淺談如何加強(qiáng)壓力容器焊接質(zhì)量控制

【摘 要】生產(chǎn)工序質(zhì)量會(huì)直接影響壓力容器質(zhì)量，良好的工序加工質(zhì)量才能保障容器質(zhì)量，壓力容器焊接是保證壓力容器致密性和強(qiáng)度的核心內(nèi)容，為了避免安全事故，加強(qiáng)壓力容器焊接質(zhì)量控制至關(guān)重要。本文分析了當(dāng)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(qiáng)壓力容器質(zhì)量控制的相應(yīng)對(duì)策，確保壓力容器質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】壓力容器焊接質(zhì)量控制；存在問題；原因；對(duì)策

壓力容器制造過程分為設(shè)計(jì)、工藝、材料、焊接、熱處理、檢驗(yàn)、理化、無損檢測(cè)等八個(gè)質(zhì)量系統(tǒng)，壓力容器焊接質(zhì)量控制系統(tǒng)是壓力容器制造過程中最重要的系統(tǒng)之一。如果壓力容器焊接存在缺陷，就會(huì)出現(xiàn)容器斷裂、滲漏甚至發(fā)生爆炸等嚴(yán)重安全事故，因此在壓力容器檢驗(yàn)中需要加強(qiáng)焊接質(zhì)量控制，確保壓力容器安全運(yùn)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(nèi)外表面存在宏觀及及格缺陷

壓力容器在組裝時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)邊和角變形，兩個(gè)工件會(huì)在厚度上錯(cuò)開一定位置，錯(cuò)邊和角變形會(huì)造成幾何應(yīng)力集中，幾何缺陷嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊憠毫θ萜鬟\(yùn)行的安全性。在焊接過程中若出現(xiàn)焊接電流過大、運(yùn)條速度過快、焊接角度不當(dāng)、電弧拉的過長(zhǎng)等情況時(shí)，焊件被熔化一定深度填充金屬又未能及時(shí)填滿從而導(dǎo)致焊縫邊緣留下凹陷，即焊縫咬邊，咬邊會(huì)造成咬邊處應(yīng)力集中，不利于壓力容器安全運(yùn)行，因此在焊接時(shí)速度不宜過快，焊機(jī)軌道要平整，同時(shí)需注意焊接電流的大小和運(yùn)條手法的穩(wěn)定，嚴(yán)格控制焊條角度和電弧長(zhǎng)度。

1.2壓力容器焊縫內(nèi)部的缺陷

壓力容器焊接過程中最普遍的缺陷是焊縫內(nèi)部出現(xiàn)點(diǎn)狀、條狀?yuàn)A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(xiàn)坡口邊緣不清潔有水份油污或銹跡，焊條或焊劑沒有按規(guī)定流程進(jìn)行烘焙，焊芯銹蝕、藥皮變質(zhì)脫落，電弧吹偏，焊接速度過快電弧過長(zhǎng)等情況時(shí)，會(huì)導(dǎo)致焊接時(shí)熔池中的氣泡在凝固時(shí)不能逸出從而形成空穴，這種空穴即為氣孔，氣孔的出現(xiàn)會(huì)降低焊縫的有效截面甚至?xí)档秃缚p強(qiáng)度從而影響焊縫金屬的致密性。未焊透和未熔合是焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生的嚴(yán)重缺陷，當(dāng)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(zhǎng)、焊條直徑過大時(shí)會(huì)出現(xiàn)接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象即未焊透，或在焊件和焊縫金屬間出現(xiàn)局部未熔透的現(xiàn)象即未熔合，它們的存在會(huì)導(dǎo)致焊縫的間斷和突變，大大降低焊縫強(qiáng)度甚至引起裂紋，未焊透和未熔合一般出現(xiàn)在焊縫坡口中間，斷面呈橢圓或不規(guī)則形狀。

