化工機(jī)械壓力容器制造中焊接質(zhì)量的控制

呂增明(山東龍興化工機(jī)械集團(tuán)有限公司 ，山東 萊州 261432)

0 引言

從我國化工機(jī)械壓力容器安全事故的最終統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，絕大多數(shù)安全事故是由不合格的焊接質(zhì)量引起的，需要嚴(yán)格地從生產(chǎn)過程，工業(yè)原料，熱處理工藝，機(jī)械加工，物理化學(xué)和無損檢測層面進(jìn)行嚴(yán)格控制，以確保壓力容器的生產(chǎn)符合國家要求并預(yù)防危險事故的發(fā)生。焊接質(zhì)量不合格包括很多根本原因：工作人員因素，所用材料因素，焊接過程等，壓力容器生產(chǎn)公司需要結(jié)合分析這些因素，采取有效保護(hù)措施，進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量，確保壓力等級，提高壓力容器的安全性能指標(biāo)。

1 相關(guān)質(zhì)量控制的方法手段和內(nèi)容

1.1 相關(guān)的方法

壓力容器是一種特殊的應(yīng)用設(shè)備，即所謂的特種設(shè)備，與人類生活息息相關(guān)。如果設(shè)備損壞，可能對人們的人身安全和財(cái)產(chǎn)帶來難以估計(jì)的損害。在安全防護(hù)監(jiān)督系統(tǒng)方面，為了確保壓力容器的安全性，國家應(yīng)注意壓力容器的設(shè)計(jì)安全性，并使其安全地保護(hù)它們，許多規(guī)則和法規(guī)必須嚴(yán)格遵守和監(jiān)督。依據(jù)要求，壓力容器制造的全過程可分為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接、熱處理工藝、所用材料使用、工藝流程、質(zhì)量檢驗(yàn)、非破壞檢驗(yàn)等，這些控制系統(tǒng)就是壓力容器的焊接質(zhì)量控制系統(tǒng)。制造業(yè)的質(zhì)量控制需要分為幾個體系，焊接質(zhì)量控制系統(tǒng)是一個子系統(tǒng)，包括工藝技術(shù)、所用材料、設(shè)備管理、機(jī)器加工車間、檢驗(yàn)等。將焊接質(zhì)量控制系統(tǒng)劃分為多個控制部件，然后將每個自動控制回路劃分為多個控制點(diǎn)。對設(shè)置焊接質(zhì)量控制點(diǎn)的場所，應(yīng)設(shè)置停止點(diǎn)，并對整個生產(chǎn)過程的焊接質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，并設(shè)置進(jìn)程以自動控制焊接質(zhì)量體系為指導(dǎo)思想。

1.2 相關(guān)的主要內(nèi)容

每個高質(zhì)量的焊接都是由合格的焊工執(zhí)行的，首先要嚴(yán)格執(zhí)行過程操作程序而不是事后檢查，事后檢查可以消除隱患以避免缺陷，僅僅是該缺陷得以修復(fù)，但是從根本原因說，這個問題不能得到解決，所以我們需要解決的是從源頭從根本上抓起。同時需要評估產(chǎn)品的合格率，進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量和加工速度。最重要的是要實(shí)現(xiàn)質(zhì)量保證體系，科學(xué)管理并大幅度提高優(yōu)秀品的整體占比。焊接質(zhì)量保證應(yīng)包括整個焊接過程、焊接機(jī)械試驗(yàn)、焊接所用材料管理、焊接工藝、焊接設(shè)備、焊接施工管理、質(zhì)量檢驗(yàn)等。其后焊接維護(hù)修理和運(yùn)作、整合分析、品質(zhì)管理、反饋、自動控制等，任何一個控制出現(xiàn)失誤，焊接質(zhì)量就會失控，最重要的是要避免出現(xiàn)質(zhì)量設(shè)計(jì)問題[1]。

2 在焊接控制過程當(dāng)中控制的基本方法

一般質(zhì)量體系包括組織系統(tǒng)，監(jiān)督系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和質(zhì)量信息系統(tǒng)。焊接質(zhì)量控制系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)，涉及所用材料部門，工程技術(shù)部門，校驗(yàn)部門，設(shè)備管理和制造部門的自動控制，以及焊接質(zhì)量管理部門?？刂葡到y(tǒng)可以分為多個自動控制鏈路，每個鏈路都有自己的特點(diǎn)。焊接質(zhì)量最重要的是控制的影響點(diǎn)，焊接應(yīng)貫穿整個焊接生產(chǎn)過程，應(yīng)對全過程自動控制[2]。

