壓力容器中的常見缺陷

壓力容器必須定期進行技術(shù)檢驗，檢驗的目的是要早期發(fā)現(xiàn)容器所存在的缺陷，及時地消除隱患，以防缺陷繼續(xù)發(fā)展擴大，后造成破壞事故。壓力容器中比較常見的缺陷是腐蝕、裂紋和變形。

腐蝕是壓力容器在使用過程中容易產(chǎn)生的一種缺陷，特別是在化工容器中。它是由于金屬與所接觸的介質(zhì)產(chǎn)生化學或電化學變化作用而引起的。容器的腐蝕可以是均勻腐蝕、點腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕和疲勞腐蝕。不管是哪一種腐蝕，嚴重時都會導致容器的失效或破壞。電流一般比平焊小12%～15%，以減小熔池的體積，使之受到重力的影響減小，有利于熔滴過度。

壓力容器的內(nèi)外表面都可以產(chǎn)生腐蝕。容器的外壁一般是大氣的腐蝕，大氣的腐蝕作用與地區(qū)與季節(jié)等有密切的關(guān)系，在干燥的地區(qū)或季節(jié)，大氣的腐蝕比潮濕地區(qū)或多雨季節(jié)輕微得多。壓力容器外壁的腐蝕多產(chǎn)生于經(jīng)常處于潮濕狀態(tài)和易于積存水分或濕氣的部位。在容器與支架的接觸面、容器與地面接觸的部分容易產(chǎn)生腐蝕。容器內(nèi)壁的腐蝕主要是由于工作介質(zhì)或它所含有的雜質(zhì)作用而產(chǎn)生的。一般來說，工作介質(zhì)具有明顯腐蝕作用的容器，設(shè)計時都采取防腐蝕措施，如選用耐腐蝕材料、進行表面處理或表面涂層、在內(nèi)壁加襯里等。因此，這些容器內(nèi)壁的腐蝕常常是因為防腐蝕措施遭到破壞而引起的。容器內(nèi)壁的腐蝕也可能是由于正常的工藝條件被破壞而引起，例如干燥的氯對鋼制容器不產(chǎn)生腐蝕作用，而如果氯qi中含有水分或充裝氯qi的容器因進行水壓試驗后沒有干燥，或由于其它原因進入水分，則氯qi與水作用生成鹽酸或次氯酸，對容器內(nèi)壁產(chǎn)生強烈的腐蝕作用。由于結(jié)構(gòu)上原因也可引起或加劇腐蝕作用，例如，帶有腐蝕性沉積物的容器，排出管高于容器的底平面，使容器底部長期積聚有腐蝕性的沉積物，因而產(chǎn)生腐蝕。除應有防風、防雨雪設(shè)施外，還應保證焊接時的相對濕度≤80%，環(huán)境溫＞5℃。此外，焊縫及熱影響區(qū)、鉚接容器的鉚釘周圍及接縫區(qū)都是比較容易產(chǎn)生腐蝕的地方。

鋁型材焊接、鋁合金焊接中盡量減少焊縫變色、發(fā)黑的幾率

當氧通過空氣進入到氣體防護罩時，濕氣和污染物會增加填充金屬絲燃燒（氧化）的幾率，使焊縫變色、發(fā)黑 。使用某些填料金屬的也可能產(chǎn)生類似問題。

焊縫變色、發(fā)黑，使焊接效果看起來很糟糕，其實是個很容易避免的問題。4XXX系列的填充金屬絲，與5XXX系列合金相比，焊接變色、發(fā)黑的幾率較少一些，5XXX系列合金中的鎂，在電弧焊接使氣化，然后在焊縫旁邊凝結(jié)成黑色煙灰。

絕大多數(shù)的4XXX系列合金，含有少量鎂或基本不含鎂。而且，焊工可以通過減小焊槍焊接的角度，來增加氣罩杯的大小，使氣杯靠近母材，使氣杯中的飛濺不能累積起來，并仔細地將電弧罩起。通常焊工在焊接鋼材時，會拖動焊槍?，F(xiàn)在，采用以某個角度推動的方式，焊接前先做電弧清潔。保持這個角度，持續(xù)清潔焊縫，降低發(fā)黑率。3、預熱是指焊前對焊件整體或局部進行適當加熱的工藝措施，其主要目的是減小接頭焊后的冷卻速度、避免產(chǎn)生淬硬組織和減小焊接應力與變形。

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對于鋁合金的焊接，傳統(tǒng)的熔化焊接工藝中以亞弧焊（TIG/MIG）的應用為普遍。

該方法具有接頭性能較高、應用靈活、簡單產(chǎn)品不使用工裝夾具就可以施焊的優(yōu)點，是目前國內(nèi)廣泛采用的一種焊接方法。

攪拌摩擦焊（FSW）是近期出現(xiàn)的一種新型固態(tài)焊接方法，自它出現(xiàn)以來，得到了迅速發(fā)展和推廣應用。下面我們從幾個方面來探討通過兩種方法得到的焊接接頭的性能比較。

1、接頭金相組織 對攪拌摩擦焊焊縫和熔化極亞弧焊焊縫取樣進行金相觀察可見，與MIG焊縫相比，F(xiàn)SW焊縫組織晶粒明顯細化。無斜角的焊縫，會導致基本金屬熔焊稀釋率不夠，有適當斜角的焊縫，就可以充分稀釋。經(jīng)評定，F(xiàn)SW焊接試樣的焊縫晶粒度為8級，MIG焊接試樣的焊縫晶粒度為4-5級。攪拌摩擦焊工藝使得工件在強烈的熱-力鍛造作用下，組織更為致密，晶粒更為細化。同時，作為一種固態(tài)焊接方法，攪拌摩擦焊接頭組織有效避免了熔化焊接帶來的氣孔、裂紋、疏松等缺陷。

2、焊縫成分  針對MIG和FSW兩種焊接方法所取得焊縫進行化學成分分析，MIG接頭中Mg、Mn元素燒損嚴重，而FSW焊縫成分和母材基本一致。平焊的操作要領(lǐng)1)開始時，傾斜角適當增大，當溫度升高時傾斜角相應減少。Mn元素在合金中的作用是使含Mg相沉淀均勻，提高合金的抗腐蝕性，提高合金的強度，且確保合金的穩(wěn)定性；Mg可在顯著提高合金強度的同時保證材料塑性不過分降低。

3、接頭力學性能  用MIG和FSW兩種焊接方法所焊試板焊縫的力學性能測試結(jié)果可以看出，F(xiàn)SW焊縫抗拉強度、伸長率數(shù)據(jù)明顯由于MIG多層焊接，并且焊縫性能穩(wěn)定性也明顯高于MIG焊縫。這與前面的接頭組織、成分分析結(jié)果相吻合。

攪拌摩擦焊是一種先進的鋁合金固相自動焊工藝，相比熔化極亞弧焊（MIG）具有突出的優(yōu)點：

1、攪拌摩擦焊接接頭晶粒明顯細化，Mg、Mn等合金元素燒損明顯減少，接頭力學性能顯著提高。

2、在工程實際應用中，攪拌摩擦焊具有單道焊接厚度大、缺陷發(fā)生率低，焊接殘余應力與變形小、焊接、節(jié)能降耗和綠色焊接等突出的工藝優(yōu)點，是鋁合金構(gòu)件實現(xiàn)高可靠、綠色制造的至佳焊接工藝。