化工機械壓力容器制造中焊接質量的控制

呂增明(山東龍興化工機械集團有限公司 ，山東 萊州 261432)

0 引言

從我國化工機械壓力容器安全事故的最終統計結果可以看出，絕大多數安全事故是由不合格的焊接質量引起的，需要嚴格地從生產過程，工業原料，熱處理工藝，機械加工，物理化學和無損檢測層面進行嚴格控制，以確保壓力容器的生產符合國家要求并預防危險事故的發生。焊接質量不合格包括很多根本原因：工作人員因素，所用材料因素，焊接過程等，壓力容器生產公司需要結合分析這些因素，采取有效保護措施，進一步提高焊接質量，確保壓力等級，提高壓力容器的安全性能指標。

1 相關質量控制的方法手段和內容

1.1 相關的方法

壓力容器是一種特殊的應用設備，即所謂的特種設備，與人類生活息息相關。如果設備損壞，可能對人們的人身安全和財產帶來難以估計的損害。在安全防護監督系統方面，為了確保壓力容器的安全性，國家應注意壓力容器的設計安全性，并使其安全地保護它們，許多規則和法規必須嚴格遵守和監督。依據要求，壓力容器制造的全過程可分為結構設計、焊接、熱處理工藝、所用材料使用、工藝流程、質量檢驗、非破壞檢驗等，這些控制系統就是壓力容器的焊接質量控制系統。制造業的質量控制需要分為幾個體系，焊接質量控制系統是一個子系統，包括工藝技術、所用材料、設備管理、機器加工車間、檢驗等。將焊接質量控制系統劃分為多個控制部件，然后將每個自動控制回路劃分為多個控制點。對設置焊接質量控制點的場所，應設置停止點，并對整個生產過程的焊接質量進行監控，并設置進程以自動控制焊接質量體系為指導思想。

1.2 相關的主要內容

每個高質量的焊接都是由合格的焊工執行的，首先要嚴格執行過程操作程序而不是事后檢查，事后檢查可以消除隱患以避免缺陷，僅僅是該缺陷得以修復，但是從根本原因說，這個問題不能得到解決，所以我們需要解決的是從源頭從根本上抓起。同時需要評估產品的合格率，進一步提高焊接質量和加工速度。最重要的是要實現質量保證體系，科學管理并大幅度提高優秀品的整體占比。焊接質量保證應包括整個焊接過程、焊接機械試驗、焊接所用材料管理、焊接工藝、焊接設備、焊接施工管理、質量檢驗等。其后焊接維護修理和運作、整合分析、品質管理、反饋、自動控制等，任何一個控制出現失誤，焊接質量就會失控，最重要的是要避免出現質量設計問題[1]。

2 在焊接控制過程當中控制的基本方法

一般質量體系包括組織系統，監督系統，控制系統和質量信息系統。焊接質量控制系統是控制系統的子系統，涉及所用材料部門，工程技術部門，校驗部門，設備管理和制造部門的自動控制，以及焊接質量管理部門。控制系統可以分為多個自動控制鏈路，每個鏈路都有自己的特點。焊接質量最重要的是控制的影響點，焊接應貫穿整個焊接生產過程，應對全過程自動控制[2]。

3 所用單位材料的管控

所用材料是成品質量的基礎，焊接所用材料的管理和控制主要包括焊接所用材料的采購、所用材料的驗收和所用材料的保管。每個環節都需要對物料進行控制，在初始階段選擇焊接所用材料時，應遵循設計資料的要求，以確保焊接材料的質量，只有選用質量好的焊接材料，才能確保產品質量的提高。符合國家標準和行業標準的，需要由制造廠出具合格證書，制造廠必須在所用材料上標注型號，在材料供應商的生產日期、型號、合格證等都齊全的情況下，根據檢測所用材料可靠性、數據和試驗結果，選用合適的材料，否則不予使用。在使用材料的時候，也要做標記，而且模型要做標記。焊接高強度鋼時，應采用堿性焊條，故具有脫硫作用，避免熱裂[3]。

4 相關影響焊接單位質量的主要因素

4.1 相關工作人員所產生的因素

焊工自身的專業能力對于壓力容器焊接具有較大影響，化工機械企業在進行焊工招聘時，應提升準入門檻,并對招聘的焊工進行培訓考核，確保其具有相應的資質。其次，在壓力容器焊接前，應做好技術交底工作，同時對焊工進行技術指導，確保其了解壓力容器焊接生產的相關規范，最后在實際焊接中，應對焊接人員的操作進行嚴格監督，通過焊接檢驗員和焊接工程師層層監管，并貫徹落實獎懲責任制，不斷提升壓力容器的焊接質量，從而減少因由于個人焊接方法和手段的不同而造成產品質量的不同，只有操作人員注重相關聯的焊接工藝，才能減少焊接個體的差異性。

