壓力容器焊接質(zhì)量缺陷成因及控制措施

苑博文 葉晨光 師貴陽(yáng)

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促進(jìn)了工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)步，壓力容器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于石油化工、能源企業(yè)以及相關(guān)物資運(yùn)輸行業(yè)中。壓力容器對(duì)其焊接質(zhì)量具有較高要求，壓力容器的強(qiáng)度、致密性以及使用壽命與焊接存在緊密聯(lián)系。不過(guò)，壓力容器還存在一定的焊接質(zhì)量缺陷問(wèn)題，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員將其分為壓力容器外部焊接質(zhì)量問(wèn)題與內(nèi)部焊接質(zhì)量問(wèn)題，其外部焊接問(wèn)題主要包括錯(cuò)邊、焊接尺寸不合格以及咬邊等，而內(nèi)部焊接質(zhì)量問(wèn)題主要包括氣孔、夾渣、未焊透以及裂紋等問(wèn)題。為了有效提升壓力容器焊接的質(zhì)量，需要相關(guān)技術(shù)部門(mén)嚴(yán)格控制焊接缺陷，合理把控焊接前材料的選擇，明確材料的質(zhì)量，符合壓力容器本身的力學(xué)性能要求;注重焊接時(shí)的焊接工藝與操作規(guī)范;焊接后進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)、無(wú)損探傷以及外觀檢驗(yàn)工作，確保壓力容器的安全使用。

關(guān)鍵詞：壓力容器;焊接質(zhì)量;缺陷;控制措施

引言：

壓力容器對(duì)于相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)建設(shè)質(zhì)量至關(guān)重要，其焊接質(zhì)量對(duì)于生產(chǎn)環(huán)境的安全具有重要意義。然而，現(xiàn)階段的壓力容器的焊接存在較多的質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)其壓力容器的使用帶來(lái)安全隱患問(wèn)題。因此，需要相關(guān)部門(mén)從實(shí)踐角度出發(fā)，對(duì)其壓力容器比較常見(jiàn)的焊接質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出相關(guān)解決措施。

一.壓力容器常見(jiàn)焊接質(zhì)量缺陷以及原因分析

（一）壓力容器外部焊接質(zhì)量缺陷以及原因分析

根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究分析，壓力容器外部焊接質(zhì)量缺陷主要包括錯(cuò)邊、焊接尺寸不合理以及咬邊等問(wèn)題。其中錯(cuò)邊問(wèn)題主要是由于壓力容器在焊接設(shè)計(jì)過(guò)程中存在不合理狀況，導(dǎo)致錯(cuò)邊缺陷的產(chǎn)生。此外，焊接技術(shù)人員實(shí)際焊接技能掌握不足，也會(huì)引起壓力容器外部錯(cuò)邊狀況的產(chǎn)生。其次，焊接尺寸不合理狀況發(fā)生的主要原因是焊縫寬度。焊接技術(shù)人員在對(duì)壓力容器進(jìn)行焊接時(shí)，使用的焊接裝備不同，其電流也存在一定差異，電流強(qiáng)度比較弱時(shí)其焊縫會(huì)變窄，電流強(qiáng)度比較強(qiáng)時(shí)焊縫會(huì)逐漸變寬。當(dāng)焊接弧長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)焊接不完整狀況。最后，壓力容器出現(xiàn)咬邊問(wèn)題，該問(wèn)題在焊接工作中比較常見(jiàn)，電流過(guò)大、技術(shù)人員焊接技術(shù)不佳以及設(shè)計(jì)不合理狀況。

（二）壓力容器內(nèi)部焊接質(zhì)量問(wèn)題及其原因

根據(jù)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員分析，壓力容器內(nèi)部焊接質(zhì)量主要問(wèn)題包括氣孔、夾渣、未焊透以及裂紋等問(wèn)題。其中，出現(xiàn)氣孔問(wèn)題的主要原因是焊接過(guò)程中，熔池中產(chǎn)生的氣泡沒(méi)有及時(shí)移除熔池外。此外，部分企業(yè)的焊接環(huán)境比較潮濕、技術(shù)人員沒(méi)有嚴(yán)格按照焊接規(guī)范進(jìn)行工作，最終導(dǎo)致壓力容器出現(xiàn)氣孔狀況。其次，夾渣狀況主要是指焊縫中部分熔渣殘留在壓力容器焊縫中，出現(xiàn)該種狀況的主要原因是焊接時(shí)技術(shù)人員電流掌握不合理、操作速度不穩(wěn)定以及焊接軌道平穩(wěn)性差等原因，進(jìn)而導(dǎo)致壓力容器坡口邊緣出現(xiàn)不平滑現(xiàn)象。而未焊透與未融合狀況的發(fā)生，主要是因?yàn)榧夹g(shù)人員在焊接工作時(shí)，其焊接接頭沒(méi)有完全熔融，從而產(chǎn)生間隙，對(duì)壓力容器的穩(wěn)定與密封產(chǎn)生不良影響。最后，裂紋也屬于壓力容器中比較常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，出現(xiàn)該種狀況的主要原因是材料中含有的晶體雜質(zhì)熔點(diǎn)較低，其外界的焊接作用力比較大，材料不能夠及時(shí)做出相應(yīng)變化，進(jìn)而導(dǎo)致原子層面的結(jié)合力受到一定破壞出現(xiàn)裂紋，降低壓力容器的安全性。

