过程设备焊接61.ppt

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1、9/11/20236 承压设备焊接检验与缺陷返修承压设备焊接检验与缺陷返修 焊接缺陷的类型与数量是焊接质量评定的基焊接缺陷的类型与数量是焊接质量评定的基本指标本指标 焊接检验的目的焊接检验的目的:防止和发现焊接缺陷，并对防止和发现焊接缺陷，并对其作出适当处理，以确保设备的使用安全其作出适当处理，以确保设备的使用安全6.1 焊接缺陷的类型与危害焊接缺陷的类型与危害6.1.1 焊接缺陷类型焊接缺陷类型 外部缺陷外部缺陷:表面裂纹、表面气孔、咬边、凹表面裂纹、表面气孔、咬边、凹陷、满陷、满 溢、焊瘤、弧坑溢、焊瘤、弧坑;错边、角变形和余高过错边、角变形和余高过高等。高等。内部缺陷内部缺陷:各种裂纹、

2、未熔合、末焊透、气各种裂纹、未熔合、末焊透、气孔、夹渣和夹钨等孔、夹渣和夹钨等9/11/20236.1.2 焊接缺陷的危害焊接缺陷的危害 (1)(1)焊接缺陷引起的应力集中焊接缺陷引起的应力集中 焊缝中的气孔、裂纹、夹渣、夹钨等；焊缝中的气孔、裂纹、夹渣、夹钨等；焊缝的形状不良、角焊缝的凸度过大及错边、焊缝的形状不良、角焊缝的凸度过大及错边、角变形；角变形；焊缝外部形状和尺寸的错边、角变形、咬边焊缝外部形状和尺寸的错边、角变形、咬边未焊透及焊缝余高过大等未焊透及焊缝余高过大等 都会引起应力集中或者产生附加应力都会引起应力集中或者产生附加应力 (2)(2)焊接缺陷对脆性断裂的影响焊接缺陷对脆性断

3、裂的影响 脆断是一种低应力下的破坏，而且具有突发脆断是一种低应力下的破坏，而且具有突发性，事先难以发现和加以预防，危害极大性，事先难以发现和加以预防，危害极大 裂纹对脆性断裂的影响最大裂纹对脆性断裂的影响最大9/11/2023 错边和角变形引起的附加弯曲应力，对结构错边和角变形引起的附加弯曲应力，对结构的脆性破坏也有影响的脆性破坏也有影响 (3)(3)焊接缺陷对疲劳强度的影响焊接缺陷对疲劳强度的影响 气孔、夹渣、裂纹、末熔合、未焊透；错边气孔、夹渣、裂纹、末熔合、未焊透；错边和角变形等和角变形等焊接缺陷焊接缺陷都会引起应力集中，很易产都会引起应力集中，很易产生疲劳裂纹而造成疲劳破坏生疲劳裂纹而

4、造成疲劳破坏 表面或接近表面的缺陷要比埋藏在内部缺陷表面或接近表面的缺陷要比埋藏在内部缺陷使疲劳强度的下降明显得多使疲劳强度的下降明显得多 (4)(4)焊接缺陷对应力腐蚀开裂的影响焊接缺陷对应力腐蚀开裂的影响 焊缝的表面粗糙度、结构上的死角、拐角、焊缝的表面粗糙度、结构上的死角、拐角、缺口等外部缺陷使介质局部浓缩，为应力腐蚀裂缺口等外部缺陷使介质局部浓缩，为应力腐蚀裂纹的成长起着促进作用。纹的成长起着促进作用。9/11/20236.2 承压设备焊接检验分类与内容承压设备焊接检验分类与内容 检验过程：焊前、焊接过程中与焊后检验过程：焊前、焊接过程中与焊后*三个三个阶段阶段 焊后检验：非破坏性检验

5、焊后检验：非破坏性检验 破坏性检验破坏性检验 非破坏性检验非破坏性检验不破坏被焊结构完整性的检不破坏被焊结构完整性的检验方法验方法 外观检查外观检查 表面探伤表面探伤磁粉探伤磁粉探伤 渗透探伤渗透探伤 内部探伤内部探伤射线探伤射线探伤 超声波探伤超声波探伤 耐压试验和致密性检验耐压试验和致密性检验 破坏性检验破坏性检验通过产品焊接试板进行破坏通过产品焊接试板进行破坏性检验性检验9/11/2023 化学成分试验化学成分试验 金相分析试验金相分析试验 耐腐蚀性能试验耐腐蚀性能试验 机械性能试验机械性能试验包括拉伸、弯曲、冲击、包括拉伸、弯曲、冲击、硬度、疲劳试验和管子的压扁试验等硬度、疲劳试验和管

