壓力容器焊接試件力學性能試驗中問題的探討

李小潔

中石化中原油建工程有限公司

壓力容器焊接試件力學性能試驗中問題的探討

李小潔

中石化中原油建工程有限公司

焊接壓力容器的制造、安裝、改造、維修焊接過程中占有重要地位，質(zhì)量控制是整個質(zhì)量保證不可或缺的元素，焊接試驗和焊接是焊接過程的評價和產(chǎn)品質(zhì)量控制要素的兩個重要環(huán)節(jié)。焊接工藝評定是用來驗證由焊接單元開發(fā)的焊接工藝的準確性，從而使焊接工藝文件指導生產(chǎn)。

壓力容器焊接；試件力學性能試驗；問題

1　存在問題

管材對接焊接工藝評定時，管外徑大于76mm的緊湊型管接頭帶肩板形Ⅰ型拉伸試樣與管外徑小于等于76mm的緊湊型管接頭帶肩板形Ⅱ型拉伸試樣加工尺寸要求混淆，出現(xiàn)以下試樣的尺寸錯誤：⑴受拉伸平行面長度L；⑵受拉伸平行面寬度W；⑶拉伸平行平面壁厚方向上的加工量；而JB4708-2000要求見表1：

表1

注：S－試樣厚度，mm；

hk－焊縫最大寬度，mm；

拉伸試樣的加工，拉伸側和肩圓角半徑R處理不規(guī)范，或小于或大于25mm，4件圓角R是不一樣的；拉伸試樣的拉伸面長度值（L=HK+12）看到符合標準要求，但焊縫中心線（或焊接區(qū)的拉伸試樣的拉伸面）中心，即焊縫試樣兩側的熔合線的張力側肩角轉換構件在不同的距離從起始點兩側的最大寬度，不符合標準的長度L=HK+2*6。當然，一些樣品也大于或小于L，當焊件厚度大于10mm的標準長度，焊接過程中應進行評估是對焊接試樣的厚度的困惑。對表面彎曲的焊接工藝評定jb4708-2000要求，彎曲和彎曲試樣的厚度為10mm，和jb4744-表面彎曲的2000產(chǎn)品焊接試板，試板的厚度彎曲試驗試樣厚度。

試樣的焊接中心不在“U”型試樣的中心線，甚至其焊接和熱影響區(qū)已超過了拉伸變形區(qū)。焊縫和熱影響區(qū)不能承受最大的拉伸變形試驗，這是不夠的，以反映焊接金屬的完整性和可塑性。這種情況特別容易焊接金屬或焊縫金屬兩側的焊縫金屬和基體金屬的強度或延伸率是顯著不同的橫向彎曲試驗試樣。

拉伸和沖擊試驗后的拉伸和沖擊試驗是不準確的，以確定焊接試樣的機械性能。

在焊接工藝評定側彎試驗，當試件表面加工缺陷，大多數(shù)測試單位選擇無缺陷或缺陷較輕側彎曲拉伸面，通過測試容易拉伸試驗，但違反JB47082000標準：“缺陷嚴重側的緊張的臉”。

當焊接件，焊接件有咬邊、錯邊、不補的缺陷，測試樣品的組成部分，在彎曲試樣的拉伸過程中的處理單元，不僅增加了樣品加工去除焊縫余高，甚至與母材一起處理，直到下完整切除，錯誤的邊緣，不要填寫樣品處理所造成的缺陷不符合標準要求。在某些情況下，也無法區(qū)分彎曲，導致背部彎曲試樣。

焊接工藝評定和沖擊試驗試樣在試樣中的試樣位置不準確，試樣的取樣位置和樣品的數(shù)量是混淆的。特別是對于雙面焊接的樣品，取樣不容易識別最終的焊接表面，造成取樣誤差。焊接工藝評定沖擊試樣在厚度方向上的不同位置的不同厚度只有1組樣品；及產(chǎn)品焊接試驗，不僅考慮試樣不同板厚，也可根據(jù)試樣材料的抗拉強度，設計溫度等條件來確定樣品的影響在厚度方向在取樣位置取樣組數(shù)。

