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摘要：在压力容器的制造中，要保证容器各接口的密闭性。无损检测具有许多的优势，可以用于金属容器的检测。
关键词：有色金属；压力容器；无损检测技术
用有色金属制作的压力容器具有许多优良的性能，所以可以用于一些高新产品的制作。压力容器在制作过程中需要保证各个接口的质量，所以必须通过检测才能确保性能。无损检测具有许多优势，可以用于有色金属压力容器的检测。
1．有色金属压力容器
有色金属是指除去黑色金属以外的各类金属，有色金属具有许多独特的物理性能，所以有色金属具有很广阔的使用范围。许多高新技术产品会用到有色金属。比如航天飞机、火箭发射、潜艇制造、计算机产品、生物制药等高技术领域。用有色金属制作的压力容器可以用于一些使用条件特殊的设备。如航天飞机的燃料贮存容器，高压贮气箱和高温类火箭助推进器的内部容器，高压气瓶等。这些容器的使用环境恶劣，而且要求压力容器的壁不能太厚，要保证绝对值安全性，因为压力容器的质量会直接影响到飞行器的安全性和可靠性。有色金属具有很好的耐腐蚀性并且化学性能相对稳定，所以用有色金属制造的压力容器可以满足使用条件，有色金属的优良性能为压力容器的质量稳定创造了条件。
在压力容器制造中，经常使用的有色金属是铝合金和钛合金，这些金属的造价相对较低，并且具有优良的特性，但是这些金属在铸造、锻造、冲压成型、焊接和热处理等工序中很容易产生气孔、过氧化、杂渣、焊接熔合度不好、热裂纹等缺陷。此外在铸造工序中，受工艺条件的限制，容易发生针孔现象。这些缺陷通常比较隐蔽，不易被发现，所以需要通过无损检测来确认压力容器的质量是否合格。
2．无损检测技术
无损检测技术不会对检测对象造成损坏，这项技术利用了声、光、电、磁的物理特性，可以检测金属在制造过程中存在的缺陷，可以识别缺陷的状态。无损检测技术不会产生破坏，检测可以做到全面和全方位，特别适应于压力容器的内部和焊缝成形的检测。通过检测可以评定生产制造的技术水平和质量控制效果。无损检测技术会利用超声波、激光、各类射线、液体渗透和气体泄漏等技术，在复检时还会使用电磁涡流，射线分析等技术。
2.1 超声技术
这种技术主要用于铝合金材料或钛合金材料的压力容器检测。在实际检测 的时候要结合材料的厚度和金属的性能选择相应的检测方法，对于比较厚的铸造件可以采用直探头的方式，检测纵波脉冲特性，对于比较薄的铸造件可以采用波长分析法。在检测使用钛合金制作的压力容器时，要充分考虑到钛合金的熔点高的特性，因为偏析现象和空洞缺陷会经常出现，缺陷的延展方向和金属发生流动的方向一致，可以通过纵波和脉冲反射实现超声检测。在检测前需要清洁被测物体的表面，工件的表面要满足检测条件，才能实施对被检件的检测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实施脉冲检测时，如果有出现不连续点的发射信号，或产生在同深度平底处有孔性质的反射信号可以判定为不合格。
2.2 射线检测技术
有些特殊用途的压力容器使用密度高熔点高的有色金属，这类金属在制造过程中会出现连续分布并且形状比较特殊的缺陷，针对这种情况可以采用使用射线完成检测，图片具有很高的分辨率，可以发现材料存在的缺陷，这种方法可以准确的判定缺陷的部位。在航空航天领域，压力容器的制造会使用氩弧焊进行手工焊接，这类焊接通过真空电子束完成对接类的焊接，但是这种焊接方式会产生很多缺陷，比如夹渣、缩孔、未熔合等问题。这些问题中最常见的就是缩孔和夹渣。通常使用射线透视的方式来检测，对于体积大的压力容器比如贮气箱的焊接可以采用单壁且单影透视的方式。对于铸造式发动机推力缸这一类的压力容器，由于容器表层采用两种不同的合金组成，在铸造时外层比较容易产生缩孔，这些缺陷如果不能及时被检测出来，受高压的作用，液氢会通过微孔流入外层，影响发动机的使用安全。采用射线的检测方式效果很好，缺陷容易发现，实际应用时可以采用定向式射线探伤检测仪。
