壓力容器焊接缺陷的有效防治方法研究

金銳(涼山州特種設備監督檢驗所，四川 涼山 615000)

壓力容器焊接缺陷的有效防治方法研究

金銳(涼山州特種設備監督檢驗所，四川 涼山 615000)

近幾年，工業現代化建設逐步加強，壓力容器在不同領域也得到了高度應用。眾所周知，壓力容器焊接質量和其自身強度及致密性緊密相連，在實際應用過程也不可避免會出現缺陷問題，而這大大降低了焊接容器的可靠性。為此，本文關于壓力容器常見缺陷問題和相應防治方法的探討具有重大意義。

壓力容器；焊接缺陷；防治方法

壓力容器在工業生產活動中發揮著決定性作用，它被廣泛地應用在石油化工和冶金等不同行業部門中。壓力容器存在多種類型，且數量較多。壓力容器既要承擔罐內介質產生的貯存壓力，還會受到源自容器介質的作用，如果在壓力容器制造、生產及安裝過程中焊接環節出現問題，極有可能出現安全事故。因此，務必要做好焊接缺陷控制，提升壓力容器的可靠性，維護生命安全。

1 對壓力容器焊接缺陷進行控制的現實意義

壓力容器主要指內部盛裝液體成分或氣體成分，且承擔壓力的特殊的密閉設備。它主要被應用在石油化工和科研醫療、冶金等關乎國民經濟的領域中。其制造過程近乎30%的工作量和焊接工作存在關聯，經過實踐總結發現，焊接缺陷是引發壓力容器事故的主要原因之一。由此可知，焊接質量為壓力容器穩定性與強度的基本保證，可讓壓力容器良好運轉，并可穩定其使用壽命，維護生命安全和財產安全。

2 壓力容器焊接常見缺陷和防治方法

依照缺陷分布位置可將其焊接缺陷劃分成外部與內部缺陷，前者經由肉眼便能夠發現，主要有焊縫形狀與焊縫尺寸不滿足標準，有咬邊及表面飛濺等幾種類型；而后者包含夾渣、裂紋和未焊透、未熔合等類型。下面本文將重點探討幾種常見缺陷及其防治方法。

2.1 錯邊與角變形

2.1.1 產生原因

錯邊指代兩個焊接工件于厚度方向存在錯位。錯邊與角變形本是幾何缺陷，一般在組裝過程出現。錯邊與角變形大多會導致應力集中，有時還會危及壓力容器自身的安全。

2.1.2 防治方法

對于大型壓力容器而言，在其組裝過程不可避免地會出現錯邊與角變形問題，如果出現這一問題，一般無法徹底消除。為此，要認真貫徹落實壓力容器制造規范，將焊接缺陷調控在正常范圍。

2.2 氣孔與夾渣

2.2.1 產生原因

產生夾渣的根本原因為焊接邊緣存在氧割殘渣，坡口制作不規范，焊接電流過小導致木材和填充金屬未完全熔融，也可能是因為焊接速度不適宜（過大、過小）導致熱輸入偏離實際所需引發的。

2.2.2 防治方法

氣孔與夾渣本是深埋缺陷，如果嚴重一定要進行消除處理。若通過壓力容器檢測發現氣孔與夾渣不存在拓展，在實際使用過程也未出現過大的變化，對于危害較小的氣孔與夾渣則無需消除（按相關無損檢測規范標準判定）。針對這一缺陷，通常應選擇經過焊接工藝評定合格的焊接電流與焊接速度。全面清除坡口周邊的水分以及油污等。參照標準規范妥善保管、徹底清理與認真烘焙焊接材料。堅決不使用變質焊條，如果發現焊條表皮出現變質和剝落等問題，需有效調控使用范圍。在埋弧焊環節，應挑選科學、有效的工藝參數，尤其是薄板自動焊，應將其焊接速度最大限度地減少，規避焊接夾渣問題的出現。正常我們應挑選恰當的坡口尺寸，嚴格清理坡口周邊，且運條擺動合理。在多層焊過程，應認真觀察焊接坡口具體的熔化情況，無論哪一層，均應仔細清理前一層的毛刺、飛濺之后再施焊。另外，還應全面清理封底焊渣，規避焊偏問題的出現。

2.3 裂紋

2.3.1 產生原因

裂紋主要指代基于焊接應力和其他致脆因素全面作用而使得金屬材料內部的原子結構有所損壞出現的新界面，最終產生縫隙，主要包含冷裂紋與熱裂紋。冷裂紋產生的原因有三方面：接頭部位存在顯著的拘束應力；因焊接熱循環的影響，于熱影響范圍出現淬硬組織；擴散氫大面積聚集在焊接部位，且出現集聚。而熱裂紋一般是因焊接熔池內出現低熔點共晶雜質，雜質與母材組織的熔點不同，焊接結束后熔池凝固共過程中兩者的物理性能不同導致局部出現應力分布不均從而產生裂紋。

2.3.2 防治方法

裂紋所帶來的危害較為顯著，因焊接裂縫成因繁瑣，形態多樣，十分容易拓展，存在較多無法操控的因素，所以，一定要密切留心焊接裂縫處理工作。一般可采取下述防治措施：有效管控工藝參數，有計劃性地減緩冷卻速度，合理增加焊縫形狀系數，建議選取多層多道焊，規避焊縫裂紋的出現，并嚴格實施工藝規范，挑選科學的工藝程序，借此防范焊接裂縫的出現。

2.4 未焊透與未熔合

2.4.1 產生原因

焊件裝配間隙偏小、坡口角度不適宜、焊條直徑偏大、鈍邊偏厚和焊接速度過快等均可能引發這一問題。若焊件坡口存有的表面氧化膜和油污未被全面清理，或焊接過程該處出現熔渣制約了金屬內部的融合，焊條運條手法不適宜也會引發未焊透、未熔合問題。

2.4.2 防治方法

未完全焊透一般出現于手工焊及自動焊相互交界的部位，主要是按相關無損檢測規范標準確定正常缺陷尺寸，若缺陷尺寸在正常范圍則無需進行返修處理。未完全融合一般出現于焊縫金屬和坡口交界部位。針對這一缺陷，主要采用補焊處理。為防范這一問題，還應合理挑選坡口尺寸，科學應用焊接電流及焊接速度等，保證油污被完全清理，且運條擺動規范。

3 結語

壓力容器質量和焊接質量息息相關，這要求企業應依照自身情況，明確焊接不利因子，面向勞動者實施技術培訓，從焊接材料與工藝規范等多個層面進行有效的控制。焊接缺陷防治除應做好事前預防，還應做好事中和事后控制，嚴格把控每一個環節，保障焊接質量。

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