电气火灾熔珠金相检验流程

电气火灾熔珠金相检验流程

金相实验室检测设备操作步骤（依据 GB/T 16840.4 - 2021《电气火灾痕迹物证技术鉴定方法》）

一、准备工作

1.明确检测目标：运用金相分析技术，鉴定电气火灾痕迹中金属导体的熔痕特征（短路熔珠、过载熔痕等），确定火灾成因。

2.确认适用场景：适用于铜 / 铝导线、连接端子、开关触点等火灾物证检测。

3.准备设备及试剂：

v 金相试样切割机（QG - 4）：用于精准切割样品。

v 金相试样镶嵌机（XQ - 1）：热压镶嵌样品。

v 金相试样磨抛机（YMP - 2T 或 YMPZ - 2）：进行多级磨抛。

v 金相显微镜（MCK - 6RC）：观察显微组织。

v 熔深检测显微镜（DCM - 600C）：测量熔痕渗透深度。

v 金相腐蚀剂：4% 硝酸酒精溶液（铜基）、Keller 试剂（铝基）。

v 熔深腐蚀剂：铁qing化钾溶液。

二、操作流程

1.样品切割与标记：

v 使用 QG - 4 切割机截取含熔痕的导线段，长度 10 - 15mm。

v 清晰标注熔痕位置方向。

v 切割时持续用冷却液冲洗，防止组织改变。

2.镶嵌固化：

v 将样品放入 XQ - 1 镶嵌机。

v 选择酚醛树脂，设置条件为 135°C，加热固化 20 分钟。

v 确保熔痕截面垂直于镶嵌面，保证观测面平整。

3.磨抛处理：

v 粗磨：用 180 砂纸去除切割毛刺。

v 细磨：依次用 800、1200、2000 砂纸逐级打磨。

v 抛光：采用丝绒抛光布配合金刚石抛光液（1μm），使用 YMP - 2T 手动磨抛机或 YMPZ - 2 自动磨抛机，抛光至镜面无划痕。

4.化学腐蚀：

v 铜基样品：用 4% 硝酸酒精浸蚀 5 - 10 秒，清水冲洗并吹干。

v 铝基样品：用 Keller 试剂（2ml HF + 3ml HCl + 5ml HNO₃ + 190ml H₂O）浸蚀 20 秒。

5.显微组织观测：

v 使用 MCK - 6RC 显微镜在明场下以 200× 观察，识别熔痕区树枝晶、气孔、氧化夹杂。

v 切换至暗场，增强孔洞与裂纹对比度。

v 进行图像采集，利用软件自动统计测量晶粒尺寸。

6.熔深检测：

v 通过 DCM - 600C 显微镜软件处理，生成熔痕形貌图。

v 使用溶液染色，标记熔融边界。

v 由软件自动计算熔深值，生成检测报告。

三、质量控制

1.关键参数：

v 熔痕晶粒度：需明确区分一次 / 二次枝晶，MCK - 6RC 分辨率 1μm ，短路熔珠为细小等轴晶（＜20μm）。

v 熔深测量误差：≤±5%，DCM - 600C 重复性 ±1μm ，过载熔痕熔深＞导线直径 30%。

v 磨抛表面粗糙度：Ra＜1μm，YMP - 2T 压力控制 ±2N ，100× 下无可见划痕。

2.常见问题及对策：

v 磨抛后样品表面残留划痕：原因是砂纸颗粒残留或压力不均，对策为每级打磨后超声清洗，校准磨抛机压力。

v 腐蚀过度导致组织模糊：原因是浸蚀时间过长或浓度偏高，对策为分段腐蚀（先 5 秒，显微镜检查后补蚀）。

v 熔深边界不清晰：原因是染色剂失效或清洗不干净，对策为更换新溶液，染色后氮气吹干。

四、设备维护

v 每日维护：清洁磨抛机废屑，用无水乙醇和无尘布擦拭显微镜镜头。

v 每月维护：检查切割机刀片磨损情况，校准镶嵌机温度传感器。

v 每年维护：进行第三方计量认证（依据 ISO/IEC 17025 标准）。

附：GB/T 16840.4 - 2021 检测报告模板（摘要）

  电气火灾痕迹物证鉴定报告

  样品信息：

    - 编号：ZJ - FIRE - 2023 - 001

     - 材质：铜芯导线（截面2.5mm²）

   检测结果：

        1. 显微组织：熔痕区为柱状树枝晶（典型短路电弧特征）。

        2. 熔深值：0.45mm（占比导线直径18%，排除过载可能）。

    结论：认定火灾原因为线路短路故障。