壓力容器焊接質(zhì)量控制技術(shù)探討

孫安超

摘要：近年來(lái)，我國(guó)的壓力容器有了很大進(jìn)展，壓力容器的焊接質(zhì)量控制也越來(lái)越受到重視。在壓力容器的生產(chǎn)制造過(guò)程中，非常容易出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題，如氣孔、夾渣、未焊透和未熔合、裂縫、焊瘤、角變形、錯(cuò)邊等。影響焊接質(zhì)量的主要因素有技術(shù)人員技能、材質(zhì)與焊材選擇、焊接設(shè)備的質(zhì)量、焊接工藝、焊后的熱處理、焊接檢驗(yàn)等，因此應(yīng)從焊接人員的培訓(xùn)、焊接環(huán)境的管理、焊接工以及焊接設(shè)備的管理維護(hù)等方面入手，確保壓力容器的焊接質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。

關(guān)鍵詞：壓力容器;焊接質(zhì)量;控制技術(shù)

引言

壓力容器在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用表現(xiàn)出了較高的質(zhì)量和安全性能要求，如果其質(zhì)量得不到有效保障，必然會(huì)導(dǎo)致壓力容器的應(yīng)用可靠性降低，容易出現(xiàn)安全隱患?；诖?，在壓力容器制造的焊接過(guò)程中，同樣也需要嚴(yán)格把關(guān)，力求選擇更為適用的焊接工藝、焊接方法和焊接手段，保證和提高焊接質(zhì)量，從而降低或避免壓力容器在焊接區(qū)域安全隱患的存在。

1壓力容器焊接質(zhì)量缺陷

1.1內(nèi)部原因引起的缺陷

在壓力容器的焊接工作中，一些內(nèi)部原因也容易引發(fā)焊接質(zhì)量缺陷，比如焊接加渣或者焊接氣孔現(xiàn)象。焊接渣渣指的是在焊接之前，作業(yè)人員沒(méi)有對(duì)焊接的表面進(jìn)行清理和平整，使得其表面存在一些銹蝕的金屬和灰塵，而沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行清理就進(jìn)行焊接，這會(huì)使得焊縫位置存在著很多的渣滓或污染物，造成焊接質(zhì)量問(wèn)題。焊接氣孔是焊接過(guò)程中比較常見(jiàn)的問(wèn)題，該問(wèn)題出現(xiàn)的主要原因是焊接口位置的金屬表面存在油污或金屬銹蝕等問(wèn)題，使得其冷卻速度提前，焊縫冷卻不到位，進(jìn)而造成氣孔。

1.2焊接表面缺陷

（1）裂紋。焊接裂紋是壓力容器焊接中一種比較嚴(yán)重的焊接缺陷。在實(shí)際的壓力容器的使用過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)壓力容器的損壞大多數(shù)出現(xiàn)在裂紋處。導(dǎo)致裂紋出現(xiàn)的因素主要有3個(gè)：①焊接過(guò)程中焊接件始終處在一個(gè)循環(huán)受熱的過(guò)程中，因此受熱的區(qū)域很容易出現(xiàn)淬硬組織;②焊接過(guò)程中會(huì)有擴(kuò)散氫的大量出現(xiàn)，而且還會(huì)在一定程度上造成淬集現(xiàn)象;③焊接的接頭部位在使用過(guò)程中會(huì)受到很大的拘束應(yīng)力。（2）焊瘤。焊瘤也是壓力容器焊接過(guò)程中一種比較常見(jiàn)的焊接缺陷，導(dǎo)致焊瘤出現(xiàn)的因素有3個(gè)：①焊接過(guò)程中焊條的運(yùn)動(dòng)不均勻就會(huì)出現(xiàn)熔池過(guò)熱的現(xiàn)象，這樣就會(huì)出現(xiàn)被融化的金屬在下墜的過(guò)程中凝固;②進(jìn)行平焊操作時(shí)，熔出物過(guò)熱就會(huì)使得實(shí)際的焊接操作無(wú)法進(jìn)行，在收弧處出現(xiàn)弧坑沒(méi)有被填滿的現(xiàn)象;③焊接過(guò)程中選擇電流以及電弧過(guò)大。

2壓力容器焊接質(zhì)量控制措施

2.1加強(qiáng)焊接質(zhì)量工藝員工作

為了保證壓力容器焊接質(zhì)量，在選用技術(shù)人員時(shí)，一定要進(jìn)行考試，只有通過(guò)實(shí)訓(xùn)考試的人員才有資格上崗，隨后方可進(jìn)行壓力容器的焊接。同時(shí)，相關(guān)單位在對(duì)新人焊接的壓力容器進(jìn)行嚴(yán)格的審核以及檢測(cè)，只有審核以及檢測(cè)通過(guò)的壓力容器方可投入使用，在新人入職后，一定要定期的對(duì)其培訓(xùn)以及考核，并讓經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員教導(dǎo)新技術(shù)員，并且在教導(dǎo)的過(guò)程中加強(qiáng)技術(shù)人員的安全操作意識(shí)，提高相關(guān)人員的崗位責(zé)任感以及使命感。

