壓力容器制造過程中變形問題的控制對策分析

汪國林

摘要：壓力容器在工業(yè)制造和生產(chǎn)中有著巨大的價值，對于生產(chǎn)的持續(xù)和安全起著非常重要的作用，但是在實際利用中，一些壓力容器的形變問題嚴(yán)重困擾了工業(yè)制造的持續(xù)進(jìn)行。所以為了強化壓力容器的形變問題研究，積極的分析形變產(chǎn)生的原因，并對其進(jìn)行控制作用巨大。無論是何種原因造成的變形，都會使得壓力容器的穩(wěn)定性和安全性下降，所以積極的探討壓力容器制造過程中的變形控制對策具有十分突出的意義。

關(guān)鍵詞：壓力容器；制造過程；變形問題；控制對策

1壓力容器焊接變形與控制對策

金屬焊接的環(huán)境通常溫度較高，母材在高溫環(huán)境中很容易產(chǎn)生形變現(xiàn)象，從而導(dǎo)致壓力容器產(chǎn)生變形問題，影響到壓力容器的正常使用。在高溫環(huán)境下，母材的物理與化學(xué)性能都產(chǎn)生了極大的改變，比如受力性能與耐腐蝕性，這些變化會直接導(dǎo)致壓力容器的性能產(chǎn)生變化，達(dá)不到設(shè)計要求與標(biāo)準(zhǔn)，焊接工藝與環(huán)境會直接影響制造出的壓力容器的質(zhì)量與安全性能，是生產(chǎn)壓力容器的成本控制關(guān)鍵，決定著壓力容器的生產(chǎn)效率。

為了控制壓力容器焊接變形，我們需要慎重選擇其焊接工藝，根據(jù)壓力容器的焊接順序與技術(shù)參數(shù)選擇合適的焊接工藝與方法，嚴(yán)格按照焊接要求的環(huán)境對母材進(jìn)行相關(guān)的處理?；趬毫θ萜鞯闹圃爝^程中仍可能出現(xiàn)不可控的焊接變形問題，必須提前對不同焊接情況進(jìn)行變形分析，預(yù)先制定不同類型的控制措施。如果壓力容器體積較大，必須首先對壓力容器進(jìn)行焊接組裝，保證整體與各部分受力均勻，遵循對稱焊接的規(guī)則，按照合理的順序進(jìn)行焊接操作。如果壓力容器的焊接是多組情況，必須在焊接過程中根據(jù)母材的不同預(yù)留合適的收縮量，防止焊接完畢的組件出現(xiàn)收縮問題，從而導(dǎo)致主體發(fā)生變形。例如，在焊接后膜式壁出現(xiàn)變形，扭曲現(xiàn)象，為后序拼接帶來困難。因此，需要需要采取校正工藝，一般有機械模具壓制、外“八”字焊接矯正方法和火焰校正等方法，通過多次的實踐總結(jié)，采用這三種方式進(jìn)行組合矯正較好，其特點是結(jié)合機械矯正、外“八”字焊接和火焰矯正三種方法的優(yōu)點，針對不同情況單獨使用不同方法或者同時使用兩種方法，從而達(dá)到矯正的目的。也節(jié)省材料、工費等費用，其效果也較好。

2壓力容器的火焰切割變形及對策

在容器接受制造的過程中，切割的方式主要還是以火焰圍住。有著速度快、切割準(zhǔn)的特點。但是，火焰切割的原理是冷熱交替，利用這樣一種形式達(dá)到目的。所以，材料在具體的受熱過程中，經(jīng)常會因為受熱不均而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，最終導(dǎo)致變形。在具體的控制中，可以采取以下幾個方法。第一，進(jìn)行筒節(jié)的控制。在直徑筒節(jié)的材料切割過程中，如果在切割的過程中存在著較大的溫差，那么在切割結(jié)束之后，材料就容易因為熱脹冷縮的原理而變形。在筒節(jié)的切割過程中，通過對稱切割的方法可以適當(dāng)?shù)亟档妥冃蔚膸茁省５诙?，封頭控制。在進(jìn)行火焰切割的時候，會形成封頭，這樣切口會受到環(huán)境因素的影響而產(chǎn)生變形。在進(jìn)行模具設(shè)計時，要考慮到火焰切割對切口的影響，進(jìn)而對收縮量進(jìn)行設(shè)計考慮，這樣才能夠讓設(shè)計更具有實用性和科學(xué)性。第三，對機加工坯料實現(xiàn)有效的控制。在具體的制作過程中，機加工主要是針對鋼板，在切割的過程中，鋼板會出現(xiàn)一些收縮問題影響到鋼板表面的不平整性。所以，在切割的過程中要配合一些細(xì)化手段，利用一些人工材料使坯料變得更加平滑和完整。

