壓力容器焊接中存在的問題與對(duì)策

摘 要：壓力容器，主要是使用在氣體和液體的儲(chǔ)存中，是能夠承載一定范圍內(nèi)壓力值的儲(chǔ)存容器，是作為我國(guó)是裝備制造業(yè)大國(guó)的重要標(biāo)志，是生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展完善與否的體現(xiàn)。而壓力焊接是保證容器氣密性和強(qiáng)度的重要條件，是決定著壓力容器是否安全的基礎(chǔ)。文章中作者將對(duì)壓力容器焊接中存在一些常見的問題進(jìn)行分析探究，并對(duì)這些問題提出解決方案。

關(guān)鍵詞：壓力容器；焊接問題與對(duì)策；優(yōu)化質(zhì)量

前言

伴隨著焊接技術(shù)的快速發(fā)展，壓力容器已經(jīng)發(fā)展成現(xiàn)代典型的全焊接結(jié)構(gòu)。壓力容器制造中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是壓力容器的焊接。一旦焊接中存在問題，就可能出現(xiàn)事故，后果不堪設(shè)想。因此，壓力容器的焊接一定嚴(yán)格按照科學(xué)方法操作，控制一定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，以確保壓力容器的安全運(yùn)行。同時(shí)，壓力容器的安全不僅是保障人民財(cái)產(chǎn)安全，而且對(duì)加速我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)也有非常重要的意義。

1 壓力容器焊接安全的重要性

焊接在壓力容器的制造的工作量中占有相當(dāng)大的比例，是壓力容器制造中一個(gè)關(guān)鍵工藝。焊接質(zhì)量的好壞和焊接接頭可靠性都直接影響著焊接容器的質(zhì)量，影響容器的可靠性和安全性除了是材料檢驗(yàn)，最為主要的就是焊接。因此，焊接也是壓力容器制造中最為嚴(yán)格的工序，也是對(duì)壓力容器質(zhì)量和安全性保障的關(guān)鍵，所以對(duì)焊接工作必須嚴(yán)格認(rèn)真。

2 壓力容器焊接中存在的問題

2.1 氣孔問題

所謂氣孔，就是在焊接過程中由于熔池中的氣泡在凝固時(shí)沒有及時(shí)逸出而導(dǎo)致形成的空穴。坡口邊緣不干凈，有水份、油污和銹跡；焊條或者是焊劑沒有按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行烘焙以及焊芯銹蝕等都會(huì)引起產(chǎn)生氣孔問題。除此之外，熔渣粘度過大就會(huì)導(dǎo)致氣泡不能夠透過熔渣被阻擋在焊接金屬表面附近也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生氣孔。

2.2 焊接裂紋的產(chǎn)生

壓力容器容易出現(xiàn)問題的一個(gè)原因是焊接裂紋，這對(duì)壓力容器的破壞是非常厲害的。焊接裂紋的產(chǎn)生，是因?yàn)樵诤附舆^程中焊接應(yīng)力和其他因素共同作用導(dǎo)致壓力容器材質(zhì)脆弱，致使焊接部位的金屬原子遭到破壞，原本應(yīng)有的原子結(jié)合力失去作用，這樣壓力容器的焊接出就會(huì)出現(xiàn)裂紋，而且產(chǎn)生的裂紋還會(huì)越來(lái)越大。工業(yè)中比較常見的裂紋類型有冷裂紋、熱裂紋、再熱裂紋、層狀撕裂等裂紋。

2.3 焊接咬邊

焊接咬邊是因?yàn)樵诤附舆^程中使用過大的電流、電弧過長(zhǎng)和焊條的角度和運(yùn)動(dòng)速度不合理導(dǎo)致壓力容器焊接的不為出現(xiàn)凹槽的現(xiàn)象。對(duì)一些要求比較嚴(yán)格的工藝是不允許出現(xiàn)咬邊現(xiàn)象的，即使有些工藝對(duì)咬邊的要求沒有那么嚴(yán)格，我們也要控制好咬邊的長(zhǎng)度和深度。由于壓力容器通常是用來(lái)儲(chǔ)存液體或者氣體，咬邊不僅影響外觀，嚴(yán)重的話會(huì)導(dǎo)致咬邊點(diǎn)的壓強(qiáng)過大，容易出現(xiàn)爆炸或者泄漏的嚴(yán)重后果。因此，我們要多焊接咬邊工藝進(jìn)行嚴(yán)格要求。

2.4 焊瘤

屬凝固緩慢下墜。（1）立仰焊時(shí)，采用過大的焊接電流和弧長(zhǎng)。（2）平焊是時(shí)熔池溫度過高操作手法不當(dāng)，在收弧處未填滿弧坑。（3）熄弧時(shí)間短或焊接突然中斷或焊接薄板時(shí)電流過大。

3 壓力容器焊接中存在問題的對(duì)策

3.1 防止氣孔的產(chǎn)生策略

解決產(chǎn)生氣孔問題通常采用的方法如下：（1）先仔細(xì)清洗坡口邊緣的水分、油污和銹跡，然后選擇恰當(dāng)?shù)暮附与娏骱秃附铀俣冗M(jìn)行焊接，減少氣孔的產(chǎn)生。（2）尋找合適的熔渣粘度，改變焊劑中的化學(xué)成分，同時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格控制焊條藥皮變質(zhì)、剝落和焊芯銹蝕的問題，以確保減少產(chǎn)生氣孔的幾率。

