壓力容器焊接中常見(jiàn)缺陷產(chǎn)生成因及防止措施

喻美軍 唐 強(qiáng) 張思偉 王 濤

（1.中石化中原油建工程有限公司，河南 濮陽(yáng)457001；2.中石化中原建設(shè)工程有限公司，河南 濮陽(yáng)457001）

0 引言

滲漏、泄漏，以至引發(fā)壓力容器爆炸事件是壓力容器焊接缺陷的結(jié)果，導(dǎo)致人民安全與龐大的財(cái)產(chǎn)虧損。根據(jù)對(duì)壓力容器事件考察說(shuō)明,壓力容器事件的40%是從焊縫缺陷處開(kāi)頭的。焊縫的查驗(yàn)在對(duì)壓力容器實(shí)行查驗(yàn)的原委中特別主要。所以,要早點(diǎn)察覺(jué)缺陷,把焊接缺陷控制在相應(yīng)的領(lǐng)域內(nèi),來(lái)保證壓力容器運(yùn)營(yíng)安全。

1 壓力容器內(nèi)外表面宏觀及幾何缺陷

1.1 錯(cuò)邊與角變形

在焊接時(shí)互相相接的焊接工件沒(méi)有全部連接在一起,而是錯(cuò)開(kāi)了一定的地方的就是錯(cuò)邊,在組裝時(shí)段是通常發(fā)生錯(cuò)邊這種質(zhì)量缺陷的時(shí)間段,也許是由于設(shè)計(jì)問(wèn)題或者是焊接工的技術(shù)問(wèn)題因素。屬于幾何缺陷的有錯(cuò)邊與角變形，經(jīng)常會(huì)引發(fā)應(yīng)力集中的是壓力容器的錯(cuò)邊和角變形，危急時(shí)會(huì)導(dǎo)致壓力容器的運(yùn)用安全。

1.2 咬邊

一般稱(chēng)之為咬邊的是焊接時(shí)所根據(jù)的焊接參數(shù)有問(wèn)題時(shí)或許焊接技術(shù)辦法運(yùn)用不妥時(shí)，會(huì)讓母材上沿著焊趾的目標(biāo)顯露必然的溝槽或者凹下。同步，若是埋弧焊的焊接速率太快或者焊機(jī)軌道不屈，也會(huì)導(dǎo)致焊件被溶解從而消除相當(dāng)?shù)纳疃?，而還會(huì)導(dǎo)致焊縫咬邊的是當(dāng)填充金屬不能實(shí)時(shí)填滿時(shí)。用規(guī)范抗拉強(qiáng)度下限值大于540MPa的鋼材和Cr—Mo低合金鋼材以及不銹鋼材創(chuàng)造的容器和焊接接頭系數(shù)取為1的容器，咬邊是它焊縫表面不能有的。0.5mm是別的容器焊縫表面的咬邊深度不能大于的，100mm是咬邊接連長(zhǎng)度不能大于的，該焊縫長(zhǎng)度的10%是焊縫兩邊咬邊的總共長(zhǎng)度不能超過(guò)的。

2 壓力容器焊接的經(jīng)常見(jiàn)的缺陷

2.1 夾渣與氣孔

焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣；坡口角度或焊接電流太小,或焊接速度過(guò)快，這是發(fā)生夾渣的因素。電流太小焊接速率太快、不合適的運(yùn)條、運(yùn)用堿性焊條時(shí)，因?yàn)殡娀√L(zhǎng)或者極性不準(zhǔn)確也會(huì)導(dǎo)致夾渣等等這些都是產(chǎn)生夾渣這種質(zhì)量缺陷的因素。防備發(fā)生夾渣的辦法是:準(zhǔn)確選擇坡口分寸,仔細(xì)處理坡口邊緣,采用適宜的焊接電流與焊接速率,運(yùn)條搖動(dòng)要合適。焊接氣孔就是如果在焊接時(shí)有氣泡滯留在熔池中，而且這些氣泡在凍結(jié)的原委中也沒(méi)有全部冒出，就或許會(huì)在這地方造成必然的空穴。如果母材或者填充金屬表面發(fā)生銹蝕、表面背油污、水等污染的話就會(huì)發(fā)生氣孔，這是發(fā)生氣孔的重要因素。提防焊接氣孔的措施重要有：采取準(zhǔn)確的焊接電流和合理的焊接速率；確保坡口邊緣的干涸、整潔；嚴(yán)厲依照規(guī)矩保存與烘干焊接素料；不運(yùn)用腐敗的焊條；若是在施焊以前察覺(jué)焊條藥皮腐敗、脫落和焊芯銹蝕等時(shí)，要留意嚴(yán)歷制止運(yùn)用。

