压力容器制造中焊接质量的控制分析

压力容器制造中焊接质量的控制分析

何双龙，卢炎钦

广东长征机械有限公司 广东中山 528455

摘要：技术和设备的更新为现代工业的稳步发展创造了有利条件。现代工业生产中，压力容器是较为常见的一种生产设备，其具有大型化的发展趋势，这使得在压力容器制造、安装及修复过程中，工作人员需要将零件运输到现场后进行焊接组装。压力容器的焊接质量直接关系着后期容器使用的安全性。

关键词：压力容器制造；焊接质量；控制

1、压力容器制造中焊接质量的控制主要内容
  每个高质量的焊接都是由合格的焊工执行的，首先要严格执行过程操作程序而不是事后检查，事后检查可以消除隐患以避免缺陷，仅仅是该缺陷得以修复，但是从根本原因说，这个问题不能得到解决，所以我们需要解决的是从源头从根本上抓起。同时需要评估产品的合格率，进一步提高焊接质量和加工速度。最重要的是要实现质量保证体系，科学管理并大幅度提高优秀品的整体占比。焊接质量保证应包括整个焊接过程、焊接压力容器试验、焊接所用材料管理、焊接工艺、焊接设备、焊接施工管理、质量检验等。其后焊接维护修理和运作、整合分析、品质管理、反馈、自动控制等，任何一个控制出现失误，焊接质量就会失控，最重要的是要避免出现质量设计问题。

2、压力容器制造过程中常用的焊接技术

（1）焊条电弧焊

该项技术是非常普遍的焊接方法之一，可将其划分为药皮焊条电弧焊和药芯焊丝电弧焊。第一种属于手弧焊，其特点为灵活、操作便捷，不会因为焊接位置产生影响，且在仰焊及平焊中都可以有效实施。设备的应用不复杂，也不需要支付较高成本。最突出的一项缺点是需要很高的劳动强度，并对焊工提出的技术要求极高，对质量的把控也会有一定难度，并不能完全充分应用焊接材料，而且工作的环境有些差。

（2）埋弧焊

在具体应用过程中，埋弧焊也属于当前应用焊接方式中非常广泛的一种，结合这一焊接方法进行分析，工作原理便是借助裸金属熔化以及焊接形成的电弧热，对焊接操作进行开展，在具体应用当中，发挥的作用价值非常大，且发展十分迅速。利用这一形式实施焊接工作，不但有着很强的清洁环保性，安全性也非常高，通过瞬间高温产生的作用，便会溶解焊点较高的金属。当焊接工作完成之后，并不会有大量的气孔以及颗粒，所以在制造压力容器当中，尤其是大型、重型以及高硬度的金属制造设备，对于这一方法的应用非常广泛。

（3）熔化极惰性气体保护电弧焊

因为有着较多种类的惰性气体，所以也存在较多形式的焊接方法，尽管在形式方面有较大的差异性，但从本质上来说，工作原理非常类似，具体来说便是，实芯焊接被连接之后，在焊接区送入，熔化之后，焊丝便会成为金属，进而起到填充效果。然后借助焊枪将保护气体送入到焊接区当中，这样便完成了填充金属以及阻断空气接触的效果，实现焊接作业。如果压力容器对耐腐蚀的要求比较高，对于该项焊接方式的应用非常合适。但是，该项方法的使用需要支付较高的成本，且在设备方面的投资量也比较大，同时技术要求非常严格。在过程当中，还要有高质量的足够惰性气体，所以高质高标的化工机械特种金属压力容器开展制作过程中，对该项技术的应用更为普遍。

3、压力容器制造当中焊接质量的控制途径
  3.1焊接工艺改进
  通过技术、焊接工艺的改进，可提出一种新的技术改进方案，即：将椎体周边点焊在钢板防止锥体整体下榻变形，可预防整体变形，再用楔铁将三个大人孔接管端部分四点对称用不锈钢楔死，以主体材料为不锈钢，所以在筒体上的楔铁也为不锈钢，然后采取小焊条小电流焊接，并且电流稳定，并采用水冷焊缝措施。焊接后再将锥翻过来将里面清根焊接，通过焊接工艺的改进，对各个工序的控制难易程度大大降低，质量方面也能很好的控制，节约时间、节约成本，提高效率。