沖擊試樣的缺口處于錯誤位置，即焊縫區(qū)試樣的缺口不在焊縫中心線，熱影響區(qū)的缺口位于焊縫或熱影響區(qū)的中心處。

沖擊試樣缺口是在錯誤的方向上，和缺口軸不垂直于基體材料的表面，而是平行于表面，也就是說，間隙是在平行于基材表面的平面上打開的。沖擊試驗只能用于測試焊接金屬和熱影響區(qū)的韌性，但不測試焊縫厚度方向或焊縫金屬和熱影響區(qū)的韌性。

2　原因分析

壓力容器制造、安裝、改造、維修企業(yè)評價的焊接工藝和焊接試件是委托企業(yè)的理化實驗室或第三方機構的實驗取樣、加工、焊接試驗部門。鏈路質(zhì)量委托控制不當，是引起的采樣位置，尺寸和精度不合格的直接原因：大多數(shù)的物理和化學測試訂單與相關標準和委托填寫基本內(nèi)容的規(guī)定焊接試件，但對一些特殊的要求，以明確的參數(shù)。如：焊接件的焊接順序來確定最終的焊接試樣表面；容器的溫度設計，鋼的抗拉強度和延伸率指標，導致異種鋼的彎曲和沖擊方法的采樣和測試誤差；焊縫外觀檢查報告的主要信息缺失，X射線或超聲檢測和缺陷分布報告；主試件取樣圖復制標準的抽樣計劃，不是根據(jù)試件的外觀檢查，無損檢測報告和缺陷分布，精確繪圖標記各試驗項目取樣部位、取樣無法避免的缺陷；沒有具體的樣品或容器的設計要求，相關的樣本類型，畫馬RK的尺寸、精度、表面粗糙度，試件加工圖和數(shù)量要求；永久標本的缺乏和單一樣本的主要內(nèi)容，相應的數(shù)字標記，標記，尤其是最后的焊接表面的位置，對焊縫的內(nèi)部缺陷和各檢測項目的實際采樣位置尺寸；檢查樣品處理質(zhì)量不嚴格。物理和化學測試控制系統(tǒng)大部分的機構沒有設置專門的處理樣品的檢驗人員的素質(zhì)，對試樣的取樣位置，不足數(shù)，識別標記檢查，沒有對樣品的類型、尺寸、加工精度、表面粗糙度、沖擊試樣缺口的大小，位置和特殊檢查驗收方向。試驗人員接收樣品，或忽略沖擊試樣缺口的位置和方向的檢查，造成不合格的樣品機試驗。

3　預防措施

物理和化學質(zhì)量控制體系的檢查是壓力容器的制造、安裝、改造、維修質(zhì)量保證體系是質(zhì)量過程控制的重要組成部分，必須明確“委托加工處理測試樣品檢驗報告”，制定和完善測試指令，操作的標準試驗方法，建立特殊檢查人員聯(lián)系以確保試驗數(shù)據(jù)的準確度和化學物理。采取必要的技術手段，確保樣品的取樣正確、準確的處理、試驗規(guī)范。如3%的硝酸酒精擦拭法，焊縫區(qū)、熔合線的使用，輪廓判斷樣本，通過樣本和樣本的比較，可以在攔截位置的樣品跟蹤采樣，沖擊方向與焊縫中心線識別；加強體育的質(zhì)量控制體系，各級人員的培訓進行檢查，從物理和化學教師，責任督學，機加工人員，測試人員的法規(guī)、標準和相關專業(yè)知識的學習和交流活動，不斷提高理化檢驗水平。

4　結論

壓力容器的制造、安裝、改造、檢驗焊接資質(zhì)和產(chǎn)品試樣拉伸維修、彎曲和沖擊性能測試、壓力容器檢驗是保證焊接質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)和整體素質(zhì)的綜合評價，努力提高機械試驗誤差出現(xiàn)在壓力容器制造、安裝的過程，裝修減少，維修質(zhì)量。

［1］石莉.亞溫正火對A516壓力容器鋼力學性能和焊接性能的影響［D］.東北大學，2013.

［2］卜華全，戈兆文，吳國強.對“承壓設備產(chǎn)品焊接試件的力學性能檢驗標準”的思考［J］.壓力容器，2006，07：1-5+23.