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(xué)性能試驗(yàn)中問(wèn)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(guò)程中占有重要地位,質(zhì)量控制是整個(gè)質(zhì)量保證不可或缺的元素,焊接試驗(yàn)和焊接是焊接過(guò)程的評(píng)價(jià)和產(chǎn)品質(zhì)量控制要素的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)。焊接工藝評(píng)定是用來(lái)驗(yàn)證由焊接單元開發(fā)的焊接工藝的準(zhǔn)確性,從而使焊接工藝文件指導(dǎo)生產(chǎn)。
壓力容器焊接;試件力學(xué)性能試驗(yàn);問(wèn)題
管材對(duì)接焊接工藝評(píng)定時(shí),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(cuò)誤:⑴受拉伸平行面長(zhǎng)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(cè)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(zhǎng)度值(L=HK+12)看到符合標(biāo)準(zhǔn)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(cè)的熔合線的張力側(cè)肩角轉(zhuǎn)換構(gòu)件在不同的距離從起始點(diǎn)兩側(cè)的最大寬度,不符合標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)度L=HK+2*6。當(dāng)然,一些樣品也大于或小于L,當(dāng)焊件厚度大于10mm的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度,焊接過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行評(píng)估是對(duì)焊接試樣的厚度的困惑。對(duì)表面彎曲的焊接工藝評(píng)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(yàn)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(guò)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(yàn),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(cè)的焊縫金屬和基體金屬的強(qiáng)度或延伸率是顯著不同的橫向彎曲試驗(yàn)試樣。
拉伸和沖擊試驗(yàn)后的拉伸和沖擊試驗(yàn)是不準(zhǔn)確的,以確定焊接試樣的機(jī)械性能。
在焊接工藝評(píng)定側(cè)彎試驗(yàn),當(dāng)試件表面加工缺陷,大多數(shù)測(cè)試單位選擇無(wú)缺陷或缺陷較輕側(cè)彎曲拉伸面,通過(guò)測(cè)試容易拉伸試驗(yàn),但違反JB47082000標(biāo)準(zhǔn):“缺陷嚴(yán)重側(cè)的緊張的臉”。
當(dāng)焊接件,焊接件有咬邊、錯(cuò)邊、不補(bǔ)的缺陷,測(cè)試樣品的組成部分,在彎曲試樣的拉伸過(guò)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(cuò)誤的邊緣,不要填寫樣品處理所造成的缺陷不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。在某些情況下,也無(wú)法區(qū)分彎曲,導(dǎo)致背部彎曲試樣。
焊接工藝評(píng)定和沖擊試驗(yàn)試樣在試樣中的試樣位置不準(zhǔn)確,試樣的取樣位置和樣品的數(shù)量是混淆的。特別是對(duì)于雙面焊接的樣品,取樣不容易識(shí)別最終的焊接表面,造成取樣誤差。焊接工藝評(píng)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(yàn),不僅考慮試樣不同板厚,也可根據(jù)試樣材料的抗拉強(qiáng)度,設(shè)計(jì)溫度等條件來(lái)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(cuò)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(cuò)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(shuō),間隙是在平行于基材表面的平面上打開的。沖擊試驗(yàn)只能用于測(cè)試焊接金屬和熱影響區(qū)的韌性,但不測(cè)試焊縫厚度方向或焊縫金屬和熱影響區(qū)的韌性。
壓力容器制造、安裝、改造、維修企業(yè)評(píng)價(jià)的焊接工藝和焊接試件是委托企業(yè)的理化實(shí)驗(yàn)室或第三方機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)取樣、加工、焊接試驗(yàn)部門。鏈路質(zhì)量委托控制不當(dāng),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(xué)測(cè)試訂單與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和委托填寫基本內(nèi)容的規(guī)定焊接試件,但對(duì)一些特殊的要求,以明確的參數(shù)。如:焊接件的焊接順序來(lái)確定最終的焊接試樣表面;容器的溫度設(shè)計(jì),鋼的抗拉強(qiáng)度和延伸率指標(biāo),導(dǎo)致異種鋼的彎曲和沖擊方法的采樣和測(cè)試誤差;焊縫外觀檢查報(bào)告的主要信息缺失,X射線或超聲檢測(cè)和缺陷分布報(bào)告;主試件取樣圖復(fù)制標(biāo)準(zhǔn)的抽樣計(jì)劃,不是根據(jù)試件的外觀檢查,無(wú)損檢測(cè)報(bào)告和缺陷分布,精確繪圖標(biāo)記各試驗(yàn)項(xiàng)目取樣部位、取樣無(wú)法避免的缺陷;沒(méi)有具體的樣品或容器的設(shè)計(jì)要求,相關(guān)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(biāo)本的缺乏和單一樣本的主要內(nèi)容,相應(yīng)的數(shù)字標(biāo)記,標(biāo)記,尤其是最后的焊接表面的位置,對(duì)焊縫的內(nèi)部缺陷和各檢測(cè)項(xiàng)目的實(shí)際采樣位置尺寸;檢查樣品處理質(zhì)量不嚴(yán)格。物理和化學(xué)測(cè)試控制系統(tǒng)大部分的機(jī)構(gòu)沒(méi)有設(shè)置專門的處理樣品的檢驗(yàn)人員的素質(zhì),對(duì)試樣的取樣位置,不足數(shù),識(shí)別標(biāo)記檢查,沒(méi)有對(duì)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(yàn)收方向。試驗(yàn)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(jī)試驗(yàn)。
物理和化學(xué)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(guò)程控制的重要組成部分,必須明確“委托加工處理測(cè)試樣品檢驗(yàn)報(bào)告”,制定和完善測(cè)試指令,操作的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法,建立特殊檢查人員聯(lián)系以確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和化學(xué)物理。采取必要的技術(shù)手段,確保樣品的取樣正確、準(zhǔn)確的處理、試驗(yàn)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(guò)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(shí)別;加強(qiáng)體育的質(zhì)量控制體系,各級(jí)人員的培訓(xùn)進(jìn)行檢查,從物理和化學(xué)教師,責(zé)任督學(xué),機(jī)加工人員,測(cè)試人員的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和交流活動(dòng),不斷提高理化檢驗(yàn)水平。
壓力容器的制造、安裝、改造、檢驗(yàn)焊接資質(zhì)和產(chǎn)品試樣拉伸維修、彎曲和沖擊性能測(cè)試、壓力容器檢驗(yàn)是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和整體素質(zhì)的綜合評(píng)價(jià),努力提高機(jī)械試驗(yàn)誤差出現(xiàn)在壓力容器制造、安裝的過(guò)程,裝修減少,維修質(zhì)量。
[1]石莉.亞溫正火對(duì)A516壓力容器鋼力學(xué)性能和焊接性能的影響[D].東北大學(xué),2013.
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