大型金屬儲罐焊接過程中的質量通病及預防措施探尋

杜勝利

摘? 要：本文對金屬儲罐器焊接中的問題進行分析研究，通過人力、機械、材料、工藝、校核等多個當面對金屬焊接技術的改進提出建議，希望給相關工作者提供借鑒。

關鍵詞：金屬焊接技術;應用分析

引言：

金屬儲罐器在工業領域中的使用非常普遍，隨著我國工業化進程的不斷加深，該設備的需求量也隨之加大，因而對生產的技術要求也不斷提高。金屬焊接作為金屬儲罐器制造的核心環節，其技術水平直接決定著整個產品的使用效果，因此對于金屬焊接技術的研究意義非常重大。

1金屬儲罐焊接過程中的常見問題及原因分析

1.1儲罐橫向焊縫中的常見問題

①罐底焊縫造型劣質，誘導因素：焊接方向或角度錯誤，分部件的焊接區域面積較大，焊接時發生夾雜現象。②焊接穿透;誘導因素：焊接速度不均勻，電火花集中過久，局部出現穿透;電焊機通電過強。③罐體外部焊縫造型劣質;誘因：焊接時焊機角度沒有擺正4焊接面出現氣泡;誘因：焊接時局部有水分，高溫下蒸發，水汽膨脹，產生氣泡。⑤焊接面有雜質，誘因：焊接面形狀不規則，使得焊接殘渣無法及時排出，留在焊接區域內，產生夾雜。

1.2儲罐豎向焊縫常見問題

①焊接面粗糙;誘因：電焊機電壓不夠，焊接點和底部焊縫距離太近，斜向焊接區域尺寸過大。②焊接區域表面不平整，誘因：罐體和銅板之間有縫隙，兩者尺寸不一致。③焊接面傾向一端;誘因：銅板軸線和坡口軸線平行度較差，存在位移。④焊接面有氣泡;誘因：焊接時表面存在大量水分，高溫下膨脹產生氣泡。

2改善焊接變形現象的措施

2.1人為方面

①招聘時，生產單位必須對應聘人員進行嚴格考核，確保基本技能熟練，還要對身體狀況進行檢查，以免存在安全隱患。

②企業要想保障產品質量，首先要提高工作人員的職業技能，這些技能主要包括：熟練使用工程圖，掌握加工工藝、工序和工步，明確加工標準、審核標準等等。

③所有員工必須保證持證上崗，證件是基本職業素養的體現。相關本門應當加大監管力度，一旦發現無證上崗的現象必須追究所在單位的責任。

④由于金屬焊接工作非常復雜，且工藝水平要求很高，所以招聘單位不僅要檢查應聘人員的證件，還要對其進行現場考核，對理論和實踐進行分別考核，確保具備熟練的技能才可以上崗[1]。

2.2加工設備的維護和修復工作

在技術焊接中，焊接機是主要的加工設備，也是維護和修復的主要對象。該設備在工作時會從空氣中吸附灰塵，因此定期的清理和保養是不可避免的。其中，主要的檢查和維護項目有：對焊接機各類儀表的檢查，對于三相電平衡性的校驗，對于放大器輸入輸出電壓的測驗，對于電源電線接地性的檢查等。焊接機的安全性直接影響著整個加工過程的安全性，意義非常重大，檢修人員務必認真謹慎。

2.3設備組裝與焊接

2.3.1組裝過程技術要點

對于大型金屬儲罐的組裝和焊接，國家給出了相關標準，焊縫要分散，分布對稱，不僅加工人員，管理人員也要經常閱覽相關文件，務必將標準銘記在心[2]。

2.3.2焊接技術要點

在焊接工作開始前，要先由工程師制定焊接指導書，明確加工目標、加工工藝、工序以及每一工步的技術要求。開工前還要對工人進行集中培訓，務必確保每個人都把任務書看明白。下面對焊接的順序和工藝做簡要說明。

金屬儲罐焊接順序。選用中等尺寸焊接板→焊縫位置應距離罐底板邊30cm→罐頂采用縱向焊縫→包邊板與頂板焊接→縱向壁板與環形包角板焊接→邊緣板和焊縫→邊緣板和罐底板。對于不同的焊接件可以選用不同的焊接工藝，如：熔焊、壓焊、釬焊等等[3]。

由于焊接是一個局部的快速加熱和冷卻的工藝，加工區域受到板件自身的限制無法自由脹縮，在加工過程中受到周圍各種應力共同作用容易產生變形，因此需要及時矯正，下面簡述罐底焊接變形的矯正措施：

