TP347H焊接無損檢測技術(shù)的研究

肖恒　叢曉曼

【摘 要】現(xiàn)階段，TP347H是一種新型材料，但此種材料極易產(chǎn)生大量的裂紋，若檢測施工工藝不科學(xué)，那么甚至?xí)z裂紋現(xiàn)象，進(jìn)而埋下更多安全隱患。本文作者結(jié)合自身多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)對此種材質(zhì)的焊縫檢測施工工藝加以探究與分析。希望可以為讀者提供更多價值的參考。

【關(guān)鍵詞】焊縫；無損檢測技術(shù)；探究

0.前言

TP347H材料為一種新型進(jìn)口材料，主要的進(jìn)口國家包含法國、日本。然而，此種材質(zhì)主要應(yīng)用到應(yīng)用到鍋爐鍋爐或是煉油裝置當(dāng)中。但是，在實(shí)踐應(yīng)用過程中，此種材料極易產(chǎn)生裂紋。同時，所產(chǎn)生的裂紋偏小，裂紋橫縱交錯分布。通常利用普通檢測技術(shù)很難被發(fā)現(xiàn)；若使用PT檢測技術(shù)也只可以檢測到表面的裂紋，難以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的裂紋。結(jié)合此問題，作者結(jié)合自身所掌握的理論知識與工作經(jīng)驗(yàn)，對TP347H材質(zhì)焊縫檢測技術(shù)予以總結(jié)和分析。

1.關(guān)于TP347H材質(zhì)的論述

TP347H材料本質(zhì)是由鉻鑷奧氏體熱強(qiáng)鋼。因此，材料當(dāng)中的鉻、鑷含量都是非常高的，這直接決定了此種材料有很強(qiáng)的熱強(qiáng)性與抗腐蝕特性，同時抗氧化性能也較好。通常將其應(yīng)用到溫度超過650攝氏度的熱器管、再熱器以及石油化工熱交換器的零部件當(dāng)中。通過大量實(shí)踐表明，鋼焊接性較好，在進(jìn)行焊接時，并不需要提前進(jìn)行預(yù)熱，而且在完成焊接之后，不需進(jìn)行熱處理，因此，可選擇的焊接方法有很多種。

2.產(chǎn)生焊縫熱裂紋的機(jī)理分析

一般來說，產(chǎn)生熱裂紋的時時段在焊縫金屬凝固的末期，而敏感溫度區(qū)間大多數(shù)都在固相線周圍的高溫區(qū)。通常，熱裂紋區(qū)都是結(jié)晶裂紋，產(chǎn)生的根本原因是由于當(dāng)焊縫金屬處于凝固階段時，結(jié)晶偏析導(dǎo)致雜質(zhì)出現(xiàn)的低熔點(diǎn)共晶物主要集中到晶界，因而形成了一種“液態(tài)薄膜”，在焊縫凝固過程之后，受拉應(yīng)力的影響，結(jié)果導(dǎo)致開裂出現(xiàn)了裂紋。然而，對于結(jié)晶裂紋來說，都是沿著焊縫的中心長度方向裂開的，因此，都是縱向裂紋，在某些情況下產(chǎn)生的則是橫向裂紋，出現(xiàn)在焊縫兩個柱狀晶體間。

3.關(guān)于TP347H焊縫的無損檢測技術(shù)探究

對含有TP347H爐管進(jìn)行焊縫無損檢測時，通過Ir192與KodakMX125膠片進(jìn)行檢測時，出現(xiàn)的裂紋影響不是非常明顯。如果使用相同的檢測工藝，利用Se75和KodakMX125膠片進(jìn)行檢測時，裂紋圖像相對上一種方法要明顯得多。當(dāng)針對焊縫表面完成PT檢測時，在弧坑位置出現(xiàn)大量的裂紋，而在圖像之后并沒有顯示。在把焊縫打磨開之后，對其完成PT檢測，其裂紋十分的明顯，同時比圖像后看到數(shù)量要多。結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求，在檢測環(huán)焊縫時，都是利用γ源進(jìn)行透照，不僅可以使用Ir192，又可以使用Se75。但是，由于γ源透照固定不清晰度偏大一些，因此，可能對影響識別度產(chǎn)生一定的影響，特別是難以真實(shí)反應(yīng)出細(xì)長缺陷問題。通過大量實(shí)踐表明，一般來說，不清晰度數(shù)值常常反應(yīng)出的是射線透照檢測細(xì)小缺陷的一種能力問題。換言之，當(dāng)不清晰度數(shù)值偏小時，那么檢測細(xì)長缺陷能力也就非常強(qiáng)；若不清晰度數(shù)值偏大時，那么則證明檢測缺陷的能力較差。然而，因此種材質(zhì)的產(chǎn)生的裂紋都為較細(xì)的熱裂紋，且長度一般較短。不過，在采用Ir192時，共有5條能譜，根據(jù)輻射能力和相對強(qiáng)度來計算，其能量約在0.35MeV；然而，如果采用的是Se75，共有9條能譜，那么在按照輻射能量和相對強(qiáng)度予以計算，其能量約在0.206MeV。由此得出：Ir192遠(yuǎn)比Se75能譜線少得多，并且線質(zhì)相對較硬，裂紋圖像也十分的模糊。通過分析，我們得出：檢測TP347H焊縫口，最好應(yīng)該是由X射線和T2膠片的結(jié)合運(yùn)用，如果焊口直徑超過40mm以上，那么必須在確保焊接到一定厚度后，再對其進(jìn)行RT或者是PT檢測。這樣，可以大大減少裂紋的出現(xiàn)，不然會出現(xiàn)大量裂紋，耗時、費(fèi)力的進(jìn)行返修。

