压力容器焊缝及其附近微裂纹的检测

岳绍阳

摘要：现阶段，焊接技术有着迅猛发展的势头，全焊结构也越来越多的在现代压力容器的制造工艺中被选择和采用。在压力容器的制造过程中，焊接是极为重要的关键环节，其质量对容器能否安全运行有着直接的影响。本文主要对压力容器焊缝及其附近微裂纹的检测进行了分析研究。

关键词：压力容器；焊缝；检测；优化

引言

压力容器的焊缝和附近的微裂纹的检测对设备运行的安全有着重要的影响，只有切实采用适宜的方法，利用先进的检测仪器，并根据当时的具体情况，按照一定的程序执行检测的步骤，对每一环节都严谨认真对待，最大限度地排除影响检测效果的因素，那么压力容器中可能存在的风险才会被一一检测出来，从而采取有力的解决措施，为维护压力容器的安全运行奠定良好的基础。

一、压力容器焊接裂纹

焊接缺陷中损害性极大的一种就是裂纹，它将明显减去承受面积，重要的是裂纹端部造成锋利缺口，应力高度集合，很轻易拓展造成毁坏。热裂纹是指焊缝金属从液态到固态的结晶原委中发生的裂纹，它的特点是焊接后马上可以见到，在焊缝中心是产生的多发地，沿焊缝长度目标散布。热裂纹是因为焊缝冻结紧缩而得到拉应力，最后开裂造成裂纹；近缝区金属在高温热轮回影响下是再热裂纹，强化相碳化物堆积在晶内的位错区上，使晶内强化水准很大高于晶界强化，重要由晶界金属来担当的是因为应力松弛而带给的塑形变形，所有晶界区金属会发生移动。阻止热裂纹的办法是：一要严历掌控焊接工艺参数，放慢冷却速率，适宜提升焊缝外形系数，小电流多层多道焊要尽可能使用，以防止焊缝中心发生裂纹；二是仔细实行焊接工艺原则，采用有理的焊接参数，以减少焊接应力。

二、压力容器焊缝及其附近微裂纹的检测

鉴于压力容器的重要性，为此人们不断的对压力容器焊缝无损检测的可靠性方法进行研究。现阶段已有的无损检测方法有：射线照透法、渗透法、超声波法、磁粉法及管材涡流法。因每一种方法都有其特点，也常被用于不同用途的压力容器的无损检测中，以保证压力容器质量的可靠性与使用的安全性。

1、压力容器焊缝无损检测的方法的特点及缺陷

1.1射线检测

射线检测主要是针对铸件和焊缝，检测的项目有密集气孔、气孔、夹渣和未融合、未焊透等问题。射线检测对于长度、宽度尺寸的测量比较直观、准确，对体积型的缺陷检出率高，但是如果照相角度不适宜，容易漏检。此外，某些压力容器的结构比较复杂，人体难以进入，并且也无法采用超声波等手段进行检测，可以采用Se或Ir等同位素进行r射线检测，检测的结果可以长期保存。

1.2声发射检测

压力容器受到高温、高压的作用，容易出现材料的疲劳、腐蚀等情况，外力或内力作用下的应力集中，发生变形断裂，声发射检测就是针对这类情况而进行损伤探测的新方法，在变形和断裂的过程中会有弹性波形式释放出变能的现象，有能量大小不同的声发射信号，因而可以根据发射信号的强度来判断材料或结构中是否存在裂纹的情况。

1.3磁粉检测。

当试件处存在缺陷时，会有漏磁场出现，尤其是磁性材料为主的压力容器，可以从制造安装、原材料验收、产品质量验收和维修检测等方面进行，对压力容易表面或近表面中出现的夹渣、夹层、折叠和裂纹等进行检测，磁粉检测的优点是检测的灵敏度高、速度快、成本低等，但此类检测方式只适用于铁磁性材料。

