摘要:随着当前社会经济的不断发展,时代的不断进步,对于我国的各项工艺技术水准等等都有着新的要求。为了能够不断地提升相应的工艺水平,一定程度上的不损伤并进行质量检测的无损检测是一个发展异种钢焊接工艺的重要发展方向。本文根据实际的压力容器制造过程中的异种钢及其无损检测方式进行现状分析,结合相关文献书刊进行阐述,期望给予相关人员一定的帮助提升。
关键词:压力容器;异种钢;焊接工艺;无损检测;异种钢焊接
一、当前关于压力容器制造过程中的异种钢现状分析
(一)在压力容器制造过程当中使用无损检测的重要性
21世纪是人类科学技术水平飞速发展的时代,也是制造业极其发达的时代。在如今这个制造业作为国家重要支撑行业的时代,机械制造领域的发展始终是全社会各领域关注的焦点。在机械制造中,压力容器是最常用的设备,其承担着传气、传热、传质等作用,是企业生产中不可缺少的重要基础性设备。随着全社会各行业技术的快速进步,压力容器逐渐成为我国各类工业生产中最常见的设备。正因如此,要保证压力容器的稳定运行,使企业正常有序生产的日常,压力容器的检测维护非常重要。为了保障压力容器的质量与效率,研发出更加完善的制造工艺手段,进行无损检测无疑是一项很好的途径。然而,压力容器作为一种容器设备,其在应用中难免出现这样那样的问题或故障,进而影响正常的生产。如果每次出现的故障检测都需要对于产品进行损坏性质的检测,那么造成的浪费与效率损失是很大的。因此,对压力容器的检修维护日渐成为制造领域关注的焦点。目前,无损检测技术因其对压力容器的损害小、检测效率高等日渐受到行业内的重视。
(二)异种钢焊接工艺出现的问题
碳迁移这种情况在异种钢的焊接中并不是一个少见的问题,如果出现了碳迁移的问题,就会很大程度上导致整体融合线出现扩散带,并在珠光体侧形成脱碳层,同时,还会在相邻奥氏体焊缝侧形成增碳层。当脱碳层由原本的珠光体转变为铁素体之后,其本身的硬度会随之减弱,进而出现软化,这样一来极容易引起晶粒长大;而增碳层由于铬的碳化物析出会表现出硬化状态,从而使高温强度大幅度下降,在这一过程中,焊缝位置处的脆性会随之增大。此外,热处理的时间越长、温度越高,扩散带增大的幅度就越大。相关研究结果表明,当异种钢熔合线附近出现碳迁移时,其接头位置处极有可能形成低应力蠕变断裂,由此会导致接头失效。
当然除去碳迁移的问题之外,一些特殊的高合金钢在进行焊接的过程当中也会促进钢材的网状组织产生。例如常见的奥氏体钢,在进行焊接的热处理过程当中,焊接的高温很大程度上会让这种钢材的碳化物出现大幅度的析出,这也就会造成对于钢的整体的焊接造成影响。如果出现了碳化物大量析出的状况,就会形成网状的结构也是一个需要解决的问题。
(三)应用无损检测技术应遵循的原则
在对检测方法进行选择时,首先要对检测使用的材料以及设备上可能存在的缺陷进行考虑,防止使用的方法对压力容器产生伤害。然后对材质、使用条件等影响因素做出重点的布防,根据这些问题的大小对使用的检测方法或是组织计划进行相应的调整。为了使无损检测的结果准确性进行保障,技术人员可以使用多种方法结合的方式,让单一技术上的使用缺陷可以得到针对性避免,同时压力容器大多在使用时具备一些特殊要求,这些压力容器对环境上也有相应的存放条件需要,多种检验方法结合方式可以让结果在层层检测中得到专业性的甄选。
当压力容器采用比较严格的角接或T型接头,如果检测时不能使用射线或者超声进行检测,就需要对表面进行100%的检测。如果压力容器是现场组装并焊接的话,应在耐压试验开展之前对容器的焊接接头开展表面的无损检测,而局部表面的无损检测是在耐压试验之后进行的,此时如果有裂纹等问題被发现就要及时进行补充检测。
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二、关于当前的压力容器制造过程当中的异种钢焊接工艺及其无损检测
