壓力容器焊接工藝研究

孟祥宇

（固耐重工（蘇州）有限公司 江蘇太倉 215400）

摘 要：工業(yè)制造中對于壓力容器的應(yīng)用較為廣泛，從產(chǎn)品制作的角度觀察，壓力容器作為一種存在特殊液體或氣體的容器，在設(shè)計、材料、加工工藝等方面有較高標準。下面結(jié)合工作經(jīng)驗選取壓力容器焊接工藝作為主題，展開與其相關(guān)問題的探討。

關(guān)鍵詞：壓力容器；焊接；工藝；分析

壓力容器焊接技術(shù)因其壓力容器功能、作用而有所不同。比如，具體焊接實踐中要求在焊接材料、低壓、高壓、超高壓之間做出匹配性選擇；同時，也要求對于焊接流程、焊接方法、焊接管理層面做出全程規(guī)劃，以此使生產(chǎn)加工中的焊接能夠保證在按部就班的前提之下全面開展，以下進行具體說明。

一、壓力容器焊接及其工藝流程

壓力容器生產(chǎn)中的焊接包括焊接加工工藝規(guī)則中的范圍設(shè)定、焊工持證上崗等基本前提。從其流程分析，包括焊前準備、焊接施工、質(zhì)量評定。從當前應(yīng)用的方法觀察，有手工電弧焊、埋弧焊、二氧化氣體保護焊、碳弧氣刨等，但在實踐中往往因同一產(chǎn)品的不同位置要求實施綜合化的多種方法并焊方式。具體而言先要準備好焊接設(shè)備，包括不同種類的焊具、焊接材料，以及電流表、電壓表方面的檢查；并在焊接前復(fù)審或核對焊接規(guī)則、產(chǎn)品圖樣、設(shè)計要求、焊接技藝。完成準備后，在質(zhì)量監(jiān)督人員管理之下，開展焊接施工，通常要求由兩人共同完成，即所謂的大工與小工，這樣易于提高焊接效率，并減少一個人實踐中易于發(fā)生的疏忽，也能起到焊接施工實踐中的直接監(jiān)督或提醒作用。同時根據(jù)焊接部位的變化，監(jiān)督人員需要按照焊接工藝評定表中的各項指標實施現(xiàn)場核對，確保焊接質(zhì)量的有效，并對每一具焊接步驟實施具體指導(dǎo)，確保整個過程的材料管理、設(shè)備使用、質(zhì)量控制有序、有效。

二、常見問題

根據(jù)壓力容器焊接工作經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，在大型壓力容器中應(yīng)用埋弧焊較多，其中的不足之處主要體現(xiàn)在焊縫方面，如尺寸、規(guī)格不符合工藝標準要求，再如，出現(xiàn)焊瘤、焊接飛濺、裂紋、咬邊，以及內(nèi)部缺陷方面的夾雜、焊接未透、氣孔等；其中的原因主要來自于焊接工作者的技術(shù)不嫻熟，其中的手法存在偏差；焊接材料錯位、電流過大等。而在中壓壓力方面的容器焊接常見問題也集中于焊縫方面，其表現(xiàn)基本與高壓、低壓相同，因而可以歸納出壓力容器焊接中的常見問題基本上以焊縫為主，其中的不足相對較多，既要從工藝角度進行革新，也需要在具體實踐方面進行對應(yīng)的解決。

三、解決對策

1、焊接前的材料選擇

進行焊接工作時首先要把好材料選擇的關(guān)口。第一，明確材料是否具有合格的質(zhì)量證明書，是否符合國家對于此種材料制定的相關(guān)標準要求。第二，根據(jù)壓力容器本身的力學(xué)性能設(shè)計要求，選擇適合本壓力容器設(shè)計的焊接材料。選擇符合國家標準和具有相關(guān)質(zhì)量證明書的材料。并仔細核查相關(guān)信息，確保材料的真實性和可靠性。

2、質(zhì)量控制檢測

在檢測鋼制壓力容器產(chǎn)品的焊接接頭性能如何時，要嚴格按照相關(guān)的檢驗規(guī)定認真執(zhí)行，其中涉及到焊接試板的尺寸、數(shù)量等。至于試樣截取、試驗項目、合格標準和復(fù)驗要求，同樣也要嚴格按照相關(guān)的技術(shù)操作規(guī)程認真執(zhí)行。在檢測有色金屬制的壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量如何時，則可依據(jù)壓力容器的設(shè)計圖樣及相關(guān)要求認真執(zhí)行。關(guān)于拉伸試樣的抗拉強度具體標準要求主要有兩條：一是不得小于母材材料的最低值；二是如果焊接接頭的母材材料強度等級不同，拉伸試樣的強度必須大于或等于強度等級低的那個。

