無錫不銹鋼復(fù)合板產(chǎn)生裂紋的原因分析及處理方法
某公司2004年制造了一臺原料油緩沖罐。該容器選材為爆炸無錫不銹鋼復(fù)合板16MnR+316L(12+3),鋼板應(yīng)符合JB4733—1996《壓力容器用爆炸無錫不銹鋼復(fù)合板》的要求。該容器在制造過程中,檢驗人員發(fā)現(xiàn)卷制的筒體上有裂紋產(chǎn)生,通過檢查和測量,發(fā)現(xiàn)裂紋長度可達到7mm。表面看裂紋基本上為直線,探傷人員經(jīng)滲透(PT)檢測并打磨后測其深度達到3~4mm,打磨后可以看見,在母材上的裂紋是從表面向內(nèi)部擴展,其裂紋有如下幾點顯著特征:(1)裂紋具有明顯的方向性,沿鋼板寬度方向發(fā)展;(2)裂紋處于連續(xù)細線狀分布;(3)裂紋處于母材基層上。
裂紋的產(chǎn)生
(1)此批鋼板到貨后,驗收人員打開包裝進行檢查,發(fā)現(xiàn)在母材的復(fù)層表面有多處部位顏色與整體鋼板有偏差,通過檢驗人員確認,這些顏色不同的部位均是到貨前,廠家經(jīng)過后續(xù)焊補并打磨后產(chǎn)生的,這說明該批鋼板在爆炸成型后的表面質(zhì)量不理想,廠商在爆炸后對鋼板結(jié)合不良處進行了焊補。(2)在容器制造過程中,生產(chǎn)廠家曾對其表面平直度進行了測量,發(fā)現(xiàn)鋼板表面有凹凸不平的現(xiàn)象存在。對卷制完成的筒體進行校圓,我們所用的卷板機是上輥數(shù)控卷板機,在卷制時特別對凹凸不平處進行重點校圓,由于鋼板表面的不平,校圓時容易產(chǎn)生尖角,輥子在該截面上來回滾動,卷板機的輥子壓不到該處,只能在周圍壓制,如此反復(fù)的進行校圓,其結(jié)果就是造成應(yīng)力向輥子壓不到的地方去,形成應(yīng)力集中,導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。
無錫不銹鋼復(fù)合板裂紋的處理辦法:
原材料的質(zhì)量是后續(xù)施工的關(guān)鍵,是容器制造質(zhì)量的基本保證,所以控制好原材料的驗收是以后制造的前提和重點工作。而對于復(fù)合鋼板來說,由于其制造過程的特殊性,在驗收此類鋼板時,建議對此鋼板邊緣200mm范圍和焊補過的鋼板周圍進行100%超聲(UT)檢測,避免內(nèi)部存在裂紋。我們采用的是數(shù)字超聲波檢測儀,型號CUD2030,耦合劑采用的是高級車用潤滑油(機油)。
(1)將無錫不銹鋼復(fù)合板原材料,進行過焊補的部位作為重點控制點,在焊補范圍較大或者焊補較多的地方,采取必要的檢測手段進行復(fù)驗,預(yù)防缺陷的存在。同時,在生產(chǎn)過程中,也應(yīng)把這些部位做好標(biāo)記,作為制造重要控制部位,在卷制過程、校圓過程、焊接前后都應(yīng)認真檢查,必要時可采取相應(yīng)的檢測手段;
(2)如果到貨鋼板的表面不平,在卷制及校圓過程中,應(yīng)盡量避免在尖角處使用較大的壓力,可采用加墊板等方式進行校圓,避免在尖角處產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中從而使后續(xù)的施工工序留下隱患;
(3)對于比較特殊的容器:比如原材料是特殊鋼板、容器材料焊接工藝復(fù)雜、容器壁厚大等等,在生產(chǎn)制造過程中,除了進行必要的檢測外有必要增加檢測手段,以最大程度預(yù)防出現(xiàn)各種裂紋。