【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于检验检测，具体涉及一种用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块。
技术介绍
1、锅炉小管是火电机组的部件之一，在机组运行期间，锅炉小管的工作环境最为复杂和苛刻，也最易发生失效从而造成锅炉爆管泄露，导致机组发生“非停”事故，因此锅炉小管的材料性能优劣至关重要。
2、金属材料的硬度值是评价其力学、热处理、焊接以及加工等性能的重要参数之一，硬度值可以通过简单、快速的方法获得，所以硬度检测在锅炉小管的制造过程、成品验收、安装阶段和在役运行中得到了广泛应用。便携里氏硬度计因其体积小、重量轻、操作方便，被广泛用于锅炉小管焊接接头现场硬度快速检测中。
3、由于测量误差的存在，对于锅炉小管的硬度要求，在标准范围值的上下限附近，还分别设有最大上限偏差值和最小下限偏差值。现有的试块虽然能够检测出锅炉小管的硬度，但是却无法精确判定锅炉小管的硬度偏差趋势，不利于后续的质量控制和改进。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块及其使用方法，不仅能够准确检测锅炉小管的硬度，还能根据硬度上下限的最大偏差值，精确判定一批锅炉小管的硬度偏差趋势，为后续的质量控制和改进提供理论依据。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、一种用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，包括基准块，基准块上开设有4个连接孔，4个连接孔分别可拆卸地连接有第一样管、第二样管、第三样管和第四样管；第一样管上设有硬
4、优选地，所述真实标定值通过检定合格的台式硬度计测得，所述检测标定值通过检定合格的便携式里氏硬度计测得。
5、优选地，第一样管、第二样管、第三样管和第四样管与待检锅炉小管的热处理状态相同。
6、优选地，4个连接孔分两层开设在基准块的曲面上，其中，上下层任意相邻连接孔垂直基准块中轴线的圆心角为90°。
7、优选地，硬度下限值判定区、硬度上限值判定区、最大下限偏差值判定区和最大上限偏差值判定区分别沿周向设在第一样管、第二样管、第三样管和第四样管中部的环形区域，第一标识区、第二标识区、第三标识区和第四标识区分别与第一样管、第二样管、第三样管和第四样管的自由端相距10mm。
8、进一步优选地，第一样管、第二样管、第三样管和第四样管的管径r＜50mm时，硬度下限值判定区、硬度上限值判定区、最大下限偏差值判定区和最大上限偏差值判定区的宽度为60mm；第一样管、第二样管、第三样管和第四样管的管径r≥50mm时，硬度下限值判定区、硬度上限值判定区、最大下限偏差值判定区和最大上限偏差值判定区的宽度为100mm。
9、进一步优选地，硬度下限值判定区、硬度上限值判定区、最大下限偏差值判定区和最大上限偏差值判定区内的若干硬度测点环向均布，各硬度测点对应的检测角度、真实标定值和检测标定值分别标识在第一标识区、第二标识区、第三标识区和第四标识区。
10、进一步优选地，所述硬度测点的数量与管径r的关系为：当管径r＜30mm时，所述硬度测点的数量为4，间隔90°设置；当管径30≤r＜50mm时，所述硬度测点的数量为6，间隔60°设置；当管径50≤r＜70mm时，所述硬度测点的数量为8，间隔45°设置；当管径r≥70mm时，所述硬度测点的数量为12，间隔30°设置。
11、优选地，第一样管、第二样管、第三样管和第四样管的管径为15～100mm，壁厚为2.0～15mm；当第一样管、第二样管、第三样管和第四样管的管径r＜50mm时，长度为200mm；当第一样管、第二样管、第三样管和第四样管的管径r≥50mm时，长度为300mm。
12、本专利技术公开了上述用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块的使用方法，包括：
13、利用标定检测标定值的便携式里氏硬度计，对待检锅炉小管的硬度检测，得到测试硬度值；
14、当测试硬度值大于第一标识区内硬度下限值的检测标定值且小于第二标识区内硬度上限值的检测标定值时，判定待测锅炉小管的硬度合格；
15、当测试硬度值小于第一标识区内硬度下限值的检测标定值时，则继续与第三标识区内最大下限偏差值的判定标定值对比，若小于第三标识区内最大下限偏差值的判定标定值，则判定待测锅炉小管的硬度不合格；若大于第三标识区内最大下限偏差值的判定标定值时，判定待测锅炉小管的硬度接近标准要求的下限；
