压力容器焊接质量的优化对策探究

姜兰英

贝莱特空调有限公司

压力容器焊接质量的优化对策探究

姜兰英

贝莱特空调有限公司

所谓压力容器就是指能够承载着高压、高温、低温、易燃、易爆、剧毒或腐蚀介质的密闭容器，通常盛装气体或液体类物质。压力容器可分为贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器等。因压力容器所具有的特殊功能，也决定了其存在很大的危险性，一旦发生问题就可能面临爆炸、泄漏、火灾等一系列灾难性事故，不但会造成严重的环境污染，更可能造成人员的伤亡，这就使得压力容器的焊接质量在其制造中占据极其重要的地位。

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“质量-市场-效益-生存-发展”已成为现代经济生活的生命线，随着科学技术和世界范围的经济、贸易和交往迅速发展，质量也成为一个永恒的、跨越国界的主题。压力容器能否安全运行，首先取决于它的制造质量，而焊接质量又是压力容器制造质量的关键。

1 压力容器焊接质量缺陷

压力容器对焊接质量有着更高、更严格的要求。造成压力容器焊接质量缺陷主要分为外部和内部原因。

外部质量原因主要是因为焊接操作不当，电流不稳、电弧过长、施焊人员不细心等原因而造成的错边，咬边，焊接尺寸不合格，凹陷等缺陷，这样会使压力容器在遭到外力作用后变形，降低压力容器使用安全性。

内部质量原因包括气孔、夹渣、未焊透，未融合、裂纹等。气孔是指由于金属表面不洁净以及操作不当等原因致使焊接过程中熔池内的气泡未逸出而形成气孔；夹渣是指焊缝中的熔渣残留在焊道不同部位，形成非金属夹杂物；未焊透、未融合是指焊接接头未焊透，其焊缝金属与母材之间存在一定的间隙；裂纹是指焊接熔池里的低熔点杂质过多，造成凝固时间不一致所形成的裂痕。每种缺陷都会对压力容器的强度、稳定性、气密性、密封性造成损伤，严重影响压力容器的使用安全性。下面表1是国外有关规程对于焊接的性能要求，其中对各种焊接缺陷有详细的描述和具体的要求。

2 压力容器的焊接技术简介

2.1 MAG自动焊接

双面脉冲MAG自动焊接是一种焊接效率较高，焊接质量控制严格的焊接技术。双面脉冲MAG自动焊接技术多用在锅炉水冷壁管焊接工艺中，该技术自被引用以来大大提高了水冷壁的焊接效率。MAG焊接实际是指熔化极活性气体保护电弧焊，该方法解决了锅炉水冷壁制造过程中在仰焊位置所需的特殊工艺问题。其通常用的保护气体有：氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气。

表1 国外有关规程对于焊接的性能要求

2.2 MIG焊接技术

MIG焊接技术又被称为熔化极惰性气体保护电弧焊，该焊接技术的主要原理是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬嘴喷出的气体来保护电弧进行焊接的。在锅炉制造过程中，MIG焊接技术可以应用在厚壁管对接接头中，最典型的优势在于该种焊接技术的高效性。

2.3 TIG焊接技术

TIG焊接技术是指利用钨极惰性气体进行焊接技术。TIG焊接技术根据自动化程度可以分为手工焊、半自动焊和自动焊三类。TIG焊接技术由于在焊接过程中可不使用焊剂，故焊接后没有杂质和夹渣，焊接后的接口品质良好。其中，利用TIG焊接技术进行窄间隙热丝，成功解决了焊接过程中筒身转动、窜动和跟踪困难等实际问题。该焊接技术为我国的锅炉制造作出了巨大贡献。

3 完善压力容器的焊接质量控制

3.1 加强制造材料和出厂的质检

制造材料和压力容器的质量有着直接的联系，为了使其内部和外部结构能够符合规定标准，首先要在原材料上，对其的硬度、密封性、抗腐蚀性等物理指数进行严格的检测和分析，根据规定标准来选择可靠的材料。然后，在代用材料使用上，相关人员要反复试验，确认其质量性能达标才能投入生产。最后，当压力容器结束制造之后，必须要进行严格的质检，必要时可以进行加设复检程序。

3.2 完善焊接过程的工艺设计

用焊接方法制造、安装、修理、改造压力容器的主要受压元件前，施焊单位应编写焊接工艺指导书，并进行焊接工艺评定，在符合国家标准的要求后，应提交完整的焊接工艺评定报告，并根据该报告和图样的要求制订焊接工艺流程。除设计规定外，焊接配件时不得强力对正。焊接装配和定位焊的质量应符合工艺文件要求后才允许焊接。焊接工的操作水平对焊缝质量起着决定性的作用，因此，还应注重焊接工的操作水平，最好是持有国家考试证书经基本知识考试和焊接操作技能考试合格的高级焊工，熟悉焊接工艺参数、焊接顺序、操作方法及其对焊接质量的影响，掌握焊接质量管理体系、规章制度、工艺文件、工艺纪律、焊接工艺评定、焊工管理规则等基本知识。

3.3 产品焊接质量检测控制措施与质量管理

压力容器的制造要求很高，这就要求在选材上要严谨和细致。通过对原材料的质量进行考察，评审，跟踪，核对后，严格按照工艺要求进行测试，取样，制作，按照国家规定的标准要求进行取样检测，按照设计图纸要求以及相应的焊接工艺参数进行记录。如遇到特殊焊接任务时，必须提前与有多年专业经验的焊接工艺员进行沟通后再实施进行。对压力容器制作焊接等过程要层层把关，这也是对后续质量的一种保障，也是对用户负责的一种体现。

3.4 加强压力容器的使用管理

压力容器在使用过程中，相关人员除了要进行定期检查外，还要采取一些措施来加强设备运行的管理。首先，相关管理部门实现对容器运行动态和所处环境的动态监控，以便能够及时对容器发生的故障做出处理。其次，还要加强相关人员的职业技能指导和培训，使其对压力容器的基本结构和运行原理有一个全面的认识。最后，要设立一些考核对工作人员的问题判断能力和故障紧急处理能力进行检验，从而对其工作质量具有直接的影响作用。

综上所述，焊接产品质量的好坏，将直接影响产品结构的安全性。通过分析压力容器焊接过程中所存在的缺陷，我们可以知道，焊接产品的质量除了取决于结构设计、材料选择、施工工艺等因素外，为了保证产品质量，还应在制造过程中对焊接材料、焊接工艺和焊缝检验进行控制，减少和避免焊接缺陷的产生，以便及时消除缺陷，这样才能确保压力容器的生产安全。

[1]葛明华.压力容器焊接质量的优化策略分析[J].科技传播，2013，24：110+103.

[2]赵文斌.压力容器焊接质量的优化对策探究[J].民营科技，2016，01：71.