本文主要介紹文獻(xiàn)： 許皆樂 等.大型原油儲罐大角焊縫裂紋檢測分析及處理[J]. 石油和化工設(shè)備,2019, 22(11).

文獻(xiàn)主要內(nèi)容：一臺材質(zhì)為12MnNiVR的10萬方儲罐，在投用10多年后開罐檢驗(yàn)。對底圈壁板與罐底邊緣板的角焊縫這一關(guān)鍵部位，進(jìn)行了磁粉+滲透檢測，在焊縫上發(fā)現(xiàn)了裂紋。硬度檢測表明，裂紋附近的硬度較高，在查閱建罐資料后，推斷是由于焊接沒有進(jìn)行后熱，使得焊縫區(qū)域冷卻速度過快，形成淬硬組織，最終導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋。

此后，將裂紋及周邊區(qū)域機(jī)械清除，并進(jìn)行焊補(bǔ)。焊補(bǔ)嚴(yán)格按焊接工藝進(jìn)行，并進(jìn)行了預(yù)熱和后熱，焊縫復(fù)驗(yàn)合格（焊縫冷卻后及24h后表面檢測、硬度檢測合格）。

解讀：

1. 12MnNiVR為大型儲油罐鋼板，材料標(biāo)準(zhǔn)為GB19189-2011《壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板》，是一種高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)鋼，抗拉強(qiáng)度Rm>610 MPa, 屈服強(qiáng)試ReL>490 MPa。12MnNiVR可經(jīng)受大線能量輸入（≥100KJ/cm）^[1]的焊接，大型儲罐的焊接工作量巨大，可不能小電流慢慢焊。

2. 對于Rm>540的高強(qiáng)鋼，通常認(rèn)為其屈強(qiáng)比大，韌性儲備少，容易產(chǎn)生裂紋，所以GB/T150.4對這類鋼在無損檢測上的要求比較嚴(yán)格。例如：要求A、B類接頭，100%RT或UT；C、D、E類接頭，100%表面檢測；厚度大于20mm時(shí)，應(yīng)采用不同的檢測方法（RT或UT）進(jìn)行組合檢測；熱切割坡口應(yīng)進(jìn)行磁粉檢測；耐壓試驗(yàn)后所有焊縫還應(yīng)進(jìn)行表面無損檢測；以及逐臺制備焊接試件等等。

而GB 40341或GB 50128，對于ReL≥390MPa材料要求：罐底邊緣板對接焊縫，根部焊道PT，最后一層焊后PT或MT；壁板和底板的內(nèi)外角焊縫應(yīng)進(jìn)行PT或MT，并在充水試驗(yàn)后同樣方法復(fù)驗(yàn)，且罐內(nèi)角焊縫初層焊道應(yīng)進(jìn)行PT；接管角焊縫在焊后及充水試驗(yàn)后進(jìn)行PT或MT。

MT磁粉檢測、PT滲透檢測雖然同為表面檢測，但對于表面開口缺陷PT的顯像更為清晰，裂紋特征更明顯，不過對于非表面開口的近表面缺陷，PT是不如MT的。

3. 冷裂紋（包括延遲裂紋）是高強(qiáng)鋼焊接中面臨的主要問題，而硬度檢測既容易操作（硬度計(jì)）、又無需取樣破壞材料，是確定材料淬硬傾向和冷裂紋敏感性的一個(gè)常用的簡便方法，尤其是焊接熱影響區(qū)^[2]。

4. 根據(jù)文獻(xiàn)[3]的研究，12MnNiVR雖然焊接性比較好，但仍具有一定的冷裂紋敏感性，如焊接熱影響區(qū)HV350以上，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮盖邦A(yù)熱和焊接后熱。

預(yù)熱的主要作用為：降低焊接接頭的冷卻速度，延長奧氏體轉(zhuǎn)變的時(shí)間，從而減少鋼材的淬硬傾向；有利于焊縫金屬擴(kuò)散氫的逸出；在一定程度上還可以調(diào)整或減輕焊接殘余應(yīng)力。

后熱的主要作用是降低焊縫結(jié)晶后接頭的冷卻速度，有利于焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出，所以又稱消氫處理。它是防止高強(qiáng)鋼出現(xiàn)冷裂紋（延遲裂紋）的有效措施。

5.焊道修補(bǔ)時(shí)在修補(bǔ)焊道上增加一道凸起的回火焊道，焊接完成后將回火焊道磨除并修整與原焊道圓滑過渡。

采用回火焊道對于碳錳鋼焊縫修補(bǔ)是有好處的（這就是人們常說的焊縫余高的好處），可以消除或減少焊趾的氫集聚，改善熱影響區(qū)的組織機(jī)構(gòu)，防止焊趾裂紋。回火焊作用是對蓋面焊縫金屬進(jìn)行一次加熱，此加熱作用相當(dāng)于對之前焊縫金屬進(jìn)行回火。

參考文獻(xiàn)

[1] 丁慶豐 等. 大型原油儲罐用12MnNiVR鋼板的焊接性能分析[J]. 武鋼技術(shù), 2012, 50(2).

[2] 李亞江. 焊接冶金學(xué)——材料焊接性[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2016.

[3] 汪輝. 12MnNiVR鋼板焊接裂紋敏感性的試驗(yàn)研究[J]. 壓力容器, 2003, 20(6).