2.2焊接工作人員控制

壓力容器的焊接工作是一項(xiàng)十分專業(yè)的工作要求，工作人員必須要具備足夠的焊接專業(yè)知識(shí)，并且要擁有豐富的焊接作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，要能夠熟練應(yīng)用多種焊接方法和焊接技術(shù)，這樣才能夠保證焊接人員的素質(zhì)滿足焊接作業(yè)需要。另外在焊接的過(guò)程中，焊接作業(yè)人員會(huì)直接影響到焊接的質(zhì)量。所以要求我國(guó)的加工企業(yè)必須要對(duì)焊接工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，檢查工作人員的專業(yè)知識(shí)水平和技能水平，對(duì)其進(jìn)行定期考核，了解工作人員的素質(zhì)能力，在上崗之前更要進(jìn)行崗前培訓(xùn)，這樣才能保證焊接工作人員的素質(zhì)。為了做好焊接工作人員的管理，企業(yè)需要制定相應(yīng)的管理制度，要對(duì)焊接工作人員的工作流程、工作規(guī)范和要求等進(jìn)行明確，相關(guān)人員還需要定期進(jìn)行檢查，了解工作人員的工作情況，通過(guò)激勵(lì)機(jī)制來(lái)激發(fā)其工作的積極性和主動(dòng)性。

2.3加強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)控制

目視檢測(cè)和儀器檢測(cè)兩種，其中目視檢測(cè)就是用肉眼對(duì)壓力容器表面、內(nèi)部進(jìn)行檢查，外部檢查包括：裂縫、焊接位置偏移以及凹凸不平處檢測(cè);內(nèi)部檢查包括：裂紋、起皮、拉線、劃痕、凸凹、斑點(diǎn)、腐蝕等缺陷;最后就是利用三維技術(shù)對(duì)壓力容器質(zhì)量進(jìn)行檢查，其主要的目的就是容器壁焊接口處是否有污染物導(dǎo)致焊接出現(xiàn)縫隙。儀器檢測(cè)就是利用高科技儀器對(duì)壓力容器進(jìn)項(xiàng)全方位的掃描，其主要的利用放射線、超聲波以及聲發(fā)射檢測(cè)等電磁波。改種方法能夠快速全面的檢測(cè)出壓力容器是否有缺陷，適合廣泛應(yīng)用。

2.4接頭返修質(zhì)量控制

在焊接作業(yè)的過(guò)程中，焊接接頭的質(zhì)量的重要性是毋庸置疑的，如果焊接的接頭出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題，就會(huì)影響到焊接的正常進(jìn)行。在這種情況下，企業(yè)需要制定出街頭反修的質(zhì)量要求，要對(duì)焊接的材質(zhì)、流程等進(jìn)行嚴(yán)格控制，尤其是要工作人員對(duì)焊接的流程進(jìn)行記錄，記錄其故障和具體表征，一旦發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)了故障，就能夠及時(shí)查閱資料，找到故障的原因。接頭的返修有著比較嚴(yán)格的要求，檢修人員需要根據(jù)記錄的信息及時(shí)找到故障，對(duì)其進(jìn)行專業(yè)分析，然后才能進(jìn)行返修。

2.5“環(huán)境”因素控制

在加工和焊接不銹鋼設(shè)備的過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制鐵離子和其他有害雜質(zhì)的污染。由于不銹鋼表面涂有氧化膜，因此可以很好地保護(hù)基材，但不銹鋼表面很容易被鐵和鐵覆蓋。粉末或鐵銹污染，鐵粉與賤金屬附近的氧之間的反應(yīng)導(dǎo)致難以形成不銹鋼氧化物膜。在鐵被氧化之后，諸如氧化鐵和空氣中的二氧化碳的物質(zhì)溶解在鐵和不銹鋼中。形成碳酸化的缺氧環(huán)境，伴隨著鐵離子的電解質(zhì)環(huán)境，不銹鋼表面層的不完全氧化膜在電解質(zhì)環(huán)境中在氧化物膜和暴露的基材之間形成一次電池，從而腐蝕基板容易發(fā)生點(diǎn)腐蝕。壓力容器焊接過(guò)程中變形的控制措施主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是原材料;建立完善的原料檢驗(yàn)手段，使不符合生產(chǎn)要求的原料在生產(chǎn)過(guò)程之外被拒收。在滿足設(shè)計(jì)要求和成本的前提下，選擇符合設(shè)計(jì)要求，塑性，韌性和穩(wěn)定性的機(jī)械強(qiáng)度原料;選擇良好的熱加工性，焊接性能，并具有耐腐蝕性，耐腐蝕性和耐腐蝕性。氫;選擇在高溫下具有良好的熱穩(wěn)定性，在低溫下具有良好的韌性。在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)實(shí)施全面質(zhì)量管理，實(shí)施過(guò)程文件，實(shí)施過(guò)程紀(jì)律，監(jiān)督和檢查過(guò)程紀(jì)律，并對(duì)過(guò)程技術(shù)文件進(jìn)行定期和不定期的改進(jìn)和評(píng)估。工藝文件應(yīng)符合圖紙和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并應(yīng)正確，統(tǒng)一，完整，可操作;應(yīng)定期檢查過(guò)程技術(shù)文件的使用，并及時(shí)修改和改進(jìn)過(guò)程文件。

2.6其它焊接新技術(shù)的應(yīng)用

除了上述較為常見(jiàn)的一些壓力容器焊接新技術(shù)外，隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，當(dāng)前壓力容器焊接中同樣還存在著其他的焊接新工藝，比如，脈沖TIG焊接技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)就是借助于脈沖電流進(jìn)行焊接目標(biāo)的加熱，焊接過(guò)程中的精確度控制效果同樣也比較理想。藥芯焊絲CO2保護(hù)焊接技術(shù)的應(yīng)用同樣也存在著明顯優(yōu)勢(shì)，焊接接頭得到更好處理，質(zhì)量保障效果突出。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，壓力容器焊接質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系著壓力容器使用的安全性能。對(duì)壓力容器存在的缺陷進(jìn)行深入分析，可以提升壓力容器整體的焊接質(zhì)量，充分保證壓力容器應(yīng)用的安全性。

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