【正文】 層焊接中不熔化而殘存著。(3) 未熔合所謂未熔合系指母材與焊縫金屬（焊條熔化進(jìn)入坡口的金屬）沒熔合及在焊接中前層焊縫金屬和后續(xù)焊縫金屬未熔合。坡口角度過小或根部間隙過于狹窄時(shí)容易產(chǎn)生未焊透。由于氫的原因，在焊接后經(jīng)長時(shí)間發(fā)生的裂紋稱延遲裂紋。在低合金高強(qiáng)度鋼中，響區(qū)常發(fā)生縫邊裂紋和焊道下裂紋。根據(jù)其大小可區(qū)分為宏觀裂紋和微觀裂紋。下面就這些缺陷加以敘述。小型容器亦可浸入水中檢查。如有泄漏，修補(bǔ)后再按上述規(guī)定重新試驗(yàn)。試驗(yàn)所用氣體為干燥、潔凈的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。如有滲漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)； 3）對于夾套容器，先進(jìn)行內(nèi)筒液壓試驗(yàn)，合格后再焊夾套，然后進(jìn)行夾套內(nèi)的液壓試驗(yàn)； 4）當(dāng)無法達(dá)到這一要求時(shí)，應(yīng)控制水的氯離子含量不超過25mg/L。 （含母材試板）掛片試樣等應(yīng)與容器同爐PWHT (1) 壓力試驗(yàn) 壓力試驗(yàn)按試驗(yàn)介質(zhì)不同分為液壓試驗(yàn)及氣壓試驗(yàn)。℃/h c焊后熱處理工藝： ℃以下裝爐 ℃/T（有效厚度）/h 。ISR ：。具有最低的強(qiáng)度、最高塑性、最好的耐蝕性。35CrMoA 螺栓螺母：13MnNiMoNb c.高溫保溫時(shí)間過長，使奧氏體晶粒大（正火）35﹟鍛件（正火）封頭，筒體（正火） (2) 調(diào)質(zhì)處理： ：提高零件的綜合機(jī)械性能。 b. 當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況，且無有效防護(hù)措施時(shí)，禁止施焊： % 、雪環(huán)境 (2) 焊接工藝 ，按JB4708進(jìn)行 、B類焊接焊縫的余高不得超過GB150的有關(guān)規(guī)定 、氣孔、弧坑和飛濺物 (3) 焊縫返修 ≤㎜ ，㎜ 15㎜177。對于多層包扎內(nèi)筒要求橢圓度≤%D，且≤6㎜ 。(2) 橢圓度要求： 為了保證加工精度內(nèi)壓容器要求橢圓度≤1%D；且≤25㎜ ，換熱器要求DN≤1200㎜分舉如下：碳素鋼：20號鋼、20R、Q235；低合金鋼：16MnR、16MnDR、09MnNiDR、15CrMoR、16Mn；高合金鋼：0Cr10Cr18Ni0Cr18Ni10Ti；尿素級材料： （尿素合成塔中使用，有較高耐腐蝕性）。過程設(shè)備的生產(chǎn)工藝流程大致為下料、成型、焊接、無損檢測、組對焊接、無損檢測、熱處理、壓力試驗(yàn)幾個(gè)階段。我國對無損檢測信息技術(shù)的建設(shè)工作還處在相當(dāng)薄弱的階段。2）專業(yè)無損檢測人員相對較少，現(xiàn)有無損檢測設(shè)備有待改進(jìn)。無損檢測人員的培訓(xùn)也逐漸與國際接軌。超聲無損檢測的相關(guān)理論和方法及應(yīng)用的基礎(chǔ)性研究正在逐步深入，已經(jīng)取得了許多突破性進(jìn)展。超聲無損評價(jià)是超聲檢測發(fā)展的最高界，不但要探測缺陷的有無，還要給出材質(zhì)的定量評價(jià)，也包括對材料和缺陷的物理和力學(xué)性能的檢測及其評價(jià)。