压力容器异种钢焊接工艺及无损检测方法探究

压力容器异种钢焊接工艺及无损检测方法探究

丁千能

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摘要 随着现阶段社会经济的发展，对压力容器的使用范围不断增加。为了有效提升技术水平，对无损检测方法进行应用，也是压力容器异种钢种焊接技术的重要发展方向。本文简要分析了压力容器异种钢焊接工艺及无损检测方法。

关键词压力容器；异种钢焊接工艺；无损检测方法

引言

压力容器在石化、医疗、国防等领域应用非常广。如果压力容器异种钢焊接存在缺陷，很容易引发安全事故，造成严重的经济损失，威胁工作人员的安全，需要进行合理的检测，确保整体的安全性。

一、压力容器异种钢焊接工艺的特点

不同钢种的焊接接头可分为伪异质钢接头和异质钢接头，母体材料的化学成分差别很大。第一，化学成分不均匀，母材和填料两端金属元素的含量随焊接工艺的不同而不同，因此焊接接头区域的化学成分发生变化。第二，组织不统一。除了母材以及填充金属的化学成分外，组织的不均匀性与焊接方法、焊接工艺之间的影响也比较大。第三，表现存在参差不齐。由于区域不一样，化合物的化学成分也是不同的，在力学性能和理化性能上存在显著差异。第四，焊接接头不同部位所具备的特点不一样，造成了残余应力分布不均的情况，在不同焊接类型中保留了较为不确定的因素。上述不同钢板对接的不均匀性导致焊接时的焊接缺陷，给以后使用压力容器留下相当大的安全风险。因此，分析各种缺陷的原因，解决压力容器异种钢焊接问题，采取合理措施保证压力容器的良好质量是很重要的。

二、压力容器异种钢焊接工艺的缺陷

1、不同钢材焊接缺陷及原因

焊缝尺寸不足，长度减小，平整值与标准要求有较大差异，主要是由于焊缝缩小，造成一系列尺寸缺陷，在检查焊接接头和化学成分的性能时，必须进行无损检测，因为不同钢种的化学成分差别很大，质量无法保证。焊接时，金属和焊接部位是母体金属和焊接金属之间的时区，因此化学成分介于两者之间。机械性能与化学成分有很大的区别，尤其是二类钢的焊接接头，过稀释可降低接头性能，不能满足相应的要求。

2、外观缺陷

外观如果存在比较明显的缺陷，可以通过肉眼等比较简单的外部检查方法进行。例如，焊缝中存在的咬边、焊缝熔深、焊缝挥发侧、表面裂纹、表面多孔划痕等，可能严重影响焊接件的整体质量和性能，妨碍其正常使用。此外，焊接件的尺寸和长度不符合规范，平面不符合规范，主要是由于焊接件的缩窄，这种焊接后的缺陷很难或不可能修复。这最终导致了焊接件的彻底销毁。

3、内部缺陷

为了识别存在的内部缺陷，必须进行破坏性试验，包括裂缝、孔隙度、炉渣和不完全熔化。在焊接接头的操作和控制阶段，工作人员往往只注意工艺和工艺上的缺陷，不关心焊缝的尺寸和位置，实际焊接接头的设计和性能与标准相差很大。有非常严重缺陷的集装箱对以后的使用构成非常严重的安全威胁。

三、压力容器异种钢焊接使用无损检测方法的重要性和原则

1、重要性

在制造业成为国家重要支柱产业的今天，机械制造业的发展一直受到各行各业的关注。在机械制造业中，压力容器是执行气体输送、传热以及传质中比较常用的设备，也是企业生产中必备的基础设备。因此，压力容器的检查和维护对于确保压力容器的可靠运行和企业正常有序的日常生产非常重要。为了确保压力容器的质量和效率，不断对制造工艺进行完善和运用合理的检测是非常重要的方法。然而，压力容器属于是容器设备，在应用中不可避免地会出现问题或失效，影响正常生产，对压力容器造成破坏。通过应用无损检测技术能够有效地解决这一问题。