16、当测试硬度值大于第二标识区内硬度上限值的检测标定值时，则继续与第四标识区内最大上限偏差值的检测标定值对比，若大于第四标识区内最大上限偏差值的检测标定值，判定待测锅炉小管的硬度不合格；若小于第四标识区内最大上限偏差值的检测标定值，判定待测锅炉小管的硬度接近标准要求的上限。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
18、本专利技术公开的用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，基准块通过连接孔与4个样管可拆卸地连接，较好地模拟了锅炉小管的实际检测环境和状态，提高了检测数据的准确性。标识区内标识有各硬度数值的真实标定值和检测标定值，能够为便携里氏硬度计的校准检定和后续的硬度偏差趋势判定提供标准。本专利技术的结构合理、制作简便，不仅能够准确检测锅炉小管的硬度，还能根据硬度上下限的最大偏差值，精确判定一批锅炉小管的硬度偏差趋势，为后续的质量控制和改进提供理论依据。
19、进一步地，第一样管、第二样管、第三样管和第四样管与待检锅炉小管的热处理状态相同，能够最大程度地模拟待测锅炉小管的实际工况，提高检测的准确性。
20、进一步地，4个连接孔分两层开设在基准块的曲面上，其中，上下层任意相邻连接孔垂直基准块中轴线的圆心角为90°，该结构使样管之间间隔较远，一方面便于检测，另一方面减少相互间的影响。
21、上述用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块的使用方法，操作方便快捷、效率高，不依赖操作者的经验和技能水平，具有良好的应用前景。
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1.一种用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，其特征在于，包括基准块(1)，基准块(1)上开设有4个连接孔(3)，4个连接孔(3)分别可拆卸地连接有第一样管(2-1)、第二样管(2-2)、第三样管(2-3)和第四样管(2-4)；第一样管(2-1)上设有硬度下限值判定区(4-1)和第一标识区(5-1)，第一标识区(5-1)标识有硬度下限值的真实标定值和检测标定值；第二样管(2-2)上设有硬度上限值判定区(4-2)和第二标识区(5-2)，第二标识区(5-2)标识有硬度上限值的真实标定值和检测标定值；第三样管(2-3)上设有最大下限偏差值判定区(4-3)和第三标识区(5-3)，第三标识区(5-3)标识有最大下限偏差值的真实标定值和检测标定值；第四样管(2-4)上设有最大上限偏差值判定区(4-4)和第四标识区(5-4)，第四标识区(5-4)标识有最大上限偏差值的真实标定值和检测标定值。
2.如权利要求1所述的用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，其特征在于，所述真实标定值通过检定合格的台式硬度计测得，所述检测标定值通过检定合格的便携式里氏硬度计测得。
3.如权利要求1
4.如权利要求1所述的用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，其特征在于，4个连接孔(3)分两层开设在基准块(1)的曲面上，其中，上下层任意相邻连接孔(3)垂直基准块(1)中轴线的圆心角为90°。
5.如权利要求1所述的用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，其特征在于，硬度下限值判定区(4-1)、硬度上限值判定区(4-2)、最大下限偏差值判定区(4-3)和最大上限偏差值判定区(4-4)分别沿周向设在第一样管(2-1)、第二样管(2-2)、第三样管(2-3)和第四样管(2-4)中部的环形区域，第一标识区(5-1)、第二标识区(5-2)、第三标识区(5-3)和第四标识区(5-4)分别与第一样管(2-1)、第二样管(2-2)、第三样管(2-3)和第四样管(2-4)的自由端相距10mm。
6.如权利要求5所述的用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，其特征在于，第一样管(2-1)、第二样管(2-2)、第三样管(2-3)和第四样管(2-4)的管径R＜50mm时，硬度下限值判定区(4-1)、硬度上限值判定区(4-2)、最大下限偏差值判定区(4-3)和最大上限偏差值判定区(4-4)的宽度为60mm；第一样管(2-1)、第二样管(2-2)、第三样管(2-3)和第四样管(2-4)的管径R≥50mm时，硬度下限值判定区(4-1)、硬度上限值判定区(4-2)、最大下限偏差值判定区(4-3)和最大上限偏差值判定区(4-4)的宽度为100mm。
