簡(jiǎn)述壓力容器焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)

崔振

摘要：在壓力容器的制造中，焊接技術(shù)直接影響壓力容器的質(zhì)量。針對(duì)壓力容器焊接技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題，本文簡(jiǎn)述了焊材復(fù)檢、焊接工藝評(píng)定、焊接試板、熱處理等影響壓力容器焊接質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，其目的是為壓力容器制造者提供一些焊前焊接工藝計(jì)劃、制定質(zhì)量控制措施或是缺陷分析的參考。

關(guān)鍵詞：壓力容器;焊接工藝卡;質(zhì)量控制;補(bǔ)焊

壓力容器作為石油化工、醫(yī)藥、電力等工業(yè)必不可少的設(shè)備，在加工過(guò)程中往往需要進(jìn)行焊接，焊縫內(nèi)部或表面一旦出現(xiàn)超標(biāo)的缺陷，將影響壓力容器的安全性和可靠性。為了改善這種情況，制造者應(yīng)在壓力容器焊接前做好焊材復(fù)檢、焊接工藝評(píng)定等焊接技術(shù)準(zhǔn)備，焊接中進(jìn)行焊接試板的制作，焊接后進(jìn)行熱處理等一系列措施盡可能的減少或避免焊接缺陷的出現(xiàn)，保證壓力容器的焊接質(zhì)量。

1、焊接前的質(zhì)量控制

焊接技術(shù)準(zhǔn)備工作是焊接工作的基礎(chǔ)，對(duì)焊接質(zhì)量起著決定性的作用。

第一，制造者收到壓力容器的設(shè)計(jì)圖紙后應(yīng)仔細(xì)研究圖紙，找出圖紙中存在的設(shè)計(jì)問(wèn)題，對(duì)于不合理、錯(cuò)誤的地方向設(shè)計(jì)者進(jìn)行澄清以及根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的材料代換，根據(jù)母材選擇匹配的焊接方法和焊接材料。

第二，分析圖紙及制造標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)制造者的人員、制造環(huán)境、設(shè)備、技術(shù)水平等條件，制定焊接工藝評(píng)定計(jì)劃，焊接工藝評(píng)定計(jì)劃應(yīng)覆蓋該壓力容器焊接涉及到的所有的母材及焊接材料、焊接方法、接頭形式、焊接位置等因素。根據(jù)圖紙，結(jié)合壓力容器的部件和原鋼板尺寸對(duì)壓力容器的焊縫進(jìn)行合理排版，并對(duì)所有的焊縫進(jìn)行分類編號(hào)以便對(duì)焊縫的質(zhì)量進(jìn)行跟蹤控制。

第三，市場(chǎng)上的焊接材料魚(yú)龍混雜，真假難辨，因此在焊材采購(gòu)到廠后，應(yīng)按要求進(jìn)行焊材復(fù)檢，主要驗(yàn)證焊材的化學(xué)性能、力學(xué)性能、機(jī)械性能是否滿足介質(zhì)和強(qiáng)度要求。焊接材料到場(chǎng)后應(yīng)按焊接材料供應(yīng)商的使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行存儲(chǔ)，保證其溫度、濕度滿足要求，并確保焊接材料在質(zhì)保期內(nèi)。

第四，擬定焊接工藝評(píng)定，根據(jù)以往類似經(jīng)驗(yàn)，擬定每種焊接方法的焊接參數(shù)，包括焊接電流、電壓、焊接速度、模擬熱處理等，并按照焊接工藝評(píng)定計(jì)劃的項(xiàng)目采用擬定的焊接參數(shù)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試板的焊接及熱處理，并做好記錄，焊接完成后按照要求進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)和試樣截取及加工，按標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)試樣進(jìn)行化學(xué)成分、力學(xué)性能、機(jī)械性能、宏觀金相、微觀金相等各項(xiàng)試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后按照實(shí)際采用的參數(shù)制定焊接工藝卡。

