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《在役壓力容器焊接裂紋的成因分析及預(yù)防措施》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、在役壓力容器焊接裂紋的成因分析及預(yù)防措施陳冰川，陳偉民，朱偉青（國(guó)核電站運(yùn)行服務(wù)技術(shù)有限公司，上海200233）摘要：對(duì)某在役奧氏體不銹鋼壓力容器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)金相檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)其下封頭的縱向焊縫處存在微裂紋。分析了裂紋的形成原因，結(jié)果表明該裂紋是由焊接引起的橫向沿晶液化裂紋和由壓制成型引起的縱向裂紋共同構(gòu)成的混合型裂紋。針對(duì)如何預(yù)防此類裂紋，提出了相應(yīng)的工藝改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞：奧氏體不銹鋼；壓力容器；焊縫；裂紋；應(yīng)力分析中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：TheCauseAnalysisandPreventionMeasuresof
2、WeldingCracksontheIn-servicePressureVesselCHENBing-chuan，CHENWei-min，ZHUWei-qing(StateNuclearPowerPlantServiceCo.Ltd.,Shanghai200233,China)Abstract:Inthelocalmetallographicexaminationprocessforanausteniticstainlesssteelin-servicepressurevessel,themicroscopiccracks
3、hadbeenfoundinthelongitudinalweldofitslowerhead.Formationmechanismofcracksisanalyzed,theresultshowthatthosecracksarecomposedoftransverseliquefactioncrackscausebyweldingandverticalcrackscausedbythesuppressionmoldinginmanufacture.Somemeasureshaveproposedtotheprevent
4、ionofthiskindofcracks.Keywords:austeniticstainlesssteel;pressurevessel;weld;cracks;stressanalysis在壓力容器、鍋爐和管道等設(shè)備部件制造中，常常需要依靠焊接工藝實(shí)現(xiàn)兩部分母材間的結(jié)合。由于在焊接過程中母材被瞬間加熱熔化形成熔池，隨后熔池液態(tài)金屬快速冷卻結(jié)晶而形成焊縫。在熔池金屬結(jié)晶過程中，焊接接頭的顯微組織會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形，同時(shí)可能產(chǎn)生各種焊接缺陷，從而影響焊接件的力學(xué)性能。因此焊接是一種比較容易出現(xiàn)缺陷的熱加工工藝
5、。金山某化工廠的在役壓力容器R2204A聚合反應(yīng)器標(biāo)稱為II類容器，材質(zhì)為316L超低碳奧氏體不銹鋼，容器規(guī)格Φ5060×22mm，運(yùn)行介質(zhì)為有機(jī)催化劑，設(shè)計(jì)溫度200℃，業(yè)主方未提供其他有關(guān)的運(yùn)行參數(shù)。該壓力容器主要由筒體和上下封頭組成，筒體為鋼板卷曲為圓筒狀后焊接而成，上下封頭則為多塊鋼板拼焊后冷壓制成橢圓形，最后筒體與上下封頭通過環(huán)形焊縫焊接而成，具體的焊接工藝不詳。在2009年12月國(guó)核電站運(yùn)行服務(wù)技術(shù)有限公司按照《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定及業(yè)主方的委托，對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行了定期無損檢測(cè)和金相檢驗(yàn)，檢測(cè)部位見圖1
6、，包括橢圓形下封頭拼接鋼板的兩條縱向焊縫和一條筒體與封頭連接的丁字焊縫，圖中所示的1#、2#和3#依次為這三條焊縫上的現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)的取樣部位。圖1壓力容器的檢測(cè)部位示意圖Figure1Schematicdiagramofpressurevesselinspectionpart在對(duì)這三條焊縫進(jìn)行滲透檢測(cè)時(shí)，表面均未出現(xiàn)記錄性缺陷顯示。滲透檢測(cè)對(duì)表面缺陷的檢出靈敏度一般為1mm寬，低于這一尺寸的缺陷一般難以通過滲透檢驗(yàn)檢出。在滲透檢驗(yàn)的焊縫中黑色區(qū)域?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)的取樣部位，如圖2所示。a．縱向焊縫的滲透檢測(cè)及金相檢驗(yàn)的1#取
7、樣部位a.PenetrationtestandmetallographicexaminationofNo.1samplingpartonlongitudinalwelda．丁字焊縫的滲透檢測(cè)及金相檢驗(yàn)的3#取樣部位b.PenetrationtestandmetallographicexaminationofNo.3samplingpartonT-weld圖2焊縫的滲透檢測(cè)及金相檢驗(yàn)取樣部位Figure2Penetrationtestandmetallographicexaminationsamplingpartonweld
8、現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)封頭上的兩條縱縫（1#、2#取樣部位）的熔合線靠近母材側(cè)存在微裂紋，裂紋形貌如圖3所示。a.100倍a.100Xb.400倍b．400X圖3縱向焊縫處的裂紋形貌Figure3Thecracksmorphologyofthelongitudinalweld檢測(cè)結(jié)果交給業(yè)主方后，按照《在