2、原则

选择试验方法时，应首先考虑用于试验的材料和设备可能存在的缺陷，以确保所用方法不会损坏压力容器。为了确保无损检测结果的准确性，需要结合不同的检验方法，可以熟练地逐层选择检验结果。如果压力容器采用相对刚性的圆角或T形接头，如果无法通过射线照相或超声波检查，则应对表面进行详细的检查。对压力容器进行组装焊接的过程中，压力试验前需要对容器焊接接头开展表面无损检测工作，压力试验完成后应，开展局部的表面无损检测。

四、压力容器制造过程当中的异种钢焊接工艺及其无损检测方法应用

1、采用优化的焊接方法改进异种钢的焊接工艺

在不同类型钢的焊接过程中，选择适合当前情况的焊接方法是一个重要步骤，这对焊接热处理和严格的质量控制有很大影响。因此，在选择异种钢焊接方法时，需要遵循以下原则：选择的异种钢焊接方法需要符合相关的焊接质量要求，并有效地减少熔化速度，以防止开裂。同时，必须充分考虑所选焊接方法的技术进步性和经济可行性。之所以选择这种方法焊接异种钢，是因为可以焊接珠光体钢和高铬马氏体钢。对于高合金钢异种钢焊接，需要运用氩弧焊，对于比较简单的异种钢零件可使用钎焊或扩散焊。

2、加强选材管理

目前，异种钢焊接问题已融入生活的各个领域。为了对异种钢焊接问题进行改善，需要结合实际情况对钢材选择。首先，有必要对钢材的工艺、位置和用途进行适当的经济研究，以确保选择适当的钢材类型。选择的前提是没有裂缝。如果强度和塑性不能同时满足，最好选择高韧性的焊接材料。其次，在焊接过程中，应研究焊接性能。当然，只要焊接金属的性能与这两种材料中的任何一种相对应，就可以达到购买效果。焊接不同电阻的异种钢时，必须根据低强度母材选择焊接材料，焊接过程中必须检查工艺测量值。因此，需要使用抗裂性比较好的材料开展焊接工作。当不能进行预热或焊后热处理时，可使用奥氏体不锈钢焊条来提高焊接金属的塑性和硬度。在满足性能要求的情况下，选择技术性能高、价格低的现成焊接材料也是非常明智的。

3、焊接工艺参数的确定

焊接工艺参数与熔化比是紧密相连的。当确定的长度吸收电弧能量时，母材的熔化量增加，熔化率增加。焊接异种钢需要较低的熔化率和极低的能量。主要是采用低电流、高焊接速度以及多层多道焊的方法。在异种钢焊接的过程中，需要确保预热温度的控制。一般情况下，温度选择与材料的焊接性能之间是紧密相连的。如果材料的焊接性能达不到相应的要求，预热可以避免焊接破裂或冷接头。当存在一种钢在焊接前需要进行预热，一种不需要预热时，在实际的焊接过程中都需要进行预热，作为珍珠岩和耐热钢。

4、射线照相试验的无损检测方法

目前，在确保产品质量的前提下，最好的无损检测方法是最有效的。由于介质也会穿透工件时的干扰，X射线变得越来越弱。逐渐弱化由工件的阻力系数决定。由光可以通过的介质的厚度决定；当光束遇到有问题的部件时，由于阻力系数的巨大差异，将显示不同的光束强度。缺陷和工件的基本材料。由于光强度不同，工件后面的X射线胶片具有不同的灵敏度。胶片加工后会有不同程度的黑色。由于位置和颜色的不同，可以确定工件缺陷的具体大小和位置。采用这种方法，可以直接在薄膜上处理检测到的工件缺陷，对于气孔和夹渣等缺陷进行准确的检查，并对检测结果进行保存。当然，如果发现裂纹或未使用的零件和其他缺陷，如果检查不正确，将丢失。可以大大提高检测精度，射线检测是一种重要的无损检测方法，适用于容器制造过程中的焊接检测。

结语

现阶段，随着社会经济水平提升，对压力容器制造和异种钢焊接工艺提出了新的要求。目前，为了更好地满足人们生活的需要，使用无损检测是一种非常有效的质量检验方法，可以在保证质量的基础上进行良好的监督。为了改进异种钢焊接工艺，不断强化压力容器生产工艺，有必要进行系统规划，加强专业技术人员的选拔，促进该领域各技能水平的可持续发展。

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