壓力容器制造過程中變形問題的控制對策探究

李 軍

江蘇中圣壓力容器裝備制造有限公司

壓力容器制造過程中變形問題的控制對策探究

李 軍

江蘇中圣壓力容器裝備制造有限公司

壓力容器在工業(yè)制造和生產(chǎn)中有著巨大的價值，對于生產(chǎn)的持續(xù)和安全起著非常重要的作用，但是在實際利用中，一些壓力容器的形變問題嚴重困擾了工業(yè)制造的持續(xù)進行。所以為了強化壓力容器的形變問題研究，積極的分析形變產(chǎn)生的原因，并對其進行控制作用巨大。從目前的壓力容器制造來看，造成壓力容器發(fā)生變形的因素主要有兩方面，第一是加工工藝的不完善造成的容器變形，第二是操作手段的不規(guī)范造成的容器變形。無論是何種原因造成的變形，都會使得壓力容器的穩(wěn)定性和安全性下降，所以積極的探討壓力容器制造過程中的變形控制對策具有十分突出的意義。

壓力容器制造；變形問題；對策

1 壓力容器焊接變形問題及控制對策

1.1 壓力容器焊接變形的問題

焊接問題是壓力容器制作過程中產(chǎn)生變形的主要因素。從實踐分析來看，焊接造成的容器變形主要體現(xiàn)在三個方面：第一是焊接流程的不確定造成了容器變形。在焊接實踐中，不同的金屬焊接需要按照不同的順序，這樣才能夠保證其焊接的準確，但是目前的焊接，順序一致性較強，對金屬的區(qū)分不明顯。第二是焊接的范圍確定不夠細致，所以在焊接中時常會發(fā)生范圍擴大或者縮小的現(xiàn)象，這種情況的出現(xiàn)都造成了容器的變形。第三是在焊接過程中，對于材料和溫度的掌控不到位。不同的焊接方式、焊接材料需要在不同的溫度下進行，但是目前的焊接，對于方式、材料和溫度的系統(tǒng)掌握不足。

1.2 壓力容器焊接變形的控制對策

要解決壓力容器在制造過程中的變形問題，完善工藝是一項非常重要的措施。從目前壓力容器的制造來看，焊接工作必不可少，而焊接造成的容器變形不在少數(shù)，所以要進行容器變形問題的解決，需要對焊接進行進一步的規(guī)范。從實踐效果進行考慮，焊接的規(guī)范需要從三個方面進行：第一是要明確焊接的步驟。在實際操作中，焊接工作需要有序的進行，所以步驟必須要明確，如果發(fā)生步驟錯誤，整個焊接的基礎環(huán)境會發(fā)生改變。第二是要對焊接的范圍進行確定。焊接工作要達到全面，就必須將需要焊接的部位進行全部確定，這樣，整個容器焊接的整體性才能夠實現(xiàn)。第三是要做好焊接工作中的溫度和材料控制。不同的材料和溫度會產(chǎn)生不同的焊接效果，所以要在深入探討容器結構和性能的基礎上選擇具有匹配性的材料和最適宜的溫度，從而保證焊接的效果。通過焊接工藝的完善，在焊接中出現(xiàn)的變形問題可以得到很好的控制。

2 壓力容器內(nèi)應力的變形問題及控制對策

2.1 壓力容器內(nèi)應力變形的問題

壓力容器的生產(chǎn)過程是一個十分復雜的，包含許多操作流程，比如安裝容器、熱處理等。壓力容器在組裝時會被自身質(zhì)量所影響，還會受到起重機械的吊裝力的影響，多種作用力共同作用容易導致壓力容器制造完成之后存在一定的內(nèi)應力，而內(nèi)應力會在壓力容器的實際運用中隨環(huán)境變化產(chǎn)生裂紋或者發(fā)生容器變形，因此必須采取相應措施提前預防并及時解決壓力容器的內(nèi)應力變形問題。

