不同材質壓力容器的焊接規程以及工藝分析

撰文/木合塔爾·買買提依明 別爾蘭·賈納依汗

■830011 新疆維吾爾自治區特種設備檢驗研究院 新疆 烏魯木齊

?

不同材質壓力容器的焊接規程以及工藝分析

撰文/木合塔爾·買買提依明 別爾蘭·賈納依汗

■830011 新疆維吾爾自治區特種設備檢驗研究院 新疆 烏魯木齊

隨著工業化進程的不斷推進，使用的設備、材料類型逐漸多樣化，對制作過程提出了更高的要求。壓力容器應用比較廣泛，發揮著重要的作用，因此加強壓力容器相關制作工藝的研究非常有必要，能夠保證設備的質量，為其他工作的實施打好基礎。本文將以不同材質壓力容器的應用為出發點，分析焊接規程的差異，明確其中的注意事項，從而提高焊接工藝的水平，保證壓力容器的質量。關鍵詞：不同材質；壓力容器；焊接規程；工藝分析

目前市場中，壓力容器的類型比較多，使用的材料比較多樣。因此，在制作的過程中，對各種工藝的需求有所差異，應該根據不同材質的特點，采取有針對性的處理措施，進行科學的焊接，減少工作失誤，提高工作效率，而且能夠保證產品的質量。然而，當前沒有對焊接工藝進行深入的研究，分類不明確，制作中沒有明顯的規范標準，容易出現一系列的質量問題，需要進行全面深入的探究。

壓力容器的焊接規程概述

壓力容器的焊接規程是進行焊接的操作標準，是保證質量的主要依據。在進行制定時，要有專業知識和很強的實踐經驗。在長期的實踐中，焊接過程經過不斷的發展和修訂，已經日趨完善。在新修訂的焊接規程中，包括多種材質的類型，例如鋼、鋁、鈦等。同時制定了進行焊接的具體原則，對焊接規程和和焊接的具體細則的關系進行了深入的探討和辨析；對各種材質的型號進行了分類，對焊接的空間位置進行了規定。該標準在制定的過程中，參與人員廣泛，具有明顯的代表性。該標準適用范圍廣、程度深，相對而言，比較先進。

不同材質壓力容器的焊接規程及工藝分析

a鋼制壓力容器

第一，使用的焊接方法。在實際操作中，要根據不同鋼材的使用特點進行分析和選擇。適用的焊接方法有氣焊、埋弧焊、熔化極氣體保護焊、氣電立焊等，類型比較多樣。第二，焊接材料的選擇。在進行碳素鋼的焊接時，如果是相同鋼號相焊，首先要對焊縫金屬的力學性能進行科學的評估，數值要大于或者等于母材規定的限值，保證符合具體的技術指標。針對強度型低合金鋼，進行相同剛號焊接時，相關的數值要求相同。耐熱性、低溫型低合金鋼、高合金鋼在進行相同鋼號焊接時，對材料的力學性能要求相同，但高合金鋼焊接對耐腐蝕性也有一定的要求，需要符合技術標準。針對不同型號的鋼材焊接，要求有所改變。例如不同強度的鋼材進行焊接時，焊接成果的抗拉強度數值，下限不能低于強度較低的抗拉強度值，上限不能超過強度較高鋼材的抗拉強度值。當奧氏體高合金鋼化和碳素鋼等材料進行焊接時，對抗裂性能、力學性能進行保證。同時也要對溫度進行合理的調控。當溫度低于370攝氏度時，可采用鉻、鎳等焊接材料；當溫度超過一定的標準，可以采用鎳基焊接材料。在焊縫時，可以采用逐漸過渡性的焊縫方式。

