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GB150-89對封頭拼板后成形的拼板放松了要求,GB150-1998又進一步放松了對封頭拼板后成形的拼板要求。其原因是封頭拼板成形后要進行無損檢測(按照GB150的要求,成形后腰進行RT或UT檢測)。如果發(fā)現(xiàn)因成形而產(chǎn)生裂紋性缺陷時,則要通過RT或UT檢測以保證成形封頭焊接的質量要求。這樣,可充分的利用壓力容器用鋼板。
然而先拼板后成形的封頭焊縫經(jīng)過RT或uT檢測,能保證焊縫內部無超標準缺陷存在,卻不能保證封頭拼板焊縫表面質量,特別是拉伸變形大的外表面無超標準缺陷的存在。
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。對于旋壓冷成形的封頭在成形過程中,封頭材質經(jīng)反復碾壓有硬化傾向,特別是焊縫及塑性和韌性不好的焊縫熔合線處。而設計要求的標準橢圓封頭經(jīng)旋壓成形后,其封頭曲線不是標準橢圓形,實際僅為近視橢圓形的蝶形封頭,其兩端變形大。若果封頭成形工藝不當,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),及時采取措施解決。有的裂紋不明顯,不經(jīng)表面無損檢測很難被肉眼發(fā)現(xiàn),封頭成形后雖然經(jīng)RT或UT檢測,但因未經(jīng)表面無損檢測而未能被發(fā)現(xiàn),這些部位的裂紋就會被壓力容器產(chǎn)品帶著出廠。有的封頭雖然是熱成形,但由于熱成形時溫度控制不當,使材料硬化,仍有可能在沖壓成形時產(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,其焊趾處因應力集中,當在承受拉伸變形時極易產(chǎn)生裂紋性缺陷。當這些缺陷在于成形封頭外表面時,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缺陷,在承受拉伸變形時,也極易擴展形成裂紋性缺陷。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,而是在制造成形時產(chǎn)生。這些原生線性缺陷,隨著使用時間的延長,因低周疲勞等原因,有擴展的傾向,開罐檢查的實踐也證明了這一情況,即使用時間越長,表面裂紋越深。
GB150-1998中規(guī)定拼板后成形的封頭必須通過RT或UT檢測保證焊縫質量是必須的,不過還應增加對先拼板后成形封頭的拼板焊縫最大變形部位、外表面拼板焊縫處的表面無損檢測檢測。另一方面GB150-1998在先拼板后成形封頭的內容中增加了“先拼板后成形的封頭拼接焊縫,在成形前應打磨與母材齊平”的要求,這不僅可以保證封頭成形質量,而且還可磨去焊縫弧坑處的淬硬層,減少拼接焊縫處產(chǎn)生表面裂紋的可能性。但由于在實際生產(chǎn)中,為了便于生產(chǎn)往往拼接焊縫余高很低,甚至余高與母材齊平,這樣其淬硬層就不可能完全被磨掉,另外焊縫表面中的一些不超標缺陷,在成形時,在拉伸應力的作用下,仍有可能擴大,形成超標缺陷。
因此,我個人認為:除按GB150-1998標準,對先拼板后成形的封頭焊縫進行RT或UT檢測,避免產(chǎn)生焊縫內部缺陷外,還應增加封頭表面焊縫,特別是拉伸變形最大的外表面焊縫的表面無損檢測,以便發(fā)現(xiàn)表面缺陷及時處理合格,避免在交付使用的壓力容器產(chǎn)品中留存裂紋性缺陷。