3 所用單位材料的管控

所用材料是成品質(zhì)量的基礎(chǔ)，焊接所用材料的管理和控制主要包括焊接所用材料的采購、所用材料的驗(yàn)收和所用材料的保管。每個環(huán)節(jié)都需要對物料進(jìn)行控制，在初始階段選擇焊接所用材料時，應(yīng)遵循設(shè)計(jì)資料的要求，以確保焊接材料的質(zhì)量，只有選用質(zhì)量好的焊接材料，才能確保產(chǎn)品質(zhì)量的提高。符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的，需要由制造廠出具合格證書，制造廠必須在所用材料上標(biāo)注型號，在材料供應(yīng)商的生產(chǎn)日期、型號、合格證等都齊全的情況下，根據(jù)檢測所用材料可靠性、數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果，選用合適的材料，否則不予使用。在使用材料的時候，也要做標(biāo)記，而且模型要做標(biāo)記。焊接高強(qiáng)度鋼時，應(yīng)采用堿性焊條，故具有脫硫作用，避免熱裂[3]。

4 相關(guān)影響焊接單位質(zhì)量的主要因素

4.1 相關(guān)工作人員所產(chǎn)生的因素

焊工自身的專業(yè)能力對于壓力容器焊接具有較大影響，化工機(jī)械企業(yè)在進(jìn)行焊工招聘時，應(yīng)提升準(zhǔn)入門檻,并對招聘的焊工進(jìn)行培訓(xùn)考核，確保其具有相應(yīng)的資質(zhì)。其次，在壓力容器焊接前，應(yīng)做好技術(shù)交底工作，同時對焊工進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，確保其了解壓力容器焊接生產(chǎn)的相關(guān)規(guī)范，最后在實(shí)際焊接中，應(yīng)對焊接人員的操作進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，通過焊接檢驗(yàn)員和焊接工程師層層監(jiān)管，并貫徹落實(shí)獎懲責(zé)任制，不斷提升壓力容器的焊接質(zhì)量，從而減少因由于個人焊接方法和手段的不同而造成產(chǎn)品質(zhì)量的不同，只有操作人員注重相關(guān)聯(lián)的焊接工藝，才能減少焊接個體的差異性。

4.2 相關(guān)設(shè)備的因素

傳統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量保證系統(tǒng)包括焊接設(shè)備，焊接設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性的性能指標(biāo)直接影響焊接質(zhì)量，從而影響機(jī)械化，自動化焊接質(zhì)量的提高。因此，它需要具有穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)性的和可靠性等良好的性能指標(biāo)，這應(yīng)該成為焊接設(shè)備不可或缺的組成部分。

4.3 相關(guān)材料的因素

在壓力容器的焊接過程當(dāng)中，焊接所用材料也是直接影響焊接質(zhì)量的至關(guān)重要因素。這些所用材料的質(zhì)量是保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)和先決條件。從全面質(zhì)量管理的角度來看，為了確保焊接質(zhì)量，我們需要首先控制生產(chǎn)過程的初始時間段[4]。

4.4 相關(guān)工藝技術(shù)方面的因素

除了上述主要因素外，焊接過程也是直接影響焊接質(zhì)量的重要因素。一般而言，焊接過程對焊接質(zhì)量的直接影響主要包括兩個層面：一個是工藝過程的合理性；另一個是嚴(yán)格全面實(shí)施該過程。在焊接之前，相關(guān)工作人員應(yīng)先評估產(chǎn)品的焊接過程，然后依據(jù)工藝的技術(shù)要求，技術(shù)要求的報告以及圖表，按照焊接程序規(guī)范和焊接程序卡進(jìn)行操作。根據(jù)類似生產(chǎn)條件的模擬，長期知識經(jīng)驗(yàn)的積累和產(chǎn)品的特定技術(shù)要求，再依據(jù)測試準(zhǔn)備，這一切都是確保焊接質(zhì)量做優(yōu)良的基礎(chǔ)，這是嚴(yán)肅而謹(jǐn)慎的。焊接程序規(guī)范和焊接程序卡通常由經(jīng)驗(yàn)豐富的焊接技術(shù)人員制定，以確保其正確性和合理性。另一方面，由于焊接方法和手段的不同可能會修改或改變一些焊接過程的參數(shù)值來達(dá)到預(yù)期的要求。如果采用不合理的焊接過程，則無法獲得合格的焊接品，這將直接影響整個產(chǎn)品的焊接質(zhì)量[5]。

