壓力容器制造焊接工藝研究

齊振杰 蘇安娜 喻美軍

（中石化中原油建工程有限公司，河南濮陽 457001）

壓力容器制造焊接工藝研究

齊振杰 蘇安娜 喻美軍

（中石化中原油建工程有限公司，河南濮陽 457001）

我國經濟建設快速發展，壓力容器焊接技術取得了非常大的進步，并逐漸有了自主知識產權的壓力容器制造廠，在很大程度上促進了壓力容器生產企業的發展。在壓力容器制造中，焊接作為重要工序，焊接質量是決定壓力容器產品整體質量的關鍵。

壓力容器 制造 焊接工藝

為了確保焊接質量滿足需求，要在承壓部件施焊以前依NT/ T47014《承壓設備焊接工藝評定》實行焊接工藝評比，確保焊接接頭的力學功能、彎曲功能或堆焊層的化學因素都可以適合規章需求，達到提升焊接工藝可行性的目標。

1 壓力容器的結構和特點

壓力容器產品適用范圍廣，在不同行業有不同用途，同類產品也會因客戶需求差異造成結構上不同，從而有品種繁多的特點，進而引起制造工藝的多樣性；壓力容器是一個牽涉幾個行業多學科范圍的綜合性產品，需要多行業 、多學科 、多方面協作一起完成，同時構成產品的每部分組件間關系比較松散，方便實行系列與模塊化；制造流程以工件的焊接質量為重要質量掌控點，同時也是制造經過的單薄節點。在壓力容器產品制造的統計過程中，發現其中存在著許多相似信息，如工藝流程的相似性、零部件幾何形狀之間的相似性、產品結構之間的相似性、同事物處理過程之間的相似性。壓力容器制造技能牽涉到冶金、機械加工、腐蝕和防腐、無損檢驗、安全防護等很多行業，所以制造流程需要多行業、多學科、多方面的協作共同來完成，并且為確保產品質量，形成了以職能為中心的、以控制為導向的機械式組織結構。結構復雜，多種多樣。制造過程是以鈑金件的焊接質量為主要質量控制點，同時也是制造過程的薄弱環節。

2 焊接工藝參數的遴選

壓力容器制作中一般用的焊接辦法有：氣焊、焊條電弧焊、埋弧自動焊、氣體確保焊和鎢極氬弧焊等。不一樣的辦法，有不一樣的特征，使用區域也不一樣。氣焊，通常用于裝置時的管道尤其是薄壁管道的焊接。重要用來焊接主體焊縫的是埋弧自動焊與氣體保護焊。用于單面焊雙面成型的打底焊和管道焊接的是鎢極氬弧焊。焊條電弧焊，使用是最為廣闊，差不多全部構造都能使用。焊接線能量綜合表現了焊接標準參數對接頭功能的影響，要求使用小線能量焊接的是低合金高強鋼、低溫鋼與不銹鋼。而易淬火鋼，則使用小線能量焊接，因為冷卻速率快，容易發生冷裂紋，所以一般使用焊前預熱、控制層間溫度與焊后緩冷等工藝辦法，避免發生冷裂紋。另外，還要指出，只是對線能量數值掌控還不足，就算一樣數值的線能量，其中焊接電流、電壓、速度三者中間數值，或許有很大區別，當這些標準之間配合不適合，還是可以獲到優秀的焊縫功能。

3 壓力容器用耐熱鋼焊接要點分析

3.1 預熱和層間溫度

在焊接流程中，為了確保焊縫質量達到需求，要在焊接以前對焊接溫度實行清楚，選取預熱辦法來提高焊接溫度是因為那些溫度不達標的，并確保焊接時層間溫度要高于預熱溫度，從溫度的角度確保焊接成型滿意實踐需求，把焊縫裂紋的產生降低，提升焊縫的抗拉功能與彎曲功能。

3.2 焊后熱處理

在焊接經過中，某些特別材質因為材質自身需求，必要在焊接之后實行熱處理，以提升焊縫全體強度與焊接質量。對于有熱處理需要的焊接工序，我們要在熟悉焊接工藝的基本上，在焊接之后加多熱處理工序，并對焊縫實行核心點解決，讓焊縫質量滿足實踐需要，達到提升焊接質量的目標。

