新形勢(shì)下壓力容器制造焊接工藝分析

梁澤民

摘 要：壓力容器是一個(gè)受安全技術(shù)監(jiān)督部門嚴(yán)格檢驗(yàn)的壓力產(chǎn)品，壓力容器的質(zhì)量也就被十分的看重。在壓力容器的生產(chǎn)過(guò)程中，把焊接工藝技術(shù)看作重點(diǎn)對(duì)象，由于焊接的質(zhì)量代表這壓力容器產(chǎn)品整體的質(zhì)量，所以要使壓力容器產(chǎn)品焊接質(zhì)量符合實(shí)際需求。

關(guān)鍵詞：壓力容器；焊接工藝；技術(shù)分析

縱觀當(dāng)前壓力容器整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，焊機(jī)作為首要的對(duì)象，焊機(jī)質(zhì)量對(duì)壓力容器產(chǎn)品整體質(zhì)量影響極為之大。為使其符合焊接質(zhì)量的要求，需要在承壓部件焊接之前按照NT/T47014《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》實(shí)行焊接技術(shù)的檢驗(yàn)，符合焊接街頭的力學(xué)的功能、彎曲性質(zhì)和堆焊層的部分全可以達(dá)到規(guī)定的需求，達(dá)到提高焊接工藝實(shí)用性的意圖。這樣壓力容器產(chǎn)品制造便可得到鼎力支持。

一、壓力容器用低合金耐熱鋼及其焊接性分析

目前，熱耐鋼是一個(gè)具有用途非常廣泛的金屬材質(zhì)，是一個(gè)在化工、石油化工、火力發(fā)電等領(lǐng)域不容小覷的材料。耐熱鋼具有化學(xué)成分、組織和性能等相當(dāng)復(fù)雜的合金體系、加工和焊接這些金屬的過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，要求嚴(yán)格的關(guān)注和十分仔細(xì)的研究分析。經(jīng)過(guò)分析可以得出，壓力容器產(chǎn)品制造中的耐熱鋼和其焊接特點(diǎn)主要包括一下幾點(diǎn)：

（一）焊接接頭性能要符合一下幾點(diǎn)規(guī)定

1.接頭的等強(qiáng)性和等塑性，不但要擁有母材基本相等的室溫和高溫短時(shí)間強(qiáng)度。還要擁有與母材接近的高溫持久強(qiáng)度，并擁有與母材相似的塑性變形特點(diǎn)。

2.接頭的抗氫性和抗氧化性，接頭要擁有與母材相似的抗氫性和抗高溫氧化性。

3.接頭的組織穩(wěn)定性，焊接接頭在生產(chǎn)過(guò)程中，尤其是厚壁接頭要經(jīng)歷很長(zhǎng)時(shí)間的多次熱處理，在工作過(guò)程期間要處在一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的高溫、高壓環(huán)境下，若想保證接頭性能的穩(wěn)定，則街頭各點(diǎn)一定不要發(fā)生明顯的變化及經(jīng)過(guò)這次導(dǎo)致的軟化或脆斷。

4.接頭的抗脆斷性，若要使其符合具有相當(dāng)?shù)捻g性，就必須要讓其滿足具有抗拉性質(zhì)和屈服性質(zhì)，接頭的抗脆斷性要符合

規(guī)定。

5.接頭的物理均一性，接頭應(yīng)具有與母材基本一樣的物理

性質(zhì)。

（二）低合金耐熱鋼是一種具有一定量的合金元素物質(zhì)

它和低合金高強(qiáng)一樣擁有相同的焊接的特質(zhì)，而且又因?yàn)樗锩鎿碛幸欢ㄌ厥獾奈⒘恳蛩睾筒煌ぷ鳁l件的介質(zhì)，這便導(dǎo)致了其具有非常不同并且特殊的焊接特點(diǎn)。

1.淬硬性，鋼的淬硬性決定在它的含碳量，合金成分及其含量等這些方面。低合金耐熱鋼中的重點(diǎn)合金元素可以使鉻和鉬等大大的提高鋼的淬硬性。

2.再熱裂紋傾向，低合金耐熱鋼焊接接頭的再熱裂紋更加的注重于鋼中碳化物生成的元素的性能和其所產(chǎn)生的含量還有焊接后熱處理的溫度參數(shù)。

3.回火脆性（長(zhǎng)時(shí)脆變），如果鉻鉬鋼及其焊接接頭工作期間長(zhǎng)時(shí)間處在在370～565℃溫度這樣則會(huì)導(dǎo)致其發(fā)生慢慢脆變現(xiàn)象，這種則稱為回火脆性或長(zhǎng)時(shí)脆變。通過(guò)對(duì)焊接街頭性能以及對(duì)低合金耐熱鋼的具體分析可以為新形勢(shì)下壓力容器制造焊接工藝分析推進(jìn)一步。