2.3 渗透探测技术
采用铝合金制作的箱体类压力容器，容易产生焊接裂纹现象，在焊缝的表面经常产生微裂纹，对于这些缺陷可以采用着色渗透的方法完成产品质量检测。渗透剂的选择会影响到检测效果，渗透剂要结合使用中的规范性（如对卤族元素含量的控制等），还要考虑和箱体内物质的相容特性，在检测时可以直接将渗透剂喷涂在箱体外表面的焊接位置。
2.4 声发射检测技术
使用钛合金制作压力容器的过程中，由于存在着脆性结构，所以检测非常困难。使用常规的技术很难发现内在的缺陷，因此这类容器在压力低的状态下，很容易发生损坏，针对这种现象，声发射检测技术具有许多优势，在进行无损检测时可以保障检测的效果。但是在实际的应用中，可以采用时差效应定位类的排列方式，因为被检测的样品存在壁薄的特征，因此需要四个传感仪器才能实现平面定位，通过情况下阈值会设备为30dB，发身带宽为200-400 千赫，传输速率为每秒大于0.1 兆帕，保压要超过20分钟。在进行探伤检测时，如果发现变形断裂，发射信号的振幅通过不明显，如到达屈服强度时，振幅会发生一定的变化，通常会达到50dB，如果要检测时发现了严重焊接问题时候，会产生非常强烈的信号并且会发生高振幅和高计数现象。在现有的标准中，声发射检测已形成标准。
2.5 泄漏检测技术
渗漏检测通过氦质谱完成渗漏检测，还可以通过气泡渗漏完成检测，使用钛合金和铝合金制作的压力容器经过了液压强度的实验后，需要完成渗漏检测。气泡渗漏检测是将压力容器的内腔充满气体介质，但是要求工作压力，如果容器内壁上出现缺陷，容器内的液体就会在内部压力的作用下向外产生渗漏，如果将容器放入在水中或者在发生漏孔的区域涂抹肥皂水，漏孔部分会看到气体以小气泡的形式出现在渗漏处，漏孔部位的形态和气泡外观有关，和成形速率成正相关。如果容器体积较小可以浸入到水里进行检测，如果容器体积较大则可以通过表面刷涂肥皂水的方式完成检测，在检测时还要注意区别实漏和虚漏。采用氦质谱检测通过使用氦气作为检测气体，这种气体是渗漏无损检测中经常使用的，这种气体具有很高灵敏度，所以检测效果能保证。具体应用中可以分为充压式的抽真空与冲压式的吸枪法，这两种检测技术的原理不同。冲压式的抽真空检查漏点通常用于体积小的压力容器或者对总漏率有严格要求的压力容器，通常会将被检测容器放置于真空室中，并连接气体质谱分析仪，依据标准设定要求的真空条件，需要将容器的内腔充灌氦气来实施检测。冲压式吸枪检测主要用于大型压力容器的检测，比如针对使用铝合金制作的低温燃料贮箱。检测前需要将压力容器外表面清理干净，并使用聚四氟乙烯和胶纸将焊接处密封，对箱体内腔充入标准浓度的氦气和一定压力的干燥空气，然后需要去除表面存在的聚四氟乙烯，使用吸枪对焊缝实施检测。
2.6 激光全息检测技术
在铸造过程中，压力容器的成型工艺非常关键，所以操作质量要求很高，但是在当前技术条件下容易产生连接和粘连问题，这些问题如果不能及时发现，压力容器在使用过程中会发生安全事故，严重时会发生烧穿或爆炸。激光全息技术具有直观，内容全面显示的优势，可以检测出薄壁层中的缺陷。
3．结束语
在压力容器的制造中，要保证容器各接口的密闭性。无损检测具有许多的优势，可以用于金属容器的检测。
参考文献：
[1] 张哲军.压力容器无损检测——有色金属压力容器的无损检测技术[J].无损检测，2015（07）.
[2] 张蕾.在用压力容器无损检测技术的原理和应用[J].化学工程与装备，2016（07）.
论文作者:李建平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/23
标签：压力容器论文; 有色金属论文; 缺陷论文; 容器论文; 检测技术论文; 射线论文; 渗透剂论文; 《基层建设》2017年第35期论文;