2.2 裂紋

焊接缺陷中損害性極大的一種就是裂紋，它將明顯減去承受面積，重要的是裂紋端部造成鋒利缺口，應(yīng)力高度集合，很輕易拓展造成毀壞。熱裂紋是指焊縫金屬?gòu)囊簯B(tài)到固態(tài)的結(jié)晶原委中發(fā)生的裂紋，它的特點(diǎn)是焊接后馬上可以見(jiàn)到,在焊縫中心是產(chǎn)生的多發(fā)地,沿焊縫長(zhǎng)度目標(biāo)散布。熱裂紋是因?yàn)楹缚p凍結(jié)緊縮而得到拉應(yīng)力，最后開(kāi)裂造成裂紋；近縫區(qū)金屬在高溫?zé)彷喕赜绊懴率窃贌崃鸭y，強(qiáng)化相碳化物堆積在晶內(nèi)的位錯(cuò)區(qū)上，使晶內(nèi)強(qiáng)化水準(zhǔn)很大高于晶界強(qiáng)化，重要由晶界金屬來(lái)?yè)?dān)當(dāng)?shù)氖且驗(yàn)閼?yīng)力松弛而帶給的塑形變形，所有晶界區(qū)金屬會(huì)發(fā)生移動(dòng)。阻止熱裂紋的辦法是：一要嚴(yán)歷掌控焊接工藝參數(shù)，放慢冷卻速率，適宜提升焊縫外形系數(shù),小電流多層多道焊要盡可能使用，以防止焊縫中心發(fā)生裂紋；二是仔細(xì)實(shí)行焊接工藝原則，采用有理的焊接參數(shù)，以減少焊接應(yīng)力。

2.3 未焊透、未熔合

造成未焊透的因素是焊接時(shí)，接頭根部沒(méi)有全部熔透的局面；造成未熔合的因素是在焊件和焊縫金屬或者焊縫層間有部分沒(méi)熔透的情景。比較危急的缺陷就是未焊透或者未熔合,因?yàn)槲春竿富蛘呶慈酆?間斷或突變是焊縫會(huì)發(fā)生的,很大程度上貶低了焊縫的強(qiáng)度,以致引發(fā)裂紋。焊件坡口表面氧化膜、油穢等沒(méi)有消除潔凈,或在焊接時(shí)這地方涌入熔渣阻止了金屬中間的熔合或運(yùn)條方法欠妥,電弧斜在坡口一面等因素,都會(huì)導(dǎo)致邊緣不熔合。準(zhǔn)確采取坡口尺寸是避免未焊透或未熔合的辦法,采取焊接電流與速率要正當(dāng),坡口表面氧化與油穢要清掃潔凈；要透徹清根封底焊,要得當(dāng)搖擺運(yùn)條,緊密留意坡口兩邊的熔合狀況。

3 壓力容器焊接常見(jiàn)缺陷的控制措施

3.1 錯(cuò)邊于角變形

錯(cuò)邊與角變形一般會(huì)發(fā)生幾何應(yīng)力集合，發(fā)生貼附彎曲應(yīng)力。在大型壓力容器的拼裝中一般很難防止的就是錯(cuò)邊與角變形，一朝壓力容器現(xiàn)出了錯(cuò)邊與角變形表象，想要全部解除也是非常窮困的。準(zhǔn)確的解決措施是要嚴(yán)歷實(shí)行壓力容器生產(chǎn)準(zhǔn)則，把焊接缺陷規(guī)定在要求準(zhǔn)許的領(lǐng)域之內(nèi)?？隙ㄗ柚箯?qiáng)大的力量組對(duì)，焊接時(shí)要采納相關(guān)的防變形辦法。

