购规范要求调质后对该炉钢棒100％或抽10％～20％手打端面硬度，再从中抽硬度值最高、最低钢棒各1根进行力学性能检测。

根据三峡业主《乌东德、白鹤滩水轮发电机组设备采购合同》规定，拉紧螺杆钢棒在其制造厂自检、主机厂复检合格的基础上，授权我们长江三峡技术经济发展有限公司(监造方)代表业主方还要抽样并委托第三方独立检测机构进行检测(简称业主方检测)，并最终由监造判定合格后才允许投入使用。

目前，甲、乙两家拉紧螺杆制造厂(简称制造厂)是国内也是世界上最大的拉紧螺杆专业化制造企业，从特钢厂采购轧制棒材回厂，并采用多钢棒立体矩阵打捆式调质使之满足性能要求。

但是，采用上述的热处理方法，在后续性能检测中发现，拉紧螺杆钢棒冲击吸收能量(KV₂，简称冲击性能)不稳定，且制造厂现场手打钢棒端面最高、最低硬度值在合格范围内，而主机厂、业主方实验室机打硬度超标。通过深入甲乙两制造厂，从人、机、料、法、环、测等各环节查找和分析原因，经艰苦工作，最终发现：钢棒打捆式调质每吊层数过多、钢棒间距过小可能造成钢棒性能不均匀、不稳定；而力学性能检测采用端面硬度法抽样可能不能真实反映这种打捆式调质细长杆件钢棒性能不均匀、不稳定问题。

因此，需要对现有的甲、乙两家拉紧螺杆制造厂的热处理工艺以及后续的力学性能检测的抽样、取试棒及取试样方法进行规范化，以保证拉紧螺杆的力学性能和化学性能满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供拉紧螺杆钢棒调质后力学性能检测的抽样、取试棒及取试样方法，本方法经实践应用证明，能够倒逼制造厂合理控制热处理每吊钢棒层数、钢棒间距，改善和优化冷却条件，提高钢棒淬透能力——以便获得理想的金相组织，从而获得稳定、优良的综合力学性能；能够有效检测和判定钢棒调质炉次性能是否合格，确保检测结果的真实性和判定结果的科学性，避免误判、错判，确保乌东德、白鹤滩等巨型水电机组高强度拉紧螺杆制造质量。本方法具有较高的实用价值和经济价值。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：拉紧螺杆钢棒调质后力学性能检测的抽样、取试棒及取试样方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1：对拉紧螺杆钢棒进行组批并确定检测频次；