1）罐壁周邊選用隔縫焊接，從外部30cm出開始，焊絲從里向外移動接頭處保持三到五厘米距離，罐壁周邊預留一定的收縮縫，其他工序完成后再對其進行焊接。

2）中幅板焊接順序是：短焊縫、長焊縫、通長縫。

3）罐底與罐壁曲面焊接順序：縱向焊縫，環向焊縫、底圈縱向焊縫、底圈罐壁與罐底。此外還要注意，先焊接相鄰板件，再焊中間的換箱焊縫。焊接時要注意均勻分布，同方向分段進行。

③罐壁焊接順序和工藝要點。

壁板豎向焊板→環形焊板兩個成對進行→豎向焊縫焊接活口→兩圈環形板→豎向焊縫活焊縫→下一圈壁板縱向焊縫。其余類似。

焊接變形是焊接工藝中的常見現象，也是需要克服的主要難題，下面簡單介紹預防焊接變形的措施：

1）焊接順序要正確，焊縫分布要堆成，焊接方向要一致。這就對施工人員的理論功底和實踐本領都提出了一定的要求。施工人員在加工前要認真學習相應的技術手冊，熟記加工工藝和相關標準，還要注意積累加工經驗，這樣才能保證工作的高效性和準確性。

2）焊接罐底時，要進行分段焊接。

3 ）在對厚度較小的板件進行焊接時，要將電焊機的電流調小，焊接時也要加快速度，以免出現局部穿透現象。

④罐底焊接工藝要點。

1）豎向焊縫選用間隔焊接，焊接順序自中間向兩邊進行，并且保持勻速進行。

2）焊接頂層與包邊抗拉環、抗壓環時，焊工應對稱分布，按I順序并同一方向分段跳焊，速度均勻、焊接距離不能太遠。

2.3.3改善焊接應力的方法

①設計方面：在保證焊接穩固性的基礎上盡量將焊接區域的面積減小，科學布置焊縫分布。

②加工方面：使用較小的電流為焊機供電從而降低焊接區塑性形變量。此外，氫氣的存在會導致應力集中，加重板件的變形，因此選用含氫量較小的焊條來焊接，焊后按照相關要求進行再處理，務必消除氫氣。焊接完成后，使用振動的方式來消滅殘余應力并科學設計焊接順序，焊接后馬上對焊接區域進行保溫吹，使其緩慢冷卻，以免驟冷形成應力集中變形。焊接結束后要進行熱處理，這樣可以有效降低氫氣存在產生的負面效果，層間錘擊也可以一定程度消除殘余應力。另外，針對不同材質的焊接體，也要選擇不同的焊條，這一點需要施工人員合理把握。

2.3.4改善焊接變形的方法

焊接變形是焊接工藝中重要的質量控制點，很大程度上決定著整個焊接效果的好壞，然而由于局部高溫處理和驟冷，焊接中變形是不可避免的，只能盡可能地減小形變量，形變量越小的焊接面質量也越好。下面對改善焊接變形的方法進行簡述。

①設計出科學的焊接工藝：焊接加工是一項有機的整體性加工工藝，需要各環節相互協調，統籌兼顧。這就對設計人員的綜合素養提出了較高的要求，從某種程度上來講，工程師的水平決定著工藝的優良，從而進一步決定著產品的質量。

②焊接方法的評定：在焊接工藝確定之后，還要進行方法評定。由于影響加工效果的因素非常多，因此選擇焊接方法非常重要，需要技術人員共同討論評定，爭取選擇最優的方案。

2.4焊縫校驗

焊縫校驗是焊接工藝的重要環節，旨在及時發現焊接缺陷，保障產品質量。焊縫校驗需要注意以下方面。①外觀校驗：焊縫校驗首先要觀察外形尺寸是否符合目標要求。焊接區域是否存在裂縫、穿透，是否有氣泡和夾雜現象，焊接是否牢固等都是外觀校驗的重要項目。②無損檢測：利用特殊設備對焊接件進行無損檢查。

3小結

金屬焊接在工業領域有著重要的地位，不容忽視，本文對金屬焊接的工藝要點進行闡述，旨在彌補焊接中存在的缺陷，提高工藝水平，希望可以為工作人員提供參考，也為相關領域的發展貢獻自己的力量。

參考文獻：

[1]陳智.淺談大型金屬儲罐焊接過程中的質量通病及預防措施[J].價值工程， 2019， 38（18）：119-122.

[2]葉宏志， 邢穎， 牛業光.提高儲油罐焊接質量的措施探討[J].工程技術：引文版， 2016（12）：186.

[3]張明英.淺析大型儲罐焊接技術的應用與發展[J].名城繪， 2020（3）：30 -31.