壓力容器的焊接工藝技術(shù)及應(yīng)用研究

桂剛

摘 要：隨著科技的不斷進(jìn)步，我國的各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都在不斷地進(jìn)步，科技的快速發(fā)展推動(dòng)了我國工業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也帶動(dòng)了我國的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。在工業(yè)中，壓力容器的應(yīng)用逐漸的普及開來，壓力容器的品質(zhì)往往直接影響了工業(yè)的發(fā)展，這也是我國現(xiàn)在十分重視壓力容器的使用情況和質(zhì)量問題的主要原因。所以在加工和生產(chǎn)壓力容器時(shí)，焊接技術(shù)則顯得尤為重要，它往往決定了壓力容器的質(zhì)量問題，本文就壓力容器的焊接工藝技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：壓力容器;焊接工藝;焊接技術(shù) ;

壓力容器在我國工業(yè)工廠中應(yīng)用廣泛，幾乎是每個(gè)工業(yè)生產(chǎn)工廠中必不可少的器械之一，承擔(dān)了我國各種的機(jī)械加工和工業(yè)生產(chǎn)的重任。所以我們在制作壓力容器是，高品質(zhì)的焊接工作直接決定了壓力容器的質(zhì)量。隨著科技的不斷發(fā)展，在制作壓力容器的過程中，人們發(fā)明了很多的焊接工藝和技術(shù)，這一現(xiàn)象說明了壓力壓力容器的焊接質(zhì)量在不斷的提高。但是在實(shí)際情況下，焊接技術(shù)的應(yīng)用仍然存在很多的問題，很多的不定項(xiàng)因素影響著焊接的質(zhì)量。所以我國極其重視工業(yè)領(lǐng)域中的焊接工作，人們也在不斷的解決這些問題，提高焊接的質(zhì)量。

1 壓力容器焊接的特點(diǎn)

1.1含有多種元素

因?yàn)閴毫θ萜鞯氖褂铆h(huán)境十分復(fù)雜，所以很多得壓力容器都會(huì)運(yùn)用低合金高強(qiáng)鋼等一些特殊的材料來制作，目的就是為了保證壓力容器的使用壽命和本身的性能完善，但是正是因?yàn)檫@些材料通過焊接造成其內(nèi)部擁有了很多元素，這樣使材料自身具備高硬度，而且在通過焊接之后還會(huì)對其硬度進(jìn)行一個(gè)升華，這會(huì)使生產(chǎn)出的壓力容器具備高強(qiáng)度和高硬度的性質(zhì)。有利則有弊，因?yàn)椴牧贤ㄟ^焊接使它的剛性較強(qiáng)，就會(huì)在焊接過程中出現(xiàn)冷裂紋，冷裂紋是制造壓力容器必須要面對的一大問題，也是壓力容器使用中的重要隱患，而且它不易被發(fā)現(xiàn)了，給壓力容器的質(zhì)量問題帶來了很大的影響，這時(shí)制作的壓力容器就會(huì)很容易出現(xiàn)安全事故。在焊接的過程當(dāng)中，壓力容器直接接觸焊接頭的地方往往會(huì)因?yàn)闇囟忍叩木壒?，使材料中的各種元素保存在奧氏體里面，最后在焊接過程結(jié)束時(shí)，材料溫度快速降低的條件下，這些元素不能被迅速析出，在后期合成材料時(shí)，再進(jìn)行熱處理的話就會(huì)使得材料潰散，其體內(nèi)晶粒內(nèi)部強(qiáng)度增大，晶界處發(fā)生變形，導(dǎo)致接觸焊接頭位置的材料出現(xiàn)裂開的情況。除此之外，在焊接過程當(dāng)中若是焊接頭提供的熱量達(dá)不到要求，那么還會(huì)使制造出的壓力容器塑性大大降低，焊接頭接觸位置材料軟化，大幅度影響壓力容器的使用。

1.2 焊接困難

壓力容器是一種制作較為復(fù)雜的容器，而且所需的精細(xì)程度很高，所以在制作過程中，尤其是焊接過程中，人們需要對每一個(gè)零件和每一個(gè)步驟進(jìn)行監(jiān)督把控，對材料的尺寸環(huán)境等都要嚴(yán)格把控，讓壓力容器的每個(gè)結(jié)構(gòu)在進(jìn)行焊接的過程中都完美的符合標(biāo)準(zhǔn)。必要時(shí)，為了保障焊接質(zhì)量，可以在進(jìn)行焊接過程之前對各個(gè)材料進(jìn)行預(yù)熱。這些操作都十分的復(fù)雜且需要精細(xì)制作，一點(diǎn)小的失誤都會(huì)影響到壓力容器最終的焊接質(zhì)量。

