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缺陷及射線檢測定性的影像分析要點，給出了常見焊縫缺陷的一般分布規(guī)律及形成原因，對于現(xiàn)場進行射線檢測缺陷的識別和正確評定，不僅提供了理論上的指導(dǎo)，同時更為準確地鑒別受熱面管焊縫缺陷和進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0前言：在現(xiàn)代火力發(fā)電機組強迫停機事故中，因鍋爐事故造成機組停運約占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)電機組強迫停機事故的重要原因。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。同時也可避免不必要的提前換管，對電廠鍋爐運行的安全性，經(jīng)濟性有重大的實用價值。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。一般來說，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)強度，使受熱面管焊縫在

3、運行過程中及易形成裂紋和加速裂紋的擴展，最后導(dǎo)致焊縫的開裂以及損傷其他臨近受熱面管。但在現(xiàn)場焊接過程中，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)量的檢測就顯得尤為重要。筆者根據(jù)近幾年來參加的鍋爐受熱面管焊縫質(zhì)量的檢測工作體會，總結(jié)了熱面管焊縫缺陷的產(chǎn)生原因及在射線檢測底片上的典型特征。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重的缺陷，也

4、是焊縫中常見的缺陷，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，由于焊接過程是一個局部不均勻加熱和冷卻的過程，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，采用強力對口，引起對口錯邊，再加上換管時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)用射線檢測受熱面管焊縫時，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)常是漸漸過渡的；影像可能近似直線狀，也可能為波折狀，這些特點由裂紋的性質(zhì)決定，也與射線照相時射線來的方向有關(guān)。由于裂紋屬于窄縫性缺陷，所以，當(dāng)射線束與它的擴展面成較大角度時，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比度的裂紋影像。因此，在識別射線照相底片上缺陷的影像時應(yīng)特別

7、注意。表1：裂紋：裂紋編號名稱說明簡圖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；手工焊時采用過大電流造成焊條發(fā)紅而使保護失敗，堿性低氫性焊條，電弧過長。受熱面管焊縫中氣孔主要分布部在起弧和收弧處。2.3射線檢測受熱面管焊縫時由于氣孔對射線強度的衰減趨于零，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，影像清晰容易識別。影

8、像的形狀可能是圓形，橢圓形，長方形和條形。2.4蟲孔是受熱面管焊縫中常見的氣孔，蟲孔主要是一氧化碳形成的氣孔，它是一氧化碳氣體從焊縫內(nèi)部上浮排出過程中，熔池結(jié)晶造成拉長并沿結(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，檢測時可以通過測定黑度差的方法來檢測，以免放松檢驗尺度，造成漏檢。表2：氣孔：氣孔編號名稱說明簡圖21球形氣孔近似球形的孔穴21均布氣孔大量氣孔比較均勻地分布在整個焊縫金屬中不要與鏈狀氣孔相