超声波探伤过程设备制造及焊接缺陷

超声波探伤过程设备制造及焊接缺陷本章主要介绍过程设备制造过程、产生的常见的焊接缺陷，以及产生这些缺陷的原因。2.1过程设备制造工艺流程过程设备的生产工艺流程大致为下料、成型、焊接、无损检测、组对焊接、无损检测、热处理、压力试验几个阶段。下面分别简要介绍个流程的注意事项。2.1.1.选材及下料过程设备的选材主要依据设计文件、合同约定及相关的国家标准及行业标准。压力容器材料的种类有碳钢、低合金钢、不锈钢、特殊材料（复合材料、钢镍合金、超级双相不锈钢、哈氏合金）其中最常用材料为 16MnR，20R等压力容器专用钢。分举如下：碳素钢：20号钢、20R、Q235；低合金钢：16MnR、16MnDR、09MnNiDR、15CrMoR、16Mn；高合金钢：0Cr13、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti;尿素级材料：X2CrNiMo18.143mol (尿素合成塔中使用，有较高耐腐蚀性)。下料工具与下料要求气割多用于碳钢下料，等离子切割多用于合金钢、不锈钢下料剪扳机多用于&W8™L<2500™板材下料其切边为直边，锯管机多用于接管下料。椭圆度要求：为了保证加工精度内压容器要求椭圆度w1%D;且三25m，换热器要求DNW1200mm椭圆度w0.5%DN且w5m,DN>1200mm时要求椭圆度w0.5%DN且w7m塔器椭圆度要求如表2—1所示。对于多层包扎内筒要求椭圆度w0.5%D，且w6m。表2—1塔器椭圆度对照表(500,(1000,(2000,DN(4000,+a)1000)2000)4000)椭圆度±5mm±10mm±15mm±20mm直线度要求：一般容器当L<30000m时直线度WL/1000m,L>30000mm时直线度按塔器要求取值。对于塔器LW15000m时直线度WL/1000m，L>15000m直线度W0.5L/1000+8m。换热器LW6000m时直线度WL/1000且W4.5m,L>6000m时直线度WL/1000且W8m。2.1.2焊接焊前准备与焊接环境为了保证过程设备焊接质量，焊条、焊剂及其他焊接材料的贮存库应保持干燥，相对湿度不得大于60%。当施焊环境出现下列任一情况，且无有效防护措施时，禁止施焊：a手工焊时风速大于10m/s气体保护焊时风速大于2m/s相对湿度大于90%雨、雪环境焊接工艺容器施焊前的焊接工艺评定，按 JB4708进行A、B类焊接焊缝的余高不得超过GB150的有关规定焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物（3）焊缝返修焊逢的同一部位的返修次数不宜超过两次。如超过两次，返修前均应经制造单位技术总负责人批准，返修次数、部位和返修情况应记入容器的质量证明书。 对于要求焊后热处理的容器，一般应在热处理前进行返修。如在热处理后返修时，补焊后应做必要的热处理2.1.3压力容器的热处理（1）正火目的：细化晶粒，提高母材及常化处理焊缝的综合机械性能，消除冷作硬化，便于切削加工。方法：把要正火的零件放入加热炉中加热到一定温度按每毫米1.5分〜2.5分保温出炉空冷，风冷或雾冷。应用：16MnR高温保温时间过长，使奥氏体晶粒大（正火）35#锻件（正火）封头，筒体（正火）(2)调质处理：目的：提高零件的综合机械性能。方法：淬火+高温回火(500C以上)。得到索氏体C.应用：封头，筒体，法兰，管板等。20MnMo20MnMoNb13MnNiMoNb900C〜950C2分〜3.5分/mm水冷+空冷。螺栓螺母：①35CrMoA25Cr2MoVA35CrMoVA②30Mn40Mn35CrMoA硬度HB=187〜229用亚温淬火。(3)固溶处理：(针对奥氏体不锈钢)即在室温条件下保留奥氏体。目的：将零件加热使碳化物溶到奥氏体中，再以足够快的冷却速度将碳化物固定在奥氏体中。具有最低的强度、最高塑性、最好的耐蚀性。应用：封头方法：加热到1000C〜1150C,以2分到4分/mm保温后快冷，然后水冷，再进行空冷（4）焊后热处理：（消除应力，退火）一般热处理：SRISR目的：A.改善焊接接头及热影响区的组织和性能。消除焊接和冷作硬化的应力。防止产生焊接裂纹。方法：A.优先采用炉内整体消除应力方法（另一法：把容器视为加热炉，在设备内部加热外壳保温） 99版压力容器规则：（高压容器、中压反应器、储存容器、石油液化器储罐）不能用内部加热法。B.分段热处理：一端在炉内，采取适当保温措施以防有害的温度梯度（重复加热的长度》 1.5m）①3.6m加氢反应器，长26mC.对环缝进行局部消除应力处理-加热宽度： 焊缝中心线每侧2倍板厚。c焊后热处理工艺：炉温400C以下装炉升温速率5000C/T（有效厚度）/h且W200C/h保温时间T<50mm,25mm/hT>50mm保温时间=(150+T)/100降温速率：400C以上，6500/TC/h且w260C/h过程设备焊后热处理的注意事项A容器整体消应力处理须在整体制造完经检验合格后，水压试验之前进行。严禁火焰直射工作产生过热或过烧。产品试板(含母材试板)挂片试样等应与容器同炉PWHT2.1.4压力试验和气密性试验(1)压力试验压力试验按试验介质不同分为液压试验及气压试验。a.液压试验液压实验一般采用水，需要时也可采用不会导致发生危险的其他液体。试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。

奥氏体不锈钢制压力容器用水进行液压试验后应将水渍清楚干净。当无法达到这一要求时，应控制水的氯离子含量不超过25mg/L。液压试验方法：1） 试验时容器顶部应设排气口，充液时应将容器内的空气排尽。试验过程中，应保持容器观察表面的干燥；80%，2） 试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后，保压时间一般不少于30min80%，3） 对于夹套容器，先进行内筒液压试验，合格后再焊夹套，然后进行夹套内的液压试验；4） 液压试验完毕后，应将液体排尽并用压缩空气将内部吹干。b.气压试验气压试验应有安全措施。该安全措施需经试验单位技术总负责人批准，并经本单位安全部门监督检查。试验所用气体为干燥、洁净的空气、氮气或其他惰性气体。气压试验时压力应缓慢上升，至规定试验压力的 10%，且不超过0.05MPa时，保压5min，然后对所有焊接接头和连接部位进行初次泄漏检查，如有泄漏，修补后重新试验。初次泄漏检查合格后，再继续缓慢升压至规定试验压力的 50%，其后按每级为规定压力的10%的级差逐级增至规定试验压力。保压10min后将压力降至规定试验压力的 87%，并保持足够长的时间后再次进行泄漏检查。如有泄漏，修补后再按上述规定重新试验。(2)气密性试验容器需经液压试验合格后方可进行气密性试