壓力容器中的常見(jiàn)缺陷

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

腐蝕是壓力容器在使用過(guò)程中容易產(chǎn)生的一種缺陷，特別是在化工容器中。如果熔池呈扁平橢圓形，說(shuō)明熔池溫度較合適，進(jìn)行正常焊接，焊縫表面成型好。它是由于金屬與所接觸的介質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)或電化學(xué)變化作用而引起的。容器的腐蝕可以是均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕。不管是哪一種腐蝕，嚴(yán)重時(shí)都會(huì)導(dǎo)致容器的失效或破壞。

壓力容器的內(nèi)外表面都可以產(chǎn)生腐蝕。鋁合金焊接、鋁合金TIG焊在焊接時(shí)，高脈沖提供大電流值，這是在留間隙的根部焊接時(shí)為完成熔透所需的。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(lái)說(shuō)，工作介質(zhì)具有明顯腐蝕作用的容器，設(shè)計(jì)時(shí)都采取防腐蝕措施，如選用耐腐蝕材料、進(jìn)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?yàn)榉栏g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(duì)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(jìn)行水壓試驗(yàn)后沒(méi)有干燥，或由于其它原因進(jìn)入水分，則氯qi與水作用生成鹽酸或次氯酸，對(duì)容器內(nèi)壁產(chǎn)生強(qiáng)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(zhǎng)期積聚有腐蝕性的沉積物，因而產(chǎn)生腐蝕。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。

鋁及鋁合金的焊接小知識(shí)

1.為什么叫純鋁？它們是如何分類的？答：工業(yè)純鋁：含鋁量≥99.00% 。

國(guó)產(chǎn)牌號(hào)： L1、L2、L3、L4、L5 。

國(guó)際型號(hào)： 1060、1035、1100、1200、1370等。

國(guó)產(chǎn)焊絲牌號(hào)：HS3012.為什么叫鋁合金？它們是如何分類的？答：在鋁材中加入鎂、硅、錳、銅、鋅等合金元素，形成不同的組織和性能，形成不同系列的鋁合金材料，如：

〈1〉鋁銅合金 （ LY19 2014 2219 2024 ）

〈2〉鋁錳合金 （ LF21 3003 3005 3105 ） 國(guó)產(chǎn)焊絲牌號(hào)：HS321

〈3〉鋁硅合金 （ LT1 4A11 4043 4047 ） 國(guó)產(chǎn)焊絲牌號(hào)：HS311

〈4〉鋁鎂合金 （ LF2--LF16 5005 5052 5182 5356 ）國(guó)產(chǎn)焊絲牌號(hào)： HS331

〈5〉鋁鎂硅合金 （ LD2 LD31 6061 6063 6070 ）

〈6〉鋁銅鎂鋅合金 （ 7005 7050 7075 7475 ）

〈7〉鋁銅鎂鋰合金 （ 8090 ）等3.為什么MIG焊鋁要用亞射流過(guò)渡？答：亞射流過(guò)渡：在射流過(guò)渡的電弧成分中調(diào)試出3~5%的短路過(guò)渡成分，保證電弧長(zhǎng)度較短，電弧不漂移，氣體保護(hù)和陰極霧化效果好，產(chǎn)生氣孔的傾向小，焊縫內(nèi)在質(zhì)量高。采用低氫型焊條可以降低預(yù)熱溫度，因其抗裂性能好，但焊條的含水量必須很低。4. MIG焊鋁的工藝難題有哪些？答：MIG焊鋁的工藝難題主要有：