3壓力容器的內(nèi)應(yīng)力變形及對策

壓力容器在具體的制作過程中，會承受諸多熱加工處理，在組裝的過程中，也會因為吊裝力和容器自身要承受的中立，導(dǎo)致壓力容器存在較大的內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力在容器中進(jìn)行變化會使容器產(chǎn)生裂紋或者變形的現(xiàn)象。所以，采取恰當(dāng)?shù)拇胧毫θ萜髦械膬?nèi)應(yīng)力消除，十分必要。

對于壓力容器的本體進(jìn)行熱處理，可以有效地消除壓力容器中的內(nèi)應(yīng)力。在進(jìn)行熱處理消除內(nèi)應(yīng)力時，要注意使用的方法和操作的規(guī)范，在進(jìn)行熱處理時，爐內(nèi)溫度要與設(shè)計需求相符，確保爐內(nèi)的壓力容器受熱均勻。很多在進(jìn)行熱處理時都用噴嘴的方式進(jìn)行，為了達(dá)到更好的效果，可以在容器熱處理時設(shè)置擋火的裝置，做好防范措施，避免火焰噴出本體，帶來其他不必要的損失。在具體的加熱過程中，由于容器局部受熱過猛，會產(chǎn)生新的形變。除此之外，由于壓力容器的部件在高溫情況下，金屬的穩(wěn)定性降低，需要有效的加固手段，穩(wěn)住壓力容器。

4壓力容器成型誤差變形與控制對策

容器成型誤差也是目前壓力容器變形問題的主要因素。就容器成型誤差變形而言主要指的是在容器成型的過程中，沒有做好各項的設(shè)計控制，導(dǎo)致了成型的容器和設(shè)計的數(shù)據(jù)以及細(xì)節(jié)等發(fā)生了誤差，而這種誤差的存在，使得成型后的容器在結(jié)構(gòu)和性能方面都發(fā)生了改變，滿足不了實際設(shè)計的要求。簡言之，容器成型誤差就是因為成型過程中的控制疏漏形成的理論和實踐的差異。這種差異具有不可逆性，而此種差異的存在不僅影響了容器價值，更造成了生產(chǎn)投入的增加。

因此，第一是在成型前要做好設(shè)計和成型步驟以及工藝的比對，保證容器成型所采取的工藝流程和步驟與設(shè)計相一致，這樣，就可以有效的減少成型誤差的出現(xiàn)。第二是在成型的過程中，要實時的對容器結(jié)構(gòu)與工藝執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對，保證整個成型的過程和細(xì)節(jié)與設(shè)計相吻合，在成型的過程中做好設(shè)計比對能夠有效的減少細(xì)節(jié)誤差。第三是在成型初具規(guī)模的時候進(jìn)行成品規(guī)格和結(jié)構(gòu)的比對，然后做出積極的調(diào)整和補救，這樣可以保證成型與設(shè)計具有完全一致性。簡言之就是通過成型的步驟細(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程中發(fā)生變形問題。

5結(jié)語

壓力容器在目前的工業(yè)生產(chǎn)和制造中有著重要的價值，所以保證其使用穩(wěn)定和安全意義重大。從壓力容器的利用實踐來看，其使用往往處于特殊的工況條件，比如高溫、高壓或者是腐蝕性較強，所以保證容器的形狀穩(wěn)定對于其作用效果的發(fā)揮意義非凡。從壓力容器的制造中發(fā)現(xiàn)，工藝問題或者操作問題會造成其形狀的改變，所以從操作和工藝進(jìn)行穩(wěn)定其形狀的措施探討，可以保證壓力容器制造的規(guī)范性和質(zhì)量提升。