摘要：我们对在用压力容器检验，经常碰到未焊透缺陷的处理问题。这类容器主要存在于一些中小老国企和民营企业。如造纸行业的蒸球,化工行业的各类缓冲罐等等。本文根据本人多年的检验实践-论述了个人对未焊透缺陷的分析和处理方法。
关键词：压力容器检验缺陷裂纹
1 未焊透缺陷形成的原因及存在形式
1.1 缺陷形成的原因
未焊透是电弧焊中一种常见的焊接缺陷，产生未焊透的原因有以下4个方面：
(1)焊接坡口设计不良，坡口角度或对口间隙太小，钝边太厚。
(2)焊接规范选择不合适，如焊接电流过小，电弧电压偏低，焊接速度过快等。
(3)焊接操作不当，如焊条角度或焊丝位置不正确而偏焊，运条技法不当或焊接过程产生磁偏吹；
(4)坡口焊渣、氧化物未清除。
总之，凡是能造成焊条金属和母材金属不能充分熔合的因素，都会引起未焊透。
1.2 缺陷存在形式
未焊透缺陷以下列4种形式存在于压力容器的焊接接头中，见图1。
这4种形式的未焊透缺陷在某种条件下，可能会导致介质对结构产生缝隙腐蚀与应力腐蚀。
2 朱焊透缺陷扩展的规律
钢制压力容器焊接接头在疲劳载荷作用下，由未焊透缺陷而导致新生缺陷的部位与方向。
2.1 新生缺陷的部位
在焊趾尖角产生应力集中部位，如图2所示。
图2未焊透引起的疲劳裂纹启裂点及扩散方向
2.2 裂纹扩展的方向
从图2中可以判断裂纹扩展的方向是：
(1)在热影响区粗晶区产生并沿粗晶区向上方扩展。
(2)沿柱状晶近乎于垂直向上扩展。
(3)在长度方向上，两个未焊透的尖端向外扩展。
应该注意，角接接头与上述的情况相同。
3 未焊透缺陷对焊接结构的危害
未焊透缺陷的存在，对焊接结构来说最直接的危害是降低焊接接头的机械性能，而它引起的应力集中往往比强度降低的危害性大得多。若不了解它的危害性，就会给出错误的绪论。
3.1 对疲劳强度的危害分析
(1)未焊透缺陷在拉伸或压缩残余应力区域时，其抗疲劳能力不同。
未焊透缺陷在压缩残余应力的作用下所导致的裂纹生成周期相当长，存在一个扩展期限。而在拉伸残余应力的作用下，裂纹扩展速度加快，可能很快达到失稳。
(2)未焊透缺陷所存在的部位不同，它的抗疲劳能力不同。
当压力容器采用双面焊时，未焊透缺陷深深埋在容器器壁的内部，在这种情况下，短期内容器不至于出现失效情况。所以，在未焊透缺陷率相同的条件下，未焊透缺陷存在于单面焊要比存在于双面焊对疲劳强度影响大得多。
(3)未焊透缺陷的方向不同，它的抗疲劳能力不同。
未焊透缺陷的方向与载荷方向相同时，对疲劳强度影响不甚重要。若未焊透缺陷方向与载荷方向正交，将会大大削弱疲劳强度。
3.2 对应力集中及裂纹形成的影响
我们在压力容器的检验中，经常发现在未焊透缺陷出现的同时。其前沿同时伴有其它缺陷的存在。如气孔、夹渣等。若夹渣缺陷与未焊透缺陷汇交后所形成的几何形状导致应力分布的不均匀，应力集中就更加严重，这样未焊透与夹渣的汇交点的应力会大大增加。形成—个裂纹源，导致焊缝开裂。
总之，未焊透缺陷对焊接结构的危害很严重。在检验中，当压力容器有未焊透缺陷时，判定容器能否继续安全使用，不但要有一定的失效分析的理论知识，还要有一定的实践经验。
3.3 对朱焊透缺陷引起应力集中的危害
未焊透缺陷实际上是工件上的一个机械缺口。犹如一条人工裂纹，它的应力分布如图3所示。
从图3可明显看出朱焊透缺陷的两个尖端形成了峰值应力区。若在未焊透缺陷两个尖端出现新生缺陷——裂纹，就必须进行修复。因为新生裂纹处应力更为集中。当应力值大于材料的屈服强度时。裂纹便会迅速扩展，最终导致材料失效而发生严重事故。
再从未焊透缺陷的深度方面来看，它的应力分布状况，如图4所示。
从图4可以看出，未焊透从深度方向上造成的应力集中更为严重，它使承载截面减小。所以，未焊透缺陷深度(高度)对结构材料的疲劳的危害程度大于未焊透缺陷的长度方向。
4 对未焊透缺陷的处理方法
对未焊透缺陷处理方法，取决于未焊透缺陷在检验中是否有裂纹产生。由于消除缺陷及补焊常常在有较大的拘束应力的条件下进行，因此修复时还必须考虑其它未补焊部位缺陷可能产生新的扩展。对那些使用年代久远，已有裂纹产生，且修复工作量大的压力容器，应综合考虑后判废。
5 结论
(1)未焊透是一种严重的焊接缺陷，它对焊接结构的静载强度、结构塑性、疲劳强度都有直接的影响。对压力容器来说，它对疲劳持久强度的影响尤为重要。
(2)未焊透所处的部位、应力状态、受力方向以及前沿是否还有其它缺陷共存，对疲劳强度的影响是不同的，检测时应区别对待。
(3)未焊透引起的应力集中是两个方向共存，即板厚方向和平面方向，只从一个方向去判断其影响都将得出错误的结论。
(4)在压力容器检验中发现未焊透缺陷时光靠x射线拍片或在一个方向的超声波探伤都会留下隐患。所以，对缺陷的处理必须建立在两个方向超声波探伤的基础上，我们检验人员才能得出比较正确的结论，才能定出较为合理的科学的安全状况等级。
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