壓力容器焊接生產(chǎn)中的質(zhì)量控制關(guān)鍵探索

黃倩影

哈電集團(tuán)（秦皇島）重型裝備有限公司 河北秦皇島 066206

現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，無(wú)論是石油化工，還是醫(yī)療衛(wèi)生，都需要應(yīng)用到壓力容器這一重要設(shè)備。作為工業(yè)生產(chǎn)的強(qiáng)有力支持，壓力容器的運(yùn)行，能夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)提供提高勞動(dòng)效率的支持，但是進(jìn)行壓力容器的焊接在技術(shù)上具有一定的復(fù)雜性，一旦控制不好質(zhì)量，則容易出現(xiàn)滲漏泄露以及壓力容器爆炸等事故，造成重大的財(cái)產(chǎn)和生命安全。因此，對(duì)于制造過(guò)程中的焊接過(guò)程，焊接質(zhì)量都要加以科學(xué)管控。

1 壓力容器焊接中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題

焊接是壓力容器制造領(lǐng)域的主導(dǎo)制造技術(shù)，其對(duì)人員資格能力、機(jī)器設(shè)備完好程度、焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)等有嚴(yán)格而要求，管理控制對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量起決定性作用，要從焊接材料、焊接環(huán)境等焊接管理要素方面進(jìn)行論證，從而提出相應(yīng)的質(zhì)量管理策略。

首先是氣孔，由于氣孔的存在，焊接的有效截面容易減小，而且使得熔渣粘度過(guò)大。如果不按照規(guī)定進(jìn)行焊條和焊劑的操作，則熔池中的氣泡在凝固的時(shí)候沒(méi)有出現(xiàn)溢出，導(dǎo)致了空穴的出現(xiàn)，而且坡口邊緣有水漬等也容易導(dǎo)致氣孔出現(xiàn)。氣孔的存在不僅會(huì)降低焊縫的強(qiáng)度，而且對(duì)于焊縫金屬的致命性也會(huì)有所損傷。造成氣孔發(fā)生的原因往往是由于在進(jìn)行焊接的時(shí)候，電弧過(guò)長(zhǎng)，焊接速度過(guò)快，或者是自動(dòng)焊接電壓過(guò)高等等造成。對(duì)于氣孔的出現(xiàn)，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行焊劑的化學(xué)成分調(diào)整，避免使用變質(zhì)的焊條，將熔渣的黏度加以改善，選擇合適的焊接電流，焊接速度也是必須采取的方法。

特別是進(jìn)行薄板的自動(dòng)焊的時(shí)候，在進(jìn)行埋弧焊時(shí)候，選擇適當(dāng)?shù)墓に囀欠浅１匾?。焊接電纜的連接位置還要盡量與焊縫終端進(jìn)行遠(yuǎn)離，防止出現(xiàn)焊接電腦出現(xiàn)磁極磁場(chǎng)情況[1]。

咬邊的情況是由于焊接規(guī)范，動(dòng)作不正確導(dǎo)致的，表現(xiàn)為在焊接部位出現(xiàn)凹陷，或者是溝槽，操作方法不當(dāng)，是作業(yè)人員常見(jiàn)的問(wèn)題。在壓力容器焊接過(guò)程中，焊接電弧過(guò)長(zhǎng)，焊接電流過(guò)大，或者是壓力容器坡口兩側(cè)停留時(shí)間太長(zhǎng)，都會(huì)出現(xiàn)焊縫的咬邊過(guò)大。發(fā)生咬邊的時(shí)候要注意應(yīng)力集中現(xiàn)象，此時(shí)針對(duì)壓力容積焊接過(guò)程中，應(yīng)立即進(jìn)行焊接接頭的有效截面積的減小，以防止咬邊缺陷出現(xiàn)，并且依據(jù)國(guó)標(biāo)相關(guān)規(guī)定，對(duì)于焊縫表面的咬邊現(xiàn)象進(jìn)行規(guī)范，防止焊接電流過(guò)大，焊接電弧過(guò)長(zhǎng)等情況發(fā)生，同時(shí)要求作業(yè)人員在運(yùn)調(diào)的方式和角度上要保持正確，方能改變作業(yè)人員操作方法不當(dāng)造成的咬邊情況過(guò)多的情況發(fā)生。