目前，國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家的無損檢測技術(shù)已逐步從NDI和NDT向NDE過渡。工業(yè)生產(chǎn)中常用的無損檢測方法有射線檢驗(yàn)(RT)、超聲檢測(UT)、磁粉檢測(MT)和液體滲透檢測(PT) 四種。針對焊縫內(nèi)部缺陷的超聲波檢測及安全評定過程中所涉及的關(guān)鍵性問題進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并依據(jù)缺陷檢測所得到的結(jié)果進(jìn)行缺陷評定具有重要意義。因此，怎樣實(shí)現(xiàn)對焊縫內(nèi)部缺陷的精確定位、定量和定性分析及缺陷評定，是需迫切解決的課題。②過去對過程設(shè)備的驗(yàn)收管理不嚴(yán)，導(dǎo)致了現(xiàn)今在役設(shè)備焊縫中存著大量超標(biāo)缺陷。無損檢測技術(shù)主要包括射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、聲發(fā)射等方法其中超聲波探傷和射線探傷是檢測壓力容器焊縫內(nèi)部缺陷的主要手段。因此它成為石油、化工、電站、核能和軍工等工業(yè)部門的重要生產(chǎn)裝備。其制造工藝以焊接為主，質(zhì)量要求比較高。超聲波探傷以其探傷距離大、探傷裝置體積小、重量輕、便于攜帶、檢測速度快、檢測費(fèi)用低等優(yōu)勢，在過程設(shè)備制造和在役檢測工作中得到越來越多的應(yīng)用。焊接缺陷的類型主要包括未焊透、未熔合、裂紋、氣孔及夾渣等。在焊縫缺陷檢測中，超聲檢測是目前公認(rèn)的最有效的常規(guī)無損檢測方法之一，與其它常規(guī)檢測相比具有明顯的優(yōu)勢?；谝陨显?，本文重點(diǎn)研究過程設(shè)備制造工藝、焊接缺陷的成因及焊縫內(nèi)部缺陷的超聲波檢測方法，并選用GB1134589標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行缺陷評定和質(zhì)量分級，從而對焊接缺陷進(jìn)行有效的安全評定。其中射線探傷和超聲波探傷是檢測壓力容器焊縫內(nèi)部缺陷的主要手段。無損探傷(NDI)、無損檢測(NDT)和無損評價(jià)(NDE)是無損檢測發(fā)展的三個(gè)階段。本文建立在NDI的基礎(chǔ)上，在過程裝備制造與維護(hù)過程中，對焊縫進(jìn)行有效檢測，并進(jìn)行缺陷分析和計(jì)算，從而對過程裝備進(jìn)行有效的安全評估。比如，用戶友好界面操作系統(tǒng)軟件；各種掃描成象技術(shù)；多坐標(biāo)、多通道的自動(dòng)超聲檢查系統(tǒng)；超聲機(jī)器人檢測系統(tǒng)等。但是，我國超聲無損檢測事業(yè)從整體水平而言，與發(fā)達(dá)國家之間仍存在很大差距。從而導(dǎo)致目前我國產(chǎn)品的質(zhì)量普遍存在較大問題。4）無損檢測的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范多而雜。下面分別簡要介紹個(gè)流程的注意事項(xiàng)。(1) 下料工具與下料要求氣割多用于碳鋼下料，等離子切割多用于合金鋼、不銹鋼下料剪扳機(jī)多用于＆≤8㎜表2—1 塔器橢圓度對照表DN（500，1000）（1000，2000）（2000，4000）（4000，+∞）橢圓度177。20㎜(3) 直線度要求： L﹥30000㎜時(shí)直線度按塔器要求取值。時(shí)直線度≤L/1000㎜ ，L﹥6000㎜對于要求焊后熱處理的容器，一般應(yīng)在熱處理前進(jìn)行返修。