二、壓力容器用耐熱鋼焊材選用分析

針對(duì)壓力容器產(chǎn)品的特殊性和焊接的完美性，焊接時(shí)關(guān)鍵要考慮好焊材，為提高焊接質(zhì)量，要根據(jù)，母材選取適當(dāng)?shù)暮覆?根據(jù)仙子壓力容器的焊接，選擇焊材要注意以下原則：

（一）和低合金高強(qiáng)鋼一樣，低合金耐熱鋼焊材選取的首要原則就是焊縫金屬和母材等一些強(qiáng)度原則。焊接時(shí)，焊縫填充金屬必須與母材有一樣的強(qiáng)度，二者強(qiáng)度相同，裂紋產(chǎn)生次數(shù)就少，焊縫融合度高，焊接要求得到滿足，質(zhì)量得到提高。因此，選取的焊接材料要使焊縫金屬和母材強(qiáng)度相同。

（二）要讓焊縫金屬和母材相同的使用性能，就要其所含金屬的鉻、鉬不低于母材標(biāo)準(zhǔn)的下限。針對(duì)壓力容器產(chǎn)品要有較強(qiáng)的承壓性能，所以壓力容器母材中有要一定標(biāo)準(zhǔn)量的鉻、鉬。考慮這種情況，焊材選取時(shí)，焊縫金屬的特性要和母材一樣，即金屬含量一致，焊接的現(xiàn)實(shí)需要要滿足。

（三）重點(diǎn)規(guī)定焊材中的氧、硅、磷、銻、錫、砷等微量元素的含量，保障焊縫金屬有小的回火脆性。焊材選取時(shí)，考慮焊材生產(chǎn)時(shí)的強(qiáng)度和熱量指標(biāo)，焊材中會(huì)加入一些微量元素。可是加入微量元素會(huì)增加回火脆性，所以要選取焊材中氧、硅、磷、銻、錫、砷等微量元素的含量小的產(chǎn)品，使減小焊縫金屬的回火脆性。

三、壓力容器用耐熱鋼焊接要點(diǎn)分析

根據(jù)現(xiàn)在壓力容器產(chǎn)品焊接過(guò)程，耐熱鋼焊接重點(diǎn)以一下幾個(gè)方面展現(xiàn)：

（一）預(yù)熱與層間溫度

焊接時(shí)，需要使焊接質(zhì)量滿足規(guī)定，要在進(jìn)行焊接前了解焊接溫度，針對(duì)溫度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的，要預(yù)熱來(lái)增加焊接溫度，并且焊接過(guò)程中溫度不少于預(yù)熱溫度，根據(jù)溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接成型的要求，降低發(fā)生焊縫裂紋的概率，增加焊縫的抗位性能和彎曲性能。

（二）焊后熱處理

焊接時(shí)，因?yàn)橐恍┨貏e材料自身特點(diǎn)，對(duì)其要在焊接過(guò)后采取熱處理措施，來(lái)增強(qiáng)焊縫強(qiáng)度和焊接質(zhì)量。由于有些需要熱處理的焊接工序，要熟悉焊接工藝后焊接然后在進(jìn)行熱處理，而且需要對(duì)其采取針對(duì)性處理，為實(shí)現(xiàn)焊縫質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，增加焊接質(zhì)量的目標(biāo)。

（三）后熱和中間熱處理

有些特別材料的壓力容器，焊接玩禁止立即熱處理，要隔開(kāi)一段時(shí)間在采取焊縫熱處理措施。比如Cr-Mo鋼容器的壁厚度大、剛性強(qiáng)、制造時(shí)間長(zhǎng)，焊接后短時(shí)間不可以采取熱處理。為了避免焊接到熱處理過(guò)程中出現(xiàn)裂紋，最簡(jiǎn)潔的措施是對(duì)接頭進(jìn)行熱處理。后熱處理溫度要根據(jù)鋼種以及璧的厚度定，大概在250-300℃之間。

四、結(jié)論

在壓力容器制造過(guò)程中，焊接是工序中的最主要部分，它的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量以及安全性能。我們必須要制定一套完整并且非常合理的焊接工藝，這樣我們便能夠?qū)楹附庸ば虻耐七M(jìn)提供重要的價(jià)值，這就需要我們從所有容器產(chǎn)品的焊接特性。選擇重要的焊接材料和焊接的每一個(gè)要點(diǎn)每一步進(jìn)行深深的理解和不斷的研究。希望能夠?yàn)樾滦蝿?shì)下壓力容器制造焊接工藝分析所采納。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊松.鍋爐壓力容器制造常用焊接設(shè)備及焊接材料概述（上）[J].機(jī)械工人（熱加工），2007（09）.

[2] 王巖.淺談壓力容器制造過(guò)程中的質(zhì)量控制[J]. 科技致富向?qū)В?014（08）.

[3] 王鵬.關(guān)于壓力容器制造中的問(wèn)題及措施探討[J].中國(guó)科技投資， 2012（26）.