鍋爐受熱面管焊縫缺陷的影像分析

1、鍋爐受熱面管焊縫缺陷的影像分析摘要摘要：本文主要介紹了鍋爐受熱面管焊縫常見(jiàn)缺陷及射線檢測(cè)定性的影像分析要點(diǎn)，給出了常見(jiàn)焊縫缺陷的一般分布規(guī)律及形成原因，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行射線檢測(cè)缺陷的識(shí)別和正確評(píng)定，不僅提供了理論上的指導(dǎo)，同時(shí)更為準(zhǔn)確地鑒別受熱面管焊縫缺陷和進(jìn)一步保證受熱面管焊縫的焊接質(zhì)量提供了充分的依據(jù)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞；受熱面管典型缺陷焊縫射線檢測(cè)0前言：在現(xiàn)代火力發(fā)電機(jī)組強(qiáng)迫停機(jī)事故中，因鍋爐事故造成機(jī)組停運(yùn)約占40%，在鍋爐事故中，各類

2、受熱面管造成的事故占了70%。這表明，受熱面管的破壞是火力發(fā)電機(jī)組強(qiáng)迫停機(jī)事故的重要原因。做好鍋爐受熱面管焊縫質(zhì)量的監(jiān)督是鍋爐減少受熱面管子的不被破壞的保證。同時(shí)也可避免不必要的提前換管，對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行的安全性，經(jīng)濟(jì)性有重大的實(shí)用價(jià)值。鍋爐受熱面管是電廠承受高溫，高壓的重要部件，應(yīng)做好鍋爐受熱面管的原始質(zhì)量，焊縫質(zhì)量檢查。一般來(lái)說(shuō)，受熱面管焊縫是受熱面管應(yīng)力集中系數(shù)較高的地方，其內(nèi)部缺陷的存在，將削弱受熱面管的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使受熱面管焊縫在

3、運(yùn)行過(guò)程中及易形成裂紋和加速裂紋的擴(kuò)展，最后導(dǎo)致焊縫的開(kāi)裂以及損傷其他臨近受熱面管。但在現(xiàn)場(chǎng)焊接過(guò)程中，由于操作失誤或工藝欠佳等諸多方面因素的原因，導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生各種各樣的缺陷。因此，受熱面管焊縫質(zhì)量的檢測(cè)就顯得尤為重要。筆者根據(jù)近幾年來(lái)參加的鍋爐受熱面管焊縫質(zhì)量的檢測(cè)工作體會(huì)，總結(jié)了熱面管焊縫缺陷的產(chǎn)生原因及在射線檢測(cè)底片上的典型特征。盡供有關(guān)管理工程技術(shù)人員參考和討論。1裂紋裂紋1.1裂紋的產(chǎn)生：裂紋是受熱面管焊縫危害最嚴(yán)重的缺陷，也

4、是焊縫中常見(jiàn)的缺陷，裂紋是在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下焊接接頭局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面。裂紋按照其形成原因可分為熱裂紋，冷裂紋。1.1.1熱裂紋是在高溫下由拉應(yīng)力作用產(chǎn)生的裂紋，由于焊接過(guò)程是一個(gè)局部不均勻加熱和冷卻的過(guò)程，因此，必然產(chǎn)生拉應(yīng)力，在拉應(yīng)力作用下，焊縫的薄弱處發(fā)生開(kāi)裂。熱裂紋的主要形態(tài)是焊縫縱向裂紋，焊縫橫向裂紋，弧坑裂紋，焊縫根部裂紋，奧氏體不銹鋼的焊縫金屬裂紋等多為熱裂紋，如表1所視。1.1

5、.2冷裂紋是在焊后較低的溫度下產(chǎn)生的裂紋，它與焊接金屬的成分和特性，與氫的作用和拘束應(yīng)力密切相關(guān)。冷裂紋經(jīng)常出現(xiàn)的形態(tài)是：焊道下裂紋，焊趾裂紋，焊縫根部裂紋。1.2在鍋爐受熱面管焊縫中，由于更換管位置限制，采用強(qiáng)力對(duì)口，引起對(duì)口錯(cuò)邊，再加上換管時(shí)因薄厚在公差帶范圍內(nèi)發(fā)生變化而導(dǎo)致焊接不穩(wěn)定，在焊完后，應(yīng)力很大，可能造成撕裂，一般裂紋產(chǎn)生在內(nèi)焊縫中。1.3應(yīng)用射線檢測(cè)受熱面管焊縫時(shí)，裂紋的影響基本形態(tài)呈現(xiàn)為黑線，影像的黑度可能較大，也可能

6、較小，容易與其他缺陷的影像區(qū)別區(qū)別。常見(jiàn)的裂紋線狀影像有：連續(xù)線狀，輻射線狀，分枝線狀，分散線狀。線狀影像一般連續(xù)延伸，但也可能中間發(fā)生間斷，中斷經(jīng)常是漸漸過(guò)渡的；影像可能近似直線狀，也可能為波折狀，這些特點(diǎn)由裂紋的性質(zhì)決定，也與射線照相時(shí)射線來(lái)的方向有關(guān)。由于裂紋屬于窄縫性缺陷，所以，當(dāng)射線束與它的擴(kuò)展面成較大角度時(shí)，裂紋的影像將變得很模糊，甚至在射線底片上不能形成具有一定對(duì)比度的裂紋影像。因此，在識(shí)別射線照相底片上缺陷的影像時(shí)應(yīng)特別

7、注意。表1：裂紋：裂紋編號(hào)名稱說(shuō)明簡(jiǎn)圖2.2產(chǎn)生原因；焊接材料方面，焊條或焊劑受潮，未按規(guī)定要求烘干焊條，藥皮脫落，變質(zhì)，焊芯銹蝕，焊絲表面清理不干凈，焊劑中混入污物等。焊接工藝方面；手工焊時(shí)采用過(guò)大電流造成焊條發(fā)紅而使保護(hù)失敗，堿性低氫性焊條，電弧過(guò)長(zhǎng)。受熱面管焊縫中氣孔主要分布部在起弧和收弧處。2.3射線檢測(cè)受熱面管焊縫時(shí)由于氣孔對(duì)射線強(qiáng)度的衰減趨于零，因此，氣孔呈現(xiàn)為黑度大于背景黑度的斑狀影像，黑度一般都較大，影像清晰容易識(shí)別。影

8、像的形狀可能是圓形，橢圓形，長(zhǎng)方形和條形。2.4蟲孔是受熱面管焊縫中常見(jiàn)的氣孔，蟲孔主要是一氧化碳形成的氣孔，它是一氧化碳?xì)怏w從焊縫內(nèi)部上浮排出過(guò)程中，熔池結(jié)晶造成拉長(zhǎng)并沿結(jié)晶方向分布，形狀如小蟲成人字形排列的氣孔。由于在平行射線束方向也有相當(dāng)尺寸，檢測(cè)時(shí)可以通過(guò)測(cè)定黑度差的方法來(lái)檢測(cè)，以免放松檢驗(yàn)尺度，造成漏檢。表2：氣孔：氣孔編號(hào)名稱說(shuō)明簡(jiǎn)圖21球形氣孔近似球形的孔穴21均布?xì)饪状罅繗饪妆容^均勻地分布在整個(gè)焊縫金屬中不要與鏈狀氣孔相