壓力容器制造中焊接質(zhì)量的控制

王慶　齊勇

[摘 要]在壓力容器的生產(chǎn)制造過程中，焊接工藝是核心部分，其直接關(guān)系到壓力容器的質(zhì)量，一旦壓力容器質(zhì)量存在問題會危及到人民群眾的生命安全和國家財產(chǎn)損失，因此只有對質(zhì)量監(jiān)督和控制焊接工藝技術(shù)，提高壓力容器質(zhì)量才是企業(yè)的生存的根本。

[關(guān)鍵詞]壓力容器 焊接 質(zhì)量 控制

中圖分類號：TD101 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）31-0013-01

前言

因為壓力容器的自身特性含有爆炸性，因此在制作的過程中對設(shè)計、原材料、熱處理、加工工藝、理化、無損檢測等各環(huán)節(jié)都要進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，必須保證生產(chǎn)出的壓力容器符合國家的要求，以防止發(fā)生危險造成重大事故。本文就制造壓力容器過程中，如何控制好焊接質(zhì)量進(jìn)行分析。

一、焊接材料質(zhì)量的管控

材質(zhì)是影響成品質(zhì)量的基礎(chǔ)，所謂材質(zhì)就是材料的質(zhì)量。管理控制焊接材料這一環(huán)節(jié)主要包括焊接材料的采購情況、材料質(zhì)量的驗收情況、材料在庫房中的保管情況、使用過程中材料是否發(fā)生質(zhì)變、材料的領(lǐng)取發(fā)放情況和回收情況等，每個環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行管控，在初期選擇焊接材料時，需要按照設(shè)計數(shù)據(jù)的要求進(jìn)行選擇，并且保證選購的材料質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采購時必須要求經(jīng)銷商出具材料質(zhì)量的相關(guān)證明書或生產(chǎn)企業(yè)合格證書，要求在焊接材料上進(jìn)行鋼印標(biāo)記、型號標(biāo)記。

例如我們在焊接低合金高強(qiáng)度的鋼壓力容器時，首先要根據(jù)設(shè)計要求選擇符合要求的鋼種，按照參數(shù)進(jìn)行選取使用，在生產(chǎn)大型球罐的16MnR時，首選要按照設(shè)計要求選取P、S含量較低、沖擊性能較高且晶粒細(xì)化的高韌性16MnR，使用前要對供貨商的生產(chǎn)日期、型號、材料質(zhì)量、合格證書進(jìn)行認(rèn)真復(fù)核，同時還要對材料的可靠性進(jìn)行實驗取證，所有的信息和實驗結(jié)果相符才可使用，否則不可進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)時還應(yīng)該對使用到的材料進(jìn)行質(zhì)量標(biāo)注、型號標(biāo)注、實驗結(jié)果標(biāo)注。焊接低合金高強(qiáng)度鋼時，應(yīng)該選擇堿性焊條，因為堿性焊條具有脫硫脫磷、沖擊韌性高、抗裂性強(qiáng)的優(yōu)點，為了避免出現(xiàn)熱裂紋，要選擇低氫堿性焊條；要避免出現(xiàn)冷裂紋要選擇低氫堿性焊條，并進(jìn)行烘干，放置于100～150度的溫度環(huán)境下，隨用隨取；在處理再熱裂紋時要進(jìn)行選擇再熱裂紋不敏感且強(qiáng)度低的堿性焊條。

二、焊接工藝過程的管控

對于焊接工藝過程的管控較為復(fù)雜，該過程對焊接工藝技術(shù)、焊接工人素質(zhì)的要求非常嚴(yán)格，這也是從事壓力容器焊接工作的基礎(chǔ)工作。

1.焊工的管控

焊工在進(jìn)行選用時，應(yīng)該按照《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》進(jìn)行考試選拔，要求焊工必須考取焊工技能合格證書或者國家技能認(rèn)可證書，再通過對焊工進(jìn)行實地培訓(xùn)后，按照技能成熟度分配焊接工作，焊工在收到工藝指導(dǎo)書或者焊接任務(wù)要求卡進(jìn)行焊接工作時，要認(rèn)真觀察檢查焊接點是否存在焊縫，嚴(yán)格按照焊接任務(wù)要求和焊接規(guī)范進(jìn)行焊接工作，在焊接完畢并檢查無問題后，要求焊接工將自己的員工編號以鋼印的方式打在焊接處的規(guī)定位置，做好焊接時間和檢測結(jié)果記錄，企業(yè)也需要同時對每一臺焊接完畢的產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)計記錄，做好焊工責(zé)任檔案，以此方式管理焊接工，從而達(dá)到控制好每臺壓力容器質(zhì)量的效果。

2.焊接工藝的評定

焊接工藝的含義是將焊接工藝評定和焊接選擇的能力參數(shù)在壓力容器產(chǎn)品上的技術(shù)應(yīng)用和指導(dǎo)，在焊接前必須進(jìn)行焊接工藝評定，通常焊接工藝評定環(huán)節(jié)設(shè)定6個管控重點，分別為：焊接工藝任務(wù)書的審批、焊接試件外觀檢查、檢測報告審閱、試樣制備檢查、標(biāo)準(zhǔn)性檢測報告、評定報告審批。通過焊接工藝評定程序，才可以進(jìn)行焊接后期工作。

按照實際生產(chǎn)規(guī)定，焊接工藝評定程序具體分為：編制焊接接頭清單、編制下達(dá)《焊接工藝評定指導(dǎo)書（任務(wù)書）》、焊制評定試件、試件檢驗、試樣制備及實驗、出具《焊接工藝評定報告》、資料匯總存檔。

