浅谈压力容器焊接质量控制

浅谈压力容器焊接质量控制

马道成

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摘要：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。基于此，对浅谈压力容器焊接质量控制进行研究，仅供参考。

关键词：压力容器；焊接；常见问题；防范方法

引言

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。

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压力容器焊接过程中经常出现的问题及产生原因分析

2.1焊接气孔问题

焊接气孔是进行焊接操作时较常见的一种问题，通常是因为在焊接时有气泡留在熔池内，在进行金属填充之后气泡没能完全逸出，导致在气泡处产生空穴。除此之外，还有4种不当操作情况也会导致焊接气孔问题：（1）焊接前准备工作不到位，坡口待焊接处清洁不到位，有油污、残渣等残留；（2）焊条和焊剂存放不规范，没有按照焊条和焊剂的存放要求设定专门的储存空间，存放条件较差导致焊条生锈，或出现表面涂层变质、脱落等问题；（3）焊剂浓度不够稀薄，使气泡难以完全逸出，从而产生空穴；（4）焊接时操作不当，焊接速度过快，使得焊条药皮无法起到保护效果，电弧过长使得熔池保护不良，进而产生焊缝气泡。

2.2压力容器焊缝表面存在缺陷

焊缝裂纹是压力容器焊接过程中不容忽视的现象，因为此类缺陷可能造成压力容器工作性能的降低，甚至出现安全事故。焊缝裂纹的类型包括热裂纹和冷裂纹两种。导致焊缝裂纹出现的始动因素是低熔点杂质在焊接熔池中的出现。这种杂质会在外界焊缝金属凝固收缩以及拘束应力的作用下成为结晶中心，因为其本身具有强度低、凝固慢等特点，因此，容易在凝固过程中裂开，导致焊缝金属在固化的过程中出现裂纹，这就是热裂纹产生的原因。通常情况下，焊缝表面的中心位置更容易出现裂纹，而这一部位的裂纹对容器质量的影响最大。

3压力容器焊接过程中常见问题的防范方法

3.1针对焊接气孔问题的防范方法

焊接气孔问题出现的概率较大，导致在使用中出现的安全问题较多，所以在焊接过程中要采取必要的措施进行防范。首先，要选择含硫量较低的母材，在根源上减少气孔产生，并要妥善保管焊剂和焊条，防止受潮、污染和腐蚀等情况的发生，避免其使用性能降低。焊接开始前，要对焊条和焊剂进行检查，严禁使用质量有问题的焊接部件，检查无误后对焊条进行烘干并将待焊部件和坡口边缘清理干净，防止污物和水渍残留导致气孔的产生；其次，还要调整合适的电流和电压大小、焊剂以及其他影响气孔问题的操作参数，在焊接成形良好的前提下选用较快的焊接速度，提高焊接效率；最后，在焊接过程中要针对出现的状况进行随时调整，防止因操作不当出现气孔问题。

3.2焊接工艺控制

在压力容器焊接过程开始前，应当对受压和非受压元件，以及其他焊接元件进行工艺评定，即首先了解各种焊接元件的具体焊接方式、木材厚度，以及焊接之前是否需要预热等等，并且评定其工艺过程，通过此步骤后方可开启焊接工艺。在进行焊接的过程中，接头的性能会受到焊接线能量和规范参数等系列因素的影响，小线能量的焊接方式适用于不锈钢、低温钢和低合金高强钢的焊接。在焊接时应当首先进行预热，以避免焊接后产生裂纹。层间温度控制、焊后还冷等方式也有助于避免裂纹的产生。焊接电流、电压与速度也是焊接质量控制的重要方面，这些因素都可能导致焊缝质量的损害。例如，若焊接电压较低但电流较大，则可能导致焊缝的深度增加、宽度减小，进而导致焊接部件容易脱落，此时，应当及时对电流大小进行调整，以避免安全隐患的出现。

3.3选择合适的焊接材料

为了避免出现焊接缺陷导致压力容器的力学性能下降，首先要选择合适的焊接材料，为焊接工作创造良好基础。焊接材料选择时，应该根据母材的原始成分、设备性能、焊接工艺选择参数，如果两种异种钢具有相同的金相组织，焊接材料根据低强度的原则进行选择。但是在一些特殊情况下，也会采用高强度原则，以便保证焊接质量和提升压力容器的性能。如果两端母材的金相组织具有比较大的差别，焊接之前需要分析焊接材料被母材稀释之后接头是否能保持足够的性能，从而选择合适的焊接材料。焊接过程中，如果发现接头的工作环境比较恶劣，一般选择镍基合金焊条降低碳迁移现象，从而改善接头的力学性能。也要做好对焊接材料的验收，定期开展抽检工作，确保焊接材料合格。

3.4从焊接工作人员的角度进行质量控制

焊接时，主要操作者是工人。也就是说，工程焊接水平在一定程度上决定了压力容器的焊接质量。焊接时，工作人员个人能力有限，不能满足焊接要求，操作能力低，实践经验少，态度消极，对压力容器的焊接质量影响很大。因此，我们必须管理焊工，并采取适当措施提高他们的综合能力。焊工必须有正确的态度。在正式焊接前，他们必须做好履行所有职责、履行职责、完成工作、在岗位上认真负责的准备。当然，这需要系统支持。建立责任制，督促自己做好本职工作，培养责任感，使自己相信自己职能的重要性。应采取适当措施，提高焊工的专业水平。焊工态度好，操作技术水平高。根据焊接特点，需要全面的培训，以确保专业技能符合标准，并符合焊接要求。将理论与实践相结合，焊工就能感受和感受，这对焊工职业发展有很大影响。此外，还要注意人员检查。焊工对人员技术水平的要求比较高。所有焊工必须持证上岗。我们必须仔细检查和培训焊工，以保证他们的焊接质量。对于实际操作人员，必须取得相应的资格证书。同时，要有一个知识体系，要知道焊接的基本问题。

结束语

压力容器对焊接质量要求较高，同时异种钢焊接本身具有较高难度，很容易出现质量缺陷。对此，需要结合缺陷的分布特点、发展情况正确选择缺陷的检测方法，有效发现焊接之后的质量隐患，分析缺陷出现的原因，采取针对性的方式进行工艺后续工作。通过选择合适的焊接材料、做好预热、合理设计坡口等等工作，以及加强焊接过程中的标准化管理，提升焊接人员的工作水平，达到控制焊接质量的目的。

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