2 壓力容器焊接技術(shù)和焊接材料

2.1 焊接技術(shù)特點(diǎn)

在進(jìn)行壓力容器的焊接技術(shù)時(shí)，還需要根據(jù)壓力容器的性能和用途進(jìn)行精細(xì)的改變，使用合適的材料。不合適的材料會(huì)影響整個(gè)工作的進(jìn)程，比如說材料厚度和材料硬度等?，F(xiàn)在我國所使用的很多焊接技術(shù)都有著一些不足，與此同時(shí)工業(yè)對焊接技術(shù)和工藝的要求越來越高，所以人們需要對焊接工藝和技術(shù)進(jìn)行研究和改善。

2.2 焊接材料

焊接所需的材料有著很高的要求，不同的材料會(huì)影響整個(gè)焊接工業(yè)的質(zhì)量和進(jìn)程，我們在選擇材料時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）使用低合金耐熱鋼作為材料時(shí)，要保證焊接頭接觸的金屬與焊接頭金屬強(qiáng)度一樣。

（2）在壓力容器焊接的過程中，要選擇特殊的材料，材料內(nèi)部所含的金屬元素含量要高于母材料的標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能減少焊接對材料的影響。

3 壓力容器焊接工藝和技術(shù)

壓力容器示意圖如圖一所示，通常包括環(huán)焊縫和縱焊縫。

3.1 底層焊接

底層焊接的第一步就是需要對底層進(jìn)行焊接，這樣能夠保證壓力容器的焊接質(zhì)量和內(nèi)部的穩(wěn)定性。在進(jìn)行焊接的時(shí)候，一般會(huì)應(yīng)用氫弧焊的操作，由上到下的點(diǎn)焊步驟來完成焊接，但在這個(gè)操作的實(shí)施過程中，一定要確保焊縫的均勻，避免出現(xiàn)裂紋，這樣會(huì)導(dǎo)致壓力容器的質(zhì)量下降。

3.2 中層焊接

在第一步的底層焊接完成之后，就可以采取第二步中層焊接，但在此之前還需要檢查焊縫是否干凈，要保障焊縫的品質(zhì)，這樣再控制住焊縫街頭與底層之間的距離，使用正規(guī)的焊條，標(biāo)準(zhǔn)是直徑為3.2的焊條，接著再對焊條進(jìn)行焊接。

3.3 表層焊接

壓力容器的焊接工作也是非常繁瑣的，在進(jìn)行表層焊接的時(shí)候，要結(jié)合焊縫的厚度來確定各個(gè)焊條的位置，這樣更能保障每一根焊條的位置以及起弧和收弧的定位，關(guān)鍵一點(diǎn)是不能與中層的焊縫接頭對準(zhǔn)。在表層焊接的過程中，不僅僅要保障焊接的質(zhì)量，還要讓它的外觀看起來美觀，外表要完整和諧，這樣才能讓壓力容器的外表具有圓滑的觸感。

3.4 焊后熱處理

那個(gè) 要進(jìn)一步檢查焊縫的位置是否準(zhǔn)確，盡可能的避免焊接處的應(yīng)力存在，提升焊縫的品質(zhì)，預(yù)防裂紋的二次生長。焊接后的熱處理是具有增強(qiáng)壓力容器質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)，因此，這項(xiàng)工作是不能減少的。

3.5 無損檢測

無損檢測這項(xiàng)技術(shù)主要是對焊接后的壓力容器進(jìn)一步檢修，測試它的性能和品質(zhì)能不能達(dá)到壓力容器的使用標(biāo)準(zhǔn)，在這個(gè)操作中，關(guān)鍵點(diǎn)還是檢查設(shè)備對焊縫的檢測，應(yīng)力是否能與焊縫內(nèi)部的結(jié)構(gòu)來提高焊接縫的品質(zhì)。

4 壓力容器焊接新工藝

近年來隨著產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率的不斷提升，壓力容器焊接新工藝也在不斷發(fā)展中。例如新型的氣體保護(hù)電弧焊機(jī)，能大幅降低焊接飛濺，降低不良率;新型大功率激光焊接，能大幅提高生產(chǎn)效率，提高焊縫質(zhì)量;機(jī)器人焊接系統(tǒng)的大量應(yīng)用，使工廠焊接自動(dòng)化、少人化快速發(fā)展，并進(jìn)一步朝智能工廠、數(shù)字化工廠邁進(jìn)。

5 結(jié)束語

總體而言，我國的工業(yè)化建設(shè)還在不斷的發(fā)展過程中，壓力容器的焊接工藝技術(shù)的使用領(lǐng)域也在不斷的拓展，這些都會(huì)為焊接企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也會(huì)帶動(dòng)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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