压力容器焊接常见缺陷及防治措施探讨

压力容器焊接常见缺陷及防治措施探讨

姚枫林

山东电力建设第三工程有限公司               山东   青岛  266000

【摘要】压力容器系统是高压工业系统生产运行过程中最重要、不可或缺的设备之一。它将广泛应用于电力、石油化工、科研、国防、医疗卫生等文化、教育和体育行业。压力容器产品具有品种多、类型复杂等特点，压力容器设备不仅要长期承受罐腔内储存介质对高压储存容器造成的压力，还要长期受到高压容器罐内储存介质温度的直接影响。稍有不慎就容易导致爆炸安全泄漏。

【关键词】压力容器焊接缺陷；防治措施

压力容器的焊接需要选择先进的焊接加工方法、焊接热处理工艺、用于焊接的材料类型和各种焊接成型设备。首先，它们不仅要满足高质量要求，以确保焊接成型接头的质量，而且必须满足安全、高效、低消耗和低氮污染的环境要求。压力容器还承受由容器中各种高温、高压应力和高腐蚀性材料的危险化学成分引起的多重腐蚀效应。

1压力容器焊接常见缺陷

1.1裂纹

近年来，我国因焊接裂纹缺陷引发的压力容器事故屡见不鲜。裂纹问题具有以下危险特征：早期预测指标低，风险因素相对复杂，形态特征不清晰。一般压力容器制造的焊接过程中不一定允许出现裂纹。当在检查过程中发现表面裂纹时，应逐渐扩大检查尺寸的比例，并可通过研磨消除。超过规定尺寸范围的表面裂纹应立即通过补焊进行处理，这也可以更有效和安全地减少表面裂纹的危险。

1.2焊接变形

避免焊接变形与电焊工多年的从业经验知识和相关专业知识息息相关。尤其是使用大型的压力容器焊接或采用瓣片式、组合式设计的大型压力容器时极可能易引起产生的焊接变形。焊工技术人员在实施焊接工作时候也应当要对焊接制造工艺要求和各种焊材要求有清晰的整体认识，在具体实际应用操作活动中认真判断材料会不会自然产生焊接变形情况及产生变形部位的压力大小，在实际焊接变形前提前必须采取相应合理安全的技术防焊接变形保护措施，以尽量抵消焊接产品出现的实质变形。

2压力容器焊接缺陷的一般处理方法

2.1错边和角变形

失准应力和倒角应力变形通常会导致弯曲几何应力的相对集中，从而导致各种附加弯曲应力。在大型压力容器零件的实际装配和制造过程中，经常会发生错位和角焊缝变形，这是很难避免的。一旦压力容器零件在焊接后出现错位和角焊缝变形的现象，也很难找到完全消除这种现象的方法。正确合理的技术处理和方法主要是能够严格执行压力容器零件的制造质量标准，并将这些焊接工艺缺陷严格限制在设计条件下可接受的合理范围内。

2.2气孔和夹渣

气孔缺陷和焊接夹渣缺陷等多都属焊缝深浅暗理性缺陷，缺陷严重的焊缝必须立即处理要尽快做消除缺陷的处理。防止电弧和电火花引起的焊接气孔缺陷的最正确方法是选择适当的增加焊接电流范围和相应的增加焊接速度范围；应注意随时认真地检查并清理焊接坡口边缘及其附着处的焊缝水分、油污杂质物和焊接表面锈迹物；注意严格选择并注意按照技术规范规定和时间要求保管、清理低温熔化焊条等焊接工艺材料；注意尽量不用高温熔化变质型的焊条药剂；特别注意当发现已检查发现的焊条药皮已有严重发黑变质、剥落和开裂迹象或者焊芯表面明显发黑锈蚀的情况时，应要特别采取措施严格防护并尽量控制好焊接使用总时间范围。埋弧焊在用时，应严格慎重地选用具有各种牌号合适型号规格焊条的焊条自动提高焊接过程的各工艺参数，特别注意是使用薄板焊条进行自动焊，焊接时的冷却速度也应该要考虑做到尽可能快的或减少稍慢的些。

