簡析焊接對壓力容器強度的不良影響及設計要點

車興濤 顧林杰

【摘? 要】在現代社會市場經濟快速發展過程中，工業行業整體水平不斷提升，其中壓力容器生產工藝不斷更新，如何充分發揮生產工藝有效性，提高壓力容器生產質量，是當下需要重點思考的問題。在壓力容器生產的過程中，工作人員需要完成焊接工序，要把握焊接與壓力容器強度之間的內在聯系，加強焊接質量控制力度，通過優化設計焊接工藝提升壓力容器強度，從而提升產品質量。本文簡要分析了焊接對壓力容器強度的不良影響體現情況，對“焊接對壓力容器強度不良影響的應對設計要點”進行深入探究。

【關鍵詞】焊接;壓力容器;強度;不良影響;設計要點

焊接是壓力容器生產中的關鍵環節，良好的焊接技術能夠提升壓力容器產品強度，提升壓力容器的整體質量。在實際過程中，可以發現，焊接環節的操作細節對于壓力容器的強度具有直接影響，比如：壓力容器設計、壓力工藝熱處理技術、壓力容器焊接指標參數等。因此，建議工作人員重視焊接環節，加強對焊接環節過程控制，優化壓力容器強度設計，調整各種參數指標，提高焊接工藝有效性，以此強化壓力容器強度，提高生產效率與生產質量，推動壓力容器生產工藝的完善與發展。

1.焊接對壓力容器強度的不良影響體現情況

在壓力容器焊接作業過程中，壓力容器的內部與外部會出現不同程度上的缺陷問題，導致壓力容器的整體強度受到影響，產生一系列的壓力容器產品缺陷，比如：容器表面飛濺、焊接尺寸不對、咬邊不契合等情況;還存在一些內部缺陷，比如：裂紋、氣孔、熔合程度較低等。在以上的內外不良影響中，對壓力容器質量影響最嚴重的就是裂紋問題，建議工作人員要加強對壓力容器質量檢驗，嚴格檢查其內部是否存在裂紋，若沒有及時發現裂紋，則會影響壓力容器后續的應用效果。因此，工作人員需要重點把握這兩個不良影響現象，加強對焊接作業過程的控制，避免出現以上內外缺陷問題。

2.焊接對壓力容器強度不良影響的應對設計要點

2.1壓力容器強度設計

結合上述提到的焊接對壓力容器強度的不良影響建議工作人員優化設計提升壓力容器焊接強度，為開展壓力容器的焊接作業奠定良好基礎。在實際過程中，工作人員需要分別完成如下設計任務：

根據壓力容器設計圖紙，結合受壓元件的荷載數值與工作條件，選擇合適的焊接材料，夯實強度基礎。

明確壓力容器受壓元件的壁厚參數，控制參數偏差范圍，保證焊接精度。

根據壓力容器結構各個位置的強度原則，開展壓力容器結構強度設計，分別開展焊縫布置設計、焊接接頭設計、開孔布置設計等。

明確規定壓力容器設備生產質量要求，根據有關規定明確焊接技術要求。之后，根據公式進行強度計算，完成設計計算工作與校核計算工作。

合理控制壓力容器的安全系數，側面體現壓力容器的安全裕度，在保證生產安全的情況下盡可能的提升經濟效益。在實際強度設計中，工作人員需要根據安全系數要求規范（如表1）展開設計工作。

2.2調整焊接沖擊韌性指標

結合上述提到的焊接對壓力容器強度的不良影響，建議工作人員要適當調整焊接沖擊韌性指標，合理控制組織變化與壓力容器的性能變化。在壓力容器的焊接過程中，焊縫位置會形成一個高溫的金屬熔池，壓力容器上接近焊縫位置的區域會受到焊縫熱量的影響，導致容器結構中的晶粒形態發生變化，壓力容器母材材料力學性能降低，損耗材料沖擊韌性，促使壓力容器材料變脆，降低壓力容器強度，出現易脆裂的問題。

2.3處理焊接頭殘余應力

結合上述提到的焊接對壓力容器強度的不良影響，建議工作人員要優化處理焊接頭的殘余應力，避免殘余應力對壓力容器的組織結構產生不良影響。在焊接的過程中，熔融的焊接縫位置金屬組織結構一次結晶之后會發生形態變化，成為溫度較高的固態焊縫金屬;在兩次結晶之后會恢復正常溫度的固態金屬結構。在結晶的過程中，焊接位置金屬的應力會出現變化，產生殘余應力。殘余應力具有較高的數值，較高的應力會對容器結構產生影響。因此，工作人員需要從設計階段入手，加強對殘余應力的處理與控制，嚴格控制殘余應力數值，在完成焊接之后對焊接位置進行熱處理，從而消除殘余應力，維護壓力容器強度。

2.4優選拼縫焊接頭系數

結合上述提到的焊接對壓力容器強度的不良影響，建議工作人員要優化設計拼縫接頭系數。在壓力容器焊接的過程中，工作人員需要結合有關規定文件內容，控制拼縫焊接頭的焊縫為100%無損檢測，在焊接封頭成型之后，需要檢查過渡區域的無損情況;假設接頭系數為1.0，則需要對其進行100%無損檢測，同時控制檢測結果達到二級及以上標準，保證焊接質量合格。工作人員需要根據壓力容器接頭系數規格，保證接頭系數與之對應;若在焊接成型的過程中出現較大的塑性變形情況，則需要根據規定開展二次無損檢測，以此維護拼縫焊接質量，弱化不良影響，提升壓力容器強度。

3.結語

總而言之，在焊接過程中，若缺乏合理的細節控制與處理，則會影響壓力容器的強度，不利于壓力容器的高效生產。因此，工作人員需要把握焊接工藝與壓力容器產品質量之間的內在聯系，優化壓力容器強度設計，正確處理焊接頭中殘余應力，嚴格控制影響區的組織變化與性能變化，需要選擇合適的焊接接頭系數，調整拼縫焊機接頭系數，加強生產加工過程中的檢查與控制工作，優化焊接工藝組織結構，靈活安排焊接工藝各個工序，保證焊接工藝參數符合規范要求，從而提升焊接有效性，提高壓力容器的產品質量。

參考文獻

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作者簡介：車興濤，男，漢族，本科，研究方向為焊接工藝。

顧林杰，男，漢族，大專，研究方向為焊接工藝。

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