3.焊接工藝規(guī)程的編制

通過焊接工藝的評定，在壓力容器焊接時可分為：通用焊接工藝規(guī)程和產(chǎn)品專用焊接工藝規(guī)程，通用焊接工藝規(guī)程是將在焊接中使用的材料、設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)、焊接時應(yīng)注意的方法、焊接需要用到的設(shè)備、焊接前需要準(zhǔn)備或者焊接后需要準(zhǔn)備的熱處理工藝等等全部編制成冊，這樣在施工時可以作為工程的焊接標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理，如果需要執(zhí)行工藝更改，要經(jīng)過焊接責(zé)任師進(jìn)行檢查，并報總設(shè)計負(fù)責(zé)人進(jìn)行復(fù)核批準(zhǔn)。產(chǎn)品專用焊接工藝規(guī)程與通用焊接工藝規(guī)程明顯不同，其直接由焊接責(zé)任師負(fù)責(zé)，是按照產(chǎn)品的圖樣和受壓元件主體的排版圖紙進(jìn)行焊接節(jié)點編制，直接進(jìn)行施工焊接。

4.焊接施工及檢查

在焊工具備條件和焊接前規(guī)程都準(zhǔn)備完善的情況下，就要開始進(jìn)行焊接施工前的準(zhǔn)備，焊接施工前要準(zhǔn)備包括：坡口的制備、焊條焊劑的烘干、焊絲的清洗、場地清理等準(zhǔn)備工作，在焊接施工前還應(yīng)該對焊接材料進(jìn)行檢查，如果材料存在問題應(yīng)該及時更換，如果不及時更換，一旦焊接完成就很難再進(jìn)行拆卸。

5.施工環(huán)境

焊接壓力容器時，要重視施工環(huán)境問題，當(dāng)在焊接施工中，溫度在-20℃攝氏度以下時，是不允許進(jìn)行焊接的，如果焊接會造成斷裂現(xiàn)象，-20℃～0℃進(jìn)行焊接時，要注意對距離焊接處3～6cm處進(jìn)行預(yù)熱，同時為防止焊接時出現(xiàn)焊接碎末，應(yīng)進(jìn)行氣體保護(hù)工作，一般在焊接時需要風(fēng)速2m/s～10m/s，相對濕度也應(yīng)該大于90%，在焊接后，要注意是否需要及時冷處理，如果焊接施工遇到雨雪天氣，且沒有對應(yīng)的防護(hù)設(shè)備和措施，應(yīng)該停止焊接工作。

6.焊接過程情況記錄反饋

在焊接過程中，焊接工人要嚴(yán)格按照編制規(guī)程、工藝卡的參數(shù)要求進(jìn)行施工，對于施工中出現(xiàn)的問題要及時進(jìn)行反饋，通過焊接責(zé)任工程師、設(shè)計工程師來處理，在焊接過程中要記錄焊接參數(shù)、過程、工藝，并在焊接指定處打上焊接工人代號鋼印。

7.焊接質(zhì)量檢查

焊接完畢后，焊工應(yīng)該對焊接處進(jìn)行認(rèn)真檢查，對外部焊接處要進(jìn)行打磨，然后進(jìn)行目視檢查，檢查表面是否存在裂紋、氣孔和未焊透等，對內(nèi)部要檢查焊接是否存在堵塞、雜物碎末，如果存在問題，應(yīng)該進(jìn)行及時補(bǔ)焊或清理，嚴(yán)禁焊工私自更改焊接流程，導(dǎo)致產(chǎn)品存在安全隱患。

三、焊接成品質(zhì)量的管控

焊接成品的質(zhì)量檢測很重要，一般在焊接過程中，焊工多是通過眼睛對焊接處進(jìn)行觀察，這種檢查方式不能夠有效的杜絕產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，因此，在焊接成品完成后，應(yīng)該通過儀器設(shè)備對壓力容器的所有焊接處進(jìn)行檢測，例如壓力表，通過對壓力容器注入氣體，通過10～20小時后觀察壓力表是否出現(xiàn)壓力減少現(xiàn)象。通過無損探傷方式檢測焊接的方法還有射線、超聲波、磁粉、液體滲透等，要把控好成品質(zhì)量不僅要對焊接處進(jìn)行檢測，還要對母材是否存在缺陷也進(jìn)行檢測，在使用檢測儀器設(shè)備時，也應(yīng)該注意儀器設(shè)備的質(zhì)量可靠性，如果檢測儀器存在質(zhì)量問題，那么很容易對成品的焊接或母材造成誤判，導(dǎo)致成品進(jìn)行返修。因此，在成品檢測時，要針對同類型的壓力容器采用不同的檢測手段，例如進(jìn)行氣壓測試、射線測試等，綜合檢測手段以確保成品的質(zhì)量。

四、結(jié)束語

綜上所述，壓力容器的質(zhì)量關(guān)系著人民的生命財產(chǎn)安全，因此在生產(chǎn)焊接過程中，要嚴(yán)格按照工藝流程進(jìn)行施焊，在材料上也要根據(jù)設(shè)計要求選取，對焊接處要標(biāo)記焊工代號，對于壓力容器成品應(yīng)進(jìn)行不同手段的檢測，以確保質(zhì)量安全。同時，隨著社會科技的進(jìn)步，在壓力容器焊接上，應(yīng)該不斷吸納更多新技術(shù)，逐步提高壓力容器制造質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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[4]王興衍、龔敬文，壓力容器制造的質(zhì)量控制.[J].甘肅科技縱橫，2009.2：55

作者簡介

1.王慶（1985.1—— ），性別：男，民族：漢，籍貫：遼寧省大連，學(xué)歷：?？?，職稱：助理工程師，研究方向：質(zhì)量。

2.齊勇（1986.6—— ），性別：男，民族：漢，籍貫：吉林白城，學(xué)歷：本科，職稱：中級工程師，研究方向：質(zhì)量。