3.2优化材料设计
  设计压力容器时，在符合安全性能、工艺性、经济性的前提下，选用含碳量低、淬硬倾向小的材料。如在对制造压力容器用钢板入场验收时，应严格审核质量证明书中碳及合金元素的含量，必要时进行复验；使用低氢型焊材。应选用含氢量较低的焊接材料或者可以通过冶金作用去除氢的焊接材料，例如使用低氢型或超低氢型焊条或者焊剂。经验收合格的焊材存放避免潮湿，应使用专用库房，在使用前严格按照工艺进行烘干，使用时按照规范进行取用和保管；提高焊接接头塑韧性。对于淬硬敏感性较高的材料，焊接时可采用降低焊缝金属的强度和硬度来提高焊缝的塑韧性，通过允许的变形来降低焊接接头的刚性。

3.3选择适合的焊接方式
  在压力容器设备生产过程中，应尽可能选择手工电弧焊和埋弧自动焊两种方式，以此切合压力容器设备的实际焊接需求。但部分压力容器设备板材过薄，且直径较小，传统焊接方式无法满足其焊接需要，不仅会导致压力容器设备出现焊接变形现象，还可能在埋弧焊设备的影响下破坏焊接效果。焊条电弧焊在板材厚度较薄或劳动强度过高的前提下，极容易导致焊接过程呈现不同程度的变形状态，会在无形中增加生产成本，也无法保证焊接效率，甚至会对后续生产制造工作造成一定阻碍。在新时代压力容器设备焊接要求不断提高的背景下，传统焊接方法已无法适应新时代的生产需要，因此将CO

2气体保护焊接方式视为主要焊接手段具有至关重要的作用。

3.4引进先进的焊接技术
  焊接技术发展到今天，已经取得丰硕的发展成果，通过采用先进的焊接技术可以实现对压力容器进行故障处理，及时发现设备的异常情况，采取科学有效的措施提升压力容器的控制和保护能力。压力容器设计人员要积极主动地开展焊接技术的研究和应用，加强焊接技术的学习和实践，经常的阅读国内外有关焊接技术的书籍文章，加强自身对于压力容器设计中对焊接技术条件的考虑的全面理解，通过和别的技术人员进行交流讨论不断提升自身对于焊接技术的掌握和理解，进一步的提高自己的焊接水平，为压力容器设计的未来发展提供源源不断的动力。

3.5通过应用科学的焊接技术减少压力容器的运行故障
  压力容器运行过程中由于故障频发等问题，需要加大对焊接技术的研究应用，加强对焊接技术的全面考虑，通过焊接技术可以对压力容器进行科学有效的保护，避免生产运行过程中出现巨大的安全生产事故，减少压力容器使用的风险，在压力容器运行出现故障时可以采用科学的焊接技术对故障进行及时处理，尽可能消除故障，确保压力容器设计中对焊接技术条件的考虑切实取得良好的效果。

3.6强化焊接质量检验
  压力容器生产制造过程中，应重视外观检验、无损探伤、力学性能三个方面的具体检测。就压力容器焊接质量外观检测而言，不仅要检查焊缝余高、宽度等情况，而且需考虑与母材过渡的圆滑度，此外，应就材料咬边、弧坑、气孔、夹渣等情况进行系统检测。在压力容器无伤检测中，X射线探伤、超声波探伤是两种较为常用的检测方式，应通过这些方式发现焊接缺陷的具体位置和尺寸，然后针对性地进行返修处理。此外，压力容器的力学性能检测应符合《固容规》的检测要求，这样能有效提升压力容器焊接质量，为现代工业生产创造有利条件。

3.7加强维护焊接设备
  焊接设备是开展焊接作业的前提与基础，如果焊接设备维护不当，焊接工作将会直接受到影响，进而导致焊接质量的下降。以气体保护焊为例，它的焊接设备主要由焊枪、电源、送气装置以及送丝机构四部分组合而成。在实际工作中，若设备一直处于超负荷运转或者长期不保养，易出现如送丝机构堵塞、焊丝导嘴堵塞等问题。此外，还应注意气瓶与管道连接是否牢固、泄压阀工作是否正常等情况，谨防安全事故的发生。所以，为保护人员安全，保障焊接质量，焊接设备需要由专人保管，定期维护，才能保证设备的良好性能。

参考文献：

[1]高瑞亮,范翠平.锅炉压力容器焊接自动化技术的应用[J].现代信息科技,2019,3(18):157-158.

[2]董红瑞.压力容器焊接新技术及其应用[J].时代农机,2019,46(10):15-16.