試論鍋爐壓力容器的焊接技術

李永彬

摘要：隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，壓力容器在各類設備中的應用越來越頻繁。壓力容器屬于鍋爐中極為重要的組成部分，鍋爐質量的優(yōu)劣受壓力容器質量好壞的直接影響，很多情況下鍋爐容器出現問題都是因為其超負荷運轉造成的。本文主要圍繞鍋爐壓力容器的焊接技術，重點分析了鍋爐壓力容器的焊接過程中常見問題，希望能夠給相關的工作人員提供參考。

關鍵詞：鍋爐；壓力容器；焊接技術

一、鍋爐壓力容器焊接工藝現狀

我國鍋爐壓力容器與發(fā)達國家相比，研究要晚了很多，差距肯定是有的。從技術角度出發(fā)，我國在焊接工藝和焊接技術的應用已達到發(fā)達國家相關行業(yè)八十年代的水平，趕上發(fā)達國家的技術水平，需要我們不斷努力，慢慢積累經驗，厚積薄發(fā)。目前來說，國內經濟發(fā)展的勢頭正勁，重工業(yè)發(fā)展迅猛，鍋爐壓力容器對焊接工藝的要求越來越高，我們的焊接技術人員并沒有坐井觀天，在現有工藝的基礎上不斷進行技術改造，同時借鑒和引進國外先進的焊接技術。目前國內鍋爐壓力容器焊接工藝在原有基礎上已取得了可觀的成果。

二、鍋爐壓力容器常見焊接問題

（一）外部缺陷

在進行鍋爐壓力容器焊接作業(yè)時，受外部因素干擾，存在很大可能會形成表面缺陷，包括焊縫尺寸缺陷、咬邊、焊瘤、焊縫余高過大、弧坑以及飛濺等。造成各種缺陷的原因不同，其中焊縫尺寸缺陷即設備焊接電流下、焊速快、焊弧長等因素造成金屬熔化形成熔池較小，并且保護時間較短，鋼水流動不順暢，造成焊縫寬度過小。咬邊則是因為電弧熱量過大，再加上角度不當以及焊條運速過快等，造成焊縫邊緣被電弧熔化后未得到熔敷金屬補充留下缺口。焊瘤是因為焊接電流過大，金屬快速熔化后流動到加熱不足的母材上形成焊瘤。另外，很多情況下因為焊接人員技能水平較低，或者質量控制意識不足，造成焊接過程中應力過于集中，壓力容器過早受損，角焊縫單邊或下陷過大，形成焊縫間隙不均勻、坡口不規(guī)則等問題。

（二）內部缺陷

內部缺陷對于壓力容器焊接質量產生的影響更大，出現安全事故的可能性也更大，必須要通過專業(yè)無損檢測技術，確定缺陷存在的位置，并對其進行定性、定量分析。對內部缺陷產生的問題進行分析，需要從多個方面進行，常見的如坡口清理不干凈、焊材未烘干、焊縫坡口不合理等，根據夾渣、氣孔、未熔合等缺陷表現形式來分析判斷。其中，夾渣缺陷主要是因為未對焊件進行有效清理，殘留有銹渣、油污等，或者是焊接電流過小、金屬熔池溫度低、運條速度快等，導致液態(tài)金屬與熔渣無法有效分開，并在熔渣未浮出前熔池就已經開始凝固。對于氣孔缺陷的發(fā)生原因進行分析，除了熔池冷卻速度快、焊件未清理外，為對焊條烘干處理，再加上作業(yè)環(huán)境濕度較大，也會產生氣孔，為焊縫內最為常見的缺陷，同時也是產生焊后裂紋產生的主要原因。

三、鍋爐壓力容器焊接方法

（一）手工電弧焊

在鍋爐壓力容器制造過程中比較常見的就是手工電弧焊。這種焊接方法的原理是利用焊條與工件間產生的電弧熱將焊條和工件加熱熔化而進行的焊接。一般手工電弧焊的設備都比較簡單，操作方便，所以該種技術不但被應用在鍋爐及壓力容器，在其他制造維修行業(yè)中也被廣泛的應用。手工電弧焊，顧名思義，就是需要焊接技術人員手動進行，焊工的操作技術和經驗對產品質量和成本都有直接的影響。還有一個缺點手工電弧焊無法避免，在施工過程中會產生不利于操作人員的氣體和光，高強度的勞動和惡劣的勞動條件通常會給焊工帶來很多不適。手工電弧焊雖然上述缺點，但是正因為人工操作，所以面對焊接材料的多種位置，焊接材料不同厚度，焊接材料的結構狀態(tài)，手工電弧焊更容易操作與控制。

（二）埋弧自動焊

埋弧自動焊實現了焊接過程的機械化和自動化，是信息技術和精密機械不斷發(fā)展的結果。這預示著焊接技術已經進入了新的里程，埋弧自動焊代表著更高的焊接效率和更好的焊接質量。在鍋爐壓力容器焊接的幾大方法中，埋弧自動焊被使用的頻率一直都很高，這種焊接方式的原理是利用焊劑保護層下的電弧來加熱并熔化焊絲、周圍的焊劑和母材而實現的，這種焊接方式產生的電弧光不像手工電弧焊那樣外露，減輕了對焊工的身體傷害。

（三）氣體保護電弧焊

氣體保護電弧焊在國內焊接方式中處重要地位，傳統的氣體保護電氣焊在實際操作中的體驗較差，經過技術不斷改良，不光是鍋爐壓力容器行業(yè)，在很多制造業(yè)領域都已被廣泛應用。氣體保護電弧焊與手工焊接方式相比成本低，可以節(jié)約將近一半。同時它在操作過程中不僅僅穿透力強、熔深也較大、焊絲具有較高的融化率，生產效率能夠提升1到3倍，與手工焊接形成鮮明對比。另外它的適應性比較強，焊絲的利用率更高，具有更多的應用優(yōu)勢。

（四）電渣焊

電渣焊接的效率比埋弧自動焊要高，不易形成氣泡與夾渣，不易形成淬硬組織。電渣焊的原理是利用電流通過熔渣形成的電阻熱產生熱源來熔化電極和焊縫，從而實現焊件逐步連接成一體。電渣焊也有多種類型，應當按照具體的情況選擇最合適的電渣焊進行焊接。但是因為采用這種技術進行施工時，經常會發(fā)生安全事故，所以必須采取有效防護措施避免事故頻發(fā)。

四、結束語

隨著我國社會經濟的不斷發(fā)展，在工業(yè)生產過程中對鍋爐壓力容器的需求日益增多，如果鍋爐壓力容器的性能存在很大缺陷，勢必會影響鍋爐壓力容器企業(yè)的發(fā)展，所以工業(yè)企業(yè)對鍋爐壓力容器性能的要求越來越高。不但要求鍋爐壓力容器非常好的抗壓能力，而還需要其具有非常好的導熱性能，這就對鍋爐壓力容器的焊接提出了更高的要求。

（作者單位：沈陽東管電力科技集團股份有限公司）

參考文獻

[1]胡賢飛.壓力容器焊接自動化技術的現狀與發(fā)展[J].企業(yè)文化，2010（31）：54.

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