焊接氣瓶制造監督檢驗焊縫質量常見問題與監管

杜玉玲

沈陽特種設備檢測研究院 遼寧沈陽 110042

全位置焊接是焊接管道的一種特殊方法，本質上是鎢-氬弧焊。焊接時，鎢極旋轉，焊管主體固定。加壓氣瓶是密封增壓柜的重要部分。它通過管道系統連接到機柜，工作壓力達到35MPa 或更高。為了確保牢固的連接，氣瓶與管道系統之間的連接采用全位置焊接技術。設計了帶有襯里O 型圈的特殊全位置焊接接頭，以解決在焊接過程中防止氬氣屏蔽的問題[1]。

1 焊縫焊接接頭工藝

處理和組裝問題焊縫尺寸，斜角，安裝間隙等。滿足焊接工藝的設計和鑒定要求，這是確保焊接質量的前提。基板突起的四個角沒有倒圓，并且沒有在其中鉆出焊接槽。這不僅容易在尖角處產生應力集中，而且還容易引起焊接缺陷并影響將來使用的安全性。氣瓶蓋的焊縫通常應具有完整的熔深結構。焊接槽幾乎不開口，連接間隙很小。因此，無論使用哪種焊接方式，都不可能完全焊接接頭。因此，在焊接之前仔細檢查單個焊縫和焊縫組件的質量非常重要且必要。

2 焊接材料保管、使用方面存在的問題

目前，氣瓶的大量焊接鋼板在正常條件下具有良好的焊接性和較少的焊接缺陷。這也導致一些管理癱瘓，并且常常忽略了焊接材料的存儲和使用的管理。在氣瓶焊接部分使用了未燒過的堿焊條（例如J507 焊條），這些焊條沒有安裝在絕緣管中。整個助焊劑袋直接放置在商店中。在沒有干燥措施的情況下打開并在焊接位置使用。上述條件不僅會導致焊接過程中出現諸如焊縫中的氣孔之類的缺陷，而且還會導致焊縫中可擴散氫含量的急劇增加，從而給將來的氣瓶使用帶來更大的安全風險，例如出現裂紋的可能性氣瓶中的氫氣增加。因此，檢查員應立即停止并簽發書面聯系表，要求制造商進行更正并改善耗材的管理。

3 焊接施焊過程存在問題

如今，氣瓶制造商更加重視焊接工藝的鑒定，并積累了一些經驗。合格的焊接工藝資格并不意味著可以保證焊縫質量。焊接缺陷是由于在氣缸體的縱向接縫的內部的自動焊接期間，填充焊絲的中心與焊接槽的中心的較大偏差引起的。焊接缺陷主要是由自動焊接機引起的，在這方面，雖然有必要提高焊工的工作技能，但必須嚴格按照焊接工藝的資格要求進行焊接，以增強焊工的責任感，監督檢查人員還必須經常檢查其焊接工藝的參數[2]。

4 焊縫無損檢測存在問題

氣瓶上的許多焊縫都以20%的比率進行了無損X 射線測試。同時，相關標準法規規定，必須對縱縫和橫縫的接頭進行檢查。因此，對于許多小容量氣缸，僅檢查氣缸。主體的縱向接縫的兩端與圓周接縫的交點已經滿足無損檢測的要求，目前該設施主要以這種方式進行測試。這可能會導致焊工非常認真地焊接需要兩端進行無損檢測的零件，并處理未經過中間檢測的零件。在這方面，制造商應明確其職責，將焊工的鋼印號碼貼在氣瓶焊縫上，記下焊縫，并對焊工進行簽名和認證，以利于責任確認和追溯[3]。

5 焊縫檢驗過程存在問題

通常，氣瓶的內部相對較小，并且通常沒有用于手的陰影或開口，這可能導致許多內部焊接表面缺陷被忽略并且在模制后難以校正。縱向焊縫采用雙面自動埋弧焊工藝。首先，對鋼瓶的內部縱向焊縫進行焊接，然后在將碳弧挖空并研磨砂輪之后，對外部縱向焊縫進行焊接。當接縫穿過內部縱向接縫燃燒時，如圖所示形成了點蝕缺陷。在這種情況下，有必要明確操作人員和質量檢查人員的職責，在各種過程中進行自我檢查和特殊檢查（例如在焊接內部縱向焊縫之后和在焊接外部縱向焊縫之后）并清楚地標記產品（例如是否檢查，檢查了哪些項目等）并進行了書面注冊。外部縱向焊縫完成后，應特別注意內部縱向接縫。

6 問題復現及相應改進措施

6.1 潤滑脂多余物現象復現

為了進一步檢查氣瓶接頭和管接頭之間的全位置焊縫中的焊接孔是否是由在氣瓶泄漏測試期間施加到氣瓶接頭末端的殘留潤滑脂造成的，對整個過程進行了模擬。首先，對氣瓶連接器內部的表面進行內窺鏡檢查，以確保表面光滑且無油脂和污染物。然后，根據先前的用量和涂抹方法，在適配器的球形接頭上涂抹油脂并使用測試臺。在靠近噴嘴（前端）的氣缸連接處的內腔中有大量的油脂，而遠離噴嘴（后端）的內表面沒有多余的油脂。結果，多余的脂肪殘留物可能會再次出現。

6.2 潤滑脂造成焊縫氣孔缺陷超標現象的復現

為了再現氣瓶連接件和管道連接件的全位置焊縫中的焊接孔是由氣瓶連接件內表面上的殘留油脂引起的，在所有位置進行了焊接測試。在靠近焊接處的帶襯里的O 形圈接頭內部涂抹少量潤滑脂，使用官方產品焊接盒焊接程序焊接測試試樣，并對接頭進行X 光檢查。從測試結果可以看出，在焊縫中發現了大量的焊縫缺陷，并且焊縫的形狀和分布特性與正式產品相同。可以看出，在氣瓶的連接和管道的連接的所有位置都再現了焊縫中的孔的缺陷。

7 結語

氣瓶接頭和管道接頭的全位置焊縫中的焊接孔是典型的氫孔。泄漏測試期間氣瓶連接處的殘留潤滑是焊接過程中形成氣孔的主要原因。在對氣瓶進行泄漏測試之后，將絲布浸入含酒精的溶劑中再次清潔，并添加內窺鏡以確保油脂被完全清除，并可以有效避免焊接過程中形成氣孔。