淺談如何加強壓力容器焊接質量控制

【摘 要】生產工序質量會直接影響壓力容器質量，良好的工序加工質量才能保障容器質量，壓力容器焊接是保證壓力容器致密性和強度的核心內容，為了避免安全事故，加強壓力容器焊接質量控制至關重要。本文分析了當前壓力容器焊接過程中存在的常見問題及原因，探討了加強壓力容器質量控制的相應對策，確保壓力容器質量。

【關鍵詞】壓力容器焊接質量控制；存在問題；原因；對策

壓力容器制造過程分為設計、工藝、材料、焊接、熱處理、檢驗、理化、無損檢測等八個質量系統，壓力容器焊接質量控制系統是壓力容器制造過程中最重要的系統之一。如果壓力容器焊接存在缺陷，就會出現容器斷裂、滲漏甚至發生爆炸等嚴重安全事故，因此在壓力容器檢驗中需要加強焊接質量控制，確保壓力容器安全運行。

1.壓力容器焊接存在的常見問題及原因分析

1.1壓力容器內外表面存在宏觀及及格缺陷

壓力容器在組裝時容易出現錯邊和角變形，兩個工件會在厚度上錯開一定位置，錯邊和角變形會造成幾何應力集中，幾何缺陷嚴重時甚至會影響壓力容器運行的安全性。在焊接過程中若出現焊接電流過大、運條速度過快、焊接角度不當、電弧拉的過長等情況時，焊件被熔化一定深度填充金屬又未能及時填滿從而導致焊縫邊緣留下凹陷，即焊縫咬邊，咬邊會造成咬邊處應力集中，不利于壓力容器安全運行，因此在焊接時速度不宜過快，焊機軌道要平整，同時需注意焊接電流的大小和運條手法的穩定，嚴格控制焊條角度和電弧長度。

1.2壓力容器焊縫內部的缺陷

壓力容器焊接過程中最普遍的缺陷是焊縫內部出現點狀、條狀夾渣，夾渣即是指焊接后在焊縫中殘存的熔渣，有金屬夾渣和非金屬夾渣之分，夾渣斷面一般為橢圓狀且邊緣平滑。若出現坡口邊緣不清潔有水份油污或銹跡，焊條或焊劑沒有按規定流程進行烘焙，焊芯銹蝕、藥皮變質脫落，電弧吹偏，焊接速度過快電弧過長等情況時，會導致焊接時熔池中的氣泡在凝固時不能逸出從而形成空穴，這種空穴即為氣孔，氣孔的出現會降低焊縫的有效截面甚至會降低焊縫強度從而影響焊縫金屬的致密性。未焊透和未熔合是焊接時會產生的嚴重缺陷，當焊件裝配間隙或坡口角度過小、鈍邊過厚、電流過小、速度過快、電弧過長、焊條直徑過大時會出現接頭根部未完全熔透的現象即未焊透，或在焊件和焊縫金屬間出現局部未熔透的現象即未熔合，它們的存在會導致焊縫的間斷和突變，大大降低焊縫強度甚至引起裂紋，未焊透和未熔合一般出現在焊縫坡口中間，斷面呈橢圓或不規則形狀。

1.3壓力容器焊縫表面的缺陷

焊縫裂紋是一種會造成極大安全隱患的嚴重缺陷，容器的破壞多數情況是從裂紋處開始的，焊接裂紋分為冷裂紋和熱裂紋，當焊接熔池存在低熔點雜質時，在外界結構較大的拘束應力和焊縫金屬凝固收縮作用下，低熔點雜質因結晶凝固時間較晚、塑性低、強度低的特性在凝固過程中容易被拉開，造成晶間開裂，焊縫金屬由液態轉化為固態的結晶過程中會產生裂紋即為熱裂紋，在焊接后可直接觀測到，裂口一般貫穿焊縫表面多出現在焊縫中心，沿焊縫長度分布呈氧化色彩。在焊接熱循環作用下熱影響區形成催硬組織時，焊縫中有過量的擴散氫，接頭承受較大拘束應力時，可能會導致焊縫冷卻或冷卻以后，在母材或母材與焊縫交界的熔合線上產生裂紋即冷裂紋，冷裂紋出現時間不定，有可能在焊接后立即可見，也有可能需要過一定時間才出現。另外當運條不均勻，造成熔池溫度過高液態金屬凝固緩慢下墜，焊接時突然斷電，焊接薄板電流過大，焊接操作手法不當等情況出現時，都有可能會產生焊流。

2.加強壓力容器焊接質量控制的相應對策

2.1加強焊接材料控制

建立健全執行材料管理制度，選擇產品質量好的供應商采購材料。焊接材料的選擇需要綜合考慮容器結構、工藝、剛度等因素，選用合金成分較高的焊材，對于形狀復雜、結構剛性大、厚度大的焊件，也需要選擇抗裂性較好的焊條，盡可能減少焊件在焊接過程中巨大應力的作用下產生的裂紋。強度級別不同的鋼材進行焊接時一般應選擇強度等級較低的焊接材料，在某些特殊情況下可以選擇高強度的焊接材料。

2.2規范機器設備的使用和管理

在采購機器設備時需要嚴格審查設備供應商和生產商的生產經營資格，確保機器設備的質量，工作人員應定期對設備進行維修保養和維護工作，要定期檢驗焊接設備上的各種儀表如電流表、電壓表、氣體流量計等。

2.3加強焊接工藝控制

制定科學合理的標準進行焊接工藝評定，組織工作經驗豐富的技術人員編制焊接工藝相關文件，加強焊接作業現場管理。嚴格設定工藝參數，根據實際情況合理選擇合適的焊接線能量，確保焊縫性能，規范壓力容器焊接工藝評定流程，嚴格執行工藝評定。

2.4提高焊接操作人員的專業素質

操作人員的操作能力是焊接工作質量的重要保障，企業需要聘請有上崗資格、責任心強的專業人員，切實提高工作效率和工作質量，積極引進實際操作經驗豐富的技術人員，提高壓力容器焊接人員的專業素質，企業應定期組織操作人員培訓，開展先進工作者講座活動，加強操作員工的經驗交流。派專門的監督人員監督焊接工作質量，做好焊接檢查記錄，建立健全焊接質量控制監督制度。企業還應引進激勵機制，完善工作獎懲制度，責任到人，權責分明，提高操作人員工作積極性，切實提高工作效率。

3.總結

壓力容器焊接中常見的缺陷有內外表面宏觀及幾何缺陷，焊縫內缺陷，焊縫表面缺陷等，企業為加強壓力容器焊接質量控制，需嚴格控制原材料選擇合適的焊接材料，規范企業機器設備的使用和管理，加強焊接工藝控制，提高焊接操作人員的專業素質，規范焊接操作流程，確保焊接工序質量。 [科]

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