壓力容器制造過(guò)程中變形問(wèn)題的控制對(duì)策探究

李 軍

江蘇中圣壓力容器裝備制造有限公司

壓力容器制造過(guò)程中變形問(wèn)題的控制對(duì)策探究

李 軍

江蘇中圣壓力容器裝備制造有限公司

壓力容器在工業(yè)制造和生產(chǎn)中有著巨大的價(jià)值，對(duì)于生產(chǎn)的持續(xù)和安全起著非常重要的作用，但是在實(shí)際利用中，一些壓力容器的形變問(wèn)題嚴(yán)重困擾了工業(yè)制造的持續(xù)進(jìn)行。所以為了強(qiáng)化壓力容器的形變問(wèn)題研究，積極的分析形變產(chǎn)生的原因，并對(duì)其進(jìn)行控制作用巨大。從目前的壓力容器制造來(lái)看，造成壓力容器發(fā)生變形的因素主要有兩方面，第一是加工工藝的不完善造成的容器變形，第二是操作手段的不規(guī)范造成的容器變形。無(wú)論是何種原因造成的變形，都會(huì)使得壓力容器的穩(wěn)定性和安全性下降，所以積極的探討壓力容器制造過(guò)程中的變形控制對(duì)策具有十分突出的意義。

壓力容器制造；變形問(wèn)題；對(duì)策

1 壓力容器焊接變形問(wèn)題及控制對(duì)策

1.1 壓力容器焊接變形的問(wèn)題

焊接問(wèn)題是壓力容器制作過(guò)程中產(chǎn)生變形的主要因素。從實(shí)踐分析來(lái)看，焊接造成的容器變形主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一是焊接流程的不確定造成了容器變形。在焊接實(shí)踐中，不同的金屬焊接需要按照不同的順序，這樣才能夠保證其焊接的準(zhǔn)確，但是目前的焊接，順序一致性較強(qiáng)，對(duì)金屬的區(qū)分不明顯。第二是焊接的范圍確定不夠細(xì)致，所以在焊接中時(shí)常會(huì)發(fā)生范圍擴(kuò)大或者縮小的現(xiàn)象，這種情況的出現(xiàn)都造成了容器的變形。第三是在焊接過(guò)程中，對(duì)于材料和溫度的掌控不到位。不同的焊接方式、焊接材料需要在不同的溫度下進(jìn)行，但是目前的焊接，對(duì)于方式、材料和溫度的系統(tǒng)掌握不足。

1.2 壓力容器焊接變形的控制對(duì)策

要解決壓力容器在制造過(guò)程中的變形問(wèn)題，完善工藝是一項(xiàng)非常重要的措施。從目前壓力容器的制造來(lái)看，焊接工作必不可少，而焊接造成的容器變形不在少數(shù)，所以要進(jìn)行容器變形問(wèn)題的解決，需要對(duì)焊接進(jìn)行進(jìn)一步的規(guī)范。從實(shí)踐效果進(jìn)行考慮，焊接的規(guī)范需要從三個(gè)方面進(jìn)行：第一是要明確焊接的步驟。在實(shí)際操作中，焊接工作需要有序的進(jìn)行，所以步驟必須要明確，如果發(fā)生步驟錯(cuò)誤，整個(gè)焊接的基礎(chǔ)環(huán)境會(huì)發(fā)生改變。第二是要對(duì)焊接的范圍進(jìn)行確定。焊接工作要達(dá)到全面，就必須將需要焊接的部位進(jìn)行全部確定，這樣，整個(gè)容器焊接的整體性才能夠?qū)崿F(xiàn)。第三是要做好焊接工作中的溫度和材料控制。不同的材料和溫度會(huì)產(chǎn)生不同的焊接效果，所以要在深入探討容器結(jié)構(gòu)和性能的基礎(chǔ)上選擇具有匹配性的材料和最適宜的溫度，從而保證焊接的效果。通過(guò)焊接工藝的完善，在焊接中出現(xiàn)的變形問(wèn)題可以得到很好的控制。

2 壓力容器內(nèi)應(yīng)力的變形問(wèn)題及控制對(duì)策

2.1 壓力容器內(nèi)應(yīng)力變形的問(wèn)題

壓力容器的生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)十分復(fù)雜的，包含許多操作流程，比如安裝容器、熱處理等。壓力容器在組裝時(shí)會(huì)被自身質(zhì)量所影響，還會(huì)受到起重機(jī)械的吊裝力的影響，多種作用力共同作用容易導(dǎo)致壓力容器制造完成之后存在一定的內(nèi)應(yīng)力，而內(nèi)應(yīng)力會(huì)在壓力容器的實(shí)際運(yùn)用中隨環(huán)境變化產(chǎn)生裂紋或者發(fā)生容器變形，因此必須采取相應(yīng)措施提前預(yù)防并及時(shí)解決壓力容器的內(nèi)應(yīng)力變形問(wèn)題。