二.壓力容器焊接質(zhì)量的控制措施

（一）焊接前的材料選擇工作

焊接前的材料選擇對(duì)于焊接質(zhì)量具有至關(guān)重要作用。在實(shí)際壓力容器焊接工作前只有選擇合適的焊接材料、具備優(yōu)秀的焊接技術(shù)、掌握高超的焊接工藝才能有效保證焊接質(zhì)量。所以，相關(guān)企業(yè)在對(duì)壓力容器進(jìn)行焊接工作時(shí)需要嚴(yán)格把控材料。一方面，焊接材料需要具備質(zhì)量合格保證書(shū)，符合國(guó)家材料制定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)材料信息進(jìn)行詳細(xì)核對(duì)，進(jìn)而保證材料的實(shí)用性與可靠性，在其焊接中充分發(fā)揮其價(jià)值。另一方面，相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員在挑選其焊接材料時(shí)，需要充分考慮壓力容器的設(shè)計(jì)，符合壓力容器力學(xué)性能要求，將壓力容器焊接質(zhì)量帶來(lái)的缺陷降到最低。

（二）焊接時(shí)的焊接工藝和操作規(guī)范

焊接工藝在壓力容器的焊接中具有重要意義。其焊接工藝需要包括焊接時(shí)的順序、所用材料型號(hào)、工藝計(jì)算、壓力容器強(qiáng)度、材料用量、焊接接頭以及焊接方式等。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員在對(duì)壓力容器進(jìn)行焊接時(shí)，首先需要對(duì)其進(jìn)行工藝計(jì)算，進(jìn)而確定壓力容器的厚度與應(yīng)力最小點(diǎn)的具體位置。其次，需要根據(jù)壓力容器的具體設(shè)計(jì)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)行業(yè)要求，合理選擇焊接所需要的鋼材與焊接方式。最后，焊接技術(shù)人員需要根據(jù)壓力容器的實(shí)際狀況以及自身的焊接經(jīng)驗(yàn)，制定科學(xué)合理的焊接順序、焊縫坡口以及焊后熱處理等，進(jìn)而有效減少焊接中可能會(huì)出現(xiàn)的應(yīng)力與形變，保證壓力容器的焊接質(zhì)量。

（三）焊接后的質(zhì)量檢測(cè)

質(zhì)量檢測(cè)屬于焊接工作中最后一項(xiàng)工作，對(duì)壓力容器的質(zhì)量具有重要影響。壓力容器在焊接工作中會(huì)受人為因素、環(huán)境因素以及材料等因素的影響，造成一定的焊接質(zhì)量缺陷。因此，需要在壓力容器焊接完成后進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)工作。比較常用檢測(cè)方法有水壓試驗(yàn)、無(wú)損探傷以及外觀檢驗(yàn)等。其中水壓實(shí)驗(yàn)是為了檢測(cè)壓力容器焊縫的密封性以及壓力容器設(shè)備的強(qiáng)度。其無(wú)損探傷主要是判斷有無(wú)裂紋、構(gòu)件殘余應(yīng)力以及其他質(zhì)量問(wèn)題。而外觀檢測(cè)是為了能夠在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)壓力容器的外觀問(wèn)題，進(jìn)而及時(shí)采取有效修補(bǔ)措施。

結(jié)束語(yǔ)：根據(jù)上文所述可知，壓力容器在焊接過(guò)程中由于人為因素、操作環(huán)境以及天氣等因素，會(huì)造成一定的焊接質(zhì)量缺陷問(wèn)題。主要包括錯(cuò)邊、焊接尺寸不合格、氣孔、夾渣以及裂紋等，對(duì)壓力容器的使用造成不良影響。因此，需要相關(guān)企業(yè)對(duì)焊接質(zhì)量采取有效的控制措施，焊接前選擇合理的材料、注重焊接工藝與操作規(guī)范，最后做好焊接質(zhì)量檢測(cè)工作，保證壓力容器的安全使用。

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