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《不同受热温度下一次短路熔珠显微特征分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第17卷第1期火灾科学Vol.17,No.12008年1月FIRESAFETYSCIENCEJan.2008文章编号:1004-5309(2008)-0063-04不同受热温度下一次短路熔珠显微特征分析12张金专,蒋浩(1.武警学院消防工程系,河北廊坊065000;2.银川市消防支队,宁夏银川750001)摘要:为考查冷却条件对导线一次短路熔珠显微组织的影响,实验模拟室内火灾的热环境,对一次短路熔珠进行加热处理,观察温度、加热时间对不同线径铜导线一次短路熔珠金相组织的影响。实验结果表明:温度及加热时间对铜导线一次短路熔珠的金相组织有较大影响,随着温度的升高,时间的增加,在达到某一
2、温度后,细小的柱状晶逐渐长大,一次短路熔珠的细小晶粒变成粗大的柱状晶或胞状晶,有的甚至表现为等轴晶,与铜导线的火烧熔珠的金相组织特征有些相似。关键词:一次短路熔珠;金相组织;显微特征分析中图分类号:TG115.21文献标识码:A相显微镜观察受火灾热作用后的一次短路熔珠的显0引言微特征,考查火场温度及加热时间对一次短路熔珠一次短路熔珠是火灾前因导线本身故障发生短金相组织的影响。路而形成的熔珠。二次短路熔珠是由于火灾的作用[1]1实验部分使导线发生短路而形成的熔珠。准确鉴别短路发生的时间,即判定短路熔珠是一次短路熔珠还是二1.1实验设备与材料次短路熔珠,对查明火灾原因,认定火灾责任具
3、有重电焊机;SRJX-4-9型箱式电阻炉;P-2金相试样要的意义。抛光机;XJG-05大型金相显微镜。22我国对短路熔珠的研究方法较多,有宏观法、剩单芯聚氯乙烯铜导线:2.5mm、4mm。磁法、成分分析法、金相分析法等,并形成了国家标金相砂纸:320号、400号、600号、800号;牙托[2]准5电气火灾原因技术鉴定方法6,标准中对一次粉;自凝牙托水。短路熔珠、二次短路熔珠及火烧熔珠的金相组织做1.2实验过程2出了具有明显区别的结论,在实际火灾调查时,也把利用电焊机和调压器调节不同电流,使2.5mm2熔珠的金相组织是否具有一次短路的特征作为认定和4mm的铜导线分别发生短路制成一短
4、路熔珠,短路火灾的主要依据。但国外的研究认为一次短路等熔珠冷却后利用箱式电阻炉在不同温度下加热不熔珠形成后受火灾的影响很大,火场中的一次短路同时间(加热温度从300e到900e每隔100e做为[3,4]一个加热温度点,加热时间选择了10,30,60,90,与火灾原因没有必然的联系。由于火灾现场的复杂性、多变性,导线熔珠的金120min五个时间点),之后再自然冷却,制成金相试相组织受火场温度、加热时间以及消防射水的影响样。[5]很大。本文通过模拟火灾现场的热环境,利用金收稿日期:2007-08-06;修改日期:2007-12-20作者简介:张金专(1973.6-),男,河北唐县人,
5、工学硕士,武警学院消防工程系讲师,主要从事火灾调查和火灾物证技术鉴定教学及科研工作.64火灾科学FIRESAFETYSCIENCE第17卷第1期2实验结果22.12.5mm铜导线一次短路熔珠金相组织变化规律(1)当受热温度低于500e时,温度、时间对导线一次短路熔珠的金相组织影响不大,其金相组织仍以细小的柱状晶为主,如图1所示。(2)当温度达到500e时,随着受热时间的增加,部分小晶粒逐渐长大。持续受热时间在90min左右时,出现粗大的晶粒。如图2~4所示。(3)当温度超过500e以后,随着受热温度的增加、持续时间的延长,晶粒逐渐长大,由原来细小的柱状晶逐渐长大为粗大的晶粒。如图
6、5~8所示。(备注:熔珠编号中第一个数字代表导线截面积2(mm),第二个数字代表加热时间(min),第三数字代表加热温度(e),下同)图3试样2.5-30-500Fig.3Sample2.5-30-500Vol.17No.1不同受热温度下一次短路熔珠显微特征分析65图8试样2.5-60-900Fig.8Sample2.5-60-90022.24mm铜导线一次短路熔珠金相组织变化规律24mm铜导线一次短路熔珠金相组织变化与2.25mm铜导线一次短路熔珠金相组织变化有相似的规律。当受热温度在600e以下时,一次短路熔珠显微组织以细小的柱状晶为主,受热温度、持续受热时间对其影响不大;当
7、温度达到600e时,随着时间的持续增加,晶粒逐渐长大,持续受热时间为30min左右时,一次短路熔珠的显微组织仍然是细小的柱状晶,当时间增加到90min时,晶粒长大,出现粗大的晶粒。如图9、图10所示;当温度超过600e以后,随着温度的升高、时间的延长,晶粒逐渐长大,如图11~13所示。3结果分析3.1温度金属结晶后晶粒的大小与冷却过程有很大关系。金属由液态向固态转变时冷却速度愈大,过冷度也就愈大,从液态金属中出现的晶核也就愈多,结晶后由于以各晶核为中心的小晶体多,晶粒就细。铜导线