3.2 氣孔與夾渣

一定要嚴(yán)歷清除解決氣孔與夾渣的焊接缺陷。防止發(fā)生焊接氣孔的措施是：篩選適宜的焊接電流于焊接速率；仔細(xì)處理坡口邊緣的水份、油污與銹跡；嚴(yán)厲依照規(guī)則保存、處理與焙烘焊接素料；腐敗焊條不能用；如果焊接原委中發(fā)掘焊條藥皮腐敗，則脫落焊芯銹蝕時(shí)，保證掌控在運(yùn)用領(lǐng)域之內(nèi)。埋弧焊時(shí)，要采用適宜的焊接工藝參數(shù)，尤其是薄板主動(dòng)焊，焊接速率或許要減去些。制止焊接夾渣的措施重要包含：對(duì)坡口分寸實(shí)行適宜的篩選，仔細(xì)整理坡口的邊緣個(gè)別，并采取適宜的焊接電流與焊接的速率。

3.3 未焊透與未熔合

在手工焊與自動(dòng)焊的接壤面處經(jīng)常會(huì)呈現(xiàn)未焊透，重要是要明確它準(zhǔn)許缺陷分寸，若是缺陷分寸準(zhǔn)許能夠不返修。在焊縫的金屬與坡口的交界面上經(jīng)常會(huì)呈現(xiàn)未熔合，采納適宜的措施實(shí)行補(bǔ)焊解決，篩選適宜的坡口與合適焊接的電流，固定焊接速率，對(duì)坡口表面的氧化皮與油污實(shí)行完全整潔，封底焊清根要完全、運(yùn)條搖動(dòng)要合適，另外還要緊密留意焊接坡口兩側(cè)的熔合狀況。

3.4 裂紋

壓力容器損害性比較大的缺陷之一就是裂紋。因?yàn)楹附恿鸭y的形成繁雜，形態(tài)萬(wàn)千，很容易擴(kuò)大，不能料想的原因有很多，所以一定要高度看重焊接裂紋的解決。制止發(fā)生裂紋的重要辦法是：嚴(yán)歷掌控焊接工藝參數(shù)、放慢冷卻速率、合適提升焊縫外形系數(shù)、盡能夠使用小電流多層多道焊，以防止焊縫中心發(fā)生裂紋；需要時(shí)可提升母材的預(yù)先加熱到指定的溫度，適宜加強(qiáng)焊接時(shí)的線能量，可減去結(jié)晶裂紋的發(fā)生；依據(jù)焊件質(zhì)料、焊接工藝評(píng)比結(jié)局合適調(diào)動(dòng)焊接次序、仔細(xì)實(shí)行焊接工藝，也能減掉裂紋的發(fā)生。導(dǎo)致壓力容器焊接缺陷的因素比較多，所以對(duì)壓力容器焊接缺陷的解決要從實(shí)質(zhì)狀況出發(fā)，表面通聯(lián)實(shí)質(zhì)，仔細(xì)解析與概括壓力容器事件產(chǎn)生的因素與法則，這樣來(lái)保證壓力容器的安全運(yùn)營(yíng)。

4 結(jié)語(yǔ)

跟著焊接技術(shù)的快速進(jìn)展，當(dāng)代壓力容器已進(jìn)展成規(guī)范的全焊構(gòu)造。導(dǎo)致壓力容器焊接缺陷的因素有很多，所以我們?cè)趯?shí)質(zhì)出產(chǎn)原委中要嚴(yán)厲依照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與尺度實(shí)行，在檢驗(yàn)原委中，質(zhì)量評(píng)級(jí)一定要按照壓力容器焊接工藝有關(guān)規(guī)范來(lái)實(shí)行，選取一種或幾種辦法盡能夠地發(fā)覺(jué)缺陷，并實(shí)時(shí)修理，來(lái)保證壓力容器的安全運(yùn)營(yíng)。

［1］王紹霞,徐國(guó)軍,張海濤.淺談壓力容器焊接質(zhì)量控制措施[J].中小企業(yè)管理與科技,2011(02):288.

［2］王學(xué)鋼.常見(jiàn)焊接缺陷的成因和預(yù)防措施[J].黑龍江科技信息,2009(32).