提升壓力容器焊接質(zhì)量的對(duì)策探究

徐莉(遼河石油勘探局油田建設(shè)工程二公司金屬結(jié)構(gòu)分公司 遼寧省盤(pán)錦市124010)

一、焊接常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題

壓力容器的焊接質(zhì)量問(wèn)題通?？梢苑譃橥獠抠|(zhì)量問(wèn)題和內(nèi)部質(zhì)量問(wèn)題。

外部質(zhì)量問(wèn)題包括:余高尺寸不合要求、焊瘤、咬邊、弧坑、電弧燒傷、表面氣孔、表面裂紋、焊接變形和翹曲等。內(nèi)部質(zhì)量問(wèn)題包括：裂紋、未焊透、未熔合、夾渣和氣孔等。焊接缺陷中危害性最大的是裂紋，其次是未焊透、未熔合和夾渣、氣孔和組織缺陷等。

二、質(zhì)量問(wèn)題對(duì)策

在焊接的過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題，下面就針對(duì)各種質(zhì)量問(wèn)題，提出一些解決的辦法和看法。

1.焊接變形

對(duì)于錯(cuò)邊的出現(xiàn)，情況分為兩種：一種是焊接前組未能組對(duì)好造成焊接錯(cuò)邊，另一種則是由于焊接的過(guò)程中對(duì)于焊接變形的控制不到位導(dǎo)致焊接之后的錯(cuò)邊。

對(duì)于第一種情況不是焊接的原因造成，本文不做探討。對(duì)于第二種情況，則是本文要說(shuō)明的，在組隊(duì)完成后焊接的過(guò)程中由于母材和焊材的熱脹冷縮的會(huì)導(dǎo)致焊接熱影響區(qū)的變形，從而使得連接的部分產(chǎn)生錯(cuò)邊。這就需要在焊接之前，對(duì)焊縫進(jìn)行加固處理，將熱影響減少到最小。

2.焊瘤

焊接過(guò)程中金屬流溢到加熱不足的母材或焊縫上,凝固成金屬瘤，這種未能和母材或前道焊縫熔合在一起而堆積的金屬瘤叫焊瘤。這種缺陷使焊縫成型不美觀，立焊時(shí)有焊瘤的部位往往有灰渣和未焊透。

面對(duì)這種情況，要選擇合適的焊接電流，焊接速度，從而使得焊劑完全融化并能夠及時(shí)冷卻覆蓋。

4.咬邊

由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，或操作方法不正確，沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷這就是咬邊，咬邊將減少母材的有效截面積、在咬邊處可能引起應(yīng)力集中、特別是低合金高強(qiáng)鋼的焊接，咬邊的邊緣組織被淬硬，易引起裂紋。

面對(duì)咬邊可以通過(guò)編制合適的焊接規(guī)程解決，選擇合適焊接參數(shù)(焊接電壓、焊接的電流、坡口型式、焊縫位置、焊條直徑、焊接速度、焊接順序、焊縫高度、焊縫寬度，溫濕度等)，合格焊接人員，焊接時(shí)按正確工藝規(guī)程操作(電弧不能拉的太長(zhǎng)，焊條角度要適當(dāng)，運(yùn)條方法要正確)。

3.電弧坑

主要是熄弧停留時(shí)間過(guò)短，薄板焊接時(shí)電流過(guò)大，可以在焊條電弧焊收弧時(shí)焊條在熔池處稍作停留或環(huán)形運(yùn)條，待熔池金屬填滿后再引向一側(cè)熄弧即可。

4.氣孔

氣孔的缺陷分為表面氣孔和內(nèi)部氣孔兩類。

產(chǎn)生表面氣孔的原因有許多，包括：母材含C、S、Si量偏高、焊接部位不潔凈、焊接電流過(guò)大使焊條后半部藥皮變紅、低氫焊條未烘干。

對(duì)于母材大量含有C、S、Si等情況，需要更換母材或者采用其他種類低氫焊條。其次應(yīng)該對(duì)焊接部分要經(jīng)常清除油污，以免出現(xiàn)因此產(chǎn)生的氣孔。第三，應(yīng)該采用適宜的焊接規(guī)范，因?yàn)樵诤附舆^(guò)程中，電流過(guò)大會(huì)導(dǎo)致焊條變紅同時(shí)產(chǎn)生氣孔，在焊接過(guò)程中要保證焊條尾部不紅為宜。最后，因?yàn)楹笚l很容易受潮，這也會(huì)導(dǎo)致氣孔的產(chǎn)生，所以一般在使用前都要愛(ài)350攝氏度的溫度下烘焙1小時(shí)左右，以確保焊條干燥。

