便攜式萬能力學性能檢測儀課件

便攜式萬能力學性能檢測儀韓國（株）Frontics介紹韓國Frontics成立于2000年9月，是以首爾大學國家級新材料研究所為母體而成立的高新技術企業(yè)。Frontics開發(fā)的壓痕儀器能夠對原材料、零部件及大型設備的安全與可靠性進行評價，能為客戶提供“快速、精準的解決方案”。Frontics的壓痕檢測儀已經(jīng)被韓國電力、核電、燃氣公司、三星、浦項制鐵、現(xiàn)代汽車、斗山重工、美國國防工業(yè)公司、威廉森管道公司、太平洋燃氣電力公司、GE、?？松梨凇づ?、波音，日本JFE鋼鐵、中國國電等諸多跨國公司采用。Frontics公司與韓國電力研究院、國防研究院、鐵道研究院、戰(zhàn)略研究院、美國NASA、美國焊接研究所及法國電力集團、首爾大學、大阪大學等國際著名的研究機構建立了合作關系。便攜式萬能力學性能檢測儀介紹不同于破壞性檢測儀器，AIS儀器壓痕技術通過非破壞方法檢測材料的力學性能（硬度、彈性模量、屈服強度、拉伸強度、殘余應力、斷裂韌性），對設備和構件進行疲勞老化評價、失效分析、壽命評估等。經(jīng)過十多年的發(fā)展，F(xiàn)rontics已經(jīng)成功研發(fā)AIS2100、AIS3000、AIS3000Compact、AIT-U、MicroAIS、NanoAIS等多種國際領先的無損力學性能檢測儀，并應用于微觀和宏觀領域。幾種檢測技術的比較萬能力學性能檢測儀帶來的效益萬能力學性能檢測儀可應用領域冶金行業(yè)石油行業(yè)船舶行業(yè)電力行業(yè)化工行業(yè)航空航天行業(yè)鐵路行業(yè)重工行業(yè)橋梁行業(yè)AIS儀器硬件AIS3000AIS3000Compact●尺寸:180x180x430mm●重量:7kg●最大載荷:300kgf(分辨率.:5.6gf)●壓頭上下行程:40mm(分辨率.:0.1um)●加載速率:0.05~30mm/min●連接PC:RS-422(數(shù)據(jù)線)●尺寸:80x80x295(h)mm●重量:3.5kg●最大載荷:100kgf(分辨率:2.5gf)●壓頭上下行程:25mm(分辨率:0.1um)●加載速率:0.05~30mm/min●連接PC:RS-422(數(shù)據(jù)線)AIS3000是便攜式萬能力學性能檢測儀的標準配置主機，可檢測儀器所有的檢測項目。AIS3000Compact是更便攜的一種產(chǎn)品，相比AIS3000體積重量縮小了一半，但是AIS3000Compact由于電機只能檢測拉伸強度1200Mpa以下的材料。AIS配件打磨機便攜式電池AIS夾具V型固定架適用于中小型曲面構件、設備AIS夾具鏈條固定架適用于各種曲面或異性構件、設備AIS夾具曲面磁鐵固定架適用于大型曲面構件、設備AIS夾具平面磁鐵固定架適用于平面構件、設備測試地點:韓國保寧發(fā)電廠（2009年8月)測試對象:汽輪機罩固定架:平板磁鐵固定架測試目的:評估渦輪機罩磨損程度和使用壽命及所需性能評估發(fā)電廠發(fā)電廠地點:

韓國蔚山電廠(2005年5月)對象:對核電廠設施維修更換狀況:拉伸性能評價材料:汽輪機輪外殼，轉子附件:平面磁鐵夾具，鏈條備注:測量屈服強度抗拉強度對高溫條件元件的影響圖1.渦輪機外殼圖2.轉子測試地點:韓國保寧發(fā)電廠(2009年8月)測試對象:HP轉子罩固定架:鏈條固定架測試目的:通過檢測機械性能最終評估其殘余使用壽命發(fā)電廠測試地點:韓國唐津發(fā)電廠7#、8#(2008年8月)測試對象:ASMESA213T23鍋爐管(800MW鍋爐管在運行中發(fā)生故障)

