籃式過(guò)濾器法蘭主要起密封作用，保證過(guò)濾器在正常壓力狀態(tài)下密封良好，從而能夠正常使用。籃式過(guò)濾器法蘭變形會(huì )導致過(guò)濾器密封不嚴、漏氣或是漏液，影響其正常使用，嚴重的還會(huì )污染環(huán)境。
某燃氣有限公司使用的DN800籃式過(guò)濾器的法蘭和法蘭密封連接處存在泄露現象。經(jīng)現場(chǎng)查找，發(fā)現是籃式過(guò)濾器的法蘭存在變形，經(jīng)多次調試均未能解決泄露問(wèn)題，導致過(guò)濾器無(wú)法正常使用。今年7月7日，該公司委托我公司對該過(guò)濾器法蘭變形的原因進(jìn)行質(zhì)量鑒定。
7月22日，我公司技術(shù)人員對申請鑒定的DN800籃式過(guò)濾器法蘭進(jìn)行現場(chǎng)勘驗。該籃式過(guò)濾器法蘭為長(cháng)頸對焊法蘭，焊接在DN800過(guò)濾器筒體上，焊縫位置距離法蘭頂部170mm；法蘭蓋直徑800mm，厚110mm；法蘭內徑800mm，厚82mm?，F場(chǎng)用油石對法蘭、法蘭蓋密封面進(jìn)行打磨，沒(méi)有發(fā)現補焊的痕跡，排除了焊接應力引起的變形的可能。隨后我公司技術(shù)部對該過(guò)濾器進(jìn)行理化檢驗：
(1)變形量測量
將φ800過(guò)濾器法蘭倒置在平板上，用塞尺測量法蘭密封面與平板的間隙（如表1）。
表1(mm)
最大間隙 | 與最大間隙相距180°處的間隙 |
0.80 | 0.35 |
把法蘭蓋放置在該過(guò)濾器法蘭上，測量法蘭蓋密封面與法蘭密封面的間隙ai；將法蘭蓋旋轉90°再安放在該過(guò)濾器法蘭上，測量法蘭蓋密封面與法蘭密封面的間隙aj(如表2)。
表2
測量部位 | 測量值ai | 測量值aj |
法蘭蓋與法蘭連接處的最大間隙 | 0.78 | 0.82 |
法蘭蓋與法蘭連接處的最大間隙相差180°處的間隙 | 0.37 | 0.40 |
由表1可以看出，φ800過(guò)濾器法蘭確實(shí)存在變形，而且變形位置對稱(chēng)呈現，最大變形量為0.8mm。
由表2可以看出，法蘭蓋基本沒(méi)有變形。所以，在進(jìn)行理化檢驗取樣時(shí)，法蘭蓋沒(méi)有取樣。
用硬度計對DN800籃式過(guò)濾器法蘭密封面進(jìn)行多次測量并計算平均值，測量結果（如表3）。
表3(HB)
標準值 | 實(shí)測值 |
121-178 | 123 |
硬度值符合標準要求。
(2)化學(xué)成分檢測
在DN800籃式過(guò)濾器法蘭上取樣，制成試樣進(jìn)行化學(xué)成分檢測，檢測結果（如表4）。
表4(wt%)
項目名 | 標準要求 | 實(shí)測值 |
P | ≤0.030 | 0.015 |
Mn | 1.20-1.60 | 1.36 |
Si | 0.20-0.60 | 0.27 |
Cr | ≤0.30 | 0.03 |
Ni | ≤0.30 | 0.003 |
Cu | ≤0.25 | 0.006 |
C | 0.13-0.19 | 0.14 |
S | ≤0.020 | 0.013 |
化學(xué)成分檢測結果符合標準要求。
(3)取樣
針對變形量測量的結果，選擇在DN800籃式過(guò)濾器法蘭上取樣。由于法蘭變形的方向性無(wú)法確定，所測得的變形量只是相對值，變形部位也是相對部位，后面的試驗結果也證實(shí)了此分析。
在這里，先把塞尺所測得的最大間隙處默認為變形部位，與最大間隙處相距90°，塞尺伸不進(jìn)去的區域為未變形部位。取樣時(shí)，在變形部位和未變形部位各取一塊樣品，進(jìn)行沖擊試驗和金相顯微組織檢測。
(4)沖擊性能檢測
在所取的樣品中制成沖擊試樣，進(jìn)行沖擊性能試驗，試驗結果（如表5）。
如表5(AKV.J)
標準值 | 法蘭最大間隙部位 | 與法蘭最大間隙處相距90°的部位 |
≥31 | 105 |
由表5可以看出，試樣的沖擊性能均符合標準要求，但二者沖擊功的值相差較大。法蘭最大間隙部位的沖擊功是標準要求值的3.38倍，是與之相距90°部位沖擊功的2.28倍，說(shuō)明該部位韌性強、脆性弱。
(5)金相顯微組織檢測
在所取的樣品中制成金相試樣，試樣拋光后，放大100倍、200倍進(jìn)行金相顯微組織檢測。
籃式過(guò)濾器法蘭最大間隙部位的金相顯微組織如圖1、2所示。其金相顯微組織為：珠光體+鐵素體；晶粒度：（6～7）級；未發(fā)現魏氏組織。
與過(guò)濾器法蘭最大間隙處相距90°部位的金相顯微組織如圖3、4所示。其金相顯微組織為：珠光體+鐵素體+魏氏組織；晶粒度：（2～3）級；魏氏組織：（3～4）級。
從圖1、2可以看出，取樣時(shí)默認變形部位（最大縫隙部位）的金相顯微組織均勻，晶粒細化，晶粒度等級較高，是比較理想的熱處理后的金相顯微組織。這樣的組織熱處理較為充分，組織內部的應力基本消除，不會(huì )引起較大的形變，系穩定組織。
從圖3、4可以看出，取樣時(shí)認為未變形部位（與最大間隙處相距90°部位）的金相顯微組織不均勻，晶粒粗大，晶粒度等級較低，是典型的正、回火不充分造成的；而且，該組織內部還存在魏氏組織。
魏氏組織屬過(guò)熱組織。鍛造溫度過(guò)高造成奧氏體晶粒長(cháng)得非常粗大，這種粗大的奧氏體在較快的冷卻速度下會(huì )形成一種特殊的過(guò)組織，其組織特征為在一個(gè)粗大的奧氏體晶粒內會(huì )形成許多平行的鐵素體(滲碳體)針片，在鐵素體針片之間的剩余奧氏體最后轉變?yōu)橹楣怏w，這種過(guò)熱組織稱(chēng)為鐵素體(滲碳體)魏氏組織。
魏氏組織不僅晶粒粗大，而且由于大量鐵素體針片形成的脆弱面，使金屬的韌性急劇下降，脆性增加。這在之前的沖擊性能檢測中也可以看出，沒(méi)有魏氏組織的部位（即最大縫隙部位）能夠經(jīng)受的沖擊功較大，而有魏氏組織的部位（即與最大間隙處相距90°部位）所能承受的沖擊功雖然符合標準要求，但相對前者卻相差很大，甚至不是一個(gè)數量級。從這里也可以看出，魏氏組織的存在，對材料的性能影響是比較大的。
從圖1、2和圖3、4的金相顯微組織可以看出，該過(guò)濾器法蘭的組織存在嚴重的不均勻性，這種不均勻性導致鑄件中殘余應力的形成。