咬边是焊接缺陷之一,施焊时焊条(或焊丝)碰到母材将母材熔掉一块,即产生了咬边,咬边亦俗称咬肉。

压力容器焊接问题及解决方法(压力容器焊接缺陷之咬边)(1)

一、咬边的危害

咬边是常见的焊接缺陷,它对容器质量的影响主要表现在以下几个方面。

(1)咬边造成微小区域的形状突变,会产生应力集中,据国外资料介绍咬边部位的应力集中系数可能高达3%。

(2)咬边是“开口”缺陷,尤其是位于容器内表面的咬边将直接和介质接触,介质在压力作用下会进入咬边内部,形成不流动的介质“死区”,在长期使用过程中“死区”的介质会逐渐浓缩,促发局部腐蚀。

(3)咬边在渗入其内部介质压力的作用下易扩展,甚至诱发裂纹。

压力容器焊接问题及解决方法(压力容器焊接缺陷之咬边)(2)

二、标准对咬边的要求

国外不同标准对咬边要求的宽严程度是不一致的,但国外绝大多数产品由于已将焊缝表面修磨,因此,实际上很少有咬边存在。

鉴于国内现有的制造水平,要求所有的产品均不得存在咬边即无可能亦无必要,因此,GB150等标准将对咬边的要求分为如下两种情况:

(1)不得有咬边。这里说的“不得有”有两层含义:一是小心施焊,最好不产生咬边;二是如产生咬边则用砂轮修磨等方法将其去除。

GB150等标准规定在如下几种情况下不得有咬边:

a、低温压力容器。这是为了避免咬边的存在可能诱发低温下的脆断。

b、用标准抗拉强度下限Rm>540MPa钢材及Cr-Mo低合金钢制容器。这是因为随着钢材强度级别的提高及合金含量的增加,其缺口敏感性会增加,韧性储备亦相应下降,咬边对其安全的危害性亦会相应增加,此外,用上述材料制造的容器数量相对较少,运行条件相对苛刻、造价较高,依国内目前的现状对其精心制造,既是必要的亦是可能的;

c、采用不锈钢材制造的容器。采用不锈钢材制造容器主要是为了防腐,而咬边的危害之一就是加速局部腐蚀;

d、焊接接头系数φ取1的容器。焊接接头系数φ取为1,就意味着设计者要求焊接接头对容器的强度不存在削弱,二者是等强度的,从这点出发当然不能允许咬边的存在。需补充说明的是,无缝钢管制容器由于没有纵向接头,根据目前的国内标准其焊接接头系数φ自然为1,但这类容器都是设计参数较低的小型产品,对其亦不得有咬边的要求过严,无必要,因此,标准特别注明“无缝钢管制容器除外”。

(2)允许存在一定量的咬边。除上述几种“不得有咬边”的情况外,对多数一般产品而言可允许存在一定量的咬边。所谓的一定量就是对咬边的深度、咬边的连续长度、咬边的总长度加以限制,具体要求可查阅GB150.

压力容器焊接问题及解决方法(压力容器焊接缺陷之咬边)(3)

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