在該工藝的使用中，要從細節處做好防護保證質量。在焊接材料方面，在使用之前，需要進行一定的清理，去除上面的雜物和油污，保持材料的完整性能，控制材料的濕度。要做好材料的烘干，然后放置在合理的溫度之內進行儲存。但是烘干次數不宜過于頻繁，三次最為適宜。進行坡口制備階段，當強度值低于一定的標準，冷加工和熱加工方式都可以進行使用。當超過標準值，要采用冷加工的方式，熱加工容易對材料造成損壞。在坡口附近，要進行全面的清理，為后期工作提供便利。同時要在焊接周圍做好防護，避免出現電火花四濺的現象，對周圍環境造成干擾。在預熱階段，焊接材料的選擇要符合溫度要求高的鋼材，減少不必要的工作失誤。對于一些特殊性能的材料要在焊接完成時，立馬進行后熱。例如冷裂紋比較敏感的鋼材等。溫度有一定的要求，通常200攝氏度和350攝氏度之間，要根據材料的厚度進行確定后熱的時間和溫度。在這個過程中，可以進行熱處理，一般是在焊接完成厚立即執行，且不能和后熱重復實行。通過后熱，可以有效地改善材料的局部性能，進行殘余作用力的消除。在進行不同厚度材料的熱處理時，要明確焊接厚度確定的考慮因素，科學的進行數值的選擇，熱處理的溫度不易浮動過大，20度以內比較合理。一般情況下，要在壓力試驗之前，可以從兩個部分進行實施，可以采用爐內整體加熱法或者是局部熱處理。局部熱處理中，要明確進行熱處理的局部范圍，對于焊縫的寬度進行科學的計算，清楚均溫帶的控制，其中任意一點的溫度，都要高于處理后的常規溫度。可以直接在焊接材料上進行溫度的測量，保證焊接的牢固程度。同時，對于一些有特殊要求的壓力容器，例如盛裝強腐蝕性的、有害物質、承受低溫的容器，要重新進行熱處理，加大處理的難度。

b鋁制壓力容器焊接規程

首先，焊接方法的適用范圍。針對鋁材質的壓力容器，可以采用氣焊、等離子弧焊等方式，效果比較理想，也比較符合該材質的特點。在進行焊接材料的選擇時，要保證材料的力學性能符合一定的標準，參照標準進行嚴格執行。同時，對于抗腐蝕性也有一定的要求，相對來說，要求鋁材料的純度要高，可以采用含錳鎂元素的焊絲。在使用中，要盡量保證焊絲的質量，保證其性能，做好材料的檢查，避免有材料損壞的現象出現。在坡口處，首先要明確采用的坡口焊接方式和具體的尺寸，可以采用冷加工的方式，要對坡口焊接對象進行清理，保持平整和清潔，對于一些比較頑固的附著物，可以采用化學添加劑的方式，進行全面的清理，然后快速進行焊接。在預熱階段，要對鋁制材料的厚度進行測量，根據標準規定的厚度確定能夠進行預加熱的范圍，將溫度進行合理的控制。在具體的焊接過程中，要保持焊接環境的干凈和整潔。將溫度在合理的范圍之內，如果溫度過高，焊絲熔化，要停止焊接做好清理；焊接后要進行殘渣的清理，保持焊接材料的干凈。鋁材質的壓力容器，不用進行后期的熱處理和后熱等工作。

c鈦制壓力容器

在鈦制壓力容器的制作過程中，比較適用的焊接方法有鎢極氣體保護焊、等離子弧焊等。在力學性能方面，要嚴格按照標準中的參照值進行數值的確定。耐腐蝕性要大于相應的母材要求，符合焊接技術標準。在坡口加工的時候，與鋼的加工方式存在差異，主要用冷加工的方式。采用熱加工，容易產生浮渣。在坡口附近要做好清理工作，表面可以采用化學、機械清理的方法進行處理，進行氧化物的去除，控制空氣中的水分，保持合適的干燥程度。對于已經清理好的焊絲要嚴禁用手進行接觸，減少其他元素對該材質的污染；利用其他的一些焊接方式，保證焊機的牢固，在焊縫處，要特別關注，可以在兩端放置引弧板等。在焊接中，一般不進行預熱，做好空氣中惰性氣體的防范。

結語

不同材質的壓力容器焊接過程有一定的共性，但也存在差異。通過上述三種材質的分析可見，在實際焊接的過程中，要嚴格按照規范標準進行實施，采用適宜的焊接方法和防范措施，保證焊接的質量。

參考：

［1］魯果昌，叢軼，隋力等.對新版《壓力容器焊接規程》若干條款的不同認識［J］.中國特種設備安全，2012，（6）：27-29.

［2］朱志明，郝剛，謝劍等.壓力容器焊接工藝制定與管理專家系統［C］.//二十一世紀中國焊接技術研討會計算機在焊接中的應用技術交流會論文集.2004：308-314.

［3］朱志明，郝剛，謝劍等.壓力容器焊接工藝制定與管理專家系統［J］.電焊機，2005，35（4）：14-19.

［4］李嗣明，唐效言，李娟娟等.壓力容器焊接工藝分析與焊縫余高問題探討［C］.//第六屆河南省汽車工程科技學術研討會論文集.2009：70-73.

木合塔爾·買買提依明（1987.9.12～）；學歷：本科； 研究方向：壓力容器的焊接工藝； 職稱：助理工程師。