6、子的压扁试验等6.3 焊接接头的非破坏性检验焊接接头的非破坏性检验6.3.1 焊制压力容器无损探伤要求焊制压力容器无损探伤要求 (1)(1)探伤率探伤率 与材料的种类、扳厚大小、试压方式、介质与材料的种类、扳厚大小、试压方式、介质性质和容器类别等有关性质和容器类别等有关 A A类和类和B B类焊接接头必须进行类焊接接头必须进行100%100%射线或超射线或超声波探伤的场合：声波探伤的场合：9/11/2023 钢材厚度钢材厚度30mm30mm的碳素钢、的碳素钢、16MnR16MnR；钢材厚度钢材厚度25mm25mm的的15MnVR15MnVR、15MnV15MnV、20MnMo20MnMo和奥氏

7、体不锈钢；和奥氏体不锈钢；标准抗拉强度下限值标准抗拉强度下限值b b540MPa540MPa的钢材的钢材;钢材厚度钢材厚度16mm16mm的的12CrMo12CrMo、15CrMoR15CrMoR15CrMo;15CrMo;其他任意厚度的其他任意厚度的CrMoCrMo低合金钢低合金钢;进行气压试验的容器；进行气压试验的容器；图样注明盛装毒性为极度危害或高度危图样注明盛装毒性为极度危害或高度危害介质的容器；害介质的容器；第三类压力容器；第三类压力容器；多层包扎压力容器内筒的多层包扎压力容器内筒的A A类焊接接头；类焊接接头；9/11/2023 热套压力容器各单层圆筒的热套压力容器各单层圆筒的A

8、A类焊接接头类焊接接头;钛制容器；钛制容器；设计压力大于等于设计压力大于等于5MPa5MPa的容器；的容器；焊接接头系数采用焊接接头系数采用1.0的容器的容器;采用电渣焊的容器采用电渣焊的容器 其他情况下的其他情况下的A A类和类和B B类焊接接头，类焊接接头，进行长度进行长度不得少于每条焊接接头长度不得少于每条焊接接头长度2020，且不小于，且不小于250mm250mm的局部射线或超声波探伤的局部射线或超声波探伤。而且焊缝交叉等特定。而且焊缝交叉等特定部位的焊接接头必须探伤部位的焊接接头必须探伤 容器壁厚容器壁厚38mm38mm时时,对接接头应采用射线对接接头应采用射线检测检测;由于结构等原

9、因不能采用射线检涵时，可以由于结构等原因不能采用射线检涵时，可以采用超声波探伤采用超声波探伤9/11/2023 壁厚壁厚38mm,38mm,或材料标准抗拉强度下限或材料标准抗拉强度下限540MPa540MPa，且壁厚，且壁厚20mm20mm的容器的容器,其其A A、B B类接头如采类接头如采用射线检测，则每条焊缝还应附加局部超声波探用射线检测，则每条焊缝还应附加局部超声波探伤伤;如用超声波检测如用超声波检测,则同样应附加局部射线探伤则同样应附加局部射线探伤.进行磁粉或渗透表面探伤的焊接接头进行磁粉或渗透表面探伤的焊接接头:标准抗拉强度下限值标准抗拉强度下限值b b540MPa540MPa的钢制

10、的钢制容器的容器的C C、D D类焊缝类焊缝;钢材厚度钢材厚度16mm16mm的的12CrMo12CrMo、15CrMoR15CrMoR15CrMo;15CrMo;其他任意厚度的其他任意厚度的CrMoCrMo低合金钢制容器的低合金钢制容器的C C、D D类焊缝类焊缝;层板材料层板材料b b 540MPa540MPa的多层扎压力容器的多层扎压力容器的层扳的层扳C C类焊接接头；类焊接接头；9/11/2023 堆焊表面；堆焊表面；复合钢板的复合层焊接接头；复合钢板的复合层焊接接头；标准抗拉强度下限值标准抗拉强度下限值6b6b540MPa540MPa的材料及的材料及CrMoCrMo低合金钢材料经火焰

11、切割的坡口表面，以及低合金钢材料经火焰切割的坡口表面，以及该容器的缺陷修磨或补好处的表面，卡具和拉肋该容器的缺陷修磨或补好处的表面，卡具和拉肋等拆除处的焊痕表面；等拆除处的焊痕表面；100%100%探伤容器上公称直径小于探伤容器上公称直径小于250mm250mm的接的接管与长颈法兰、接管与接管对接连接的焊接接头管与长颈法兰、接管与接管对接连接的焊接接头.(2)(2)焊缝质量等级与合格级别焊缝质量等级与合格级别 JB 4730 JB 4730 压力容器无损检测压力容器无损检测 的相关规定的相关规定 a.a.射线探伤的分级射线探伤的分级 I I级级不得有裂纹、未焙合、未焊透和条状夹不得有裂纹、未焙