測試項目:管道焊接前及熱處理后的性能和殘余應力固定架:V型固定架實際的評估證明殘余應力是穩(wěn)定的，而且在受熱狀態(tài)下繼續(xù)保持穩(wěn)定的拉伸性能。發(fā)電廠發(fā)電廠地點:

韓國東西合作電廠(2005年9月)對象:

CLGWTR主/旁通管，LO泵的進水管，發(fā)電機入口HDR材料:ASTMA53Gr.B,SPW400,STPG370無縫鋼管性能附件:平面磁鐵夾具，鏈條測量目的:由火災引起的管道故障評估及材料原始性能指標評估發(fā)電廠焊接彎管測試地點:古里核電廠(2002年1月)測試對象:古里核電廠第一主冷卻水管線(彎頭型管道直徑12英尺)工作溫度:60℃/90°測試材料:ASTMA106B(金屬),AWSE7016(焊接金屬)固定架:鏈條固定架測試目的:運行20年的核電廠冷卻水管線焊接部位和受熱管道機械性能評估圖.測量位置（母材/熱影響區(qū)/焊接區(qū)）發(fā)電廠蒸汽管道彎管測試對象:蒸汽主管道彎頭拉伸性能評價測試材料:P91合金管固定架:鏈條固定架測試目的:非破壞檢測管道焊接彎頭屈服強度、抗拉強度、維氏硬度測試結果:焊接彎頭部分區(qū)域強度不達標ASMTA335P91標準：屈服強度：≥415（MPa）抗拉強度：≥585（MPa）發(fā)電廠測試對象:中國國內電廠P9管道固定架:U型塊夾具測試目的:檢測機械性能發(fā)電廠測試對象:40Cr試塊測試目的:萬能拉伸試驗機的拉伸性能數(shù)據(jù)與壓痕測試拉伸性能對比發(fā)電廠測試地點:韓國月城核電廠(2007年3月)測試對象:核電廠的部分材料、配件測試目的:檢查材料的各種性能和選擇欲替代材料測試目的是通過壓痕測試檢查并分析其性能，能否用國產(chǎn)配件替換進口配件？最終我們提供了可供選擇材料的信息。發(fā)電廠 測試對象:20CrMoV12管道檢測單位:韓國東西熱電廠檢測目的:管道壽命評估 利用屈服強度的壽命評估曲線20CrMoV12安全性：高溫、高壓條件下運行設備，隨著時間的推移，材料性能會發(fā)生變化，導致斷裂、失效等問題。為了減少這些問題，需要在短時間內檢測材料的力學性能，提前預防。特別是，判斷老舊設備的更換周期及是否需要更換時，以檢測資料為依據(jù)，并制定的替換/維修標準。經(jīng)濟性：購入符合發(fā)電廠的金屬部件時，必須檢測材料是否符合要求，造成了這部分的抽查檢測量十分龐大。采用非破壞檢測力學性能將使得減輕龐大費用支出和減少大量檢測時間。通過這項技術，可以放心購入高品質的材料部件，進一步可以提高材料安全性、可靠性。上圖是20CrMoV12在600-610℃和650-660℃下的屈服強度，紅色曲線是老化后的預計屈服強度值。發(fā)電廠發(fā)電廠仁川熱電廠(2003年3月)加熱器/減速機出口總管保寧熱電廠(2002年4月)轉子永興熱電廠(2002年7月)主蒸汽管道大安熱電廠(2001年6月)熱再熱器冷回熱管道地點:韓國天燃氣公司(2001年12月)對象:

API

5L焊接試樣測試狀況:焊接處微小區(qū)域的拉伸性能評價材料:

API

5L

X65

[30米處的管道]附件:小型夾具備注:整個焊接部位的測試圖片.實驗室測試(微小型夾具)(焊接試件)(示意圖)石油/天燃氣產(chǎn)品夾具測試位置石油/天燃氣地點:美國懷俄明州卡斯珀市–殼牌石油工地(2007年8月)對象:

7.625英尺石油管道狀況:7.625英尺石油管道儀器壓痕屈服強度測試附件:

U型夾具備注:（美國懷俄明州卡斯珀）石油天然氣管道屈服強度評價應用-生產(chǎn)材料的驗收試驗CMTR,WPSandPQR的驗收儀器壓痕檢測7.625英寸石油管道的屈服強度參考—荷蘭殼牌集團（casper,WY）應用-天然氣技術研究所-盲測試驗●地點：GTI（天然氣技術研究所）●對象：檢測sub-sized試樣●狀況：通過表面壓痕測試屈服強度●材料：API5L(APIX42，X60，X65)●附件：磁鐵夾具，鏈條夾具，U型夾具運用儀器壓痕技術檢測屈服強度舊管道的驗證（墨西哥國家石油公司）應用案例（現(xiàn)場）●現(xiàn)代石油(2001年6月)●#1CDU加熱器(HS,HF)/HF-流行轉化管●GS石油(2002年2月)●真空熱水器水箱forasphalt(垂直式管：直徑6英尺)●GE電力系統(tǒng)（2002年11月）●天然氣管道（墨西哥）●在4米高度的空氣管道●煉油廠管道的PQ測試●煉油廠管道圖片.

API

X65

(天燃氣管道)Zoom地點:

GE石油天燃氣公司(2003年5月)對象:天燃氣管道(墨西哥瓜達拉哈拉州)狀況:地下管道的拉伸性能評價材料:

API

X65附件:曲面磁鐵夾具備注:清理管道表層后的拉伸性能評價石油/天燃氣強度

(MPa)-525300500400600800700母材區(qū)熱影響區(qū)焊接金屬

0

5

10

15

20距離(mm)屈服強度YS最大拉伸強度UTS?現(xiàn)役管道檢查?墨西哥的12條干線

(地下管道，沼澤地管道）?使用年限:

30年 老化管道的拉伸性能評估石油/天燃氣高速鐵路車輪、鐵軌老化性能評價車輪輪輞力學性能檢測鐵軌老化性能檢測觀測老化層厚度變化（通過的噸位）可以確定通過的噸位和磨損關系，可以預測軌道的下次研磨修補期壓痕檢測能預測疲勞、老化層厚度掌握研磨修補期壓痕測試結果，老化指數(shù)1.測量車輪加工和熱處理前后的抗拉強度、屈服強度、彈性模量、殘余應力等性能，保障車輪出廠合格率2.現(xiàn)場快速檢測車輪輪輞和軌道力學性能和殘余應力，評估安全性能3.反復加載的車輪荷載引發(fā)疲勞老化及磨損現(xiàn)象，因此發(fā)生噪音大、振動異常等現(xiàn)象，縮短軌道壽命。需要制定軌道磨損老化修補標準。應用案例—管道及電廠地下管道核電廠發(fā)電廠橋梁鐵路造船儀器壓痕技術—現(xiàn)場應用領域4米高的空氣管道地下管道核電廠煉油廠管道煉油廠管道的PQ測試電廠管道的PQ測試應用案例（實驗室）●韓國天然氣公司（2001年12月）●API焊接試樣的測試●日本東京天然氣（2003年3月）●板材拉伸試樣●康菲石油公司（2003年12月）●儲罐（低碳鋼）/管道（碳鋼）●Canspec(2003年12月)●脆性材料●日本大阪大學（2003年7月）●激光焊接試樣AIS現(xiàn)場測試AIS現(xiàn)場測試AIS現(xiàn)場測試點AIS現(xiàn)場測試點對比論證試驗1檢測材料：APIX60管道檢測目的：論證AIS儀器測試APIX60管道拉伸性能準確性(與GE-PII提供的數(shù)據(jù)進行對比)對比論證試驗2參加試驗人員：原中國無損檢測學會理事、華東理工大學屠耀元教授，北京春秋陽光許學龍總經(jīng)理和首爾大學（CMTAC）復雜環(huán)境測試及評價中心金仁燮研究員、FRONTICS工程人員等試驗時間：2013年3月21日試驗材料：S45C(ASMEE6/E8單軸拉伸試樣片)；壓痕法測試材料：S45C(同類母材)對比論證試驗3檢測材料：45號碳鋼檢測目的：論證AIS儀器測試準確性對比論證試驗4檢測材料：APIX80管道檢測方法：X射線衍射法和AIS儀器壓痕測試法韓國燃氣公社中轉供應站管理軟件運用傳統(tǒng)的應力檢測技術很難對管道進行在役檢測，無法建立安全評價和管理所需的有效數(shù)據(jù)庫，從而對建立安全評價及管理體系造成很大困難。非破壞儀器壓痕檢測法可以對在役管線設備進行力學性能的在役檢測，為安全評價及管理體系的建立提供有