壓力容器制造過(guò)程中變形問(wèn)題的控制對(duì)策探究

董紅瑞

江蘇中圣壓力容器裝備制造有限公司 江蘇南京 210048

在壓力容器制造過(guò)程中，變形問(wèn)題已是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，如果不能有效的加以控制，將會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。為此，應(yīng)當(dāng)對(duì)其給予充分的重視，認(rèn)真分析導(dǎo)致變形的原因，進(jìn)而提出針對(duì)性的控制措施，盡可能的減少變形的發(fā)生。同時(shí)，還要盡量確保整個(gè)生產(chǎn)流程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，不斷提高壓力容器的制造水平。

1 壓力容器材料階段的有效控制措施

鋼材是生產(chǎn)壓力容器的主要原材料，但是在運(yùn)輸或者裝卸鋼材的時(shí)候時(shí)常都會(huì)遇見(jiàn)因外力作用所導(dǎo)致的變形或者彎曲的現(xiàn)象，這樣勢(shì)必會(huì)對(duì)劃線切割的準(zhǔn)確性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，進(jìn)而造成零件成型的精準(zhǔn)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。所以在該階段應(yīng)該減少或者避免鋼材的變形問(wèn)題，一旦發(fā)現(xiàn)變形的鋼材，那么就要采取矯形等措施將糾正措施做好，進(jìn)而使其設(shè)備零件的精準(zhǔn)度得到有效提高，從而使其順利進(jìn)行生產(chǎn)。而且進(jìn)行材料切割的時(shí)候，下料過(guò)程中其零件尺寸的誤差也是導(dǎo)致壓力容器變形的原因之一，誤差的出現(xiàn)，自然會(huì)使零部件尺寸不達(dá)標(biāo)，而導(dǎo)致誤差出現(xiàn)主要是人為因素，例如切割人員沒(méi)有按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，或者對(duì)操作流程等不熟練等。而且在對(duì)大直徑材料進(jìn)行切割的時(shí)候，因?yàn)榍懈钐帨囟葧?huì)比較高，當(dāng)切割結(jié)束后，受到“熱脹冷縮”的作用，就容易使其鋼材變形，這樣就會(huì)產(chǎn)生誤差，進(jìn)而影響后續(xù)的焊接工作。因此在切割的時(shí)候可以采取簡(jiǎn)節(jié)控制，也就是通過(guò)機(jī)械加工或者是采取對(duì)稱切割的方法來(lái)加以解決，進(jìn)而降低該階段的變形。同時(shí)還可以加強(qiáng)對(duì)封頭的控制，因?yàn)樵趯?duì)成型封頭進(jìn)行火焰切割的時(shí)候，切口周圍市場(chǎng)會(huì)有收縮變形現(xiàn)象出現(xiàn)，進(jìn)而使其封頭口徑縮小，因此在加工整體已成型封頭端口的時(shí)候，應(yīng)該在制造設(shè)計(jì)中就應(yīng)該將火焰切割所帶來(lái)的收縮量加以充分考慮，從而使其切割過(guò)程中的變形幾率減小，最終才不會(huì)讓容器出現(xiàn)變相。

2 壓力容器焊接階段的有效控制措施

因?yàn)榘殡S著金屬焊接的高溫始終都會(huì)讓母材出現(xiàn)變形，進(jìn)而在焊接過(guò)程中，會(huì)讓壓力容器整體或者是部分出現(xiàn)變形，一旦母材出現(xiàn)變形，其自身所具有的耐腐蝕性以及受力性能都會(huì)受到巨大的影響，進(jìn)而也很大影響了壓力容器的承載、受力惡化耐腐蝕等能力。因此焊接階段會(huì)對(duì)壓力容器的質(zhì)量以及性能方面產(chǎn)生極大影響，同時(shí)還會(huì)影響其生產(chǎn)制造過(guò)程中的生產(chǎn)成本和效益。因此，也要加強(qiáng)對(duì)壓力容器焊接階段質(zhì)量的控制，在對(duì)其焊接工藝進(jìn)行選擇的過(guò)程中，首先應(yīng)該考慮的內(nèi)容包括焊接的先后順序、技術(shù)參數(shù)、工藝、方法、環(huán)境要求以及焊接前后母材和焊材的處理等方面。并且結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)焊接過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的變形問(wèn)題，應(yīng)該提前制定相應(yīng)的控制措施，這樣才能起到預(yù)防的作用。在焊接一些大型壓力容器的時(shí)候，應(yīng)該在完成主體組裝后在開(kāi)始焊接工作，并且為了保證其受力均勻，最適宜的方法應(yīng)該是對(duì)稱焊接。如果在焊接過(guò)程中出現(xiàn)多組焊接的情況，就需要對(duì)其相應(yīng)收縮量進(jìn)行預(yù)留，其收縮量應(yīng)該根據(jù)不同的母材進(jìn)行相應(yīng)收縮量的預(yù)留，以此防止完成組焊之后殼體有收縮問(wèn)題出現(xiàn)，進(jìn)而進(jìn)一步控制壓力容器的變形問(wèn)題。再次，還需要加強(qiáng)抑制變形措施的采取，根據(jù)以往的焊接經(jīng)驗(yàn)，在容易產(chǎn)生變形的部分進(jìn)行反方向變形的處理方式，進(jìn)而人為抵消掉焊接后的焊接變形。

