無(wú)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(tái)原料油緩沖罐。該容器選材為爆炸無(wú)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(wú)錫不銹鋼復(fù)合板》的要求。該容器在制造過(guò)程中，檢驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)卷制的筒體上有裂紋產(chǎn)生，通過(guò)檢查和測(cè)量，發(fā)現(xiàn)裂紋長(zhǎng)度可達(dá)到7mm。表面看裂紋基本上為直線，探傷人員經(jīng)滲透(PT)檢測(cè)并打磨后測(cè)其深度達(dá)到3～4mm，打磨后可以看見(jiàn)，在母材上的裂紋是從表面向內(nèi)部擴(kuò)展，其裂紋有如下幾點(diǎn)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(xì)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(yàn)收人員打開(kāi)包裝進(jìn)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(guò)檢驗(yàn)人員確認(rèn)，這些顏色不同的部位均是到貨前，廠家經(jīng)過(guò)后續(xù)焊補(bǔ)并打磨后產(chǎn)生的，這說(shuō)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(duì)鋼板結(jié)合不良處進(jìn)行了焊補(bǔ)。(2)在容器制造過(guò)程中，生產(chǎn)廠家曾對(duì)其表面平直度進(jìn)行了測(cè)量，發(fā)現(xiàn)鋼板表面有凹凸不平的現(xiàn)象存在。對(duì)卷制完成的筒體進(jìn)行校圓，我們所用的卷板機(jī)是上輥數(shù)控卷板機(jī)，在卷制時(shí)特別對(duì)凹凸不平處進(jìn)行重點(diǎn)校圓，由于鋼板表面的不平，校圓時(shí)容易產(chǎn)生尖角，輥?zhàn)釉谠摻孛嫔蟻?lái)回滾動(dòng)，卷板機(jī)的輥?zhàn)訅翰坏皆撎?，只能在周?chē)鷫褐?，如此反?fù)的進(jìn)行校圓，其結(jié)果就是造成應(yīng)力向輥?zhàn)訅翰坏降牡胤饺?，形成?yīng)力集中，導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。

無(wú)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(yàn)收是以后制造的前提和重點(diǎn)工作。而對(duì)于復(fù)合鋼板來(lái)說(shuō)，由于其制造過(guò)程的特殊性，在驗(yàn)收此類(lèi)鋼板時(shí)，建議對(duì)此鋼板邊緣200mm范圍和焊補(bǔ)過(guò)的鋼板周?chē)M(jìn)行100％超聲(UT)檢測(cè)，避免內(nèi)部存在裂紋。我們采用的是數(shù)字超聲波檢測(cè)儀，型號(hào)CUD2030，耦合劑采用的是高級(jí)車(chē)用潤(rùn)滑油(機(jī)油)。

　　(1)將無(wú)錫不銹鋼復(fù)合板原材料，進(jìn)行過(guò)焊補(bǔ)的部位作為重點(diǎn)控制點(diǎn)，在焊補(bǔ)范圍較大或者焊補(bǔ)較多的地方，采取必要的檢測(cè)手段進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，預(yù)防缺陷的存在。同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)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(guò)程、校圓過(guò)程、焊接前后都應(yīng)認(rèn)真檢查，必要時(shí)可采取相應(yīng)的檢測(cè)手段；

　　(2)如果到貨鋼板的表面不平，在卷制及校圓過(guò)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(jìn)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(duì)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(guò)程中，除了進(jìn)行必要的檢測(cè)外有必要增加檢測(cè)手段，以最大程度預(yù)防出現(xiàn)各種裂紋。