3.2 焊接裂紋產(chǎn)生的對(duì)策

因?yàn)楫a(chǎn)生焊接裂紋的因素和裂紋的種類復(fù)雜多樣，所以我們要對(duì)焊接過程進(jìn)行全方位的注意和控制。比如，為避免產(chǎn)生冷裂紋，我們就要選用焊接材料中含氫量較少的焊條進(jìn)行焊接。因?yàn)槔淞鸭y產(chǎn)生的主要原因就是由于金屬中含有過量的氫，只有這樣，我們才能能夠避免氫進(jìn)入焊接金屬之中。另外，為了增強(qiáng)焊接部位金屬的韌性和避免裂紋的產(chǎn)生，要在焊接完成后及時(shí)進(jìn)行淬火處理。同時(shí)，我們選擇不同的焊接技術(shù)對(duì)不同的材料、厚度和環(huán)境進(jìn)行焊接，以提高焊接質(zhì)量和減少技術(shù)問題而引起的事故。

3.3 防止出現(xiàn)焊接咬邊的方法

防止出現(xiàn)焊接咬邊現(xiàn)象出現(xiàn)的根本原因就是工人焊接技術(shù)不過關(guān)，而非是技術(shù)本身有問題。因此，要解決焊接咬邊的問題，在焊接過程中要選擇合適的焊接參數(shù)和焊接手法，要時(shí)刻注意焊條的角度和電弧長(zhǎng)度，尤其要對(duì)焊接速度的控制，絕對(duì)不可過快。另外，在焊接過程中，發(fā)現(xiàn)問題要立刻停止及時(shí)調(diào)整焊接手法，且根據(jù)數(shù)據(jù)所得設(shè)計(jì)補(bǔ)救措施，要保證焊接咬邊被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并且及時(shí)處理。切忌出現(xiàn)問題仍然進(jìn)行工作，這樣后果將會(huì)不堪設(shè)想。

3.4 解決焊瘤方法

（1）嚴(yán)格控制熔池溫度，立仰焊時(shí)，焊接電流應(yīng)比平焊小百分之十到百分之十五，使用堿性焊條時(shí)，應(yīng)采用短弧焊接，保持均勻運(yùn)條。（2）在手工焊收弧時(shí)，焊條應(yīng)作短時(shí)間停留或作幾次環(huán)形運(yùn)條。

4 預(yù)防壓力容器焊接出現(xiàn)問題的方法

4.1 選擇優(yōu)秀的焊接材料

焊接材料的好壞不僅影響焊接的質(zhì)量，也影響著產(chǎn)品制造的質(zhì)量。如果沒有優(yōu)秀的焊接材料，就算焊接工藝再好、焊接操作方法和環(huán)境再好，都不能夠焊接出優(yōu)秀的產(chǎn)品。因此，在對(duì)焊接材料的選擇上，我們一定要選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的材料，只有這樣才能夠生產(chǎn)出符合質(zhì)量的產(chǎn)品。除此之外，對(duì)焊接材料的選擇還要考慮結(jié)構(gòu)。剛度和工藝的綜合因素。比如，冷沖壓卷要求焊接接頭有較高的塑性變形能力，不銹鋼要求焊縫材料和母材具有同樣的耐腐蝕性，因此不銹鋼焊材料常常是選用合金成分較高的焊材。對(duì)于壓力容器而言，通常是選用抗裂性比較好的焊接材料來(lái)適應(yīng)焊件的大體積和母材的大厚度。

4.2 要進(jìn)行焊接無(wú)損檢測(cè)

整個(gè)壓力容器焊接工作完成之后，要檢測(cè)所有焊接外觀是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求和規(guī)定比例，比進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。這項(xiàng)工作的只要內(nèi)容就是焊接表面和焊接內(nèi)部的無(wú)損檢測(cè)。

4.3 焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)化

控制焊接質(zhì)量的焊接工藝，是指導(dǎo)和規(guī)范焊接操作的重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。焊接工藝又常常被人們稱為焊接工藝規(guī)程，它包括焊接材料的使用、焊接操作的方法、焊接接頭的形式和焊接母材的型號(hào)等等參考數(shù)據(jù)，幾乎包含了焊接工藝過程中的全部焊接參數(shù)。對(duì)于壓力容器的厚度和壓力容器使用途徑，要制定有針對(duì)性的焊接工藝規(guī)程和選擇合理的焊接材料，要對(duì)壓力容器接縫坡度和形狀進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)需要精確焊接參數(shù)，將焊接性能參數(shù)化。只有這樣，才能夠從理論上保證焊接可執(zhí)行，保證在焊接過程中能夠做到道道工序都有焊接工藝規(guī)程參照，從而保證壓力容器的質(zhì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，壓力容器是體現(xiàn)我國(guó)制造業(yè)的重要標(biāo)志，是工業(yè)水平提升的基礎(chǔ)。伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，壓力容器存在的問題也是逐漸地顯現(xiàn)出來(lái)，為了能夠使壓力容器更加安全應(yīng)用在人們的生產(chǎn)生活中，我們要積極面對(duì)存在的問題并及時(shí)進(jìn)行研究，找到合理的解決措施。只有這樣，我們才能將壓力容器焊接中存在的問題更加完美的解決，才能促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，使國(guó)家的經(jīng)濟(jì)得到發(fā)展。

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