壓力容器焊接質量控制技術探討

刁文軍

（大慶油田裝備制造集團容器制造分公司，黑龍江大慶 163000）

0 引言

在工業領域，壓力容器屬于特種作業設備，一般是在高溫、高壓、腐蝕性的工作環境進行生產作業，因此，壓力容器在制造環節的焊接質量直接影響這設備整體性能質量，而且焊接直接也能夠對壓力容器的使用壽命產生較大的影響。壓力容器一旦在生產作業過程中發生事故，破壞性比較強，會對壓力容器的周邊環境以及操作人員的人身安全造成極大傷害，給企業也會造成重大的經濟損失。為了能有效避免壓力容器在使用過程中出現安全事故，需要針對壓力容器的制造環節建立起完善的質量控制體系，能保證壓力容器的質量。針對在壓力容器的制造過程中出現的焊接質量問題以及影響焊接質量的因素進行全面分析，并在此基礎上制定了相應的質量控制措施，控制了壓力容器在制造環節的質量，保證壓力容器在生產作業過程中的安全性和可靠性。

1 壓力容器焊接質量控制的意義

壓力容器在生產制造的過程中的焊接質量直接影響著壓力容器使用的安全、穩定運行，而在壓力容器生產制造的環節中能夠影響壓力容器焊接質量的因素有很多，在壓力容器的生產制造過程中，如果能夠嚴格的按照壓力容器生產制造的相關規范以及標準來實施壓力容器的設計、施工、監督、檢驗過程，那么壓力容器的焊接質量就會得到極大提升，同時也能保障其在使用過程中的安全和性能。對壓力容器在焊接過程中出現的各種缺陷的形式進行深入分析，可以對其焊接質量問題有一個深入的了解，同時也能有針對性地對壓力容器的各個環節進行焊接質量的控制，讓壓力容器制造企業對壓力容器質量控制的重要性有一個清晰的認識。分析壓力容器焊接過程中出現的焊接質量缺陷，能從中總結出提升壓力容器焊接質量的經驗，同時也能讓壓力容器制造企業更多地關注壓力容器母材以及焊接材料的選擇，高度重視焊接工藝的安排、焊接過程的管理以及檢驗工作，從而提高整個壓力容器的質量，有效提升壓力容器的安全性和可靠性。

2 壓力容器常見的焊接質量問題

2.1 焊接內部質量缺陷

（1）氣孔。在壓力容器的焊接過程中，焊材的凝固會在熔池中產生氣泡，如果這些氣泡不能及時逸出，就會在內部產生空穴的現象。對氣孔的研究表明，在進行壓力容器的焊接過程中，如果焊接的坡口處有油污、水、銹跡等存在，或者是焊劑和焊條在使用前沒有按照相關的規范來進行烘焙，導致焊芯中出現了銹蝕的情況，焊材的外部藥皮出現了剝落的情況等都會誘發氣孔的產生。另外，如果在焊接過程中產生的焊渣黏度過大，就會使得熔池中的氣泡不能夠順利地通過焊渣向外界逸出，最后導致在焊接金屬表面積留了大量的氣泡。此外，在進行壓力容器的焊接時，如果焊接的速度或快、焊接的電弧過長，也會導致氣孔的出現。針對以上氣孔產生的原因，提出了一些預防氣孔產生的措施：焊接前要將焊接的區域進行徹底額清理，保證焊接區域的清潔程度，焊接材料也應該按照焊接工藝的要求進行充分的烘焙；要做好熔池的保護工作，有效控制鐵水與熔渣的分離過程，不斷提升焊接工人的焊接專業技能；要保證工件在焊接時的接地保護工作合理，有效控制焊接時出現的電弧偏吹現象；還要及時、有效地清理焊接過程中的層道。

（2）夾渣。完成壓力容器的焊接后，一些焊接區域的焊縫中會殘留一些焊渣，這就是夾渣。夾渣也是一種比較常見的焊接缺陷。有效控制夾渣出現的措施有：盡量選擇一些V 形、U 形或雙V 形的坡口，因為這幾種坡口在焊接的時候有利于焊渣的溢出；在焊接時候合理控制焊接電流，也能夠實現控制夾渣出現的效果[1]。

（3）未焊透和未熔合。在進行壓力容器的焊接過程中，如果焊接區域的根部焊接沒有完全融透，這種現象就是未熔透。如果在焊接件與焊縫之間或者焊縫的金屬局部出現了未熔透的現象，這種現象就是未熔合。這兩種現象都會使焊接出現一定程度的間斷或突變，這對焊接強度有很大的影響，甚至會誘發裂紋的出現。因此，在進行壓力容器的焊接時，要加強對未焊透和未熔合缺陷的控制。

2.2 焊接表面缺陷

（1）裂紋。焊接裂紋是壓力容器焊接中一種比較嚴重的焊接缺陷。在實際的壓力容器的使用過程中，可以發現壓力容器的損壞大多數出現在裂紋處。導致裂紋出現的因素主要有3 個：①焊接過程中焊接件始終處在一個循環受熱的過程中，因此受熱的區域很容易出現淬硬組織；②焊接過程中會有擴散氫的大量出現，而且還會在一定程度上造成淬集現象；③焊接的接頭部位在使用過程中會受到很大的拘束應力。

（2）焊瘤。焊瘤也是壓力容器焊接過程中一種比較常見的焊接缺陷，導致焊瘤出現的因素有3 個：①焊接過程中焊條的運動不均勻就會出現熔池過熱的現象，這樣就會出現被融化的金屬在下墜的過程中凝固；②進行平焊操作時，熔出物過熱就會使得實際的焊接操作無法進行，在收弧處出現弧坑沒有被填滿的現象；③焊接過程中選擇電流以及電弧過大。

3 壓力容器焊接質量控制措施

壓力容器是一種非常典型的焊接結構，其焊接質量的控制不僅與焊接技術部門相關，同時也是焊接質量檢驗部門的職責。壓力容器的整個制造過程非常復雜，而且也設計了很多影響因素，因此，在實際進行壓力容器制作的過程中，首先要對容器結構進行合理設計，對壓力容器結構外形、使用條件、焊接厚度、加工難以程度等進行綜合考慮。其次，要嚴格控制壓力容器的制作材料，通常情況下壓力容器的制作材料可以分為金屬以及非金屬材料，而且鋼材的使用比較廣泛。在實際進行壓力容器制作的過程中，在充分保障壓力容器基本性能要求的前提下，盡量選擇焊接性能較好的制作材料。還有，充分保證壓力容器材質的良好焊接性能是有效提升壓力容器整體性能以及焊接質量的有效途徑。例如碳質量分數小于0.25%的低碳鋼和碳當量小于0.4%的低合金鋼，都具有良好的塑形以及韌性，而且焊接性能都比較好，在實際進行壓力容器焊接的過程中要盡量考慮使用上述兩種材料。針對不同的金屬進行焊接的時候，要盡量使用與基體材料相同的焊接材料，這樣才能有效提升容器的焊接強度，有效提升壓力容器的焊接質量[2]。

4 結束語

綜上所述，壓力容器焊接質量的優劣關系著壓力容器使用的安全性能。對壓力容器存在的缺陷進行深入分析，可以提升壓力容器整體的焊接質量，充分保證壓力容器應用的安全性。