压力容器异种钢焊接工艺及无损检测方法探究

压力容器异种钢焊接工艺及无损检测方法探究

李飞

身份证号：370523198606061011

摘要：压力容器是一种密闭容器，其中含有的化学反应物质大多是气体或液体，且其内的压力高于大气压。压力容器氛围反应容器、分离容器、储运容器和换热容器等等类型，这些容器不同于常压容器，其工作所需的条件更为严苛。在制造此类容器的过程中，最重要的环节是焊接，因为这一步骤直接影响着容器的使用寿命和工作性能。

关键词：压力容器；异种钢；焊接工艺；无损检测；方法

引言

焊接是压力容器制作最为重要的环节，焊接质量直接决定压力容器的整体质量。在使用过程中，压力容器若出现渗漏、泄露甚至爆炸等问题，将会给人民群众的生命和财产造成严重的损失。目前我国压力容器的制作工艺流程在焊接环节中仍存在一些问题，焊接质量是制约压力容器质量的瓶颈。因此，分析压力容器在焊接过程中的常见问题，并探寻相关防范和解决办法是十分必要的，对有效保证压力容器的使用效果和使用年限，降低安全事故发生也十分必要。

1控制压力容器焊接质量的重要性

压力容器属于承压特种设备的范畴，因为此类容器在工作过程中需要高温高压的条件，因此一旦安全性能受损，则可能导致严重的安全事故，造成人身财产损失。压力容器在制作的过程中，核心环节在于焊接环节，因为这一环节能够对压力容器的质量和工作性能产生直接的影响。从一定程度上讲，压力容器的质量几乎完全取决于制造人员的焊接水平。在焊接过程中，材料的使用、技术的成熟度、设备本身的性能等也能够决定焊接的质量。因此，在进行压力容器的焊接环节时，制造人员应当做好充分的准备，严格控制焊接质量。

2异种钢焊接接头的无损检测方法

2.1射线检测

由于异种钢存在埋藏性缺陷，为了避免检测工作受到金属金相组织核材料晶粒度的影响，一般优先考虑射线检测方法，由于射线的特征，裂纹的检出率也会与照射角度相关。经过研究，异种钢焊接角的位置，裂纹一般会沿着破口的方向发展，因此可以根据裂纹的常见发展方向优化射线检测的方向，可以沿着熔合区进行两次相距180°的检测，实现沿着缺陷可能的发展方向探伤，获得裂缝的状况。为了能够获得足够的几何清晰度，一般会将底片侧设置在最有可能出现裂纹的珠光体破口侧。熔合区裂纹的检测工作需要结合设备的形状以及坡口的形式，使用合理的方法进行探伤工作。

2.2渗透检测

除了超声波检测方法外，工作人员还可以通过渗透检测的方式来对其进行检测。渗透检测技术相比超声波检测技术，其自身是通过生物学上的渗透作用以及毛细管作用来对其进行检测，因此，需要花费较多的时间。一般来说，相关人员首先需要在容器的表面涂含有荧光染料或者着色染料的渗透剂，之后渗透剂会通过毛细的作用进行渗入，一般都能够准确地深入对应的开口缺陷中。之后工作人员就需要将表面多余的渗透剂进行擦除，渗透到内部的渗透剂经过干燥后就能够在设备的表面涂吸附介质——显像剂。此类显像剂同样会经过毛细的作用而吸引缺陷中的渗透剂，那么渗透剂在这样的作用下就能够回渗到显像之中。之后工作人员就需要对其内部缺陷的地方进行查看，在进行查看时就可以通过之前的步骤来进行查看。需要在黑光或者白光的环境之下对缺陷处的渗透剂痕迹进行查看，一般来说此类渗透剂的痕迹会呈现黄绿色荧光或者是鲜艳的红色，相关工作人员通过这样的方法就可以直接对缺陷进行观察和判断。

2.3超声检测

由于压力容器的结构、焊接位置厚度等原因，导致刚焊接接头的埋藏缺陷很难使用射线检测获得，对此需要使用超声检测方法，获得缺陷的准确情况。对异种钢焊接接口进行超声检测时，应该考虑焊缝组织的结构特点，比如奥氏体不锈钢和低合金钢相焊，一般使用不锈钢焊条作为焊接的填充金属，焊接的组织接近于奥氏体，需要按照奥氏体材料的特点确定超声波工艺，以及根据实际情况选择异种钢的模拟试块，确保检测工作的精确性。

3压力容器异种钢焊接工艺控制要点

3.1严格把控焊接材料

在进行压力容器的焊接工艺时，制造人员应当重视对焊接材料的选择，因为材料是决定焊接质量的独立影响因素，其独立于焊接技术和工艺之外。因此，在焊接工作正式开始前，应当首先对焊接材料进行遴选。能够纳入选择的焊接材料应当具有专业认证的合格证书，且符合国家对焊接材料的各项标准和要求。与此同时，在选择焊接材料时，还应当考虑待焊接压力容器本身的力学设计、工作性能和实际用途，焊接材料应当与这些因素相匹配，避免材料之间互不相容。在购买焊接材料时，应当及时检查其是否具备质量证书，且能否符合国家对此类材料的相关要求，并且在材料投入使用前，应当对其各项信息进行再次的核查。

3.2选择合适的焊接工艺参数

焊接工艺参数的控制包括控制电流大小、焊接速度、电压等等，通常情况下，焊接各种参数大小可以根据熔合比确定。在异种钢焊接工作中，熔合比不宜过大，所以使用的焊接电流一般都比较小，而且要保持较快的焊接速度，并且用多层多道的焊接方式满足焊接工作要求。如果母材的焊接性能比较差，焊接开始之前需要做好预热工作防止出现裂纹。所有工艺参数的选择都需要以焊接接头的质量作为依据进行合理选择，获得最好的焊接效果。

3.3做好焊接技术人员培训工作

除了上述质量控制措施，制造厂还应当做好焊接技术人员的培训工作，因为焊接技术人员的专业水平将直接影响压力容器的质量和工作性能。在培训开始前，应当首先审查焊工的工作资质，保证其具备足够的知识储备和实践技能。在培训过程中，应当细化工作流程与细节步骤，以使参与培训的技术人员得到切实的技术能力提升。

3.4使用新型焊接技术，制定严格的焊接工艺要求

通过使用新型焊接技术可以进一步提升焊接工作的效果，强化对焊接工艺的控制，保证焊接过程中的稳定性，解决在异种钢焊接过程中焊接工艺问题。通过建立标准化的异种钢焊接文件，保证焊接工作的标准性和规范性，为焊接作业创造良好的基础。通过焊接工艺要求，焊接人员可以根据异种钢的类型、特点、产品质量要求、产品结构特性等等确定焊接工艺控制方法，快速确定正确的焊接方式，保证压力容器的焊接质量。

结束语

焊接过程是压力容器制作中最重要的一个环节，焊接环节的完成质量将直接决定压力容器的使用效果。对压力容器焊接过程中的常见问题进行分析越来越受到人们的重视，防范这些常见问题也成为了施工人员必须掌握的技术要点。相关人员应该关注压力容器焊接过程中经常发生的问题，并探寻问题的成因，积极总结防范方法。在实际工作过程中，还有许多不可控因素会导致焊接出现问题，施工人员应坚持具体问题具体分析的原则，根据实际问题寻找原因所在，从而做到有针对性地解决问题，更好地提升压力容器的质量。

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