特種設備壓力容器的焊接方法分析

張微

摘要：隨著工業(yè)行業(yè)在我國的深入拓展與應用，如今人們對壓力容器具有更高的要求。在生產過程中，焊接是極為關鍵的組成成分，焊接的過程將會對特種設備壓力容器產生直接影響。壓力容器十分特殊，其應用過程會受到時間、溫度或壓力等多種因素的影響。如若其質量發(fā)生問題，將會發(fā)生重大安全事故。因此生產單位在對壓力容器焊接方法進行應用時，要進行深入的分析與探究，提高焊接環(huán)節(jié)的質量，保證壓力容器最終工作性能，避免安全問題誕生。

關鍵詞：特種設備;壓力容器;焊接方法

在特種設備中壓力容器十分典型，壓力容器在工作過程中通常會受到密封、承壓等多種外界因素的影響，具有較高的安全隱患，會對工作人員帶來嚴重的人身危險。因此我國格外注重壓力容器的生產質量以及檢驗過程，尤其是壓力容器，在制作過程中其會受到極為嚴格的檢查與監(jiān)督，甚至會使用射線或超聲波探傷的方式對母材焊縫以及應力集中區(qū)進行全面檢測，避免有任何缺陷存在。此種檢查與監(jiān)督將對焊接環(huán)節(jié)帶來極為嚴峻的考驗，工作人員必須結合壓力容器的實際情況，選用帶有針對性的焊接手段，并對焊接技術不斷進行提升，從而保證生產出合格的壓力容器。

一、在壓力容器中焊接方法具有的影響

自從上個世紀60年代之后，我國對于壓力容器的焊接技術就已經開始快速發(fā)展。剛剛開始時人們都用手工電弧焊對壓力容器進行焊接，隨著焊接工藝的逐漸完善，很多生產廠商逐漸開始應用半自動或自動的氣體保護焊以及埋弧焊來提高焊接質量以及效率[1]。壓力容器是一種需要承擔一定壓力的特種設備，其往往被人們用于各類液體或者氣體的盛放，具有一定程度的危險性。因此，人們必須精密的控制壓力容器焊接過程，保證其質量，避免安全事故的發(fā)生。在壓力容器生產過程之中，工作人員會使用異種或同種材料，通過高壓或者加熱的形式，促使兩種材料緊密結合，進而保證壓力容器的密閉性。焊接是壓力容器生產過程中極為重要的制作環(huán)節(jié)，當人們在生產較厚的壓力容器時，其超過一半的時間都在對其進行焊接。為了保證壓力容器的出廠質量，工作人員必須根據其設計需求以及使用情況選用最科學的焊接手段。

二、焊接壓力容器過程中產生的問題

（一）余高未填滿或過高

在壓力容器焊接過程中焊縫未填滿的現象為焊接位置產生連續(xù)凹槽，致使整體外觀不平整。出現此種情況的最主要原因是因為工作人員并沒有對焊接參數產生清晰認知、焊接速度過快、焊縫過程缺少一定的金屬原料等。余高過高是指在焊接結束后，工作人員發(fā)現焊接位置的高度遠遠比母材位置高度要高，從而導致外觀整體凹凸不平[2]，會為容器的抗壓性帶來一定程度影響。此種現象出現的最主要原因就是工作人員自身焊接手法尚不成熟、焊接過程中電流不穩(wěn)定或移動焊條速度較慢等。

（二）未焊透以及未熔合

未焊透是指工作人員在焊接過程中由于移動速度較快，從而導致焊縫根部未與容器完全焊接在一起，并不具備一條完整焊縫的情況。未焊透現象的出現極容易導致壓力容器抗壓水平大幅下降，會致使容器在作業(yè)過程中出現破裂現象，具有較大安全隱患。未熔合是指通過焊接焊材與容器并沒有有效融合的一種現象。工作人員如若在正式焊接前沒有對壓力容器的外觀進行全面檢查，并且焊接中手臂擺動幅度偏大或者焊接時間較短等現象都有可能引起未熔合現象的出現，未融合與未焊透可以利用射線或超聲檢測出來。

三、特種設備壓力容器的焊接方法

（一）手工電弧焊

隨著現代技術的不斷增強、焊接工藝的快速發(fā)展，焊接技術如今也有了質的飛躍，但手工電弧焊截至目前為止，仍舊是人們使用最廣泛的一種焊接方法。在焊接過程中，焊條的一端會與工件表面之間產生燃燒現象，焊條外部的涂料會在燃燒過程中作為電極以及填充金屬出現。在電弧熱作用下，焊條外部的涂料可以產生氣體，從而對電弧進行保護，其還可以在容器內部產生溶渣，避免氣體與溶化金屬之間發(fā)生化學反應。與此同時，溶渣的誕生還可以對焊縫的金屬性能產生一定程度的改變[3]。手工電弧焊焊接方式極為靈活，且操作過程較為簡單，在壓力容器內部機械無法到達的地點或者短縫區(qū)，都可以應用手工電弧焊焊接方法。傳統(tǒng)的手工電弧焊焊條具有極高的防風性，非常適用于野外風天作業(yè)，且手工電弧焊自身作業(yè)價格較為低廉，具有較高的普及度。手工電弧焊也具有一定的缺點，其僅僅只適用于小件或少量容器的焊接，焊接效率偏低，且無法保證穩(wěn)定的焊接質量，工作人員在焊接過程中，如若操作不當很容易引發(fā)燙傷或眼睛損傷等現象。

（二）堆焊焊接方法

經過長時間的工作后，壓力容器內部會產生一定程度的腐蝕，導致其工作壽命嚴重縮短。為了有效延長壓力容器的使用壽命，在焊接過程中工作人員需用利用不銹鋼涂層開展堆焊。一般情況下，直管內的堆焊開展的十分順利，但是在彎管內進行堆焊焊接仍具有一定的難度，壓力容器彎管內壁通常情況下分為90°彎曲與30°彎曲兩種，當工作人員在對壓力容器30°彎管內壁開展堆焊作業(yè)時，其需要利用特定數學模型，沿著圓周環(huán)向的方向，利用設備開展自動堆焊。而當工作人員在對壓力容器90°彎管內壁進行堆焊時，需要選用熔化極氣體保護焊沿著彎管母線的方向開展自動堆焊，并且必須保證工件在安裝過程中要處于翻轉旋轉狀態(tài)，從而保證焊道的水平。隨著焊接技藝的不斷完善，現如今堆焊技術比以往更加穩(wěn)定，不僅可以顯著降低焊接生產制造成本，還可以提高焊接質量。在特種設備壓力容器焊接過程中，堆焊技術已有了十分廣泛的應用，具有一定程度的焊接優(yōu)勢。

結語

壓力容器作為一種特種設備，因使用環(huán)境更為嚴苛與特殊，其與普通設備相比具有更高的質量需求。在壓力容器生產過程中，焊接是極為重要的組成成分，如若焊接質量不過關，將會嚴重縮短壓力容器的使用壽命，為工作人員帶來一定程度的人身危險。面對此種情形，工作人員必須具備優(yōu)秀的理論知識與實踐操作能力，了解各類焊接方法的優(yōu)點，結合壓力容器的設計需求與投入環(huán)境選用合理的焊接方法，有效保證壓力容器質量。

參考文獻：

[1]王毅.特種設備壓力容器焊接方法的選擇分析[J].工程技術研究，2019，4（3）：117-118.

[2]趙東寧.特種設備壓力容器焊接方法的選擇分析[J].商品與質量，2019（9）：123.

[3]貴彥斌.特種設備壓力容器焊接方法的選擇[J].中國化工貿易，2021（1）：166，168.