4.TP347H焊縫裂縫出現(xiàn)的根本原因

在焊接時，如果填充材料為鎳基焊絲，那么焊縫金屬容易產(chǎn)生具有較強(qiáng)方向性的柱狀組織，即產(chǎn)生奧氏體，而它的產(chǎn)生將會導(dǎo)致雜質(zhì)元素出現(xiàn)偏析。再加上，由于合金元素在所產(chǎn)是的奧氏體當(dāng)中，其溶解度偏小，同時常常和鑷、鐵形成熔點(diǎn)較低的共晶體，這樣便形成了液態(tài)間膜，再受到焊接應(yīng)力的影響后，進(jìn)而出現(xiàn)了熱裂紋。然而，為進(jìn)一步減少熱裂紋的產(chǎn)生，首先必須選用更合理的焊接材料，并且在進(jìn)行焊接時，盡可能做到線能量非常的小，同時焊接要快速，不能出現(xiàn)任何擺動，這樣便于使焊縫在短時間內(nèi)予以冷卻。一般來說，TP347H的層間溫度不能超過80攝氏度。如果有必要，那么也可以使用冷水進(jìn)行快速冷卻。一旦出現(xiàn)小裂紋時，不能通過角向磨光機(jī)予以打磨，而是利用銼刀，這主要是由于角向磨光機(jī)的轉(zhuǎn)速偏快，而且在進(jìn)行打磨時，熱和應(yīng)力也較多，進(jìn)而造成裂紋不斷向外予以擴(kuò)展；如果熱裂紋深度偏大，那么事先要通過磨光機(jī)進(jìn)行打磨，再應(yīng)用銼刀。在打磨裂紋時，要逐漸向兩邊來擴(kuò)展，利用直徑偏小的鉆頭在裂紋兩端各鉆一個孔，然后再對其進(jìn)行打磨。此種做法是確保裂紋不再繼續(xù)向兩邊擴(kuò)展了。

5.焊縫技術(shù)的發(fā)展

近年來，由于智能技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等的快速發(fā)展，從而必然會帶動焊接無損檢測技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)階段，我國在此方面已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步。另外，利用數(shù)字信號處理與識別技術(shù)對焊縫進(jìn)行無損檢測的研究逐漸深入，這樣既提升了檢測準(zhǔn)確性，又可直接獲得量化的結(jié)果。與此同時，現(xiàn)代無損檢測技術(shù)可評估焊接構(gòu)件的壽命。那么，怎樣才可以將所取得的研究成果應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中，這成為科研工作者研究的一個焦點(diǎn)話題。因此，在未來幾年內(nèi)，通過科研工作者的不斷努力，勢必會加快焊縫技術(shù)獲得全面發(fā)展，這樣一來，還可以為無損檢測技術(shù)發(fā)展打下牢固基礎(chǔ)。

6.結(jié)束語

總體來說，TP347H是一種新型材料，但此種材料極易產(chǎn)生大量的裂紋，若檢測施工工藝不科學(xué)，那么甚至?xí)z裂紋現(xiàn)象，進(jìn)而埋下更多安全隱患。通過文章問題我們得出：針對TP347H材質(zhì)焊縫檢測，我們最好利用X射線和T2膠片組合，這通常是因結(jié)構(gòu)因素影響，從而導(dǎo)致利用X光機(jī)進(jìn)行檢測時的固定焊縫借口，都是利用Se75和T2膠片相互結(jié)合予以檢測的，并且對焊縫表面進(jìn)行PT檢測。如果焊縫的厚度偏大，那么當(dāng)焊接到1-2層之后，再利用PT對表面予以檢測，這樣一來，才可以將裂紋徹底予以消除。本文作者結(jié)合自身多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)對此種材質(zhì)的焊縫檢測施工工藝加以探究與分析。希望可以為讀者提供更多價值的參考。

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