鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定指標(biāo)合理性分析

劉揚(yáng)揚(yáng)

（遼寧省朝陽(yáng)市水務(wù)局，遼寧朝陽(yáng)122000）

鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定指標(biāo)合理性分析

劉揚(yáng)揚(yáng)

（遼寧省朝陽(yáng)市水務(wù)局，遼寧朝陽(yáng)122000）

1　概　　況

在應(yīng)用JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》指導(dǎo)焊接工藝評(píng)定過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)該規(guī)定只是籠統(tǒng)地指出試樣合格指標(biāo)，沒(méi)有明確區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)試樣和小尺寸試樣不同的合格指標(biāo)。通過(guò)查閱其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)不同試樣尺寸合格指標(biāo)的規(guī)定發(fā)現(xiàn)，沖擊試樣合格指標(biāo)根據(jù)試樣尺寸和形式的不同均有不同的取值范圍。下文通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和對(duì)比分析兩種方法探討沖擊試驗(yàn)合格指標(biāo)的合理性。

2　試驗(yàn)分析

JB4708-2000要求沖擊試驗(yàn)試樣形式、尺寸和試驗(yàn)方法應(yīng)符合GB/T299-2007《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法》的規(guī)定。GB/T299中將沖擊試驗(yàn)試樣分為標(biāo)準(zhǔn)試樣和小尺寸試樣，標(biāo)準(zhǔn)試樣尺寸為（長(zhǎng)×高×寬）：55mm×10mm×10mm，小試樣尺寸為：55mm×10mm×（7.5/5/2.5）mm。

GB/T299-2007中根據(jù)沖擊試樣的缺口幾何形狀不同分為V型缺口和U型缺口，試驗(yàn)中采用了V型缺口的試樣進(jìn)行相關(guān)研究。

試驗(yàn)1：選不同厚度的鋼板4塊，在每塊鋼板的相同位置取1組試樣（每組3個(gè)），均加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣，形狀為V型缺口。對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

由表1可見(jiàn)，鋼板厚度的不同對(duì)V型缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣沖擊功的影響不是很明顯。

表1　不同鋼板厚度V型缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗(yàn)

試驗(yàn)2：選同一厚度鋼板，在相同位置取3組試樣（每組3個(gè)），均加工成V型缺口試樣，1組為標(biāo)準(zhǔn)尺寸試樣，另2組為小尺寸試樣。對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2　相同鋼板厚V型缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣和小尺寸試樣對(duì)比試驗(yàn)

由表2可見(jiàn)，標(biāo)準(zhǔn)試樣的沖擊功平均值明顯高于小尺寸試樣。

3　其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)沖擊試驗(yàn)合格指標(biāo)的規(guī)定

GB713-2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》中的6.4.1.4條規(guī)定，對(duì)厚度小于12mm鋼板的夏比（V型缺口）沖擊試樣應(yīng)采用輔助的試樣，8～12mm鋼板輔助試樣尺寸10mm×7.5mm×55mm，其試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)不小于表2規(guī)定值的75%，6～8mm鋼板輔助試樣尺寸10mm×5mm×55mm，其試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)不小于表2規(guī)定值的50%，厚度小于6mm的鋼板不做沖擊試驗(yàn)。

JB4744-2000《鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢驗(yàn)》中8.4.1條規(guī)定：常溫沖擊功規(guī)定值按圖樣或有關(guān)技術(shù)文件規(guī)定，但3個(gè)試樣沖擊功的平均值不得小于27J（對(duì)10mm×10mm×55 mm試樣）或14J（對(duì)5mm×10mm×55mm試樣）。

NB/T47014-2011《承壓設(shè)備用焊接工藝評(píng)定》中6.4.1.7規(guī)定，每個(gè)區(qū)3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試樣為一組的沖擊吸收功平均值應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件和相關(guān)技術(shù)文件的規(guī)定，且不應(yīng)低于表14中規(guī)定值，至多允許有1個(gè)試樣的沖擊吸收功低于規(guī)定值，但不得低于規(guī)定值的70%；寬度為7.5mm或5mm的小尺寸沖擊試樣的沖擊功指標(biāo)，分別為標(biāo)準(zhǔn)試樣沖擊功指標(biāo)的75%或50%。

4　結(jié)論分析

通過(guò)對(duì)比JB4708-2000與GB713-2008，JB4744-2000，NB/T47014-20113個(gè)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于試樣沖擊試驗(yàn)合格指標(biāo)的規(guī)定，從中可以看出3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同尺寸的試樣，其合格指標(biāo)有不同的規(guī)定，取值也有不同，而JB4708-2000沒(méi)有考慮試樣尺寸因素對(duì)指標(biāo)合理性產(chǎn)生的影響。

事實(shí)上，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)尺寸試樣和小尺寸試樣所做試驗(yàn)其目的是為了對(duì)焊接工藝進(jìn)行評(píng)定，從而在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行焊接作業(yè)指導(dǎo)。從工程角度來(lái)看，對(duì)不同的鋼板厚度采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸試樣或小尺寸試樣進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，一方面不同試驗(yàn)尺寸其應(yīng)力集中作用及應(yīng)力分布狀態(tài)各不相同，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響有很大差異?；\統(tǒng)的采用同一個(gè)合格指標(biāo)，顯然不符合實(shí)際情況。另一方面試驗(yàn)指標(biāo)應(yīng)該考慮足夠的富裕量，這樣在工業(yè)化生產(chǎn)焊制設(shè)備時(shí)依據(jù)工藝評(píng)定所出的操作規(guī)程進(jìn)行施工，才能保證壓力容器的使用壽命和安全性能。

5　建議

JB4708-2000的沖擊試驗(yàn)合格指標(biāo)中未明確指定試樣尺寸，而是用同一合格指標(biāo)（不小于27J）來(lái)評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果不是很合理。因此，沖擊試驗(yàn)合格指標(biāo)應(yīng)該考慮不同試樣尺寸以及不同坡口型式條件下對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，由此來(lái)確定合格指標(biāo)的數(shù)值范圍，這樣才能在應(yīng)用的過(guò)程中更符合實(shí)際生產(chǎn)的需要，進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的過(guò)程中有更加明確的依據(jù)。建議相關(guān)部門盡早對(duì)JB4708-2000沖擊試樣合格指標(biāo)進(jìn)行完善修改。

TG44

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1002－0624（2015）10－0069－02

2015-03-14