7.如权利要求5所述的用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，其特征在于，硬度下限值判定区(4-1)、硬度上限值判定区(4-2)、最大下限偏差值判定区(4-3)和最大上限偏差值判定区(4-4)内的若干硬度测点环向均布，各硬度测点对应的检测角度、真实标定值和检测标定值分别标识在第一标识区(5-1)、第二标识区(5-2)、第三标识区(5-3)和第四标识区(5-4)。
8.如权利要求7所述的用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，其特征在于，所述硬度测点的数量与管径R的关系为：当管径R＜30mm时，所述硬度测点的数量为4，间隔90°设置；当管径30≤R＜50mm时，所述硬度测点的数量为6，间隔60°设置；当管径50≤R＜70mm时，所述硬度测点的数量为8，间隔45°设置；当管径R≥70mm时，所述硬度测点的数量为12，间隔30°设置。
9.如权利要求1所述的用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，其特征在于，第一样管(2-1)、第二样管(2-2)、第三样管(2-3)和第四样管(2-4)的管径为15～100mm，壁厚为2.0～15mm；当第一样管(2-1)、第二样管(2-2)、第三样管(2-3)和第四样管(2-4)的管径R＜50mm时，长度为200mm；当第一样管(2-1)、第二样管(2-2)、第三样管(2-3)和第四样管(2-4)的管径R≥50mm时，长度为300mm。
10.如权利要求1～9任意一项所述的用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块的使用方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，其特征在于，包括基准块(1)，基准块(1)上开设有4个连接孔(3)，4个连接孔(3)分别可拆卸地连接有第一样管(2-1)、第二样管(2-2)、第三样管(2-3)和第四样管(2-4)；第一样管(2-1)上设有硬度下限值判定区(4-1)和第一标识区(5-1)，第一标识区(5-1)标识有硬度下限值的真实标定值和检测标定值；第二样管(2-2)上设有硬度上限值判定区(4-2)和第二标识区(5-2)，第二标识区(5-2)标识有硬度上限值的真实标定值和检测标定值；第三样管(2-3)上设有最大下限偏差值判定区(4-3)和第三标识区(5-3)，第三标识区(5-3)标识有最大下限偏差值的真实标定值和检测标定值；第四样管(2-4)上设有最大上限偏差值判定区(4-4)和第四标识区(5-4)，第四标识区(5-4)标识有最大上限偏差值的真实标定值和检测标定值。
2.如权利要求1所述的用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，其特征在于，所述真实标定值通过检定合格的台式硬度计测得，所述检测标定值通过检定合格的便携式里氏硬度计测得。
3.如权利要求1所述的用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，其特征在于，第一样管(2-1)、第二样管(2-2)、第三样管(2-3)和第四样管(2-4)与待检锅炉小管的热处理状态相同。
4.如权利要求1所述的用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，其特征在于，4个连接孔(3)分两层开设在基准块(1)的曲面上，其中，上下层任意相邻连接孔(3)垂直基准块(1)中轴线的圆心角为90°。
5.如权利要求1所述的用于现场判定锅炉小管硬度的仿真试块，其特征在于，硬度下限值判定区(4-1)、硬度上限值判定区(4-2)、最大下限偏差值判定区(4-3)和最大上限偏差值判定区(4-4)分别沿周向设在第一样管(2-1)、第二样管(2-2)、第三样管(2-3)和第四样管(2-4)中部的环形区域，第一标识区(5-1)、第二标识区(5-2)、第三标识区(5-3)和第四标识区(5-4)分别与第一样管(2-1)、第二样管(2-2)、第三样管(2-3)和第四样管(2-4)的自由端相距10mm。
...【专利技术属性】
技术研发人员：高延忠，朱玉龙，刘亚明，侯召堂，吕一楠，殷尊，李佼佼，高磊，孙璞杰，张福祥，吕游，林琳，朱婷，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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