某压力容器封头焊缝开裂的原因

某压力容器封头采用BT20,BT14钛合金焊接结构。在对该压力容器进行打压实验过程中,当实验压力升至4.7 MPa时,发现存在漏水现象,随即封头焊缝位置发生开裂。该封头γ环为BT20锻件,前底为BT14热成形件,γ环与前底采用自动钨极氩弧焊进行焊接,焊丝为BT1-00纯钛焊丝,焊后进行700℃,1·5h真空退火处理,随炉冷却。按照设计要求需对该压力容器进行打压实验,实验压力要求达到4·8~5·0MPa,并保持10min。本工作通过对断口特征、金相组织进行宏微观观察以及焊缝的显微硬度、氧和氢含量测定等方面的研究,对封头焊缝开裂的原因进行了分析。1实验过程与结果1.1宏观检查封头γ环和前底焊缝开裂形貌如图1所示,可见裂纹沿环形焊缝扩展,裂纹长度大约为环形焊缝长度的1/3。焊缝内外表面均为均匀的鱼鳞状,表面质量较好。焊缝外表面为金属光亮色,内表面为暗灰色。在靠近吊耳焊缝与环形焊缝重叠焊接的位置(见图1中平行箭头所指部分)的断口上,裂纹扩展棱线由焊缝内表面向外表面呈发射状扩展,线源,见图2,断口两侧则可见放射棱线与断口成的角度