2、焊接過(guò)程中的質(zhì)量控制

焊接過(guò)程中的質(zhì)量控制是影響焊接質(zhì)量的直接因素。

第一，焊接工藝卡是焊工施焊的依據(jù)性文件，也是焊接質(zhì)量的控制性文件，焊接工藝卡規(guī)定了焊接操作的各項(xiàng)參數(shù)，如焊接材料、預(yù)熱溫度、層道順序、層間溫度、組對(duì)間隙、熱處理、無(wú)損檢測(cè)項(xiàng)目、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等要求，所有的焊接參數(shù)都是經(jīng)過(guò)焊接工藝評(píng)定驗(yàn)證過(guò)并且滿足質(zhì)量要求的，因此在正式施焊（包括定位焊）前，焊工應(yīng)熟悉焊接工藝卡中的所有要求，并嚴(yán)格按照焊接工藝卡的要求施焊，并且，在施焊過(guò)程中，加強(qiáng)巡檢，避免違規(guī)施焊。

第二，焊接過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行自檢、互檢、專檢等三檢制度，確保坡口加工質(zhì)量、組對(duì)質(zhì)量、焊接質(zhì)量等每一道工序都符合焊接工藝卡的要求，每一道工序檢查合格并經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢查員確認(rèn)后才可進(jìn)入下一個(gè)工序，若檢查不合格應(yīng)經(jīng)過(guò)處理合格后才可進(jìn)入下一工序，禁止未經(jīng)確認(rèn)直接進(jìn)入下一工序。工序交接時(shí)應(yīng)有相應(yīng)的交接手續(xù)，以提高各工序操作人員的責(zé)任心，保證工序質(zhì)量。

第三，按照標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置產(chǎn)品焊接試件，產(chǎn)品焊接試件應(yīng)與壓力容器正式產(chǎn)品的施焊環(huán)境、焊接材料、焊接位置、焊接參數(shù)、熱處理等要求完全相同，焊接完成后應(yīng)與產(chǎn)品焊縫一起打上焊工鋼印號(hào)，產(chǎn)品焊接試件應(yīng)隨壓力容器一起按照焊接工藝卡的要求進(jìn)行熱處理，按要求無(wú)損檢測(cè)合格后對(duì)產(chǎn)品焊接試件進(jìn)行拉伸、彎曲、沖擊等破壞性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足合格標(biāo)準(zhǔn)的要求。

第四，嚴(yán)格控制焊接材料，在領(lǐng)用焊材前，焊材（焊條）應(yīng)按照供應(yīng)商的使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行烘干、保溫，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)焊材進(jìn)行有效管理，即按照要求安排焊接材料入場(chǎng)，以免焊接材料長(zhǎng)期暴露在空氣中，從而影響焊接性能和質(zhì)量。同時(shí)，應(yīng)注意的是，焊接材料管理人員還應(yīng)控制剩余焊材的發(fā)放和回收工作，即發(fā)放時(shí)應(yīng)確認(rèn)焊接材料的數(shù)量和型號(hào)、牌號(hào)符合領(lǐng)用者的施焊部位的要求，班后應(yīng)按要求回收剩余的焊接材料，檢查回收量和使用量，發(fā)放、回收時(shí)應(yīng)嚴(yán)格登記，并簽字確認(rèn)，以減少焊接生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性。

第五，加強(qiáng)施焊環(huán)境的監(jiān)控，施焊環(huán)境對(duì)焊接質(zhì)量的影響較為敏感，特別是雨天、大風(fēng)天或溫濕度超標(biāo)時(shí)易造成裂紋、氣孔等缺陷，因此在焊接時(shí)應(yīng)盡量在容易控制溫濕度且避免風(fēng)吹雨淋的環(huán)境下施焊，雨天可加設(shè)防雨棚，溫度過(guò)低時(shí)應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)環(huán)境和母材本身進(jìn)行預(yù)熱，濕度超標(biāo)時(shí)應(yīng)開(kāi)啟抽濕設(shè)備，溫濕度和風(fēng)速等環(huán)境因素均滿足要求時(shí)才可施焊，否則禁止施焊。大型壓力容器施焊時(shí)可考慮在車間內(nèi)分塊、分段、分部制作，盡量減少現(xiàn)場(chǎng)焊縫，避免現(xiàn)場(chǎng)焊接重要焊縫和易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的焊縫。

