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各壓力容器制造廠或封頭生產(chǎn)廠家的封頭成形方法有異,有的是熱成形,有的是旋壓冷成形。對(duì)于旋壓冷成形的封頭在成形過程中,封頭材質(zhì)經(jīng)反復(fù)碾壓有硬化傾向,特別是焊縫及塑性和韌性不好的焊縫熔合線處。而設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭經(jīng)旋壓成形后,其封頭曲線不是標(biāo)準(zhǔn)橢圓形,實(shí)際僅為近視橢圓形的蝶形封頭,其兩端變形大。如果封頭成形工藝不當(dāng),即使象16MnR這樣塑性和韌性較好的材料,也容易在拉伸變形大的封頭拼板縫兩端的焊縫處或焊縫邊緣的焊趾部位發(fā)生裂紋性缺陷,壓力容器制造廠中曾多次發(fā)現(xiàn)這種情況,有的裂紋明顯,很容易被肉眼發(fā)現(xiàn),及時(shí)采取措施解決。
有的裂紋不明顯,不經(jīng)表面無損檢測(cè)很難被肉眼發(fā)現(xiàn),封頭成形后雖然經(jīng)RT或UT檢測(cè),但因未經(jīng)表面無損檢測(cè)而未能被發(fā)現(xiàn),這些部位的裂紋就會(huì)被壓力容器產(chǎn)品帶著出廠。有的封頭雖然是熱成形,但由于熱成形時(shí)溫度控制不當(dāng),使材料硬化,仍有可能在沖壓成形時(shí)產(chǎn)生裂紋。
在封頭制造過程中,封頭拼板的焊縫處,因收弧或引弧造成弧坑,或電弧劃傷,這些部位極易形成淬硬組織,是塑性大大降低,其焊趾處因應(yīng)力集中,當(dāng)在承受拉伸變形時(shí)極易產(chǎn)生裂紋性缺陷。當(dāng)這些缺陷在于成形封頭外表面時(shí),由于成形中外表面受到的拉伸變形最大,這些部位更容易開裂而產(chǎn)生裂紋性缺陷。另外,在焊縫表面處存在的各種非超標(biāo)缺陷,在承受拉伸變形時(shí),也極易擴(kuò)展形成裂紋性缺陷。
如本文開頭所描述的線性缺陷產(chǎn)生顯然不是因使用因素影響而產(chǎn)生,而是在制造成形時(shí)產(chǎn)生。這些原生線性缺陷,隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),因低周疲勞等原因,有擴(kuò)展的傾向,開罐檢查的實(shí)踐也證明了這一情況,即使用時(shí)間越長(zhǎng),表面裂紋越澡。