3 壓力容器成型階段的有效控制措施

在壓力容器各部件都已成型之后，仍然會(huì)因?yàn)椴僮鞑划?dāng)或者是受到模具的影響而產(chǎn)生變形，例如在熱成型封頭中就會(huì)有脫?，F(xiàn)象的出現(xiàn)，一種是在高溫下產(chǎn)生的脫模，很容易使其封頭出現(xiàn)收縮變形，更甚者還會(huì)使其幾何尺寸出現(xiàn)嚴(yán)重超標(biāo)；另外一種就是在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候不周密所引起的，使用這種模具生產(chǎn)的零件自然會(huì)極易出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象。因此針對(duì)該階段中可能導(dǎo)致壓力容器變形的問(wèn)題應(yīng)該予以重視，應(yīng)該在探討其問(wèn)題原因的基礎(chǔ)上，提出并采取相應(yīng)的解決措施。首先，在制造過(guò)程中，相關(guān)操作人員應(yīng)該嚴(yán)格遵守加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)，并按照相關(guān)操作流程和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行成型操作。加強(qiáng)嚴(yán)格仔細(xì)、全面的檢查樣板和模具，進(jìn)而才能有效控制零部件的形位誤差。在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮加工和切割中其零部件產(chǎn)生變形的原因，冷模具是對(duì)成型部件的熱漲問(wèn)題加以考慮，而熱模具則是考慮冷縮問(wèn)題。

4 壓力容器內(nèi)應(yīng)力的有效控制措施

在對(duì)其進(jìn)行加工的時(shí)候，很多工序都有熱加工的要求，在組裝壓力容器的時(shí)候，起重機(jī)產(chǎn)生的吊裝力，容器自身的重力以及其中還會(huì)有很大的強(qiáng)制力產(chǎn)生。當(dāng)達(dá)到一定的強(qiáng)制力之后，就會(huì)有內(nèi)應(yīng)力形成，在運(yùn)行過(guò)程中，就會(huì)很容易引發(fā)裂縫和變形問(wèn)題的出現(xiàn)，因此對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，應(yīng)該通過(guò)熱處理措施的應(yīng)用來(lái)對(duì)內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行消除。首先，必須要規(guī)范的做好熱處理，應(yīng)該在溫度均衡的時(shí)候進(jìn)行處理，將擋火墻設(shè)計(jì)在爐壁火焰的噴嘴處，這樣才能分隔開(kāi)火焰和熱處理，因?yàn)閲娮斓幕鹧鏁?huì)對(duì)容器本體進(jìn)行直接加熱，這樣會(huì)使其局部受熱過(guò)高，進(jìn)而出現(xiàn)新的變形。同時(shí)在消除內(nèi)應(yīng)力的時(shí)候，因?yàn)樵诟邷氐臓顟B(tài)下，其容器的部件或殼體的金屬穩(wěn)定性會(huì)受到影響，所以在該過(guò)程中需要采取一定的措施加以實(shí)現(xiàn)，例如采取加固措施，或是使用支架等。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在制造壓力容器的過(guò)程中，必須要保證其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，防止變形問(wèn)題的出現(xiàn)，因此需要對(duì)組、制造過(guò)程中材料處理階段、焊接階段、成型階段和內(nèi)應(yīng)力方面的變形問(wèn)題加以充分考慮，再結(jié)合以往積累的制造經(jīng)驗(yàn)，制定一系列針對(duì)控制壓力容器變形問(wèn)題的有效措施，并做好提前預(yù)判和防范的工作，進(jìn)而保證投入使用的壓力容器的安全性能。