2.2 壓力容器內(nèi)應(yīng)力變形的控制對(duì)策

控制壓力容器出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力變形的主要手段是對(duì)壓力容器本體進(jìn)行熱處理加工。第一，可以利用熱處理來(lái)消除容器內(nèi)應(yīng)力來(lái)避免壓力容器變形。在熱處理的過(guò)程中，熱處理能夠消除冷作硬化，便于切削加工。具體方法可以將正火的部件進(jìn)行加熱，并且按照每mm厚度1.5～2.5min保溫時(shí)間出爐，進(jìn)行空冷和風(fēng)冷等。第二，針對(duì)奧氏體不銹鋼可以進(jìn)行固溶處理的方法，將部件進(jìn)行加熱，使其達(dá)到1000～1150℃，將碳化物溶進(jìn)奧氏體中，完成后要馬上將部件進(jìn)行冷卻，冷卻要先進(jìn)行2～3min的保溫，再進(jìn)行快速冷卻，而后要進(jìn)行水冷和空冷。第三，焊接后進(jìn)行熱處理，要達(dá)到消除應(yīng)力的目的，必須在焊接工作之后進(jìn)行熱處理，以保證壓力容器不會(huì)產(chǎn)生變形，所以需要消除焊接和冷作硬化的應(yīng)力作用，防止產(chǎn)生焊接裂紋，解決方式可用先采用爐內(nèi)整體消除應(yīng)力方法，或者分段處理方法，即將其一端放置于爐內(nèi)采取保溫手段防止溫度梯度的變化產(chǎn)生應(yīng)力的影響。第四，完善焊后熱處理工藝，要在爐溫在400℃以下才可以進(jìn)行裝爐，保證其升溫速率、保溫時(shí)間按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行。

3 壓力容器成型誤差的變形問(wèn)題及控制對(duì)策

3.1 壓力容器成型誤差的變形問(wèn)題

在制造壓力容器時(shí)，如果沒(méi)有嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)操作規(guī)范，即使部件依然生產(chǎn)出來(lái)，但是加工成型后，一些操作問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致成型誤差出現(xiàn)。如加工誤差、操作不規(guī)范、模具尺寸偏差導(dǎo)致部件的成型誤差等。成型誤差會(huì)有一系列嚴(yán)重的后果，零件尺寸不合格根本無(wú)法正常使用，整體裝配時(shí)變形也是必然的。比如在加熱成型的高溫情況下出現(xiàn)了封頭脫模，就會(huì)使封頭嚴(yán)重收縮變形，其幾何尺寸嚴(yán)重不達(dá)標(biāo)。同時(shí)，如果設(shè)計(jì)在模具時(shí)工程師們考慮不周，也容易出現(xiàn)壓力容器的部件成型變形問(wèn)題。

3.2 壓力容器成型的問(wèn)題控制對(duì)策

控制成型誤差，做好工藝標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行是解決壓力容器變形問(wèn)題的主要對(duì)策。做好成型誤差控制的工作主要從三個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)進(jìn)行：第一是在成型前要做好設(shè)計(jì)和成型步驟以及工藝的比對(duì)，保證容器成型所采取的工藝流程和步驟與設(shè)計(jì)相一致，這樣，就可以有效的減少成型誤差的出現(xiàn)。第二是在成型的過(guò)程中，要實(shí)時(shí)的對(duì)容器結(jié)構(gòu)與工藝執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，保證整個(gè)成型的過(guò)程和細(xì)節(jié)與設(shè)計(jì)相吻合，在成型的過(guò)程中做好設(shè)計(jì)比對(duì)能夠有效的減少細(xì)節(jié)誤差。第三是在成型初具規(guī)模的時(shí)候進(jìn)行成品規(guī)格和結(jié)構(gòu)的比對(duì)，然后做出積極的調(diào)整和補(bǔ)救，這樣可以保證成型與設(shè)計(jì)具有完全一致性。簡(jiǎn)言之就是通過(guò)成型的步驟細(xì)節(jié)控制，減少成型誤差的產(chǎn)生，從而解決在制造容器的過(guò)程中發(fā)生變形問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在壓力容器制造的過(guò)程中需要考慮的問(wèn)題還是比較多的，尤其是制定解決問(wèn)題方案的時(shí)候，要綜合各種情況考慮，保證壓力容器的質(zhì)量，充分控制壓力容器變形問(wèn)題。可能引發(fā)問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)還是比較多的，因此要將生產(chǎn)工藝的每個(gè)環(huán)節(jié)重點(diǎn)充分強(qiáng)調(diào)，保證生產(chǎn)過(guò)程是一種在控制內(nèi)的過(guò)程，嚴(yán)格預(yù)防，提高壓力容器的制造質(zhì)量就能夠保證使用過(guò)程的安全性大大提高。

[1] 李永欣.壓力容器制造過(guò)程中常見(jiàn)的變形問(wèn)題及控制對(duì)策[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016，(05)：122-123.

[2] 劉立鑫.淺析如何控制壓力容器制造過(guò)程中的變形問(wèn)題[J].黑龍江科技信息，2015，(16)：57.