5 相關(guān)焊接技術(shù)材料的控制

5.1 所用焊接材料的系統(tǒng)選擇

焊接所用材料的基本原理：焊接金屬的機(jī)械性能應(yīng)大于或等于基礎(chǔ)金屬的機(jī)械性能，其他所用材料的性能也應(yīng)高于基礎(chǔ)金屬的性能。選擇焊接所用材料時，一般應(yīng)遵循這個原則。

5.2 材料的驗(yàn)收和領(lǐng)用的相關(guān)要求

焊接所用材料應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，為了控制焊接所用材料的質(zhì)量，壓力容器生產(chǎn)企業(yè)必須做好所用材料的領(lǐng)用、驗(yàn)收、審核、貯存和使用，對于不同類型的焊接所用材料的生產(chǎn)企業(yè)，其產(chǎn)品所使用的質(zhì)量和品種是不同的，為了進(jìn)一步提高焊條的焊接質(zhì)量，生產(chǎn)廠家應(yīng)充分考慮所用材料的質(zhì)量，對固定供應(yīng)商的所用材料進(jìn)行審核，并在采購前保證所用材料的質(zhì)量，并研究質(zhì)量抽樣方法。在所用材料的存儲方法中，分類主要基于批號和類別。在所用材料的存儲期間，相應(yīng)的存儲工作人員應(yīng)定期檢查儲存的焊接所用材料，每種材料都應(yīng)嚴(yán)格儲存焊接倉庫干燥并儲存在保溫桶中。如果焊接材料的性能指標(biāo)在儲存期間惡化，則相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)首先報告焊接所用材料質(zhì)變，并做好記錄記錄，嚴(yán)格禁止在壓力容器上使用[6]。

6 焊接工藝的控制

6.1 相關(guān)工藝的評定

在壓力容器的制造過程當(dāng)中，焊接過程是焊接質(zhì)量控制的關(guān)鍵。焊接工藝主要基于壓力容器的生產(chǎn)工藝和質(zhì)量要求，并要了解壓力容器和壓力部件相互之間的焊接。此外，壓力容器制造商應(yīng)依據(jù)焊接方法和手段，選用合適的材料品牌，以滿足壓力容器質(zhì)量要求并提高焊接質(zhì)量[7]。

6.2 相關(guān)質(zhì)量管控的環(huán)節(jié)

焊接時，焊接機(jī)需要依據(jù)適當(dāng)?shù)某绦蚝蜆?biāo)準(zhǔn)操作，并且完整的焊接過程通常滿足相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)要求的質(zhì)量，包括所有焊接參數(shù)值，如焊接方法，鋼數(shù)，厚度范圍，關(guān)節(jié)形式，焊接位置等。當(dāng)焊接參數(shù)值變化時，焊接接頭的性能參數(shù)也將受到直接影響。對于淬火鋼，不適合使用小型能量焊接，因?yàn)樾⌒湍芰亢附愉摰谋砻鏈囟壤鋮s快，將導(dǎo)致淬火鋼表面上出現(xiàn)裂縫，這將直接影響焊接單位質(zhì)量。因此，當(dāng)焊接時，可以首先預(yù)熱焊接鋼并且可以控制中間層的表面溫度，但僅控制溫度是不夠的，在焊接過程當(dāng)中，還應(yīng)適當(dāng)控制焊接電流和焊接電壓進(jìn)行焊接，要靈活掌握相應(yīng)的焊接方法和手段[8]。

7 結(jié)語

壓力容器的質(zhì)量與人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全防護(hù)相互關(guān)連。因此，在生產(chǎn)和焊接過程當(dāng)中，焊接應(yīng)依據(jù)技術(shù)過程和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)指出的是，壓力容器產(chǎn)品焊接應(yīng)采用不同的測試方法，以確保質(zhì)量和安全防護(hù)。作為一種社會科學(xué)和技術(shù)，應(yīng)在不斷提高壓力的情況下改善壓力容器的焊接技術(shù)，所需的質(zhì)量更高，新興技術(shù)目前也越來越受到關(guān)注。