第三，還有裂縫也是一種常見(jiàn)的焊接缺陷。裂縫主要表現(xiàn)為冷熱裂紋和再熱裂紋，熱裂紋是由于焊縫凝固導(dǎo)致的，再熱裂紋則是由于金鳳區(qū)金屬在高溫?zé)嵫h(huán)作用下，通過(guò)碳化物沉積導(dǎo)致的應(yīng)力強(qiáng)化程度過(guò)大，造成此時(shí)由于晶界內(nèi)金屬發(fā)生滑動(dòng)，壓力管道事故出現(xiàn)壓力容器設(shè)計(jì)不合理，鍋爐選材不當(dāng)?shù)鹊?，造成了裂紋出現(xiàn)。對(duì)于裂紋的避免，要從焊接的過(guò)程中加以管控，防止塑性變形出現(xiàn)。

第四，未熔合和未焊透，是由于坡口角度小、焊接速度過(guò)快等造成了，出現(xiàn)的現(xiàn)象，往往是在焊接的電流調(diào)整方面，出現(xiàn)了磁偏吹的情況，采用短弧焊的措施，適當(dāng)加大焊接電流，選擇正確的焊接工藝參數(shù)，并且要注意坡口和層間部位的清潔[2]。

2 壓力容器焊接質(zhì)量?jī)?yōu)化

（1）焊接操作的技術(shù)規(guī)程，包含了焊接操作，焊接質(zhì)量焊接過(guò)程等工藝的控制，這都屬于焊接流程標(biāo)準(zhǔn)化的重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)壓力容器的使用特性，對(duì)于焊縫的形狀，焊接接縫的坡度等進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓に囈?guī)程的設(shè)置，包括壓力容器焊接過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)，將整個(gè)焊縫焊接過(guò)程中的全部質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行重新的檢驗(yàn)。對(duì)焊接工藝的評(píng)定要實(shí)施控制，要求各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)能夠保證工藝評(píng)定要求，并且保證在施工過(guò)程中，按照焊接工藝規(guī)程的要求，避免缺陷進(jìn)入工序中。

（2）對(duì)于焊接材料的質(zhì)量控制，通常情況下一般是先選用低強(qiáng)度等級(jí)的焊接材料，在特殊情況下，可以按照焊條質(zhì)量管理規(guī)程，選用高強(qiáng)度等級(jí)焊接材料，并且對(duì)焊接接頭和受壓元件的彎曲性能和力學(xué)性能，要按照行業(yè)的設(shè)計(jì)要求和國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)。例如壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等都是進(jìn)行按揭材料檢驗(yàn)的參照標(biāo)準(zhǔn)。另外可以通過(guò)彎曲沖擊拉伸等實(shí)驗(yàn)，對(duì)于焊縫力學(xué)性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)不合格的進(jìn)行剔除[3]。

（3）選擇合適的焊材也是非常重要的。焊材的選擇要根據(jù)焊縫的金屬性能進(jìn)行選擇，在焊縫金屬合金選擇上，一般是選用母材合金含量高的含金焊材。這部分焊材具有較強(qiáng)的抗裂性，能夠?qū)τ诤覆闹械暮剂窟M(jìn)行控制，防止在焊接的過(guò)程中，母材韌性較低，導(dǎo)致含碳量過(guò)低。

（4）選擇合適的耐熱鋼材料，選擇強(qiáng)度高的焊接材料，可以保證焊接工藝和操作技術(shù)不會(huì)過(guò)硬，無(wú)法實(shí)現(xiàn)壓力容器質(zhì)量高的情況下，在壓力容器的質(zhì)量選擇上，可以選擇耐熱鋼材料，這種鋼材料在普通碳鋼的基礎(chǔ)上加入了一定量的合金元素，能夠?qū)υ牧系膹?qiáng)度有所提高。

對(duì)于低碳中含金材料的使用，也可以使用相應(yīng)的焊接原材料的性能的實(shí)驗(yàn)，用以提高原材料的強(qiáng)度，并且要求壓力容器焊接的材料必須與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)保持一致，不能低于壓力容器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的要求[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

作為工業(yè)生產(chǎn)中的常用設(shè)備，壓力容器的好壞影響了工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量高低。隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，作為特殊的承壓容器，壓力容器應(yīng)該由高質(zhì)量的焊接過(guò)程連接而成。壓力容器的焊接技術(shù)隨著改進(jìn)和提升，還會(huì)得到更好的成果。因此在今后的工業(yè)生產(chǎn)使用中，應(yīng)該根據(jù)具體情況，采取適當(dāng)?shù)暮附庸に囈约斑m當(dāng)?shù)暮附硬僮髟u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)合理的壓力容器焊接工程順序，達(dá)到提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量的目的。