2、影响压力容器焊缝无损检测的因素

能够影响到压力容器焊缝的无损检测的因素较多，并且也具有一定的不确定性与复杂性，比如对其进行检测的工作人员自身的水平、经验以及检测是的心理状态，或者在对其进行检测时检测仪器的状态、准确率以及是否完好，再或者对其进行检测时所使用的检测方案是否适用、对检测工件的结构、设计特点与材料的工艺性有无影响，其制造工艺与设计是否存在缺陷等。

三、压力容器焊接质量的优化对策

1、强化对焊接材料的管理

压力容器生产制造环节中的焊接质量高低是由焊接材料决定的，只有严格的控制材料的质量，才能改善其焊接性能。因为压力容器的具体应用范围不同，对其功能、结构等要求也会有所差异，要限制选用焊接材料的要求，做好焊接材料的优化工作，从而为压力容器的质量提供保障。在进行焊机操作的过程中，首先要明确压力容器的具体性能要求，如果对承受压力范围做出了规定，就需要针对该部位，优先选取性能优越的焊接材料，确保焊接材料在强度方面达到标准规定，将焊接材料的力学检测结果同标准进行对比，做好焊接材料强度管理工作。应用于生产制造的焊接材料必须要出具由国家发布的质量认证书，确认材料符合国家行业标准，以免出现因材料不合格而引发的安全事故。此外，管理焊接材料的过程中，还要站在整体的角度，从多个方面进行考虑和分析，将压力容器焊接部位的性能要求纳入选择标准中，针对可塑性、韧性、刚性、抗裂性、耐化学腐蚀性等多方面的限制，选择热卷、不锈钢或冷卷等材料，使焊接质量得到保障。

2、对焊接工艺及工艺评定控制工作进行优化

分析压力容器焊接质量的关键指标就是焊接工艺，因为焊接工艺规定了具体的流程和操作，起到规范性焊接处理方法的作用，可以对焊接过程中的各项参数进行设置。实现优化焊接工艺的过程中，要结合压力容器的实际状况，选取正确、合理的焊接操作步骤，使用规定的焊接材料，把握焊接部位的形状和角度，并做好焊接工艺的评定控制工作。焊接工作人员在工作时，都会按照设定的工艺规范进行操作，而优化焊接工艺的根本即为完善工艺标准，构建科学、合理的工艺评定管理办法，将管理工作细化到具体参数的设定、具体操作步骤，使焊接工艺更加标准化、规范化，为压力容器焊接质量的优化奠定坚实的基础。评定焊接工艺时，应明确不同焊接技术的应用状况，对工作人员的操作行为进行管理，将操作流程和质量管理落到实处，严格管理每一个焊接环节的质量，只有满足当前的焊接处理标准要求，才能进行下一阶段的操作。

3、提高对焊接质量检测工作的重视

压力容器制造焊接工序的一项关键步骤就是质检，该项工作包括多方面的内容，需要对焊接的工艺、制造流程及材料进行严格的检查，查看工艺评定工作是否符合规定，综合这些因素，决定压力容器能够投入正常使用。如果发现一项内容不达标，就可以判定为质量检测不合格，禁止投入使用，以免因压力容器焊接性能差而引发安全事故。根据焊接工艺的操作实施时间的不同，也可以将焊接质检工作划分为三个阶段，即焊接前期、焊接中期和焊接后期。這三个阶段的质检工作侧重点有所不同，前期检测重点为焊接部位缝隙及材料，中期检测重点为焊接操作、焊接技术、焊接部位的规格和尺寸、工艺流程，查看检测结构是否同设计标准相一致，而性能检测是后期质检的重点，涉及压力性能、质量损伤、整体外观等内容。焊接质量检测工作还要同压力容器的应用方向结合起来，在完成常规质检操作后，进行针对性的检测，全面保障容器的质量，并应用有效的措施对其中的质量进行处理和弥补。

结束语

跟着焊接技术的快速进展，当代压力容器已进展成规范的全焊构造。导致压力容器焊接缺陷的因素有很多，所以我们在实质出产原委中要严厉依照有关标准与尺度实行，在检验原委中，质量评级一定要按照压力容器焊接工艺有关规范来实行，选取一种或几种办法尽能够地发觉缺陷，并实时修理，来保证压力容器的安全运营。

参考文献

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