电站金属材料光谱分析中两根新钛线的发现及应用

☆项目详细内容

目前，看谱镜是金属光谱分析应用最为广泛的一种光谱分析仪，成功地应用于钢铁及合金的分类。其结构简单，检测速度快，检测的光流量与时间无关。特别是携带式看谱镜尤其适用于现场较大试样或不易移动不能破坏的钢铁合金材料分析，合金的牌号分类等。

近年来，随着电力工业的高速发展，高参数、大容量的超（超）临界机组不断增加，各种新型电站金属材料不断得到推广应用，如何做好对各类新型电站金属材料的材质鉴别、看谱分析工作，杜绝材料的错用、混用等情况的发生，无疑对看谱分析工作人员提出了更高的要求。大唐淮北发电厂金属室通过大量实验发现两根新钛线，可以较好地应用在电站金属材料光谱分析工作中，根据该项成果撰写的论文已在不同刊物发表。该项成果实验方法如下：

首先去除被测样品表面的沾污和氧化层，以防造成分析上的错误；用砂纸或锉刀清理电极，每激发一次要转动一下电极或重新清理电极；接通电源激发产生电弧后将电极缓缓拉起，使电极和被测试样间极距约2mm，使电弧稳定燃烧，稳定燃烧1 分钟后再进行评定，因钛线有时存在闪烁和消失现象，分析时应注意。

试验结果：两根钛线Ti503.591nm；Ti503.647nm 的查找与分析，可以帮助我们更加快捷准确的做好电站金属材料中钛元素的定性分析。以电站金属常用材料钢102 举例来说，其钛元素含量为0.08%～0.18%，含量较低，但两根新钛线可以较清晰显现，因其位于空旷区域，无其它铁线干扰，反倒比Ti2、Ti3、Ti4 线更容易辨别，它和双铁线45、46 右侧的W2、W3 线组合起来分析，可以快速对钢102 进行材质鉴别。另外，因其紧邻Ni3 线，这一特点给我们分析当前在电站金属材料中广泛应用的奥氏体不锈钢材料带来很大方便。为便于记忆，我们可以简单归纳为：如该位置只出现一条线，则被分析材料中只含镍元素，如该位置出现两条线，则被分析材料中只含钛元素，如该位置同时出现三条线，则被分析材料中同时含镍、钛两种元素。我们可以充分利用这一特点，来做好电站金属材料的材质鉴别工作。因为在这一区域集中分布有：镍线、钛线、钨线，对光谱分析工作人员来说，掌握好这一区域各合金元素谱线的分析工作，会给电站金属材料的材质鉴别带来很大帮助。

☆主要技术创新

1、两条钛线的发现及应用方法均为首创，可以较好地服务与电站金属材料光谱分析工作中。

2、两条钛线的查找方法较传统方法更为快捷简便、省时省力，可以提高电站金属材料光谱分析工作的效率。

3、利用两条钛线新的应用方法可以快捷有效地对电站金属材料中钛元素进行定性。常用的光谱分析教材及各类光谱分析图谱中只介绍了Ti1、Ti2、Ti3、Ti4 线，波长分别为Ti1（4533.2Å）、Ti2（4981.7Å）、Ti3（4991.1Å）、Ti4（4999.51Å）。在此区域内分布着多根铁线，对钛线的识别形成很大的干扰，尤其Ti2 线和铁线粘合在一起，更难分辨，使初学者掌握起来有很大难度。大唐淮北发电厂金属实验室通过大量实验证明，除光谱教材、教科书及各类光谱图谱中介绍的Ti1、Ti2、Ti3、Ti4 线之外，还存在着两根新的钛线，该两根钛线位于双铁线43、44 左边，位于Ni3 线的右侧，紧邻Ni3 线，其波长在5035.41～5035.47之间。该区域无其它铁线干扰，位置特征明显，易于查找，会给电站金属材料光谱分析工作带来较大帮助。

☆项目应用情况

该应用方法已在大唐淮北发电厂、马鞍山当涂发电有限公司、广州恒运热电、华润华鑫电厂等多家单位机组检修的金属材料光谱分析工作中得到应用，取得较好效果。根据该成果撰写的科技论文已在《第九届电站金属材料学术年会论文集》收录，并在全国中文核心期刊《理化检验》2012-12 期发表。未来会被更多光谱分析技术人员掌握，使之更好地服务于金属材料的光谱分析工作。

☆企业效益情况

大唐淮北发电厂金属实验室历时半年，完成了电站金属材料光谱分析工作中两根新钛线的发现及方法应用。新方法简便易学，易于掌握，两根新钛线的发现及应用会给我们的电站金属材料光谱分析工作带来新的帮助，可以对电站金属材料中钛元素进行快速准确地定性，避免错用材料，提高机组安全可靠性。