壓力容器焊接工藝研究

孟祥宇

（固耐重工（蘇州）有限公司 江蘇太倉 215400）

摘 要：工業制造中對于壓力容器的應用較為廣泛，從產品制作的角度觀察，壓力容器作為一種存在特殊液體或氣體的容器，在設計、材料、加工工藝等方面有較高標準。下面結合工作經驗選取壓力容器焊接工藝作為主題，展開與其相關問題的探討。

關鍵詞：壓力容器；焊接；工藝；分析

壓力容器焊接技術因其壓力容器功能、作用而有所不同。比如，具體焊接實踐中要求在焊接材料、低壓、高壓、超高壓之間做出匹配性選擇；同時，也要求對于焊接流程、焊接方法、焊接管理層面做出全程規劃，以此使生產加工中的焊接能夠保證在按部就班的前提之下全面開展，以下進行具體說明。

一、壓力容器焊接及其工藝流程

壓力容器生產中的焊接包括焊接加工工藝規則中的范圍設定、焊工持證上崗等基本前提。從其流程分析，包括焊前準備、焊接施工、質量評定。從當前應用的方法觀察，有手工電弧焊、埋弧焊、二氧化氣體保護焊、碳弧氣刨等，但在實踐中往往因同一產品的不同位置要求實施綜合化的多種方法并焊方式。具體而言先要準備好焊接設備，包括不同種類的焊具、焊接材料，以及電流表、電壓表方面的檢查；并在焊接前復審或核對焊接規則、產品圖樣、設計要求、焊接技藝。完成準備后，在質量監督人員管理之下，開展焊接施工，通常要求由兩人共同完成，即所謂的大工與小工，這樣易于提高焊接效率，并減少一個人實踐中易于發生的疏忽，也能起到焊接施工實踐中的直接監督或提醒作用。同時根據焊接部位的變化，監督人員需要按照焊接工藝評定表中的各項指標實施現場核對，確保焊接質量的有效，并對每一具焊接步驟實施具體指導，確保整個過程的材料管理、設備使用、質量控制有序、有效。

二、常見問題

根據壓力容器焊接工作經驗發現，在大型壓力容器中應用埋弧焊較多，其中的不足之處主要體現在焊縫方面，如尺寸、規格不符合工藝標準要求，再如，出現焊瘤、焊接飛濺、裂紋、咬邊，以及內部缺陷方面的夾雜、焊接未透、氣孔等；其中的原因主要來自于焊接工作者的技術不嫻熟，其中的手法存在偏差；焊接材料錯位、電流過大等。而在中壓壓力方面的容器焊接常見問題也集中于焊縫方面，其表現基本與高壓、低壓相同，因而可以歸納出壓力容器焊接中的常見問題基本上以焊縫為主，其中的不足相對較多，既要從工藝角度進行革新，也需要在具體實踐方面進行對應的解決。

三、解決對策

1、焊接前的材料選擇

進行焊接工作時首先要把好材料選擇的關口。第一，明確材料是否具有合格的質量證明書，是否符合國家對于此種材料制定的相關標準要求。第二，根據壓力容器本身的力學性能設計要求，選擇適合本壓力容器設計的焊接材料。選擇符合國家標準和具有相關質量證明書的材料。并仔細核查相關信息，確保材料的真實性和可靠性。

2、質量控制檢測

在檢測鋼制壓力容器產品的焊接接頭性能如何時，要嚴格按照相關的檢驗規定認真執行，其中涉及到焊接試板的尺寸、數量等。至于試樣截取、試驗項目、合格標準和復驗要求，同樣也要嚴格按照相關的技術操作規程認真執行。在檢測有色金屬制的壓力容器產品質量如何時，則可依據壓力容器的設計圖樣及相關要求認真執行。關于拉伸試樣的抗拉強度具體標準要求主要有兩條：一是不得小于母材材料的最低值；二是如果焊接接頭的母材材料強度等級不同，拉伸試樣的強度必須大于或等于強度等級低的那個。

3、針對性的解決措施

面對壓力容器焊接中出現的問題可以通過工藝優化或者新工藝來解決。比如，對于錯邊問題、角發生變形問題，則應該根據其材料進行分析，對其厚度進行技術控制，以便能夠確保焊接中的錯邊比例發生變化，適用于焊接效果的實現。再如，對于變形的問題則需要直接進行材料修整、重做；如果屬于氣孔、夾渣、焊瘤、裂紋等問題，則需要在焊接過程中通過清理、打磨、焊接速度、電流調整等提高焊接效果，減少此類問題的發生，對于坡口的油污也可以利用焊接電流的調控來解決。在焊縫的焊接方面可以通過定位焊、塞焊、槽焊加以解決，至于接頭焊接方面則宜對焊縫余高做進一步的計算，通過焊接應用的消除提高其焊接塑性。同時應該增加對于相關細微之處的關注，以及技巧性掌控。比如，在焊接材料方面，針對低合金耐熱材料，可以選擇一致性焊接材料；再如，對于微量元素則應該通過回火、含碳量等檢測與處理，降低焊接中可能發生的裂痕問題等。

4、匹配性的實踐措施

表面觀察僅僅屬于操作技術方面的問題，但在實質上需要對其相關的操作主體，即焊接者進行重點培訓。比如，可以借助當前企業的人力資源管理部門，設置具體的壓力容器焊接工藝培訓程序，使其能夠在理論知識、操作技能方面獲得統一認知；再如，通過培訓使其中的焊接操作與評定獲得一致性，令監督者與焊接者之間形成一個互相印證的關系，確保焊接中對于全面要點技術與操作工序的執行。建議在現階段的壓力容器生產企業中，應該根據其各自的現狀，從問題出發，制定解決對應問題的具體方法，并在其依據基礎上建立一個全面的焊接工藝問題處理制度與預防機制。同時應該加強焊接中的分工研究，通過分工思維，確保在壓力容器焊接工藝中實現崗位化指標配置，使其可以針對某個位置的焊接在到精益求精，并利用“螺絲釘”的基本原理，讓各焊接者完成崗位職能，優化焊接流程與工藝，提升生產效率。

結束語

壓力容器焊接工藝不僅包括容器設計、材料選擇、壓力標準設定，還有諸多評定工序，因而，在實踐中需要明確“對應”特征，并借助不同的生產要求與設計，編制指標化的焊接工藝評定表，包括設計圖樣、制造工藝、焊接技術、人員培訓、技術指導、現場監督、焊后檢查等，從而形成一個由焊接工藝設計到焊接質量驗收的全程制作質量控制體系，為壓力容器焊接工藝技術的實踐應用提供重要保障，并在這種嚴格管理之下，提升壓力容器產品的質量品質。

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