压力容器制造中的焊接技术与质量控制措施研究

王一凯

摘 要：文章在对压力容器制造过程中常用的焊接技术进行介绍之后，分析此焊接作业中容易出现的焊接缺陷并分析原因，提出了保障焊接质量的质量控制措施，以供参考。

关键词：压力容器：焊接技术;质量控制

1、引言

在目前我国经济社会飞速发展的同时也推动了我国工业化的发展与进步，使得工业生产中对压力容器的需求也随之增加，同时对压力容器的安全性和质量提出更高的要求。在压力容器制作过程中，比较常用的加工方式就是焊接，但是压力容器整体质量也容易由于焊接缺陷而出现问题，导致设备无法使用或需要返修、报废等，还增加了焊接缺陷而引起的安全事故数量。因此，在压力容器制作过程中要重点做好对焊接技术的把控来保证焊接质量，切实保证压力容器的质量以及使用安全。

2、压力容器制造过程中常使用的焊接技术

2.1焊条电弧焊

此种焊接技术在焊接作业中最为常用，主要分为药皮焊条电弧焊和药芯焊丝电弧焊两种类型。对于前者来说，主要采取手动焊接的方式，所用设备以及操作都比较简单，而且不会受到焊接位置的影响，可以灵活开展平焊、立焊以及仰焊等焊接作业，成本也比较低。但是此种焊接方式的人工作业量比较大，对焊接作业人员的技术要求比较高，难以有效控制焊接质量，具有较低的焊接材料利用率，而且由于焊接环境比较恶劣，容易影响焊接人员身体健康。

2.2埋弧焊

在现代焊接作业中最为常用的焊接方式就是埋弧焊，其主要原理就是裸金属熔化极与焊件之间会形成电弧热的原理，利用此原理可以在瞬间形成高温来融化熔点比较高的金属，且焊接过程比较安全和环保，焊接过程中产生的气孔和颗粒也比较少。因此在目前的压力容器制作中，尤其是对重型或大型、具有较高硬度的金属设备制造中比较常用此焊接技术。

2.3熔化极惰性气体保护电弧焊

此种焊接方法主要是利用实芯的焊丝被连续送入焊接区域中将焊丝熔化，而且在惰性气体的保护下降上述焊丝熔化形成的填充金属与空气隔绝。此种焊接方法比较适合对耐腐蚀性要求比较高的压力容器制作过程中，也就是在焊接制造高质高标特种金属压力容器中应用，表现出具有较高的技术要求以及较高成本等特点。

2.4等离子弧焊接

此种焊接技术常用语不锈钢和特种合金受压设备的焊接制造作业中，其所用原理就是钨极同焊件之间的压缩电弧或压缩控制键的压缩电弧产生的热量作为焊接所需热量，上述方式产生热量分布集中，使得此焊接方法具有更高的压缩电弧温度和电压，利于对焊缝的控制，但是具有較高的成本。

2.5堆焊

此种焊接方法的原理与埋弧焊类似，分为丝极和带极两种，在实际应用中通常在压力容器的封头、筒体的内外表面的抗腐蚀面上进行一道或两道耐腐蚀金属的焊接。

3、压力容器制造中焊接常见缺陷及成因

在利用上述焊接技术开展压力容器制造过程中，容易出现的焊接缺陷主要有以下几种：一是错边。此缺陷通常在组装阶段出现，表现出两个需要焊接的部分没有结合在一起而出现交错问题，这主要由于产品设计不合理或者焊接技术不到位而造成，容易导致压力容器变形而引发安全隐患和事故。二是咬边。此问题主要表现在焊接母材时出现沿着焊趾防线的凹陷问题，通常是由于焊接技术问题或者出现焊接参数误差而引起的，容易造成压力容器变形和应力不均的问题。三是气孔。此问题主要表现出焊接时熔池中的沙量气泡在凝固过程中留在金属中造成此气泡位置的空穴现象，这通常由于电弧过长、焊条受潮以及没有及时清理坡口而引起的，此问题会影响压力容器的气密性而引发质量和安全事故。四是夹渣。此问题主要表现在坡口边缘或焊道等非圆滑位置出现的不同形状的熔渣问题，容易由于焊道形状改变、电流不足、焊速过快、焊丝没有保持在焊接中心等原因造成，会对压力容器的气密性以及焊缝强度造成影响。五是未焊透。此问题主要表现在焊接机头的根部没有完全溶解而出现金属与母材之间焊接不完全的问题，这主要由于坡口角度比较小、间隙不足以及焊速过快而引起，容易引发焊接裂缝而造成极大危害。

4、控制压力容器制造中焊接质量的建议

4.1焊接材料和设备管控

在焊接作业之前的材料和设备选择过程中，首先要结合压力容器焊接作业特点选择优质焊接材料，结合钢材中的S、P等含量多少对不同焊接材料进行分区存放和管理，在保证焊接材料的塑性和韧性等质量达标的同时，尽量选择型号匹配且具有低飞溅、低烟尘、低S 和P 元素等特点，以及具有良好脱渣性的焊条材料。对于焊丝来说，则通常按照规范选择金属粉型和药芯焊丝。对于焊接设备来说，确定焊接技术之后尽量选择与之配套的单丝埋弧焊焊机、带极堆焊机、自动等离子焊接机、管板自动氩弧焊机等自动化焊接设备，还要做好对此类设备的防护工作以及使用过程中的定期检查维护和校验等工作。

4.2做好焊接作业前的技术培训和准备工作

在焊接作业之前需要结合压力容器焊接作业规范要求制定焊接技术指导书，做好对焊接人员的技术培训工作。还要积极使用最新的焊接技术，同时还要加强理论补充和实操训练，保证焊工持证上岗。

4.3落实焊接工艺并做好焊后检查工作

在焊接工艺落实过程中需要依据可靠的评定标准进行衡量，重点结合焊缝和热影响区表面的颜色以及不同的焊接参数进行判定。此外，在焊接之后需要采取外观检验、无损探伤和耐压试验等方式开展焊后检验。

5、结语

针对目前工业化发展形势下对压力容器需求不断提高以及质量要求不断提高的现状，需要加强对压力容器制造过程中焊接技术的研究，基于常见的焊接缺陷及其引发原因，做好焊接作业之前以及焊接过程中的质量控制和焊接之后的质量检验，保障压力容器质量和使用安全。

参考文献

[1] 刘开分. 浅析压力容器制造中的焊接技术与质量控制[J]. 城市建设理论研究（电子版）， 2019， 000（001）：P.88-88.

[2] 刘龙[1]， 谭剑[1]. 压力容器制造中的焊接新技术及质量控制探讨[J]. 科学与信息化， 2018， 000（024）：103-103.

[3] 刘洋， 赵晶， 李楠，等. 浅析压力容器制造的质量控制要点[J]. 中国设备工程， 2019， 000（012）：202-203.