解决方案 | 分析管道和焊缝碳当量的重要性

两种管道的可焊性主要受其碳含量及其他元素的影响，例如锰 (Mn)、铬 (Cr)、钼 (Mo)、钒 (V)、铜 (Cu)、镍 ( Ni) 和硅 (Si)等。

碳当量 (CE) 概念将材料成分转化为可用于评估材料可焊性（和硬度）的成分，从而可以预测其行为。来自国际焊接研究所的标准方程式为：

(IIW) CE 方程：CE = (%C)+((%Mn)/6)+(((%Cr)+(%Mo)+(%V))/5)+(((%Cu)+ (%Ni))/15)

如果管道区别过大，或者碳当量区别过大（见表 1），则可能需要在焊接过程之前和过程中采取特殊预防措施，以确保焊接牢固耐用。选择具有低 CE 和优良可焊性的替换管将加快修复的过程。

表 1  常见 CE 值焊接效果

从表 1 中可以清楚地看出，CE 的数值越大，焊接性越差，更容易在热影响区 (HAZ) 发生氢裂纹。CE值越高，氢裂的风险就越大。一般来说，CE值<0.4的钢材，只要使用低氢焊材或工艺，就不易发生HAZ氢裂纹。

钢材的碳当量可以使用 LIBS 技术直接测量和计算的。LIBS 是激光诱导击穿光谱的首字母缩写。它是一种用于确定材料元素组成的分析技术。手持式 LIBS 分析仪向样品发射脉冲激光，使材料气化，在表面形成等离子体，每次读数约 200 个脉冲。激发的电子在原子和离子中返回基态，发出的光由机载光谱仪收集。该仪器的软件和校准比较光谱线的波长和强度以量化元素的浓度，并通过伪元素特征使用设定的公式，自动计算碳当量。

Niton Apollo手持激光诱导击穿光谱(LIBS)分析仪，是专为测量碳含量而设计的实用、便携式设备，可在约10秒内提供实验室品质的分析结果。

Niton Apollo手持激光诱导击穿光谱(LIBS)分析仪

我们使用Niton Apollo 手持 LIBS 分析仪测量了一批碳钢和不锈钢阀门。这些阀门应含有 0.2% 的碳，但有通过测量发现阀门的碳含量超出了 0.4%。当焊接时，不符合规格的碳会导致焊接应力断裂。Niton Apollo 手持 LIBS 分析仪可测量碳的百分比，快速剔除不符合规格的材料并减少焊接应力断裂。

无论是在炼油厂的高空作业、石油平台的海上作业还是在管道沟渠中作业Niton Apollo 手持 LIBS 分析仪都是理想的分析工具，可提供最高的安全性和生产力。

Niton Apollo 手持 LIBS 分析仪应用领域：

• 测定各种冶金样品中的合金成分和等级

• 计算碳当量，确定管道可焊性

• 验证关键部件，例如管道、阀门和反应容器，进行材料可靠性鉴别（PMI）

• 在接收、过程制造和输出质量控制（QC）时检查材料

• 验证材料测试报告（MTR)

• 检测不稳定元素和痕量元素以符合监管标准

如有相关需求，欢迎拨打朗铎科技销售热线 : 400-709-6161，了解更多光谱仪详细信息。