第六，重要的壓力容器按照要求往往需要提交相應(yīng)的竣工資料，與實(shí)體的質(zhì)量相比，資料的質(zhì)量同樣重要，因此，應(yīng)按照要求進(jìn)行資料管理，對(duì)于竣工資料不應(yīng)是施工完成后進(jìn)行回憶和補(bǔ)充，而應(yīng)該在施工過(guò)程中按要求對(duì)每一道工序、每條焊縫進(jìn)行如實(shí)記錄，施工完成后再進(jìn)行整理歸檔，這樣，不但可以使產(chǎn)品的每一道工序都具有可追溯性和真實(shí)性，也可以加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的責(zé)任人的質(zhì)量意識(shí)和責(zé)任心，保證壓力容器質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。

3、焊接后的質(zhì)量控制

對(duì)于焊縫的質(zhì)量，焊接后的質(zhì)量控制是必不可少的。

第一，按照要求對(duì)壓力容器進(jìn)行熱處理，壓力容器熱處理一般包括消氫熱處理和消應(yīng)力熱處理。消氫熱處理在焊接過(guò)程中或焊接完成后立即進(jìn)行，目的是使焊縫中的擴(kuò)散氫迅速逸出，以降低焊縫及熱影響區(qū)的含氫量，防止產(chǎn)生氫致裂紋。消應(yīng)力熱處理在焊接完成后進(jìn)行，目的是消除或減少焊接殘余應(yīng)力，降低焊縫受內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致裂紋的可能性，保證壓力容器的設(shè)計(jì)使用壽命。

第二，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)和試驗(yàn)，無(wú)損檢測(cè)和試驗(yàn)是檢驗(yàn)壓力容器焊接質(zhì)量的必要手段，避免不合格產(chǎn)品流出，威脅使用者和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。對(duì)于壓力容器焊縫，射線檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、真空罩檢查等應(yīng)注意檢測(cè)比例和操作規(guī)程，避免漏檢和誤檢。對(duì)于壓力試驗(yàn)、灌水試驗(yàn)等，應(yīng)注意必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求的試驗(yàn)壓力、注水高度和保持時(shí)間，以保證壓力容器的整體強(qiáng)度和焊縫處的密封性要求。

第三，嚴(yán)格控制壓力容器焊縫的補(bǔ)焊，壓力容器的壁厚往往比較薄，當(dāng)焊縫出現(xiàn)內(nèi)部超標(biāo)缺陷時(shí)，應(yīng)如實(shí)記錄，按程序?qū)θ毕莶课谎a(bǔ)焊，補(bǔ)焊前應(yīng)仔細(xì)確認(rèn)缺陷位置，將缺陷清理后應(yīng)進(jìn)行滲透檢驗(yàn)以確保缺陷已經(jīng)清除干凈，補(bǔ)焊時(shí)應(yīng)采用與原焊縫相同的焊接工藝、焊接材料和焊接參數(shù)等技術(shù)要求，否則應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的模擬補(bǔ)焊工藝評(píng)定，同時(shí)應(yīng)注意補(bǔ)焊次數(shù)限制，避免出現(xiàn)違規(guī)補(bǔ)焊事件，補(bǔ)焊過(guò)程應(yīng)按產(chǎn)品焊縫相同的要求予以記錄。

4、結(jié)束語(yǔ)

焊接工序是影響壓力容器質(zhì)量最重要的工序，焊接質(zhì)量是影響壓力容器安全性和可靠性的重要因素，制造者應(yīng)對(duì)焊前、焊中、焊后易于出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，這樣才能降低出現(xiàn)不合格產(chǎn)品的可能性，保證焊縫質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]滕明勝.壓力容器的管道焊接技術(shù)應(yīng)用以及質(zhì)量控制方法分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（01）：10.

[2]郭優(yōu).壓力容器焊接工藝的選取和應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2018（02）：145-146.