壓力容器制造中的焊接技術與質量控制措施研究

王一凱

摘 要：文章在對壓力容器制造過程中常用的焊接技術進行介紹之后，分析此焊接作業中容易出現的焊接缺陷并分析原因，提出了保障焊接質量的質量控制措施，以供參考。

關鍵詞：壓力容器：焊接技術;質量控制

1、引言

在目前我國經濟社會飛速發展的同時也推動了我國工業化的發展與進步，使得工業生產中對壓力容器的需求也隨之增加，同時對壓力容器的安全性和質量提出更高的要求。在壓力容器制作過程中，比較常用的加工方式就是焊接，但是壓力容器整體質量也容易由于焊接缺陷而出現問題，導致設備無法使用或需要返修、報廢等，還增加了焊接缺陷而引起的安全事故數量。因此，在壓力容器制作過程中要重點做好對焊接技術的把控來保證焊接質量，切實保證壓力容器的質量以及使用安全。

2、壓力容器制造過程中常使用的焊接技術

2.1焊條電弧焊

此種焊接技術在焊接作業中最為常用，主要分為藥皮焊條電弧焊和藥芯焊絲電弧焊兩種類型。對于前者來說，主要采取手動焊接的方式，所用設備以及操作都比較簡單，而且不會受到焊接位置的影響，可以靈活開展平焊、立焊以及仰焊等焊接作業，成本也比較低。但是此種焊接方式的人工作業量比較大，對焊接作業人員的技術要求比較高，難以有效控制焊接質量，具有較低的焊接材料利用率，而且由于焊接環境比較惡劣，容易影響焊接人員身體健康。

2.2埋弧焊

在現代焊接作業中最為常用的焊接方式就是埋弧焊，其主要原理就是裸金屬熔化極與焊件之間會形成電弧熱的原理，利用此原理可以在瞬間形成高溫來融化熔點比較高的金屬，且焊接過程比較安全和環保，焊接過程中產生的氣孔和顆粒也比較少。因此在目前的壓力容器制作中，尤其是對重型或大型、具有較高硬度的金屬設備制造中比較常用此焊接技術。

2.3熔化極惰性氣體保護電弧焊

此種焊接方法主要是利用實芯的焊絲被連續送入焊接區域中將焊絲熔化，而且在惰性氣體的保護下降上述焊絲熔化形成的填充金屬與空氣隔絕。此種焊接方法比較適合對耐腐蝕性要求比較高的壓力容器制作過程中，也就是在焊接制造高質高標特種金屬壓力容器中應用，表現出具有較高的技術要求以及較高成本等特點。

2.4等離子弧焊接

此種焊接技術常用語不銹鋼和特種合金受壓設備的焊接制造作業中，其所用原理就是鎢極同焊件之間的壓縮電弧或壓縮控制鍵的壓縮電弧產生的熱量作為焊接所需熱量，上述方式產生熱量分布集中，使得此焊接方法具有更高的壓縮電弧溫度和電壓，利于對焊縫的控制，但是具有較高的成本。

2.5堆焊

此種焊接方法的原理與埋弧焊類似，分為絲極和帶極兩種，在實際應用中通常在壓力容器的封頭、筒體的內外表面的抗腐蝕面上進行一道或兩道耐腐蝕金屬的焊接。

3、壓力容器制造中焊接常見缺陷及成因

在利用上述焊接技術開展壓力容器制造過程中，容易出現的焊接缺陷主要有以下幾種：一是錯邊。此缺陷通常在組裝階段出現，表現出兩個需要焊接的部分沒有結合在一起而出現交錯問題，這主要由于產品設計不合理或者焊接技術不到位而造成，容易導致壓力容器變形而引發安全隱患和事故。二是咬邊。此問題主要表現在焊接母材時出現沿著焊趾防線的凹陷問題，通常是由于焊接技術問題或者出現焊接參數誤差而引起的，容易造成壓力容器變形和應力不均的問題。三是氣孔。此問題主要表現出焊接時熔池中的沙量氣泡在凝固過程中留在金屬中造成此氣泡位置的空穴現象，這通常由于電弧過長、焊條受潮以及沒有及時清理坡口而引起的，此問題會影響壓力容器的氣密性而引發質量和安全事故。四是夾渣。此問題主要表現在坡口邊緣或焊道等非圓滑位置出現的不同形狀的熔渣問題，容易由于焊道形狀改變、電流不足、焊速過快、焊絲沒有保持在焊接中心等原因造成，會對壓力容器的氣密性以及焊縫強度造成影響。五是未焊透。此問題主要表現在焊接機頭的根部沒有完全溶解而出現金屬與母材之間焊接不完全的問題，這主要由于坡口角度比較小、間隙不足以及焊速過快而引起，容易引發焊接裂縫而造成極大危害。

4、控制壓力容器制造中焊接質量的建議

4.1焊接材料和設備管控

在焊接作業之前的材料和設備選擇過程中，首先要結合壓力容器焊接作業特點選擇優質焊接材料，結合鋼材中的S、P等含量多少對不同焊接材料進行分區存放和管理，在保證焊接材料的塑性和韌性等質量達標的同時，盡量選擇型號匹配且具有低飛濺、低煙塵、低S 和P 元素等特點，以及具有良好脫渣性的焊條材料。對于焊絲來說，則通常按照規范選擇金屬粉型和藥芯焊絲。對于焊接設備來說，確定焊接技術之后盡量選擇與之配套的單絲埋弧焊焊機、帶極堆焊機、自動等離子焊接機、管板自動氬弧焊機等自動化焊接設備，還要做好對此類設備的防護工作以及使用過程中的定期檢查維護和校驗等工作。

4.2做好焊接作業前的技術培訓和準備工作

在焊接作業之前需要結合壓力容器焊接作業規范要求制定焊接技術指導書，做好對焊接人員的技術培訓工作。還要積極使用最新的焊接技術，同時還要加強理論補充和實操訓練，保證焊工持證上崗。

4.3落實焊接工藝并做好焊后檢查工作

在焊接工藝落實過程中需要依據可靠的評定標準進行衡量，重點結合焊縫和熱影響區表面的顏色以及不同的焊接參數進行判定。此外，在焊接之后需要采取外觀檢驗、無損探傷和耐壓試驗等方式開展焊后檢驗。

5、結語

針對目前工業化發展形勢下對壓力容器需求不斷提高以及質量要求不斷提高的現狀，需要加強對壓力容器制造過程中焊接技術的研究，基于常見的焊接缺陷及其引發原因，做好焊接作業之前以及焊接過程中的質量控制和焊接之后的質量檢驗，保障壓力容器質量和使用安全。

參考文獻

[1] 劉開分. 淺析壓力容器制造中的焊接技術與質量控制[J]. 城市建設理論研究（電子版）， 2019， 000（001）：P.88-88.

[2] 劉龍[1]， 譚劍[1]. 壓力容器制造中的焊接新技術及質量控制探討[J]. 科學與信息化， 2018， 000（024）：103-103.

[3] 劉洋， 趙晶， 李楠，等. 淺析壓力容器制造的質量控制要點[J]. 中國設備工程， 2019， 000（012）：202-203.