金相分析技术在火力发电厂中的应用探析

摘 要：金相分析技术，是常用于火力发电厂金属管道材料分析的一种技术，通过该技术的应用，可以确保火力发电厂运作的顺畅与稳定，因此具有较高的应用价值。火力发电厂的运行中存在较多的安全隐患，而为了对安全隐患进行控制，火电厂需要大量的管道来规范自身的运作，使运作始终维持在安全性较高的状态下，但如果管道材料存在不足，那么控制效益就会较低，相应的就会提高安全隐患爆发的概率。

关键词：金相分析技术；火力发电；应用

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）27-0094-02

引 言

火力发电厂的运作核心在于燃烧，通过烟气、热能等能源进行发电，而因为燃烧的关系，其能源大多都带有高温，造成了火力发电工作的危险性。而为了承受高危，尽可能的降低火力发电危险性，就需要通过金相分析技术，来确认火力发电设备中金属材料的质量，对其耐温能力进行了解。

1 金相分析技术原理

金相分析技术是对金属材料进行分析的一项技术，其主要通过金相显微镜来进行工作，通过显微镜，能够充分了解金属当中的合金纤维组织，对其大小、形态、分布、数量和性质等进行分析。金相分析技术的原理在于金相学理论，在显微镜的帮助下，针对金属内部结构的三维空間状态进行判断，如果金属内部存在缺陷，那么就会在三维空间上显示出来，从而得知金属的质量，图1为金相显微镜原理[1]。

通过图1可以了解到，金相显微镜具备了一个二级放大功能，在对金属内部结构进行观测时，可以对可以目标进行二次放大，实现更加精确的观测，此项功能对于金相分析技术的可靠性有重要帮助，图2为金相显微镜。

2 金相分析技术分析

执行金相分析技术应当依照相应技术流程、规范来执行。一般情况下，金相分析技术的技术流程可以分为5个部分，即取样、镶样、打磨、抛光和化学腐蚀，为了详细对此进行了解，下文将进行逐一分析。

2.1 取 样

在金相分析技术当中取样的方式较多，例如气割、线切割、砂轮切割、锯等具体需根据金属材质、大小、工艺特点以及分析需求来选择。但无论采用哪种取样方法，都必须围绕截面面积不受影响的原则来进行，以免之后工序受到误导[2]。

2.2 镶 样

在取样之后，样品本身可能存在外形上的不规则、尺寸过小的现象，此类样品无法直接镶嵌在显微镜原有观测台上，所以可以采用镶样法使其固定。就现状而言，镶样法当中应用最为广泛的方法为塑料热镶法，即采用热固定塑料或热塑形塑料，通过热工艺对此进行加工，加热温度一般为145℃左右，加热过程当中，采用工具使其形成符合取样外形的样式，最终带塑料冷却，即可将样品放入其中固定。

2.3 打 磨

打磨的目的是为了确保样品表面的光滑、平整，在打磨工作当中，需要对样品进行粗磨、细磨两种工艺，下文将对此进行分析。

（1）粗磨。粗磨可以分为两种，首先较为普遍的粗磨，主要针对砂轮、锯或打断方式的取样样品，因此类样品表面较为不规则，并且粗糙，所以可以通过金相砂轮机或砂带机对此进行粗磨。其次，在针对一些特殊材料方面，例如较软的材料，这种材料难以被金相砂轮机等设备粗磨，所以可以通过锉刀对此类材料进行粗磨。

（2）细磨。细磨属于粗磨之后的工艺，通常采用不同粒度金相砂纸来进行磨光，目的在于使样品表面平滑。因为细磨的要求较为精细，所以通常需要人工来进行打磨，打磨时需要将不同粒度金相砂纸放置在平整的玻璃板上，然后将样品轻压在砂纸上，即依照前后的方向进行打磨，打磨的力度应当保持均匀。

此外，在任何形式的打磨工艺当中，都需要重视温度的控制，此点需要与材质的耐温性相互结合，如果温度过高，那么可能会造成金属材质内部结构的破坏，影响之后的判定。

2.4 抛 光

抛光工艺主要采用抛光机实施，在样品进过细磨之后，将样品进行清洗，去除样品上的粉末、粗磨颗粒等，之后将抛光机开启，带抛光盘转速达到需求之后，轻缓的将样品放置在抛光盘的抛光作业面，最终在经过一定时间的抛光之后即可。

2.5 化学腐蚀

在金相分析技术当中，化学腐蚀可以定义为化学溶解、电化学溶解两种形式，其中化学溶解主要是指采用化学溶解剂，对一般纯金属或均为单相合金进行侵蚀的过程，而电化学溶解即为采用采用化学溶解剂，对多相合金进行侵蚀的过程。

3 火力发电厂金相分析技术应用

3.1 金属管材断裂分析

金属管材时维持火力发电厂安全运作的重要设施，但在长久使用之下，金属管材容易出现断裂现象，可能会造成安全事故。而金属管材断裂的形成原因较多，例如材质局部老化、材质性能不足等，所以为了有效的对断裂现象进行处理，需要通过金相分析技术，来确认具体原因，如管材断裂是因为局部老化，那么就需要加强管材维护工作，并及时更换新的管材；如原因在于材质性能不足，就需要更换性能充足的管材或通过其他加工工艺来对管材性能进行加强。

3.2 金属管材耐温评估

在火力发电厂当中高温是一种必然存在的现象，如果金属管材不具备相应的耐温性能，就会造成一系列的事故。为了确认金属管材的具体耐温性能，可以用过金相分析技术来观测金属的内部结构、属性等，从而通过分析结果，计算管材的具体耐温参数，最终结合自身的温度条件，确认管材是否能够应用于自身。

3.3 质量检测

金相分析技术可以应用在火力发电厂金属管材的质量检测当中，即金属管材本身与管材安装部件的质量检测。通过金相分析技术了解金属的内结构，进而可以得知金属的稳定性、强度等，在安装部件方面，同样可以对此类参数进行确认，降低火力发电厂运作的危险性。

3.4 焊接部位质量检测

火力发电厂金属管材安装中，难免会涉及到焊接工艺，而焊接工艺的原理是将金属液化，在接合之后通过冷却固化，使金属形成连接，此项工艺会使得金属管材的局部结构发生巨大的变化，所以为了确保焊接工艺的稳定性，通过金相分析技术，可以针对冷却固化后的焊接部位进行质量检测，确保管材的承重、耐温等能力。

4 结 语

在火力发电厂当中金属管材的应用十分广泛、深入，所以在某种角度上来看，金属管材的质量可以代表火力发电厂的运作稳定性、安全性。本文为了确认火力发电厂金属管材的质量，对金相分析技术进行了相应研究，本文首先介绍了金相分析技术的基本原理，之后在普遍视角上，分析了金相分析技术的工艺顺序与重点，最终介绍了火力发电厂金相分析技术应用。

参考文献

[1]孙言蓓.金相分析技术在火力发电厂中的应用[J].内蒙古科技与经济，2015（11）：88～89.

[2]赵忠敬.浅谈电力施工建设金属技术监督全过程管理[J].科技视界，2017（13）：112.

收稿日期：2018-8-10