1.3壓力容器焊縫表面的缺陷

焊縫裂紋是一種會(huì)造成極大安全隱患的嚴(yán)重缺陷，容器的破壞多數(shù)情況是從裂紋處開始的，焊接裂紋分為冷裂紋和熱裂紋，當(dāng)焊接熔池存在低熔點(diǎn)雜質(zhì)時(shí)，在外界結(jié)構(gòu)較大的拘束應(yīng)力和焊縫金屬凝固收縮作用下，低熔點(diǎn)雜質(zhì)因結(jié)晶凝固時(shí)間較晚、塑性低、強(qiáng)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(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)的結(jié)晶過程中會(huì)產(chǎn)生裂紋即為熱裂紋，在焊接后可直接觀測(cè)到，裂口一般貫穿焊縫表面多出現(xiàn)在焊縫中心，沿焊縫長(zhǎng)度分布呈氧化色彩。在焊接熱循環(huán)作用下熱影響區(qū)形成催硬組織時(shí)，焊縫中有過量的擴(kuò)散氫，接頭承受較大拘束應(yīng)力時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)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(chǎn)生裂紋即冷裂紋，冷裂紋出現(xiàn)時(shí)間不定，有可能在焊接后立即可見，也有可能需要過一定時(shí)間才出現(xiàn)。另外當(dāng)運(yùn)條不均勻，造成熔池溫度過高液態(tài)金屬凝固緩慢下墜，焊接時(shí)突然斷電，焊接薄板電流過大，焊接操作手法不當(dāng)?shù)惹闆r出現(xiàn)時(shí)，都有可能會(huì)產(chǎn)生焊流。

2.加強(qiáng)壓力容器焊接質(zhì)量控制的相應(yīng)對(duì)策

2.1加強(qiáng)焊接材料控制

建立健全執(zhí)行材料管理制度，選擇產(chǎn)品質(zhì)量好的供應(yīng)商采購材料。焊接材料的選擇需要綜合考慮容器結(jié)構(gòu)、工藝、剛度等因素，選用合金成分較高的焊材，對(duì)于形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)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(yīng)力的作用下產(chǎn)生的裂紋。強(qiáng)度級(jí)別不同的鋼材進(jìn)行焊接時(shí)一般應(yīng)選擇強(qiáng)度等級(jí)較低的焊接材料，在某些特殊情況下可以選擇高強(qiáng)度的焊接材料。

2.2規(guī)范機(jī)器設(shè)備的使用和管理

在采購機(jī)器設(shè)備時(shí)需要嚴(yán)格審查設(shè)備供應(yīng)商和生產(chǎn)商的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)資格，確保機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量，工作人員應(yīng)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)和維護(hù)工作，要定期檢驗(yàn)焊接設(shè)備上的各種儀表如電流表、電壓表、氣體流量計(jì)等。

2.3加強(qiáng)焊接工藝控制

制定科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，組織工作經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員編制焊接工藝相關(guān)文件，加強(qiáng)焊接作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管理。嚴(yán)格設(shè)定工藝參數(shù)，根據(jù)實(shí)際情況合理選擇合適的焊接線能量，確保焊縫性能，規(guī)范壓力容器焊接工藝評(píng)定流程，嚴(yán)格執(zhí)行工藝評(píng)定。

2.4提高焊接操作人員的專業(yè)素質(zhì)

操作人員的操作能力是焊接工作質(zhì)量的重要保障，企業(yè)需要聘請(qǐng)有上崗資格、責(zé)任心強(qiáng)的專業(yè)人員，切實(shí)提高工作效率和工作質(zhì)量，積極引進(jìn)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員，提高壓力容器焊接人員的專業(yè)素質(zhì)，企業(yè)應(yīng)定期組織操作人員培訓(xùn)，開展先進(jìn)工作者講座活動(dòng)，加強(qiáng)操作員工的經(jīng)驗(yàn)交流。派專門的監(jiān)督人員監(jiān)督焊接工作質(zhì)量，做好焊接檢查記錄，建立健全焊接質(zhì)量控制監(jiān)督制度。企業(yè)還應(yīng)引進(jìn)激勵(lì)機(jī)制，完善工作獎(jiǎng)懲制度，責(zé)任到人，權(quán)責(zé)分明，提高操作人員工作積極性，切實(shí)提高工作效率。

3.總結(jié)

壓力容器焊接中常見的缺陷有內(nèi)外表面宏觀及幾何缺陷，焊縫內(nèi)缺陷，焊縫表面缺陷等，企業(yè)為加強(qiáng)壓力容器焊接質(zhì)量控制，需嚴(yán)格控制原材料選擇合適的焊接材料，規(guī)范企業(yè)機(jī)器設(shè)備的使用和管理，加強(qiáng)焊接工藝控制，提高焊接操作人員的專業(yè)素質(zhì)，規(guī)范焊接操作流程，確保焊接工序質(zhì)量。 [科]

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