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第42卷增刊1
石油化工设备
ol.42 Supplement 1
2013年8月
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT
文章编号:1000-7466(2013)增刊1-0084-04
现场检验里氏硬度计测试误差影响因素
冯作明,彭朝华,兰中祥,王鹏威,彭军,武金宇
(四川省特种设备检验研究院,四川成都610061)
摘要:结合对大型天然气净化厂设备进行全面检验时利用里氏硬度计测试硬度过程中出现的误差
情况,介绍了里氏硬度计的测试原理,分析了硬度计冲击方向、被检工件表面清洁度、粗糙度及厚度
等因素对测试误差的影响,并提出了相应的预防措施和注意事项
关键词:里氏硬度计;现场检验;误差;硬度测试;影响因素
中图分类号:TH871
文献标志码:B
doi:10.3969/j.issn.1000-7466.2013.s1.024
Influence Factors Analysis on Measuring Error Leeb Hardness Tester on Site
FENG Zuo-ming, PENG Zhao-hua, IAN Zhong-xiang, WANG Peng-wei, PENG Jun, WU Jin-yu
( Sichuan Special Equipment Inspection Institute, Chengdu 610061, China)
Abstract: Combining with the petroleum cquipment comprehensive testing situation of existing
error in hardness measurernent by Leeb hardness tester, the measuring principle of Leeb hardness
tester was introduced and the influencing factors of measuring error such as impact direction of
hardness tester, surface cleanliness, surface roughness of specimen, specimen thickness were an-
alyzed, and some corresponding preventive measures and precautions were proposed
Key words: leeb hardness tester; inspect on site; error; hardness measurement; influence factor
便携式里氏硬度计硬度传感器大小如笔,操作值乘以1000即为単氏硬度HI.
人员可以手握传感器在生产、检验现场直接对工件
HL=(/a)×100
进行各方向的硬度测试,其测量简易、痕迹小、硬度
通过硬度计微电脑可以将HL换算成HRB
值测量广泛、携带方便、不受空间和方位等限制,HRC、HB、HV等]。
是其他台式硬度机无法比拟的。便携式里氏硬度计
在模具、轧辊、锻压、容器制造等行业应用普遍,特别
2里氏硬度测试误差影响因素
是在锅炉、压力容器、压力管道等金属制压力设备现2.1硬度计冲击方向
场檢验中发挥着重要作用?。笔者以大型天然气净
里氏硬度计使用前应根据工件被测部位选择冲
化厂设备全面检验中硬度测试过程为例,简要分析
击方向(图1),且尽可能选择硬度计规定的标准方
了采用里氏硬度计进行硬度测试时误差的影响
位(图2)。因为冲击方向不同,冲击球头冲击及回
素,并提出了预防措施和在实际硬度测试过程中的
弹速度不同,影响回弹速度与冲击速度比值,即影响
注意事项。
里氏硬度值准确度4
1里氏硬度测试原理
将硬度计硬度传感器的冲击体以一定的速度冲
击被测工件,测量冲击头距工件表面1mm处的冲
击速度。与反弹速度い,冲击速度与反弹速度的比
图1里氏硬度计冲击方选择
收稿日期:2012-03-02
作者简介:冯作明(1984-),男,四川巴中人,助理工程师,硕士,从事锅炉、压力容器及管道定期检验和监督检验工作
曾刊1
冯作明,等:现场检验里氏硬度计测试误差影响因素
糙度对硬度的影响一方面是通过改变冲击头的回弹
方向影响回弹速度来影响硬度值,粗糙度较大时影
响较明显。另一方面是通过对冲击头的能量吸收来
体现的,粗糙度不同引起的能量损失有差别。
冲击球冲击不同粗糙度表面示意图见图3~图
4。工件表面凹凸不平,当冲头落在工件表面时,使
图2里氏硬度计标准冲击方向
凸起部位产生变形,吸收了冲头的冲击能量(图3b
但在设备实际检测过程中,特别是对大型石油和图4b)。表面粗糙度数值越大,表面凹凸起伏越
化工设备等进行全面检验时,大多数情况是根据检大,吸收冲击能量越大,冲头损失能量越多,里氏硬
验方案事先拆除指定部位保温层,硬度测试的方位度值越偏小(图3)。反之,表面粗糙度值越小,冲头
与硬度计规定的标准方位就可能有一定差别,这种能量损失小,硬度值偏大(图4)。此处的硬度值偏
无法避免的偏差可由检验人员根据经验选择恰当的大、偏小只是相对而言,因为理论上讲,受粗糙度的
测试点,将误差降低到最小。另外,检验人员最容易影响里氏硬度测试值只会偏低。
忽略的是同一台设备可能需要测试多个不同方向,
根据检验现场脚手槊搭配以及被检工件位置限制等
具体情况,需要不停地改变测试方向。而数百台设
备要求短时间之内完成检验,大量重复的工作很容
易让检验人员忘记测试之前调整硬度计冲击方向,
(a)冲击前
(b)冲击后
而为了检验数据的严謹,大多需要重新测试,工作量
图3冲击球冲击粗糙度数值较大表面示图
加大。
2.2工件表面清洁度
在现场硬度测试过程中发现,被测工件表面油
污的存在将降低硬度测定值,这是由于硬度计冲击
(a)冲击前
(b)冲击后
头在空气介质与油污介质中所受的摩擦力不同,在
图4冲击球冲击粗糙度数值较小表面示图
油污介质中沖击能量损失大,从而减小冲击头的反
另外,同一工件粗糙度差异较大会引起硬度测
弹速度,使得测试值偏低1。同时,被检工件表面铁试数据离散度较大。特别是对大批量、大型设备联
锈、防腐层等与工件本体的致密度、硬度不同,对冲合检验时,大批打磨工人联合作业,一台设备可能由
击头具有一定的缓冲作用,同样有能量损失,会减小多个持有不同型号、不同目数砂轮打磨机、打磨技术
冲击头反弹速度,对硬度值的影响与油污相似。迴异的打磨工完成,一定程度上也影响到硬度值的
因此,在现场检验硬度测试之前,必须擦除工件表面准确测定。因此,检验中应尽可能由一位打磨工完
油污,打磨铁锈和防腐层,直至鐸出本体金属光泽。成整台设备打磨,使检验结果相对可靠。
工件表面的防腐层被打磨后以粉尘状弥散在工
在现场检验过程中,硬度测试部位的表面粗糙
件周围空气中,最后将有一部分粉尘沉积在工件被度要符合GB/T17394-1998《金属里氏硬度试验
检表面,粘附冲击头进人硬度计导管,测试过程中将方法》中对粗糙度的要求(表1)。
加大冲击头的摩擦力,影响硬度值的准确。同时,粘
表1工件表面粗糙度要