同時(shí)，對(duì)于在焊縫中出現(xiàn)氣孔，可能是因?yàn)殡娏鳌㈦娀?、運(yùn)棒速度、受潮等原因。上文已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了各個(gè)情況要注意的事項(xiàng)，只要對(duì)各種易出現(xiàn)氣孔的原因進(jìn)行很好的技術(shù)控制，就不會(huì)產(chǎn)生什么很大的影響。

5.焊接裂紋

焊接裂紋的出現(xiàn)是一種非常嚴(yán)重的生產(chǎn)缺陷，這可能是由于焊接過(guò)程中的焊接應(yīng)力或者其他因素共同作用下而產(chǎn)生的。針對(duì)這種情況，要研究它的產(chǎn)生原因，根據(jù)斷裂的不同部位、斷裂大小、長(zhǎng)寬等對(duì)進(jìn)行具體分析，按裂紋形成的條件，可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類。

對(duì)于焊接表面的裂紋需要對(duì)焊接的地方進(jìn)行打磨觀看其內(nèi)部是否有裂紋，如果內(nèi)部也有則需要對(duì)這一段的焊縫進(jìn)行重新焊接。預(yù)防裂紋就是編制合適的焊接規(guī)程，選擇合適焊接參數(shù)如焊接電壓、焊接的電流、坡口型式、焊條直徑、焊接速度、焊接順序、焊縫高度、焊縫寬度，溫濕度等。

6.未焊透

未焊透是指母材金屬未熔化，焊劑沒(méi)有進(jìn)入接頭根部從而造成焊劑未能完全填充的現(xiàn)象。針對(duì)這種現(xiàn)象，具體原因可能是焊接電流小、坡口和間隙尺寸不合理、鈍邊較大、磁吹邊作用、焊條偏心度較大或者焊條層間清理不到位等。

對(duì)于它的處理方法，現(xiàn)在普遍使用的是用較大的電流來(lái)焊接，除此以外，還能用交流電代替直流電來(lái)防止磁偏吹，合理設(shè)計(jì)破口度，并且要保持清潔。

7.未熔合

未熔合是指焊縫金屬與母材金屬，或焊縫金屬之間因?yàn)檫€未熔化結(jié)合在一起而形成的缺陷。在工業(yè)制造過(guò)程中，可能由于焊接熱輸入太低、電弧指向偏斜、坡口側(cè)壁有繡垢及污物或者層間清渣不徹底等而造成。

對(duì)于這種情況，一般對(duì)焊接電流進(jìn)行加大，對(duì)于相應(yīng)的焊接參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置，并注意相關(guān)清潔工作的落實(shí)。

8.夾渣

夾渣產(chǎn)生的原因：焊接過(guò)程中層間清渣不凈；焊接電流太??；焊接速度太快；焊接過(guò)程操作不當(dāng)；焊接材料與母材料化學(xué)成分匹配不當(dāng)；坡口設(shè)計(jì)加工不合適等。

預(yù)防措施：選擇脫渣性能好的焊條；認(rèn)真地清除層間熔渣；合理地選擇焊接參數(shù)；調(diào)整焊條角度和運(yùn)條方法。

結(jié)束語(yǔ)

壓力容器的焊接是壓力容器制造過(guò)程中的核心部分，一個(gè)壓力容器的好壞，使用的壽命，使用的能力很大程度上取決于焊接質(zhì)量的好壞，本文就常見(jiàn)的壓力容器質(zhì)量問(wèn)題做出了解答方法和預(yù)防措施。

[1]胡楊車(chē)平平尚英軍劉怡．壓力容器的焊接與管理[J]．城市建設(shè)理論研究，2012(03).

[2]王建勛蔡建剛王春華．壓力容器焊接質(zhì)量控制的研究與實(shí)踐[J]．電焊機(jī)，2012(7).

[3]張舉綱.壓力容器焊接質(zhì)量的優(yōu)化措施[J].硅谷，2013(15).