阀门作为流体输送系统的核心控制部件,其壳体是承受介质压力、保障密封性能的关键结构,一旦存在缺陷可能引发泄漏、爆裂等安全事故。第三方无损探伤凭借独立、专业的技术优势,成为评估阀门壳体质量的重要环节,但检测中常遇到气孔、夹渣、裂纹等典型缺陷,若不精准识别与处理,将直接影响阀门的使用寿命与系统运行安全。本文结合第三方检测一线实践,深入分析常见缺陷的特征、成因及针对性处理措施,为行业提供可落地的技术参考。
阀门壳体气孔缺陷的识别与修复
气孔是铸造或焊接阀门壳体最常见的缺陷,源于金属液中溶解的氢气、氮气未充分逸出,或浇注/焊接时气体卷入。第三方检测中,超声波探伤会呈现“点状离散反射波”,波幅随气孔大小波动;射线探伤则显示圆形或椭圆形暗色斑点,边缘清晰。
处理时需区分缺陷大小:直径≤2mm的分散小气孔,用角磨机打磨至缺陷底部,同质焊条补焊,覆盖周边2-3mm;直径>5mm的大气孔,需碳弧气刨彻底挖除,清理坡口后多层补焊。补焊前碳钢母材需预热150-200℃,焊后去应力退火,防止裂纹。
需注意,补焊区域需100%复探,确保无残留气孔或新缺陷,避免后续服役中气体膨胀导致缺陷扩展。
夹渣缺陷的特征分析与应对
夹渣是金属液中混入熔渣、型砂或杂质形成的不规则缺陷,常见于铸造浇口或焊接层间。成因包括熔炼时熔渣未除净、焊接层间清理不彻底。检测中,超声波显示“低波幅杂乱反射波”,射线呈现边缘模糊的暗色斑块。
表面夹渣用砂轮打磨清除;深层夹渣(深度>3mm)需钻孔或线切割取出,再补焊匹配焊材。铸造件大面积夹渣(占壁厚10%以上)直接判废,避免承压时杂质脱落引发泄漏。
补焊后用磁粉探伤(铁磁性材料)检查微裂纹,确保修复区域材质连续。
热裂纹与冷裂纹的区分及修复
裂纹是最危险的缺陷,分热裂纹与冷裂纹。热裂纹产生于凝固阶段,因收缩应力超过高温强度,沿晶界分布,射线显示“锯齿状分支裂纹”,超声波呈“尖锐连续反射波”;冷裂纹源于焊接后氢致应力,垂直于焊缝,磁粉探伤可发现表面裂纹。
修复热裂纹需碳弧气刨切除裂纹及周边20mm母材,打磨U型坡口,补焊时控制层间温度>200℃;冷裂纹修复前需预热300-400℃,焊后缓冷并脱氢(200℃保温2小时),消除氢脆。
裂纹修复后必须100%复探,确认无残留,否则重新处理——裂纹是“致命缺陷”,容不得半点疏漏。
未熔合与未焊透的检测难点及解决
未熔合是焊缝与母材/层间未熔接,因电流小、焊速快;未焊透是根部未焊满,因坡口小、间隙不足。检测中,未熔合超声波显示“平行于焊缝的连续反射波”,未焊透则是“垂直线性反射波”;射线中未熔合为“条状缺陷”,未焊透是“根部黑线”。
处理未熔合需打磨至母材,增大坡口至45°,调大电流(Φ4.0焊条用180-200A);未焊透需扩大根部间隙至3mm,用Φ2.5mm焊条慢焊,确保熔深100%。
补焊后用超声波测熔深,射线验根部焊满,彻底消除“虚焊”风险。
缩孔缩松的形成与处理流程
缩孔是铸造件热节部位的集中孔洞,缩松是厚壁处的细小孔隙,均因凝固收缩未补缩。成因包括浇注温度过高、冒口设计不合理。检测中,缩孔射线显示“大孔洞”,超声波呈“单个高波幅波”;缩松射线是“分散斑点”,超声波是“多个低波幅波”。
缩孔需氧乙炔焰挖除,补焊后600-650℃退火;缩松若孔隙≤1mm,用环氧树脂压力渗透封堵;孔隙大则挖除补焊。
承压部位(如密封面)的缩孔缩松必须彻底处理,否则介质渗透会破坏密封性能。
分层缺陷的识别与处置规范
分层是轧制钢板的层间分离缺陷,因夹杂物聚集或轧制压下量过大,沿轧制方向分布。超声波是唯一有效检测方法,显示“平行于表面的稳定反射波”,射线难以发现。
表面分层(深度<5mm)打磨补焊;内部分层(深度>10mm)或贯穿壁厚直接判废——分层会严重降低壳体抗冲击性,服役中易脆性断裂。
检测机构需追溯板材质量文件,避免不合格原料流入生产。
第三方检测中的缺陷判定要点
第三方检测需严格依据GB/T 12224《钢制阀门 一般要求》等标准,明确缺陷的“尺寸、位置、数量”判定规则:如气孔直径≤壁厚10%且不超过3mm,可允许;裂纹无论大小均不允许;未熔合/未焊透深度>壁厚5%即判废。
检测人员需结合阀门的服役工况(如压力、介质腐蚀性)调整判定阈值——用于高温高压的阀门,缺陷容忍度更低;用于低压水系统的阀门,可适当放宽。
此外,需留存缺陷部位的影像资料(如超声波波形图、射线底片),为后续追溯提供依据。