〈1〉鋁及鋁合金的熔點(diǎn)低（純鋁 660℃），表面生成高熔點(diǎn)氧化膜（ AL2O3 2050℃），容易造成焊接不熔合。

〈2〉低熔點(diǎn)共晶物和焊接應(yīng)力，容易產(chǎn)生焊接熱裂紋。

〈3〉母材、焊材氧化膜吸附水分，焊縫容易產(chǎn)生氣孔。

〈4〉鋁的導(dǎo)熱性是鋼的3倍，焊縫熔池的溫度場(chǎng)變化大，控制焊縫成型的難度較大。

〈5〉 焊接變形較大。5.為什么MIG焊鋁要用Φ1.2/Φ1.6焊絲？答：MIG焊鋁時(shí)，因焊絲的熔化速度很快，送絲速度高；鋁焊絲剛性小，比較軟，推絲送進(jìn)時(shí)，細(xì)焊絲容易堆絲打彎，影響正常焊接。4)為控制熔池溫度，焊炬隨時(shí)作上下運(yùn)動(dòng)，使熔池有冷卻的機(jī)會(huì)，保證熔池受熱適當(dāng)。所以一般使用Φ1.2/Φ1.6鋁焊絲。6.什么叫清潔寬度？答：TIG交流和MIG直流反接焊鋁時(shí)，負(fù)電極（母材）表面上集中發(fā)射電子的光亮微小區(qū)域—“陰極霧化區(qū)”，此區(qū)域?yàn)榍鍧崒挾?，清理鋁表面氧化膜。

平焊的操作要領(lǐng)

1) 開始時(shí)，傾斜角適當(dāng)增大，當(dāng)溫度升高時(shí)傾斜角相應(yīng)減少；

2) 焊絲與焊炬的夾角保持在90°左右；

3) 焊絲始終浸在熔池內(nèi)，并不斷地?cái)嚢枞鄢兀?

4) 焊薄件時(shí)焊絲可作上下運(yùn)動(dòng)；

5) 結(jié)束時(shí)，焊炬慢慢堤起，縮小尾部熔池。

6）焊條直線速度不要過(guò)慢,否則容易造成熔渣過(guò)厚,看不清熔池,難于操作。

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對(duì)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(yīng)用為普遍。

該方法具有接頭性能較高、應(yīng)用靈活、簡(jiǎn)單產(chǎn)品不使用工裝夾具就可以施焊的優(yōu)點(diǎn)，是目前國(guó)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(lái)，得到了迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用。下面我們從幾個(gè)方面來(lái)探討通過(guò)兩種方法得到的焊接接頭的性能比較。

1、接頭金相組織 對(duì)攪拌摩擦焊焊縫和熔化極亞弧焊焊縫取樣進(jìn)行金相觀察可見(jiàn)，與MIG焊縫相比，F(xiàn)SW焊縫組織晶粒明顯細(xì)化。以上是鋁合金焊接為什么要進(jìn)行焊前預(yù)熱及焊后熱處理的原因，如您還有什么想要了解的關(guān)于鋁合金焊接或機(jī)械加工方面的知識(shí)可以與我們河南省獲嘉明星機(jī)械聯(lián)系，也可以關(guān)注我們下方的公眾號(hào)，我們會(huì)定期分享鋁合金焊接及機(jī)械加工方面的知識(shí)。經(jīng)評(píng)定，F(xiàn)SW焊接試樣的焊縫晶粒度為8級(jí)，MIG焊接試樣的焊縫晶粒度為4-5級(jí)。攪拌摩擦焊工藝使得工件在強(qiáng)烈的熱-力鍛造作用下，組織更為致密，晶粒更為細(xì)化。同時(shí)，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(lái)的氣孔、裂紋、疏松等缺陷。

2、焊縫成分  針對(duì)MIG和FSW兩種焊接方法所取得焊縫進(jìn)行化學(xué)成分分析，MIG接頭中Mg、Mn元素?zé)龘p嚴(yán)重，而FSW焊縫成分和母材基本一致。有些鋁合金焊接起來(lái)比其他金屬更容易開裂，所以選擇一種合適的填充金屬絲非常重要，這會(huì)產(chǎn)生低開裂敏感度的焊接金屬組合。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(qiáng)度，且確保合金的穩(wěn)定性；Mg可在顯著提高合金強(qiáng)度的同時(shí)保證材料塑性不過(guò)分降低。

3、接頭力學(xué)性能  用MIG和FSW兩種焊接方法所焊試板焊縫的力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果可以看出，F(xiàn)SW焊縫抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)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(jìn)的鋁合金固相自動(dòng)焊工藝，相比熔化極亞弧焊（MIG）具有突出的優(yōu)點(diǎn)：

1、攪拌摩擦焊接接頭晶粒明顯細(xì)化，Mg、Mn等合金元素?zé)龘p明顯減少，接頭力學(xué)性能顯著提高。

2、在工程實(shí)際應(yīng)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(yīng)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(diǎn)，是鋁合金構(gòu)件實(shí)現(xiàn)高可靠、綠色制造的至佳焊接工藝。