方法：～，風(fēng)冷或霧冷。 b.應(yīng)用：封頭，筒體，法蘭，管板等。900℃～950℃①35CrMoA35CrMoVA 硬度HB=187～229用亞溫淬火。 ：封頭 ：加熱到1000℃～1150℃，以2分到4分/㎜保溫后快冷，然后水冷，再進(jìn)行空冷。 ：（另一法：把容器視為加熱爐，在設(shè)備內(nèi)部加熱外殼保溫） 99版壓力容器規(guī)則：（高壓容器、中壓反應(yīng)器、儲存容器、石油液化器儲罐）不能用內(nèi)部加熱法。 液壓實(shí)驗(yàn)一般采用水，需要時(shí)也可采用不會導(dǎo)致發(fā)生危險(xiǎn)的其他液體。 液壓試驗(yàn)方法： 1）試驗(yàn)時(shí)容器頂部應(yīng)設(shè)排氣口，充液時(shí)應(yīng)將容器內(nèi)的空氣排盡。液壓試驗(yàn)完畢后，應(yīng)將液體排盡并用壓縮空氣將內(nèi)部吹干。 氣壓試驗(yàn)時(shí)壓力應(yīng)緩慢上升，至規(guī)定試驗(yàn)壓力的10%，保壓5min，然后對所有焊接接頭和連接部位進(jìn)行初次泄漏檢查，如有泄漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)。 (2) 氣密性試驗(yàn) 容器需經(jīng)液壓試驗(yàn)合格后方可進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。如有泄漏，修補(bǔ)后重新進(jìn)行液壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn). 最后產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)合格打印鋼號及掛銘牌，壓力容器制造完成。(1) 裂紋裂紋是一種具有尖銳端頭且其開口位移長、長寬比極高的斷裂型非連續(xù)性、鋸齒形缺陷，它是焊縫中最危險(xiǎn)的缺陷，其形成原因是由于焊接中熔融金屬凝固時(shí)的收縮，以及母材在焊接工程中加熱不均勻，使熔融金屬與母材都處于張力狀態(tài)所致，所以在焊縫內(nèi)或熱影響區(qū)容易產(chǎn)生裂紋。焊縫金屬裂紋除了用肉眼能看到的各種裂紋外，還有用顯微鏡勉強(qiáng)能看到的微小裂紋。此外，還發(fā)生與焊道平行的縱向裂紋和與焊道垂直的橫向裂紋。為了檢出裂紋，必接經(jīng)24小時(shí)以上時(shí)間后進(jìn)行無損探傷。多數(shù)情況是連續(xù)產(chǎn)生一定長度的未焊透。坡口角度過小，母材或前層焊縫金屬熔合不充分時(shí)，和焊接時(shí)焊縫的表面附著的熔渣和氧化物清除不徹底時(shí)產(chǎn)生熔合不良。一般來說前者較小且分布均勻，反之，后者在多數(shù)情況下較大且形狀不規(guī)則。這是在金屬冷卻時(shí)，包含在熔化金屬中的氣體析出，沒有完全浮到表面就凝固而留在金屬中引起的。在初層焊接中常產(chǎn)生直線狀氣孔。無損探傷是在不損壞工件或原材料工作狀態(tài)前提下，對被檢驗(yàn)部件的表面和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢查一種測試手段。射線探傷的主要特點(diǎn)如下： 1）圖片上有完好部位與缺陷部位的黑度差形成的缺陷平面投影影象，一般 無法測量缺 陷的深度； 2)基本不受焊縫厚度限制； 3)要求焊縫雙面靠近，檢驗(yàn)成本高，時(shí)間長； 4)對操作人員有射線損傷 射線探傷有利于檢驗(yàn)出夾渣、氣孔等體積形缺陷。