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时间:2019-05-24
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1、金蓝领技师论文修理补焊后焊缝内裂纹的成因分析电焊工刘宝利栖霞市银云活塞液压件有限公司二0一0年十二月二十日摘要:本文采用射线、超声、磁粉等手段,综合分析某气罐修理焊缝缺陷的性质。结果表明,修理位置的裂纹,要么是原始裂纹,要么是未消除尽的残余裂纹在焊接热循环作用下得以长大,要么是在焊接热循环作用下产生的裂纹并生到新焊缝中。关键词:修理补焊内裂纹成因前言某厂储气罐已投用近20年。工作压力为2.0MPa,工作介质为干燥压缩空气,工作温度为常温。容器投入使用以来虽未发现异常,但是在检验中发现了许多超标缺陷。按现行
2、标准,必须对其进行修复后方能使用。因此,对这台贮罐进行了修理,并通过修后检验和水压试验合格后投入使用。但在一年后复检时于修理部位又发现了多处缺陷。按有关规程这是不能允许的。要么作再次修理,要么报废。为充分发挥这台储罐的潜在能力,减少浪费,我们采用了射线、超声、磁粉等手段,对缺陷性质与成因进行了综合分析,并解剖了典型缺陷。得出了这些缺陷绝大多数都为原始缺陷的结论。为其安全评定提供了依据。1、缺陷情况定检中确定须修理的贮罐的原始超标缺陷如下表。针对缺陷存在情况,制定了完整的修理工艺方案。气罐原始及修后复检超标
3、缺陷如下:气罐编号修前缺陷数修前裂纹复检超标缺陷1#212补焊后,经磁粉、射线、超声波检测,不合格部位采取了二次返修,最后经检验以《检则》3级合格,并做了水压试验,未发现异常。在修理竣工交付使用一年后的检验中又发现了一些缺陷。2、综合检测与典型缺陷解剖针对上述情况,决定对此容器进行一次综合检验。从检测结果看,缺陷都为超声所发现,射线和磁粉均未发现缺陷。根据射线对裂纹等面状缺陷不敏感的特点,说明所有超标缺陷以裂纹或未熔合的机率最大。但磁粉未发现表面裂纹,说明补焊焊缝金属正常,裂纹只可能是原始残留或原始焊缝金
4、属在修理热循环下开裂而产生的。从解剖结果看,所解剖的3个缺陷中,1个可以直接确定为原始缺陷,但其余缺陷性质不能确定。3、分析与讨论3.1气候环境该台储罐的修理时间正处于7月份,确系一年中湿度最大的季节,而施工现场使用的焊条都是按工艺每天随烘随用,J507型焊条是低氢型,被焊坡口全部以磨光机打磨掉碳弧气刨渗碳层后而成形,不会有太多的氢来源,且焊缝金属中含有一定的氢,并不一定必导致开裂,还要扭其组织状态和强度级别。3.2焊条与工艺参数现场施工采用J507型焊条,按工艺随烘随用。从记录上来看,现场施焊中电流取值
5、较小。对于20g材质而言,有可能由于焊缝强度过度而造成高强低配。但实际上从前面的硬度值上看,均属于正常范围,且制造中也是采用J507型焊条。因此,高强低配、淬硬组织等因素根本不存在,氢致延滞裂纹的形成条件并不具备。3.3坡口检测着色法能适用于开口性缺陷。对于未露头的裂纹则无能为力。因此,一旦坡口有所偏离,就有可能造成缺陷漏检而未被清除,将会遗留下来。还有一种情况是裂纹在自高方面有时是断续的。这样,在打磨时,虽经着色法证明缺陷是逐步消除的,但实际上其延续部位并没有消除。相反,由于磁粉法可以发现近表面的缺陷,
6、因此,对上述漏检情况多数是可以避免的,除非未清除缺陷离坡口表面相距太远。3.4原焊缝金属的形为根据有关资料,在原始焊缝中,由于坡口角度和工艺参数等原因,造成制造时坡口钝边处第一焊道形状系数过小,焊缝形状深而窄,从而造成晶间偏析严重,并生成对生晶,造成区域偏析。如果将这一焊道置于被焊焊缝的熔合区和过热影响区,很有可能将产生液化裂纹,而对于该区本来就存在的裂纹,在挖补热循环作用下,无疑会进一步地扩展长大。4、结论通过以上的分析,可以得出以下结论:(1)修理补焊部位的裂纹或是原始裂纹,或是未消除尽的原始裂纹在热
7、循环作用下进一步长大,或是在修理热循环作用下原焊道中产生的液化裂纹。(2)裂纹存在的原因,一是坡口着色法造成的漏检,一是坡口深度挖得不恰当,使得原焊缝中偏析严重部位刚好置于补焊时的熔合区或过热区,受热循环作用而产生了液化裂纹,而与环境、焊材、施焊工艺参数等因素无关系。参考文献:[1]蒋智翔:《锅炉及压力容器受压元件强度》北京机械工业出版社1999;[2]陈晓:《高性能压力容器和压和容器钢管用钢》北京科学出版社1999;[3]强天鹏:《射线检测》云南科技出版社2001;[4]李景辰:《压力容器基础知识》北京
8、劳动人事出版社1986;[5]王宽富:《压力容器焊接结构工程分析》北京化学工业出版社1998;
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