不同材质压力容器的焊接规程以及工艺分析

撰文/木合塔尔·买买提依明 别尔兰·贾纳依汗

■830011 新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院 新疆 乌鲁木齐



不同材质压力容器的焊接规程以及工艺分析

撰文/木合塔尔·买买提依明 别尔兰·贾纳依汗

■830011 新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院 新疆 乌鲁木齐

随着工业化进程的不断推进，使用的设备、材料类型逐渐多样化，对制作过程提出了更高的要求。压力容器应用比较广泛，发挥着重要的作用，因此加强压力容器相关制作工艺的研究非常有必要，能够保证设备的质量，为其他工作的实施打好基础。本文将以不同材质压力容器的应用为出发点，分析焊接规程的差异，明确其中的注意事项，从而提高焊接工艺的水平，保证压力容器的质量。关键词：不同材质；压力容器；焊接规程；工艺分析

目前市场中，压力容器的类型比较多，使用的材料比较多样。因此，在制作的过程中，对各种工艺的需求有所差异，应该根据不同材质的特点，采取有针对性的处理措施，进行科学的焊接，减少工作失误，提高工作效率，而且能够保证产品的质量。然而，当前没有对焊接工艺进行深入的研究，分类不明确，制作中没有明显的规范标准，容易出现一系列的质量问题，需要进行全面深入的探究。

压力容器的焊接规程概述

压力容器的焊接规程是进行焊接的操作标准，是保证质量的主要依据。在进行制定时，要有专业知识和很强的实践经验。在长期的实践中，焊接过程经过不断的发展和修订，已经日趋完善。在新修订的焊接规程中，包括多种材质的类型，例如钢、铝、钛等。同时制定了进行焊接的具体原则，对焊接规程和和焊接的具体细则的关系进行了深入的探讨和辨析；对各种材质的型号进行了分类，对焊接的空间位置进行了规定。该标准在制定的过程中，参与人员广泛，具有明显的代表性。该标准适用范围广、程度深，相对而言，比较先进。

不同材质压力容器的焊接规程及工艺分析

a钢制压力容器

第一，使用的焊接方法。在实际操作中，要根据不同钢材的使用特点进行分析和选择。适用的焊接方法有气焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、气电立焊等，类型比较多样。第二，焊接材料的选择。在进行碳素钢的焊接时，如果是相同钢号相焊，首先要对焊缝金属的力学性能进行科学的评估，数值要大于或者等于母材规定的限值，保证符合具体的技术指标。针对强度型低合金钢，进行相同刚号焊接时，相关的数值要求相同。耐热性、低温型低合金钢、高合金钢在进行相同钢号焊接时，对材料的力学性能要求相同，但高合金钢焊接对耐腐蚀性也有一定的要求，需要符合技术标准。针对不同型号的钢材焊接，要求有所改变。例如不同强度的钢材进行焊接时，焊接成果的抗拉强度数值，下限不能低于强度较低的抗拉强度值，上限不能超过强度较高钢材的抗拉强度值。当奥氏体高合金钢化和碳素钢等材料进行焊接时，对抗裂性能、力学性能进行保证。同时也要对温度进行合理的调控。当温度低于370摄氏度时，可采用铬、镍等焊接材料；当温度超过一定的标准，可以采用镍基焊接材料。在焊缝时，可以采用逐渐过渡性的焊缝方式。