3、針對性的解決措施

面對壓力容器焊接中出現(xiàn)的問題可以通過工藝優(yōu)化或者新工藝來解決。比如，對于錯邊問題、角發(fā)生變形問題，則應(yīng)該根據(jù)其材料進行分析，對其厚度進行技術(shù)控制，以便能夠確保焊接中的錯邊比例發(fā)生變化，適用于焊接效果的實現(xiàn)。再如，對于變形的問題則需要直接進行材料修整、重做；如果屬于氣孔、夾渣、焊瘤、裂紋等問題，則需要在焊接過程中通過清理、打磨、焊接速度、電流調(diào)整等提高焊接效果，減少此類問題的發(fā)生，對于坡口的油污也可以利用焊接電流的調(diào)控來解決。在焊縫的焊接方面可以通過定位焊、塞焊、槽焊加以解決，至于接頭焊接方面則宜對焊縫余高做進一步的計算，通過焊接應(yīng)用的消除提高其焊接塑性。同時應(yīng)該增加對于相關(guān)細微之處的關(guān)注，以及技巧性掌控。比如，在焊接材料方面，針對低合金耐熱材料，可以選擇一致性焊接材料；再如，對于微量元素則應(yīng)該通過回火、含碳量等檢測與處理，降低焊接中可能發(fā)生的裂痕問題等。

4、匹配性的實踐措施

表面觀察僅僅屬于操作技術(shù)方面的問題，但在實質(zhì)上需要對其相關(guān)的操作主體，即焊接者進行重點培訓(xùn)。比如，可以借助當前企業(yè)的人力資源管理部門，設(shè)置具體的壓力容器焊接工藝培訓(xùn)程序，使其能夠在理論知識、操作技能方面獲得統(tǒng)一認知；再如，通過培訓(xùn)使其中的焊接操作與評定獲得一致性，令監(jiān)督者與焊接者之間形成一個互相印證的關(guān)系，確保焊接中對于全面要點技術(shù)與操作工序的執(zhí)行。建議在現(xiàn)階段的壓力容器生產(chǎn)企業(yè)中，應(yīng)該根據(jù)其各自的現(xiàn)狀，從問題出發(fā)，制定解決對應(yīng)問題的具體方法，并在其依據(jù)基礎(chǔ)上建立一個全面的焊接工藝問題處理制度與預(yù)防機制。同時應(yīng)該加強焊接中的分工研究，通過分工思維，確保在壓力容器焊接工藝中實現(xiàn)崗位化指標配置，使其可以針對某個位置的焊接在到精益求精，并利用“螺絲釘”的基本原理，讓各焊接者完成崗位職能，優(yōu)化焊接流程與工藝，提升生產(chǎn)效率。

結(jié)束語

壓力容器焊接工藝不僅包括容器設(shè)計、材料選擇、壓力標準設(shè)定，還有諸多評定工序，因而，在實踐中需要明確“對應(yīng)”特征，并借助不同的生產(chǎn)要求與設(shè)計，編制指標化的焊接工藝評定表，包括設(shè)計圖樣、制造工藝、焊接技術(shù)、人員培訓(xùn)、技術(shù)指導(dǎo)、現(xiàn)場監(jiān)督、焊后檢查等，從而形成一個由焊接工藝設(shè)計到焊接質(zhì)量驗收的全程制作質(zhì)量控制體系，為壓力容器焊接工藝技術(shù)的實踐應(yīng)用提供重要保障，并在這種嚴格管理之下，提升壓力容器產(chǎn)品的質(zhì)量品質(zhì)。

參考文獻：

[1]寇繼超.探究壓力容器焊接新技術(shù)及其應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（10）.

[2]謝建橋.壓力容器焊接自動化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國化工貿(mào)易，2015（14）.

[3] 劉彩梅.壓力容器焊接質(zhì)量控制[J].化學(xué)工程與裝備.2010（08）：77-80.

[4] 陳寧南.壓力容器設(shè)計中對焊接技術(shù)條件的考慮[J].石油化工設(shè)備技術(shù).2012（01）：54-58.

[5] 邱葭菲.壓力容器焊接質(zhì)量控制[J].電焊機.2011（05）：101-105.

[6] 林濱，陳一凡.淺析壓力容器制造的質(zhì)量管理[J].價值工程，2014，30endprint