12、合、未焊透和条状夹渣渣;9/11/2023 级级不得有裂纹、未熔合和未焊透；不得有裂纹、未熔合和未焊透；级级不得有裂纹、未熔合以及双面焊或相不得有裂纹、未熔合以及双面焊或相当于双面焊的全焊透对接焊缝和加垫板单面板焊当于双面焊的全焊透对接焊缝和加垫板单面板焊中的未焊透；中的未焊透；级级缺陷超过缺陷超过级级 I I级质量最好级质量最好,IV,IV级最差级最差 b.b.超声探伤分级超声探伤分级 分为三级分为三级,I,I级质量最高级质量最高,级级最低最低 c.c.磁粉和渗透探伤分级磁粉和渗透探伤分级 为表面探伤为表面探伤,分为五级分为五级.I I级质量最高，级质量最高，V V级级最最差差.凡铁磁性材料

13、，必须优先采用磁粉检测表面凡铁磁性材料，必须优先采用磁粉检测表面缺陷缺陷，确因形状结构等原因不能采用磁粉检测时确因形状结构等原因不能采用磁粉检测时9/11/2023方可采用渗透探伤方可采用渗透探伤.d.d.钢制压力容器无损探伤的合格级别钢制压力容器无损探伤的合格级别 凡进行凡进行100%100%探伤的探伤的A A、B B类焊接接头，射线类焊接接头，射线不低于不低于级为合格，超声波级为合格，超声波I I级为合格级为合格 凡局部探伤的凡局部探伤的A A、B B类焊接接头，射线不低类焊接接头，射线不低于于级为合格，超声波不低于级为合格，超声波不低于级为合格级为合格 磁粉和渗透探伤均为磁粉和渗透探伤均

14、为I I级为合格级为合格6.3.2 焊缝的外观检查焊缝的外观检查 (1)(1)检验内容与方法检验内容与方法 内容内容:外观形状和几何尺寸是否符合要求外观形状和几何尺寸是否符合要求,焊缝焊缝是否存在表面缺陷是否存在表面缺陷 方法方法:肉眼观察为主肉眼观察为主,放大镜、直尺、卡尺等工放大镜、直尺、卡尺等工9/11/2023 具为辅具为辅 (2)(2)焊缝表面检验要求焊缝表面检验要求 焊缝和热影响区表面不允许肉眼可见的裂焊缝和热影响区表面不允许肉眼可见的裂纹、气孔、夹渣、弧坑、未焊透和焊瘤等；纹、气孔、夹渣、弧坑、未焊透和焊瘤等；焊缝咬边深度不得大于焊缝咬边深度不得大于0.5mm0.5mm，咬边连续

15、，咬边连续长度不得大于长度不得大于100mm100mm，焊缝两侧咬边总长不得超过，焊缝两侧咬边总长不得超过焊缝长度的焊缝长度的1010；屈服极限大于等于屈服极限大于等于400MPa400MPa的低合钢与低温的低合钢与低温容器，焊缝边缘不允许有任何咬边，接管容器，焊缝边缘不允许有任何咬边，接管接管焊接管焊经应修磨成圆弧形，并与母材圆滑过渡经应修磨成圆弧形，并与母材圆滑过渡6.3.3 6.3.3 磁粉探伤磁粉探伤(MT)(MT)(1)(1)原理与应用原理与应用9/11/2023 铁磁性材料被磁化后，其缺陷表面处的磁力铁磁性材料被磁化后，其缺陷表面处的磁力线发生变形，磁力线产生密集线发生变形，磁力线

16、产生密集.当无缺陷的材料被磁化时，磁力线均匀地通当无缺陷的材料被磁化时，磁力线均匀地通过材料的横截面若材料内存在缺陷，则缺陷部位过材料的横截面若材料内存在缺陷，则缺陷部位的磁阻将突然发生变化，使磁力线绕过缺陷而聚的磁阻将突然发生变化，使磁力线绕过缺陷而聚集于材料表面，形成了较强的漏磁通集于材料表面，形成了较强的漏磁通.9/11/2023 如在材料表面均撤磁性粉末，则磁粉就会在如在材料表面均撤磁性粉末，则磁粉就会在漏磁场堆集，显示出缺陷的位置、大小和形状漏磁场堆集，显示出缺陷的位置、大小和形状.(3)(3)探伤程序与要求探伤程序与要求 探伤前的准备探伤前的准备 磁化磁化 在被探件上至少进行两个近似相互在被探件上至少进行两个近似相互垂直方面的磁化垂直方面的磁化 喷撤磁粉或磁悬液喷撤磁粉或磁悬液 对磁痕进行观察与评定对磁痕进行观察与评定 退磁退磁 6.3.4 6.3.4 涡流探伤涡流探伤(ET)(ET)涡流探伤是以电磁感应原理为基础的一种表涡流探伤是以电磁感应原理为基础的一种表面面探伤方法探伤方法9/11/2023 涡流探伤适用于制造过程作为半成品和成品涡流探伤适用于制造过程作为半成品和成品