（3）磁粉探傷磁粉探傷是將焊縫磁化利用缺陷部位的漏磁通可吸附磁粉的現(xiàn)象得以形成缺陷痕跡以達(dá)到探傷效果的檢測手段。滲透檢測適用于各種金屬工件，不要電源，缺陷性質(zhì)容易辨認(rèn)，滲透操作到顯示缺陷約半小時(shí)。可檢驗(yàn)各種導(dǎo)電材料焊縫與堆焊層表面與近表面缺陷。綜合分析各種檢測方法的特點(diǎn)。如按自動(dòng)化程度可以分為自動(dòng)化探傷、半自動(dòng)化探傷、手工探傷：按缺陷在熒屏上顯示的方式可以分為：顯示缺陷深度及反射波幅度的A型顯示、顯示在橫截面上缺陷的形狀和分布情況的B形顯示、顯示水平截面上缺陷形狀和分布情況的C型顯示。探傷結(jié)果用示波器顯示。(1) 超聲波探傷儀超聲探傷儀是超聲檢測的主體設(shè)備，它的主要作用是產(chǎn)生電震蕩并施加于換能器（探頭）上，激勵(lì)探頭發(fā)射超聲波，同時(shí)接收來自探頭的電信號，將其放大后以一定方式顯示出來，從而得到被檢工件中有關(guān)缺陷的信息。第二類指示頻率可變的超聲連續(xù)波在工件中形成駐波的情況，可用于共振測厚，但由于只適宜檢查與檢測面平行的缺陷，目前已很少使用。脈沖波檢測儀的信號顯示方式可分為A型顯示和超聲成像顯示，其中超聲成像顯示又可分為B、C、D、S、P型顯示等類。由反射波的位置可以確定缺陷位置，由反射波的幅度可以估算缺陷大小。除了上述按照原理的差異分類以外，根據(jù)采用的信號處理技術(shù)，超聲檢測儀還可分為模擬式和數(shù)字式。下面介紹探頭的工作原理、主要性能及其及結(jié)構(gòu)。超聲波探頭中的壓電晶片具有壓電效應(yīng)，當(dāng)高頻電脈沖激勵(lì)壓電晶片時(shí)，發(fā)生逆壓電效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)換為聲能(機(jī)械能)，探頭發(fā)射超聲波。斜探頭可分為縱波斜探頭、橫波斜探頭和表面波斜探頭，常用的是橫波斜探頭。根據(jù)入射角不同，分為雙晶縱波探頭和雙晶橫波探頭。晶片材料：用化學(xué)元素縮寫符號表示。(3) 耦合劑超聲耦合是指超聲波在檢測面上的聲強(qiáng)透射率。耦合劑還有減少磨擦的作用。甘油的優(yōu)點(diǎn)是聲阻抗大，耦合效果好，缺點(diǎn)是要用水稀釋，容易使工件形成腐蝕坑，價(jià)格較昂貴。試塊和儀器、探頭一樣，是超聲波探傷中的重要工具。利用試塊可以調(diào)整儀器屏幕上水平刻度值與實(shí)際聲程之間的比例關(guān)系，即掃描速度，以便對缺陷進(jìn)行定位。2）試塊的分類：標(biāo)準(zhǔn)試塊和對比試塊。在焊縫探傷中多用于儀器調(diào)試。圖31 ⅡW試塊圖32 RB2試塊 橫波斜探頭探傷技術(shù)目前檢查焊縫內(nèi)部質(zhì)量最常用的是射線和超聲波探傷法。其原理圖如圖33所示。圖34鋸齒形掃查示意圖探頭作原地轉(zhuǎn)動(dòng)的掃查方法。若探頭環(huán)繞缺陷時(shí)反射波高度變化不大，一般估判為曲面狀缺陷。當(dāng)在鋸齒形掃描中發(fā)現(xiàn)缺陷波時(shí)，可以使用左右掃查來確定缺陷的長度；使用前后掃查來估計(jì)缺陷的自身深度。(2) 特殊掃查探頭與焊縫成一定的角度斜平行移動(dòng)。從發(fā)現(xiàn)橫向缺陷的能力來講，它比平行掃查的效果好。超聲波探傷作為無損檢測一種方法，因其探傷效率高、成本低、穿透能力強(qiáng)，而被廣泛應(yīng)用。 