4.2 相關設備的因素

傳統的服務質量保證系統包括焊接設備，焊接設備穩定性和可靠性的性能指標直接影響焊接質量，從而影響機械化，自動化焊接質量的提高。因此，它需要具有穩定性，結構性的和可靠性等良好的性能指標，這應該成為焊接設備不可或缺的組成部分。

4.3 相關材料的因素

在壓力容器的焊接過程當中，焊接所用材料也是直接影響焊接質量的至關重要因素。這些所用材料的質量是保證焊接產品質量的基礎和先決條件。從全面質量管理的角度來看，為了確保焊接質量，我們需要首先控制生產過程的初始時間段[4]。

4.4 相關工藝技術方面的因素

除了上述主要因素外，焊接過程也是直接影響焊接質量的重要因素。一般而言，焊接過程對焊接質量的直接影響主要包括兩個層面：一個是工藝過程的合理性；另一個是嚴格全面實施該過程。在焊接之前，相關工作人員應先評估產品的焊接過程，然后依據工藝的技術要求，技術要求的報告以及圖表，按照焊接程序規范和焊接程序卡進行操作。根據類似生產條件的模擬，長期知識經驗的積累和產品的特定技術要求，再依據測試準備，這一切都是確保焊接質量做優良的基礎，這是嚴肅而謹慎的。焊接程序規范和焊接程序卡通常由經驗豐富的焊接技術人員制定，以確保其正確性和合理性。另一方面，由于焊接方法和手段的不同可能會修改或改變一些焊接過程的參數值來達到預期的要求。如果采用不合理的焊接過程，則無法獲得合格的焊接品，這將直接影響整個產品的焊接質量[5]。

5 相關焊接技術材料的控制

5.1 所用焊接材料的系統選擇

焊接所用材料的基本原理：焊接金屬的機械性能應大于或等于基礎金屬的機械性能，其他所用材料的性能也應高于基礎金屬的性能。選擇焊接所用材料時，一般應遵循這個原則。

5.2 材料的驗收和領用的相關要求

焊接所用材料應符合國家標準，為了控制焊接所用材料的質量，壓力容器生產企業必須做好所用材料的領用、驗收、審核、貯存和使用，對于不同類型的焊接所用材料的生產企業，其產品所使用的質量和品種是不同的，為了進一步提高焊條的焊接質量，生產廠家應充分考慮所用材料的質量，對固定供應商的所用材料進行審核，并在采購前保證所用材料的質量，并研究質量抽樣方法。在所用材料的存儲方法中，分類主要基于批號和類別。在所用材料的存儲期間，相應的存儲工作人員應定期檢查儲存的焊接所用材料，每種材料都應嚴格儲存焊接倉庫干燥并儲存在保溫桶中。如果焊接材料的性能指標在儲存期間惡化，則相關領導者應首先報告焊接所用材料質變，并做好記錄記錄，嚴格禁止在壓力容器上使用[6]。

6 焊接工藝的控制

6.1 相關工藝的評定

在壓力容器的制造過程當中，焊接過程是焊接質量控制的關鍵。焊接工藝主要基于壓力容器的生產工藝和質量要求，并要了解壓力容器和壓力部件相互之間的焊接。此外，壓力容器制造商應依據焊接方法和手段，選用合適的材料品牌，以滿足壓力容器質量要求并提高焊接質量[7]。

6.2 相關質量管控的環節

焊接時，焊接機需要依據適當的程序和標準操作，并且完整的焊接過程通常滿足相應的關鍵技術要求的質量，包括所有焊接參數值，如焊接方法，鋼數，厚度范圍，關節形式，焊接位置等。當焊接參數值變化時，焊接接頭的性能參數也將受到直接影響。對于淬火鋼，不適合使用小型能量焊接，因為小型能量焊接鋼的表面溫度冷卻快，將導致淬火鋼表面上出現裂縫，這將直接影響焊接單位質量。因此，當焊接時，可以首先預熱焊接鋼并且可以控制中間層的表面溫度，但僅控制溫度是不夠的，在焊接過程當中，還應適當控制焊接電流和焊接電壓進行焊接，要靈活掌握相應的焊接方法和手段[8]。

7 結語

壓力容器的質量與人民生命和財產的安全防護相互關連。因此，在生產和焊接過程當中，焊接應依據技術過程和設計要求進行，應當指出的是，壓力容器產品焊接應采用不同的測試方法，以確保質量和安全防護。作為一種社會科學和技術，應在不斷提高壓力的情況下改善壓力容器的焊接技術，所需的質量更高，新興技術目前也越來越受到關注。