压力容器焊接工艺技术研究
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摘要：近年来，随着经济和各行各业的快速发展，焊接技术突飞猛进的发展，焊接已成为现代工业中的重要工艺方法，焊接技术水平的高低在一定程度上反映出国家的工业水平，因此要对焊接质量进行更加严格控制，设备是否能达到安全，那么对所使用的制造容器在生产制造过程中会有很高的要求，尤其是对于低温中的冲击韧性来说，要求更高，文章通过对国产的规范材料以及低温的材料进行焊接以及使用研究，总结出了低温钢焊接的相关特点以及在焊接过程中出现的问题。
关键词：焊接；质量控制；因素控制
引言
随着焊接技术的发展，出现了一些新的焊接设备、焊接方法、焊接工艺，与此同时也产生了很多问题，因此需要对焊接质量进行更加严格的控制。对压力容器焊接质量分别从人员因素控制、设备机械选用控制、材料因素控制和焊接工艺方法控制等方面进行阐述、说明、分析，为提高压力容器焊接质量奠定基础。
1对焊接的工艺与评定
为保证低温钢设备在生产过程中可以起到关键作用，并且可以在安全有效的低温情况下使用，那么就需要针对低温钢的韧性材料和对焊接的使用方法做工艺上的试验。从低温钢调质程度看，处理后的晶粒度有很细的强度，而焊接接头的区域也需要一样细度的晶料度，以此保证对低温韧性的效果。这样一来，就会影响到低温钢焊接接头的力学性能和特点，特别是在对低温冲击的因素上，焊接接线的能量降低。焊接线的能力随环境的增加而有变化，焊接线能量增大，而焊缝冷却凝固也比较缓慢，使得焊缝的厚度以及宽度也在增加，这样就会使焊缝的组织逐渐在变大，焊缝晶粒间就会出现不同程度或者是连续的碳化物，根据分析来看，如果使低温冲击降低，那么其他材料的性能会降低。
2对焊接工艺技术现状
2.1施工工艺贯彻不彻底
实际上焊接工艺的每一个参数都是要根据合格的焊接工艺来进行评定。一旦偏离了参数要求，会使得焊缝在施工的时候会出现偏差。而线能量也在加大，焊接头力学的性能随之变差。例如，处理事故问题时，发现焊接电流处于偏大的状态，使得焊接的速度变得缓慢，焊接工艺在制定时，会发现规范的参数有着很大的距离，这样也就导致了线能量逐渐增大，同时会对以后的设备埋下隐患。根据这种情况，就要先把焊缝清除掉，然后要按照焊接的工艺规范进行重焊。如果采用比较小的线能量来得到焊缝的话，那么大线能量的焊接所出现的焊缝也会变厚或者是变大，这样一来性能比较差，当然在实际生活中是以埋弧焊为实例进行实测，来焊接电流、电弧电压以及焊接的速度。根据以上所述的看，如果焊流是随着环境的变化而变化，电弧电压也在随之变化，那么对于其焊缝的宽度也是适当的进行增加。特别是焊缝的宽度为35mm的时候，焊接出的电流或者是电弧电压也会超出规定的范围，线能量也会超出最大的范围值，至少在2倍以上。对于这种情况，在实际运行中也会出现。
2.2焊条和焊剂在使用时没按照要求去做
如果一次性使用太多，没办法在4h后将剩余后的焊条及焊剂重新去进行烘干。这样做的目的是可以让焊条的药皮或者是焊剂的吸潮产生更多的氢，焊缝出现的气孔效率也是增大。
3压力容器焊接工艺和技术
3.1底层焊接
压力容器在焊接的过程中，需要按照顺序进行逐步焊接，首先需要进行底层焊接，保证压力容器里层的质量和稳定性。焊接时通常会采用氢弧焊的方法，从上到下以点焊的方式进行焊接，在焊接的过程中，必须要保证焊缝的均匀性，防止出现裂纹。
3.2中层焊接
在底层焊接结束之后，需要进行中层焊接，针对焊缝进行清理和检查，保证焊缝的质量，控制好焊缝接头与底层焊缝接头的错开距离，用直径为3.2的焊条，进行直线型的运条焊接，要保证中层焊缝的厚度是焊条直径的八倍以上。
3.3表层焊接
在压力容器的焊接工作中，表层焊接需要考虑到焊缝的厚度，和每个焊条的位置，通常要保证每根焊条的起弧位置与收弧位置，与中层焊缝接头错开。在进行表层焊接时，除了要保证焊接的质量，还要保证其外观的整体性和美观性，要保证焊缝表面完整，使得压力容器的表面圆滑过渡。
4焊接“工艺方法”控制
4.1焊接工艺试验
对于压力容器选用材料，特别是工厂首次使用的应进行焊接工艺试验，其中主要包括材料焊接性试验、焊接方法和焊接材料的选用验证、焊接工艺参数的确定、预热。层间温度、热处理方案的确定并对焊缝和焊接接头各项性能进行试验和评定，在焊接工艺试验中，应注意所确定的焊接方法和各项焊接参数对产品制造的可执行性，以及所得焊缝和焊接接头各项性能数据的准确性和稳定性。
4.2“材料”因素控制
压力容器焊接对质量影响重要因素之一就是材料控制，其包括母材和焊接材料，二者是焊接前提，只有严格把控材料才能有效保证焊接质量。母材的质量控制，应根据设计图样的要求选择符合相应标准的材料钢号，其化学成分、力学性能、几何尺寸、外观质量应满足要求且材料的质量证明书等文件齐全、准确。材料入厂后还应进行复验，一般复验项目有化学成分、力学性能和弯曲性能，对于有耐腐蚀要求的还应进行腐蚀试验。焊接材料控制主要目的是确保焊接材料符合标准具有优良的焊接质量，其中焊接材料管理是材料质量控制和焊接质量控制的一个交汇点，在焊接材料管理控制环节中，有焊接材料采购、一级库的管理、二级库的管理等控制点，对于一、二级焊材库的入库、保管、出库、烘干、发放、回收要防混、防潮、防锈，实现焊接材料使用的可追溯、可追踪，确保焊接材料干燥，防止焊接时产生缺陷，保证焊接质量。对于压力容器无论母材还是焊接材料均应具有：1）较好的综合力学性能。2）具有良好的冶金质量。3）具有良好的加工工艺性。
4.3焊接工艺规程
根据焊接工艺试验的结果，并结合产品焊缝的具体结构编制产品焊缝的焊接工艺规程（WPS）。焊接工艺规程中应包括压力容器上每1条承压焊缝的各项内容，主要有被焊母材牌号及成分、母材厚度、焊接坡口形式及尺寸、焊接方法、焊接材料的牌号及其规格、焊接电流、焊接电压、焊接速度、最低预热温度、最高层间温度、热处理方法、焊接操作程序、对焊缝的检验方法及合格标准等。
结语
随着新焊接设备、新方法、新工藝的不断应用，焊接质量得到更大、更有效地提升，因此做好焊接控制尤为重要，为压力容器焊接发展奠定坚实基础。在最大程度上要加大力度重视对从产品的焊接性能，更要确保相关的力学特点要一次性的通过。因此还要正确的使用焊接的材料，对于不符合的材料不能使用。
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（作者单位：江苏永盛传热科技有限公司）
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