焊縫超聲波探傷焊縫探傷主要采用斜探頭橫波探傷，斜探頭使聲束斜向入射，斜探頭的傾斜角有多種，使用斜探頭發(fā)現(xiàn)焊縫中的缺陷與用直探頭探傷一樣，都是根據(jù)在始脈沖與底脈沖之間是否存在傷脈沖來判斷。 (1)檢測條件的選擇由于焊縫中的危險(xiǎn)缺陷常與入射聲束軸線呈一定夾角，基于缺陷反射波指向性的考慮，頻率不宜過高，：板厚較大，衰減明顯的焊縫，應(yīng)選用更低一些的頻率。(2) 檢測前的準(zhǔn)備(3)探測面的修整探測面上的焊接飛濺、氧化皮、銹蝕和油垢等應(yīng)清除掉，探頭移動(dòng)區(qū)的深坑應(yīng)補(bǔ)焊后用砂輪打磨。其測定方法如下：用CSK2B或IIW試塊測定，將斜探頭置于試塊R100圓心處，探測R100圓弧，如圖41所示。斜探頭的標(biāo)稱K值為斜探頭聲束在鋼中折射角的正切值。在橫波檢測時(shí)，為了定位方便，需要將聲波在斜楔塊中的傳播時(shí)間扣除，以便將探頭的入射點(diǎn)作為聲程計(jì)算的零點(diǎn)，扣除這段聲程的作業(yè)就是零點(diǎn)校正。這時(shí)，由于R100圓弧面的回波被R100圓心處的反射槽反射，在熒光屏上會出現(xiàn)R100圓弧面的多次回波。調(diào)整后熒光屏上的基線刻度與反射體的水平距離成正比。由于深度h與聲程s的關(guān)系是：, (β=arctanK)故可利用CSK2B試塊上R50和R100兩個(gè)圓弧面的反射進(jìn)行調(diào)整，此時(shí)：將斜探頭對準(zhǔn)R50、R100，調(diào)整儀器使其回波BB2分別對準(zhǔn)基線刻度hh2即可。《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》(GB 1134589)中采用對比試塊(340橫通孔試塊)繪制DAC曲線，其主要步驟如下：1)將測試范圍調(diào)整到探傷使用的最大探測范圍，并按深度、水平或聲程調(diào)整時(shí)的基線掃描比例。4)將各標(biāo)記點(diǎn)連成圓滑曲線，并延伸到整個(gè)探測范圍，該曲線即為φ3mm橫孔DAC曲線基準(zhǔn)線(如圖43)。檢驗(yàn)前，探傷人員應(yīng)了解受檢工件的材質(zhì)、曲率、厚度、焊接方法、焊縫種類、坡口形式、焊縫余高及背面襯墊、溝槽等情況。為探測縱向缺陷，斜探頭垂直于焊縫中心線放置在探傷面上，作鋸齒形掃查(見圖45)。圖45 鋸齒形掃查圖 圖46 斜平行掃查為確定缺陷的位置、方向、形狀，觀察缺陷動(dòng)態(tài)波形或區(qū)分缺陷訊號與偽訊號，可采用前后、左右、轉(zhuǎn)角、環(huán)繞等四種探頭基本掃查方式。奇次波h=l/K－(n－1)t,n=3...偶次波h=nt－1/K,n=4…式中n—波次；t—試件厚度；l—缺陷水平距離；h—缺陷深度；K—探頭斜率。相鄰兩缺陷各向間距小于8mm時(shí)，兩缺陷指示長度和作為單個(gè)缺陷的指示長度。最大反射波幅位于Ⅱ區(qū)的缺陷，根據(jù)缺陷指示長度按表42的要求進(jìn)行評定。刨削深度也應(yīng)將缺陷完全徹底清除，露出金屬母材，并經(jīng)砂輪打磨后施焊；返修區(qū)域修補(bǔ)后應(yīng)按原探傷要求進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。缺陷定量可分為小于晶片直徑的缺陷定量和大于晶片直徑的缺陷定量。(1) 橫波斜探頭所輻射的聲場橫波斜探頭所輻射的聲場，一般是由縱波聲場在界面處斜人射時(shí)發(fā)生波型轉(zhuǎn)換而得到的。另一種方法是將界面一側(cè)介質(zhì)I中縱波聲源的面積或直徑轉(zhuǎn)換成與介質(zhì)I的橫波聲場處于同一聲