在该工艺的使用中，要从细节处做好防护保证质量。在焊接材料方面，在使用之前，需要进行一定的清理，去除上面的杂物和油污，保持材料的完整性能，控制材料的湿度。要做好材料的烘干，然后放置在合理的温度之内进行储存。但是烘干次数不宜过于频繁，三次最为适宜。进行坡口制备阶段，当强度值低于一定的标准，冷加工和热加工方式都可以进行使用。当超过标准值，要采用冷加工的方式，热加工容易对材料造成损坏。在坡口附近，要进行全面的清理，为后期工作提供便利。同时要在焊接周围做好防护，避免出现电火花四溅的现象，对周围环境造成干扰。在预热阶段，焊接材料的选择要符合温度要求高的钢材，减少不必要的工作失误。对于一些特殊性能的材料要在焊接完成时，立马进行后热。例如冷裂纹比较敏感的钢材等。温度有一定的要求，通常200摄氏度和350摄氏度之间，要根据材料的厚度进行确定后热的时间和温度。在这个过程中，可以进行热处理，一般是在焊接完成厚立即执行，且不能和后热重复实行。通过后热，可以有效地改善材料的局部性能，进行残余作用力的消除。在进行不同厚度材料的热处理时，要明确焊接厚度确定的考虑因素，科学的进行数值的选择，热处理的温度不易浮动过大，20度以内比较合理。一般情况下，要在压力试验之前，可以从两个部分进行实施，可以采用炉内整体加热法或者是局部热处理。局部热处理中，要明确进行热处理的局部范围，对于焊缝的宽度进行科学的计算，清楚均温带的控制，其中任意一点的温度，都要高于处理后的常规温度。可以直接在焊接材料上进行温度的测量，保证焊接的牢固程度。同时，对于一些有特殊要求的压力容器，例如盛装强腐蚀性的、有害物质、承受低温的容器，要重新进行热处理，加大处理的难度。

b铝制压力容器焊接规程

首先，焊接方法的适用范围。针对铝材质的压力容器，可以采用气焊、等离子弧焊等方式，效果比较理想，也比较符合该材质的特点。在进行焊接材料的选择时，要保证材料的力学性能符合一定的标准，参照标准进行严格执行。同时，对于抗腐蚀性也有一定的要求，相对来说，要求铝材料的纯度要高，可以采用含锰镁元素的焊丝。在使用中，要尽量保证焊丝的质量，保证其性能，做好材料的检查，避免有材料损坏的现象出现。在坡口处，首先要明确采用的坡口焊接方式和具体的尺寸，可以采用冷加工的方式，要对坡口焊接对象进行清理，保持平整和清洁，对于一些比较顽固的附着物，可以采用化学添加剂的方式，进行全面的清理，然后快速进行焊接。在预热阶段，要对铝制材料的厚度进行测量，根据标准规定的厚度确定能够进行预加热的范围，将温度进行合理的控制。在具体的焊接过程中，要保持焊接环境的干净和整洁。将温度在合理的范围之内，如果温度过高，焊丝熔化，要停止焊接做好清理；焊接后要进行残渣的清理，保持焊接材料的干净。铝材质的压力容器，不用进行后期的热处理和后热等工作。

c钛制压力容器

在钛制压力容器的制作过程中，比较适用的焊接方法有钨极气体保护焊、等离子弧焊等。在力学性能方面，要严格按照标准中的参照值进行数值的确定。耐腐蚀性要大于相应的母材要求，符合焊接技术标准。在坡口加工的时候，与钢的加工方式存在差异，主要用冷加工的方式。采用热加工，容易产生浮渣。在坡口附近要做好清理工作，表面可以采用化学、机械清理的方法进行处理，进行氧化物的去除，控制空气中的水分，保持合适的干燥程度。对于已经清理好的焊丝要严禁用手进行接触，减少其他元素对该材质的污染；利用其他的一些焊接方式，保证焊机的牢固，在焊缝处，要特别关注，可以在两端放置引弧板等。在焊接中，一般不进行预热，做好空气中惰性气体的防范。

结语

不同材质的压力容器焊接过程有一定的共性，但也存在差异。通过上述三种材质的分析可见，在实际焊接的过程中，要严格按照规范标准进行实施，采用适宜的焊接方法和防范措施，保证焊接的质量。

参考：

［1］鲁果昌，丛轶，隋力等.对新版《压力容器焊接规程》若干条款的不同认识［J］.中国特种设备安全，2012，（6）：27-29.

［2］朱志明，郝刚，谢剑等.压力容器焊接工艺制定与管理专家系统［C］.//二十一世纪中国焊接技术研讨会计算机在焊接中的应用技术交流会论文集.2004：308-314.

［3］朱志明，郝刚，谢剑等.压力容器焊接工艺制定与管理专家系统［J］.电焊机，2005，35（4）：14-19.

［4］李嗣明，唐效言，李娟娟等.压力容器焊接工艺分析与焊缝余高问题探讨［C］.//第六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集.2009：70-73.

木合塔尔·买买提依明（1987.9.12～）；学历：本科； 研究方向：压力容器的焊接工艺； 职称：助理工程师。