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摘要:无损检测技术是金属技术监督的重要组成部分,也是焊接质量管理的关键手段,使用无损检测监督电力工程焊接质量,对提升焊接质量管理效果意义重大。近几年来,我国的电力实业发展迅猛,为了满足人们的生产和生活需要,相关人员一直致力于提高电力工程的整体水平,其中相关人员将重点放在电力工程的焊接工作中,指出了多种无损检测技术,不断提升焊接工作的质量,提高工作效率。
关键词:电力工程;焊接质量;无损检测
引言
无损检测技术是金属技术监督的重要组成部分,也是焊接质量管理的关键手段,使用无损检测监督电力工程焊接质量,对提升焊接质量管理效果意义重大。随着焊接技术的发展和新兴材料的使用,我国电力事业得到迅猛发展,电厂管理者对焊接质量提出更高的要求。尤其在电力工程焊接过程中,现场焊接作业易受材料种类、焊工技能等因素的影响,此时,做好焊接质量管理工作对保障设备焊接质量产生重要影响。无损检测是一门综合性技术,在电子、机械生产等方面得到广泛使用,也成为保障电力工业用电安全的重要手段。电厂工程中无损检测工作具有流动性强、作业难度高等特点,要保障无损检测和焊接质量,关键在于合理监控无损检测活动。此时,我们不单要做好焊接管理工作,也要加强无损检测工作,以此达到全面控制电路工程焊接工作。就电力工程中无损检测方法和焊接质量管理的全面分析,狠抓全过程管理,相互促进才能保证更好的工程焊接质量。
1现场焊接质量控制
1.1焊前准备
焊前准备工作包括焊接坡口的加工和清理、焊材的烘干、工件的预热、焊接设备的准备、组对定位等工作,焊前准备是否充分,直接影响到焊接质量。坡口的形状对焊接质量也有很大的影响,正确的选择坡口形式,可以减小变形,确保焊接质量,减少焊材的使用,提高经济效用。
1.2焊接过程控制
1.2.1合理的焊接顺序
合理的焊接顺序可以使每条焊缝尽可能的自由伸缩,从而提高焊接质量。比如:收缩量大的应先焊,工作受力最大的应先焊。以密封环为例,就必须采取分段焊,才能使焊缝的变形最小。
1.2.2合理的选择焊接方法和焊接参数
各种焊接方法的热输入不同,产生的焊接变形,和适用范围不同,用C02气体保护焊焊接中厚板时比用气焊和焊条电弧焊要好。薄的板可以用钨极脉冲氩弧焊、激光焊等焊接方法。电子束焊的焊缝很窄,变形很小,适用于一般经精加工的焊件。
1.3焊后处理
焊接必然产生焊接应力,消除残余应力的最通用的方法是热处理,即将焊件加热到一定温度和保温一定时间,利用材料在高温下屈服极限的降低,使内应力高的地方产生塑性流动,弹性变形逐渐减少,塑性变形逐渐增加而使应力降低。
2焊接无损检测
利用无损检测技术可以准确方便地检测到材料/零件内部或外部的微观缺陷,相对于有损检测,无损检测采用了先进的技术和设备器材,能够在保证机械结构完整性和使用功能的前提下,简单可靠地完成对试件内部及表面结构、性质、状态的检查和测试过程,近年来,成为了压力管道、锅炉等设备缺陷检测的有效方法。常用焊缝无损检测的方法有射线探伤(RT)、超声波探伤(UT)、磁粉探伤(MT)、渗透探伤(PT)、涡流探伤(ET)等,随着科学技术的发展,近年来又涌现出一批新的无损检测技术。
2.1超声波衍射时差法
超声波衍射时差法(TOFD)是一种从待检试件内部结构(主要是指缺陷)的“端角”和“端点”处得到衍射能量来检测缺陷的方法,用于缺陷检测、定位和定量。对焊接缺陷大小的测定,常规超声技术是利用脉冲回波幅度实现的,而T0FD则利用脉冲传播时间来定量测定。该技术已用在超高压管道焊接检查上。
2.2发射检测
发射检测(AE)是一种新型的动态无损检测技术,是通过探测受力时材料内部发出的应力波,判断容器内部结构损伤程度的一种无损检测技术,能够实现连续监视容器内部缺陷发展的全过程。对压力容器焊缝缺陷如未焊透、夹渣、气孔等采用的是定位源检测,这是区别于其他无损检测技术的一种动态检测技术,通过灵活布置传感器的多通道声发射检测装置,可以对缺陷作精确定位、定量以及定性分析,这样对大型结构如球罐等的检测较为方便。现代声发射仪除了能进行声发射参数实时测量和声发射源定位外,还可直接进行声发射波形的观察、显示、记录和频谱分析,根据缺陷所处的应力状态和位置变化引起的声发射特征的变化,可以长期连续地监视缺陷的安全性,因此在焊接过程控制中,可以通过对金属冷却产生的声发射信号的实时监测来有效控制焊接质量。由于发射技术具有许多独特的优点,近年来对该技术的研究和应用越来越多。
2.3渗透检测
渗透检测法是利用毛细吸收原理来检测试件是否存在裂纹的。从渗透检测显示的痕迹特征可以判断出不同的焊接裂纹。热裂纹呈现曲折的波浪状或锯齿状的细条纹,冷裂纹呈现较直的细条纹,火口裂纹呈现出星状或锯齿状条纹。渗透检测具有以下优点:工作原理简单、应用对象广,可检测磁粉检测法无法检测的奥氏体钢和有色金属;检测图像效果不受裂纹方向的限制;设备简单、操作方便及成本低。缺点是:渗透检测只能检测开口及其表面裂纹;检测效果灵敏度受人为因素明显,检测精度比其他方法低;对被测试件表面的粗糙程度及检测环境有一定要求:检测时需要按照工艺步骤操作。
2.4磁粉检测
磁粉检测是利用裂纹处产生的漏磁场与表面涂有的磁粉相互作用,促使磁力线的分布发生改变,从而显示出裂纹的检测方法。磁粉表面检测主要是利用磁粉在工件表面所形成的磁痕来判断裂纹情况。磁粉法显示直观,灵敏度高,可以用于检测工件表面和近表面裂纹,但是很难定量裂纹的深度。在进行磁粉检测之前,应对被检测对象的表面进行清洁处理。
2.5涡流检测
涡流检测基于电磁感应原理,缺陷的情况根据电磁场与被检试件相互作用产生的涡流来判断。当试件表面或近表面存在裂纹时,由于裂纹电阻较大,会扭曲电涡流的流向,电涡流将朝着裂纹的边缘或底部偏转,从而影响试件周围的感应磁场的分布,通过观察磁场分布的变化就可以检测是否存在裂纹。传统涡流检测存在一定不足。近年来,随着计算机技术和微电子学的发展及各种信号处理技术的采用,涡流检测技术出现了很大进步。新技术阵列涡流检测可实现纵向长裂纹和多层结构非表面裂纹的检测,脉冲涡流检测能实现金属近表面裂纹深度与大小的快速定量分析。
3结语
综上所述,焊接质量和无损检测两者关系密切,协同发展、相互促进。在电力工程中从全面质量管理的新概念出发,不但要不断提高焊接质量管理水平,还要开展无损检测技术的开发和研究,才能实现电力工程质量的全面提高。
参考文献
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