2.3未焊透和未熔合

未焊透和未熔合通常发生在焊缝中金属与坡口材料之间的未焊接界面位置。正确、及时、合理的焊接工艺的主要解决方案通常是立即采取补焊措施进行技术处理。防止焊后焊缝未焊透或未熔合的最佳处理方法之一是及时、正确、合理地选择全焊坡口尺寸，合理控制可用焊接的电流范围和速度，控制焊接电流的变化速度，尽快清除坡口表面的金属氧化膜表面和表面的金属油污。封底焊和背面气刨的处理方法应正确、全面、彻底，电极的摆动角度应准确、合理、适当。同时，我们应定期检查并密切观察检查记录，并随时注意焊接坡口及其与两侧金属之间的焊缝的良好熔合。

3质量措施

3.1优化焊接材料

焊接材料的选择是直接影响整个压力容器整体焊接材料质量和性能的主要因素之一。焊接材料选择这一基本环节决定了产品在焊接操作过程中的整体焊接质量，以及如何选择焊接操作过程和方法，以及如何选用焊接材料操作技术和方法以及使用环境，如果没有符合安全标准要求的合格焊接材料的质量保证，将进一步影响压力容器的整体焊接工艺质量。在原材料选择和使用过程中，焊接材料供应商必须能够严格按照相应的国家标准选择材料，选择质量符合现行国家质量相关技术标准和规范的新产品，并选择具有合格质量保证证书的新材料。

3.2优化焊接工艺与工艺评定控制

焊接工艺评定作为指导产品焊接工艺、规范焊接工艺操作、高度规范焊接全过程管理的重要生产工艺文件，是控制生产焊接工艺全过程质量的最重要技术标准。焊接工艺评定也称为焊接质量工艺规范，其中包括许多参数，如焊接产品所用的一般材料、焊接试验操作和方法、母材设备的一般模型、焊接接头材料的常见形式、焊接技术操作规范的相关技术规范、以及现场焊接技术质量和验收方法的标准，几乎包括了现场焊接过程中的所有质量参数。

3.3优化焊接质量检验

焊接质量控制的过程技术控制是有效控制焊接产品整个焊接过程质量水平的最后一道防线。通过对焊接材料、工艺参数、操作程序和各种质量评估技术流程的焊接检查，对焊接成品材料的质量和性能进行检查和判断其质量和可靠性。焊接操作过程中的质量技术检验和鉴定过程包括三个主要阶段：焊前准备检查、焊接过程检查和焊后焊缝检查。焊件生产前后检查主要是检查和识别焊件生产前焊缝整体装配的质量特征、焊口和周围组织的缺陷材料特征、焊缝间隙等问题；焊接过程中材料的无损检测，应注意并在中间焊接的每个焊接过程中检查焊接材料的质量，焊缝的处理痕迹是否完整清晰和工整，在焊接技术操作执行过程中焊缝是否合格，要注意严格地遵照正在执行着的各项焊接的组织工艺规程标准要求、有关焊接操作安全规范和操作工艺规程，以及有关现场焊接质量的焊接工艺是否能够同时符合有关现场的图纸尺寸标准要求和焊接其他技术要求。

4结束语

压力容器焊接结构缺陷产生的原因可能有多种。因此，各种压力容器焊接结构缺陷的技术处理必须能够从分析自身实际生产情况出发，将理论专业知识与实际缺陷情况相结合，认真、系统地分析、判断和全面总结压力容器焊接缺陷的的主要原因和防治措施，保证整个压力容器制造和生产的焊缝质量满足技术规范要求，确保压力容器的安全高效运行。

参考文献
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　　[3]顾鹏展.压力容器焊接缺陷的产生和防治措施[J].科技信息，2017（36）.