3.3 后熱與中間熱處理

對于特別材質的壓力容器，在焊接以后不可以立刻實行熱處理，需要距離必定的時間之后再實行焊縫熱處理。為避免焊件在焊后熱處之前發生裂紋，方便而牢靠的辦法是把接頭作2-3h的低溫后熱處理。后熱處理的溫度依鋼種與壁厚來定。一般在250-300℃之間。

4 壓力容器的焊接技術

4.1 埋弧自動焊

在焊劑保護層下電弧實行燃燒焊接的焊接辦法就是埋弧焊，這種辦法發生的電弧光不會外露，在一層顆粒狀的可熔化焊劑的包圍下電弧實行燃燒，和空氣是隔開的。操作者身體也能夠減輕帶來太多的傷害。這種焊接辦法使用的金屬電極是一種裸焊絲。埋弧焊焊車中有自動變速的送絲機構與行走機構，能夠在焊接流程中自動送絲行走，變成美觀的焊縫，所以在工業中有廣闊的使用。

4.2 對接高效TIG焊法

跟著鍋爐容量的接連提升，鍋爐的受熱面過熱器與再熱器的部件管件接頭數也在接連增多，以前的填充冷絲焊已經不能夠滿足實踐出產原委中的需要。所以，在壓力容器的焊接出產流程中，要使用效率高而且可以確保焊接接頭質量的措施。厚壁管細絲脈沖自動焊管機的使用，很多程度上提升了焊接的效率，但是這種焊機也會呈現出根部不可以焊透和弧坑下垂等瑕疵，因此又做了相關的改進，即用TIG焊，又稱為鎢極惰性氣體保護焊，它適用于對板材實行封底焊接。

4.3 雙面脈沖自動焊接

鍋爐是一種常見的壓力容器，而光管扁鋼組焊一般是大型電站的鍋爐水冷壁管屏的焊接辦法。光管扁鋼的外形大小與鍋爐的容量是成正比的，因為鍋爐的水冷壁管屏拼接長度很長，所以要選取比較高效的焊接措施。焊接設備的質量與性能的好壞，直接影響了焊縫質量的穩定性，因此，這就要求在焊接中，必須使用高質量的脈沖焊接電源以及速度保持恒定的送絲機。

5 焊接工藝控制

5.1 焊接工藝分析

良好的焊接工藝對焊接接頭有著重要的作用。現在社會上大部分用4708-2000《焊接工藝評定》作為焊接工藝編制依據。壓力容器的管板和換熱板的工藝評定一般按照GB151-1991《管殼式換熱器》附錄B作為評定標準。

5.2 焊接工藝參數解析

壓力容器焊接工藝太多的形式辦法，重要的焊接辦法有：氬孤焊、氣焊、電焊和自動焊等等，在焊接流程中，依據壓力容器不一樣的特征與焊接辦法的實用領域，選取合理的焊接辦法實行焊接。焊接標準參數對接頭功能有太大的影響作用，對于某些強度比較高的鋼、不容易生銹的鋼與低溫鋼，都要使用下小線能量焊接；而對于冷卻速率快，容易發生裂紋的易碎火鋼在使用小線能量焊接時，要留意焊前預熱。

5.3 焊接工藝管理解析

壓力容器在焊接前，第一要有一個完善的焊接規劃，焊接人員能夠結合壓力容器設計圖樣的構造特征、技術條目，來編制一套焊接工藝方案。方案內容包含：焊接材料的選取、焊接辦法的遴選、焊接參數檢驗、坡口形式等內容。第二在壓力容器焊接工藝編制時最先肯定有沒有相應包圍的焊接工藝評比與受壓部焊縫焊接的焊工是不是有焊接資歷證。主要裝備的焊接前，必須要焊接工藝人員到車間實行焊接工藝技能交底。

6 結語

壓力容器是工業生產中的一種常用設備，其中很多組成部分需要高質量的焊接工作連接而成。因此，我們應必須制定完善的焊接工藝，對焊接工序進行有力支撐，從容器產品的焊接特性、焊材選擇和焊接要點方面加深對焊接工藝的理解。

［1］瞿丹.綜述壓力容器的焊接質量管理.大科技：科技天地，2011，（17）

［2］田立志.壓力容器焊接質量分析及控制［J］.河北企業2012（8）：86-87.