提升壓力容器焊接質量的對策探究

徐莉(遼河石油勘探局油田建設工程二公司金屬結構分公司 遼寧省盤錦市124010)

一、焊接常見質量問題

壓力容器的焊接質量問題通常可以分為外部質量問題和內部質量問題。

外部質量問題包括:余高尺寸不合要求、焊瘤、咬邊、弧坑、電弧燒傷、表面氣孔、表面裂紋、焊接變形和翹曲等。內部質量問題包括：裂紋、未焊透、未熔合、夾渣和氣孔等。焊接缺陷中危害性最大的是裂紋，其次是未焊透、未熔合和夾渣、氣孔和組織缺陷等。

二、質量問題對策

在焊接的過程中難免會出現一些質量問題，下面就針對各種質量問題，提出一些解決的辦法和看法。

1.焊接變形

對于錯邊的出現，情況分為兩種：一種是焊接前組未能組對好造成焊接錯邊，另一種則是由于焊接的過程中對于焊接變形的控制不到位導致焊接之后的錯邊。

對于第一種情況不是焊接的原因造成，本文不做探討。對于第二種情況，則是本文要說明的，在組隊完成后焊接的過程中由于母材和焊材的熱脹冷縮的會導致焊接熱影響區的變形，從而使得連接的部分產生錯邊。這就需要在焊接之前，對焊縫進行加固處理，將熱影響減少到最小。

2.焊瘤

焊接過程中金屬流溢到加熱不足的母材或焊縫上,凝固成金屬瘤，這種未能和母材或前道焊縫熔合在一起而堆積的金屬瘤叫焊瘤。這種缺陷使焊縫成型不美觀，立焊時有焊瘤的部位往往有灰渣和未焊透。

面對這種情況，要選擇合適的焊接電流，焊接速度，從而使得焊劑完全融化并能夠及時冷卻覆蓋。

4.咬邊

由于焊接參數選擇不當，或操作方法不正確，沿焊趾的母材部位產生的溝槽或凹陷這就是咬邊，咬邊將減少母材的有效截面積、在咬邊處可能引起應力集中、特別是低合金高強鋼的焊接，咬邊的邊緣組織被淬硬，易引起裂紋。

面對咬邊可以通過編制合適的焊接規程解決，選擇合適焊接參數(焊接電壓、焊接的電流、坡口型式、焊縫位置、焊條直徑、焊接速度、焊接順序、焊縫高度、焊縫寬度，溫濕度等)，合格焊接人員，焊接時按正確工藝規程操作(電弧不能拉的太長，焊條角度要適當，運條方法要正確)。

3.電弧坑

主要是熄弧停留時間過短，薄板焊接時電流過大，可以在焊條電弧焊收弧時焊條在熔池處稍作停留或環形運條，待熔池金屬填滿后再引向一側熄弧即可。

4.氣孔

氣孔的缺陷分為表面氣孔和內部氣孔兩類。

產生表面氣孔的原因有許多，包括：母材含C、S、Si量偏高、焊接部位不潔凈、焊接電流過大使焊條后半部藥皮變紅、低氫焊條未烘干。

對于母材大量含有C、S、Si等情況，需要更換母材或者采用其他種類低氫焊條。其次應該對焊接部分要經常清除油污，以免出現因此產生的氣孔。第三，應該采用適宜的焊接規范，因為在焊接過程中，電流過大會導致焊條變紅同時產生氣孔，在焊接過程中要保證焊條尾部不紅為宜。最后，因為焊條很容易受潮，這也會導致氣孔的產生，所以一般在使用前都要愛350攝氏度的溫度下烘焙1小時左右，以確保焊條干燥。

同時，對于在焊縫中出現氣孔，可能是因為電流、電弧、運棒速度、受潮等原因。上文已經詳細說明了各個情況要注意的事項，只要對各種易出現氣孔的原因進行很好的技術控制，就不會產生什么很大的影響。

5.焊接裂紋

焊接裂紋的出現是一種非常嚴重的生產缺陷，這可能是由于焊接過程中的焊接應力或者其他因素共同作用下而產生的。針對這種情況，要研究它的產生原因，根據斷裂的不同部位、斷裂大小、長寬等對進行具體分析，按裂紋形成的條件，可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類。

對于焊接表面的裂紋需要對焊接的地方進行打磨觀看其內部是否有裂紋，如果內部也有則需要對這一段的焊縫進行重新焊接。預防裂紋就是編制合適的焊接規程，選擇合適焊接參數如焊接電壓、焊接的電流、坡口型式、焊條直徑、焊接速度、焊接順序、焊縫高度、焊縫寬度，溫濕度等。

6.未焊透

未焊透是指母材金屬未熔化，焊劑沒有進入接頭根部從而造成焊劑未能完全填充的現象。針對這種現象，具體原因可能是焊接電流小、坡口和間隙尺寸不合理、鈍邊較大、磁吹邊作用、焊條偏心度較大或者焊條層間清理不到位等。

對于它的處理方法，現在普遍使用的是用較大的電流來焊接，除此以外，還能用交流電代替直流電來防止磁偏吹，合理設計破口度，并且要保持清潔。

7.未熔合

未熔合是指焊縫金屬與母材金屬，或焊縫金屬之間因為還未熔化結合在一起而形成的缺陷。在工業制造過程中，可能由于焊接熱輸入太低、電弧指向偏斜、坡口側壁有繡垢及污物或者層間清渣不徹底等而造成。

對于這種情況，一般對焊接電流進行加大，對于相應的焊接參數進行重新設置，并注意相關清潔工作的落實。

8.夾渣

夾渣產生的原因：焊接過程中層間清渣不凈；焊接電流太小；焊接速度太快；焊接過程操作不當；焊接材料與母材料化學成分匹配不當；坡口設計加工不合適等。

預防措施：選擇脫渣性能好的焊條；認真地清除層間熔渣；合理地選擇焊接參數；調整焊條角度和運條方法。

結束語

壓力容器的焊接是壓力容器制造過程中的核心部分，一個壓力容器的好壞，使用的壽命，使用的能力很大程度上取決于焊接質量的好壞，本文就常見的壓力容器質量問題做出了解答方法和預防措施。

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[2]王建勛蔡建剛王春華．壓力容器焊接質量控制的研究與實踐[J]．電焊機，2012(7).

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