(一)运用优选焊接方式来完善异种钢的焊接工艺
在进行异种钢的焊接过程当中,选择符合实际状况的焊接方式也是十分重要步骤,除去要严格的控制质量外对于焊接的热处理等也有着很大程度上的影响。为此,应当遵循如下原则对异种钢的焊接方法进行选择:应当确保所选的异种钢焊接方法满足相关的焊接质量要求,最大限度地减小熔合比,借此来避免裂纹的产生,同时还应充分考虑所选焊接方法的技术先进性以及经济性。建议以焊条电弧焊作为首选,之所以选择这种方法对异种钢进行焊接,主要是因为焊条的种类较多,具有较强的适应性;珠光体钢与高铬马氏体钢焊接,则可以二氧化碳气体保护焊接作为首选;高合金异种钢的焊接尽量选用氩弧焊;比较简单的异种钢构件,则可采用钎焊或是扩散焊接等工艺。
(二)加强对于钢材的选择管理
当前异种钢的焊接问题已经融入了各行各业,想要更好的改善异种钢的焊接问题就要根据相关的实际状况进行钢材的选择。首先需要对于用钢的过程与地点用途等等做好相应的经济性调查,确保选择合适的钢种类。在保障不产生裂纹的前提下进行挑选,如果强度与塑性无法同时进行满足那么首选运用韧性高的焊接材料。进行焊接的过程当中对于焊缝的性能等等都要进行研究,当然焊缝的金属性能只要符合两种材料的任何一种就可以达到选购的效果。对于不同强度的异种钢焊接时,应按强度较低的母材选用焊接材料,在进行焊接工艺制作的过程当中也要对于工艺措施进行材料的确认。许多的中小型企业在进行焊接的过程当中没有选择好合适的焊接材料会导致裂缝的可能性,这就需要选择合适的抗裂性好的材料进行焊接。如不能预热或焊后热处理时,可选用奥氏体不锈钢焊条,以提高焊缝金属的塑性和韧性。在满足使用性能要求的条件下,尽量选用工艺性能高价低且易得的焊接材料,通过这种方式进行造价管理也是十分明智的。
(三) 射线检测的无损检测方式
当前运用更好的无损检测方式是保障产品质量的前提下出现的最效率的检测方式,射线检测由于在穿透工件时受到介质的阻碍会变得越来越弱,而逐渐减弱的程度是由工件的阻力系数和射线能够穿透介质的厚度来决定;当射线遇到有问题的工件时,就会由于缺陷和工件的基本物质之间阻力系数差别较大,而表现出不一样的射线强度;而工件后面的X光胶片会由于射线强度不同而出现感光程度有所差异,胶片处理过后,就会有不同的黑度形成,由于黑度的位置和范围不一样,就能判别出工件的缺陷具体大小和部位。运用这种方法可以使胶片经过处理能够对被检测的工件缺陷形成直观的影像,能够较为准确的检测出气孔、夹渣等缺陷问题;检测出的结果也能被较长时间的保存。当然如果遇到裂纹、未融合等面积类型的缺陷,如果不能恰当的检测就会出现漏检,对于重要的部位常采用超声波检测进行复探,射线检测与其他检测方法相结合可以极大的提高检测的正确性。射线检测法作为无损检测的重要方法之一,适用于容器制造过程中的焊缝检测。
三、结语
随着当前社会的经济水平不断提升,当前城镇化的不断发展,对于压力容器的制造工艺与其中异种钢的焊接等等都提出了新的要求。为了更大程度上满足当前人们的生活要求,运用无损检测的方式进行质量检测是一种十分有效的方式,可以很好的在保障质量的基础上进行了严密的监管。想要更好的提升异种钢的焊接工艺,不断加强压力容器的制造工艺,就要规划好相应的体系,加强专业技术人员的筛选,促进我国的各种工艺水平可持续发展。
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论文作者:杨伟
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/2
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