2.2 壓力容器內(nèi)應力變形的控制對策

控制壓力容器出現(xiàn)內(nèi)應力變形的主要手段是對壓力容器本體進行熱處理加工。第一，可以利用熱處理來消除容器內(nèi)應力來避免壓力容器變形。在熱處理的過程中，熱處理能夠消除冷作硬化，便于切削加工。具體方法可以將正火的部件進行加熱，并且按照每mm厚度1.5～2.5min保溫時間出爐，進行空冷和風冷等。第二，針對奧氏體不銹鋼可以進行固溶處理的方法，將部件進行加熱，使其達到1000～1150℃，將碳化物溶進奧氏體中，完成后要馬上將部件進行冷卻，冷卻要先進行2～3min的保溫，再進行快速冷卻，而后要進行水冷和空冷。第三，焊接后進行熱處理，要達到消除應力的目的，必須在焊接工作之后進行熱處理，以保證壓力容器不會產(chǎn)生變形，所以需要消除焊接和冷作硬化的應力作用，防止產(chǎn)生焊接裂紋，解決方式可用先采用爐內(nèi)整體消除應力方法，或者分段處理方法，即將其一端放置于爐內(nèi)采取保溫手段防止溫度梯度的變化產(chǎn)生應力的影響。第四，完善焊后熱處理工藝，要在爐溫在400℃以下才可以進行裝爐，保證其升溫速率、保溫時間按照標準規(guī)定進行。

3 壓力容器成型誤差的變形問題及控制對策

3.1 壓力容器成型誤差的變形問題

在制造壓力容器時，如果沒有嚴格遵照設計操作規(guī)范，即使部件依然生產(chǎn)出來，但是加工成型后，一些操作問題也會導致成型誤差出現(xiàn)。如加工誤差、操作不規(guī)范、模具尺寸偏差導致部件的成型誤差等。成型誤差會有一系列嚴重的后果，零件尺寸不合格根本無法正常使用，整體裝配時變形也是必然的。比如在加熱成型的高溫情況下出現(xiàn)了封頭脫模，就會使封頭嚴重收縮變形，其幾何尺寸嚴重不達標。同時，如果設計在模具時工程師們考慮不周，也容易出現(xiàn)壓力容器的部件成型變形問題。

3.2 壓力容器成型的問題控制對策

控制成型誤差，做好工藝標準的執(zhí)行是解決壓力容器變形問題的主要對策。做好成型誤差控制的工作主要從三個環(huán)節(jié)來進行：第一是在成型前要做好設計和成型步驟以及工藝的比對，保證容器成型所采取的工藝流程和步驟與設計相一致，這樣，就可以有效的減少成型誤差的出現(xiàn)。第二是在成型的過程中，要實時的對容器結構與工藝執(zhí)行標準進行比對，保證整個成型的過程和細節(jié)與設計相吻合，在成型的過程中做好設計比對能夠有效的減少細節(jié)誤差。第三是在成型初具規(guī)模的時候進行成品規(guī)格和結構的比對，然后做出積極的調(diào)整和補救，這樣可以保證成型與設計具有完全一致性。簡言之就是通過成型的步驟細節(jié)控制，減少成型誤差的產(chǎn)生，從而解決在制造容器的過程中發(fā)生變形問題。

4 結語

綜上所述，在壓力容器制造的過程中需要考慮的問題還是比較多的，尤其是制定解決問題方案的時候，要綜合各種情況考慮，保證壓力容器的質(zhì)量，充分控制壓力容器變形問題。可能引發(fā)問題的關鍵點還是比較多的，因此要將生產(chǎn)工藝的每個環(huán)節(jié)重點充分強調(diào)，保證生產(chǎn)過程是一種在控制內(nèi)的過程，嚴格預防，提高壓力容器的制造質(zhì)量就能夠保證使用過程的安全性大大提高。

[1] 李永欣.壓力容器制造過程中常見的變形問題及控制對策[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2016，(05)：122-123.

[2] 劉立鑫.淺析如何控制壓力容器制造過程中的變形問題[J].黑龍江科技信息，2015，(16)：57.