压力容器焊接检验要求及控制

闫实

本溪市特种设备监督检验所 辽宁本溪 117000

阐述了压力容器焊接的主要控制环节（焊前检验、焊接检验、焊后检验），提出了焊接控制点的要求和加强产品焊接焊接检验的重要性。焊接质量对压力容器的安全有着很大的影响，因为在压力容器中会经常使用到焊接技术。虽然在焊接压力容器技术方面有了一些进步的，但质量控制优化仍有很大的空间。因此，有必要对当前压力容器的焊接技术及焊接工艺中的不足进行深入分析。采取精细化管理手段，对人员、制度、管理等进行有针对性的改革创新，全面提高焊接技能，只有积极的应用先进的技术才能完成对人员以及焊接工艺的管控，从而整体将质量提升。保证焊接质量管理的实施可以顺利开展，从而将焊接质量管理水平不断的提高，而压力容器产品的质量也得以提升。

1 压力容器焊接过程中存在的问题及原因

1.1 焊接夹渣不良

在压力容器焊接的过程中有一种非常常见的问题就是夹渣，主要特征是，在焊缝处留有残渣，这对于外观还是质量来说都有着一定的影响。

包含焊渣的原因有很多。一是焊接过程中电流参数调整小，金属熔池升温慢，温度低。熔池不能在液态金属之前有效上浮原因是液态金属的粘度比较高，

只要焊接的速度足够快，那么在凝固的过程中就不会出现焊渣。第二是必须使用焊接电极来辅助焊接过程。焊接电极通常包括酸性和碱性电极，不同类型的电极有不同的电流要求。如果电流设置不规范、不合理，会造成压力容器内夹渣；三、由于压力容器的特殊结构许多压力容器接受多层或两层结构。多层焊接时，如果及时彻底清理焊接面，焊剂或残留物会残留在焊缝上形成熔渣[1]。

1.2 焊接气孔不良

同样在焊接压力容器的时候，气孔问题在其中也扮演了不一样的角色。在焊接过程中会造成很多的气孔产生，这种气孔多出存在于表面或者分布在内部。

内部毛孔往往不易发现，因此错过了修复它们的最佳时机。对压力容器质量的影响，同时在焊接的同时容易产生气孔。

此外，外部空气将继续混合。如果在焊接前金属熔池凝固之前气体没有被有效排出，形成一个Stomat。其次，焊接时风向和风向也会造成气体混入熔池中，产生不良气孔；第三，由于原材料问题，焊接原材料本身含有杂质，这些残留物也会造成气孔缺陷；第四、放气速度跟不上熔池凝固的速度，这就是为什么剩余的气体不能及时排出而产生气孔问题的原因。

1.3 焊接咬边不良

在压力容器焊接的同时咬边问题也是质量的欠缺等，修边的原因也是很多的。①当前焊接人员设置不规范，焊接方法不够科学，焊接角度控制不当；②熔焊时，熔池受表面张力和自身重力的影响，在焊接和立焊时发生切边。同时，在压力容器的角部焊接时，由于重力和应力的影响，可能会出现咬边缺陷；③压力容器焊接通电时，如果焊接容器的接线位置有位移偏差，会引起电弧的形成。偏离原轨道，形成咬边缺陷；④焊接速度控制不好。如果熔池填满太快，就会造成焊接深度不够，造成咬边缺陷[2]。

2 压力容器焊接质量管理中存在的问题

2.1 质量管理制度存漏洞，质量管理执行力度不足

在压力容易生产中的重要环节是，就是焊接质量管理它影响着压力容器功能。随着行业的发展，焊接工艺和焊接材料也在不断更新和完善。但是，在压力容器焊接质量控制的细节上还有很大的优化空间。压力容器管理质量还存在一定的问题，主要表现在几个方面。

①质量控制体系不够全面。目前，在压力容器焊接生产中已经产生了许多新材料、新工艺和新技术。适当的质量控制的细节和重点也发生了变化，但质量管理体系没有针对性，导致质量控制体系的指导性和可操作性。②质量控制人员因素。公司始终把焊接进度和焊接成本放在首位。然而，质量控制的重要性并未得到充分认识，质量管理中相应的奖惩制度也不清楚，导致质量控制人员的流失。责任心不强，积极性不高，导致质量管理体系执行效率低下，质量管理效果不佳[3]。

2.2 焊接作业队伍专业技术水平参差不齐

压力容器是专用工具，焊接工艺也属于特殊作业。根据该行业的具体情况，焊接操作人员必须具备良好的理论知识和丰富的实践经验。对于点压力容器的不同要求和操作质量清楚地了解这一点，您将能够应用现有的焊接质量管理规定。①焊接队伍专业技术水平参差不齐的现象更加严重。压力容器的焊接位置比较困难，工作内容繁琐[4]。焊接团队更加机动，频繁更换焊接位置不利于质量管理体系的建立。焊接的实施，由于部分焊工受自身意识和文化水平的限制，在接受新的焊接工艺方面提高专业技能的意愿有限，导致焊接水平较低。②公司对焊接操作人员缺乏足够的培训。不同的罐体焊接要求和焊接工艺不同，质量控制的侧重点也会大不相同。但是，公司对员工的专业培训是不够的，有的还只是新的。参会人员不了解罐体焊接的要点和要点，质量意识差。如果不按照焊接工艺要求，电流调节控制不到位，焊接工艺随意，焊接工艺质量要求不明确和盲目[5]。

2.3 焊接操作过程管理不严，检测水平落后

焊接压力容器的过程需要高水平的专业技术和高度的质量意识。根据压力容器产品的具体形状，焊接过程中任何一个细节上的任何故障都会引起不同程度的质量问题，从而导致后期出现问题，用于掩埋安全隐患。目前在焊接压力容器的具体过程中，对焊接操作的过程控制和监督不严格，没有按照压力容器的质量要求对焊接过程进行有效监控。此外，压力容器的质量检验水平和检验手段还比较落后，检验技术的先进理念和方法缺乏应用，导致一些质量隐患没有被发现，不能有效处理。

2.4 施工工艺因素

在焊接和安装压力容器时，需要根据压力容器材料的种类和厚度以及施工现场的实际情况，采用合适的焊接工艺。如果建设单位不综合考虑各种问题，采用不合适的焊接工艺或施工方案，自然就无法有效保证焊接质量。另外，如果焊件表面在焊前没有清理干净，在焊接施工过程中，各种杂质会影响焊接过程的质量。另外，在压力容器的焊接和安装过程中，如果焊工不检查焊接设备，特别是保护氩气装置的功能，在焊接过程中可能无法及时产生氩气保护气体，严重影响焊接质量[6]。

3 焊前检验

3.1 焊材

焊材应符合NB∕T47018—2017《承压设备用焊接材料订货技术条件》的规定，焊材使用前，需检查对应施焊的焊接接头，核对使用的焊材型号、牌号、焊材规格及使用时间范围等是否符合焊接工艺要求。埋弧焊焊丝和焊剂的使用原则：需使用同一厂商生产的，当采用不同的厂商焊材时，应通过焊评试验进行验证，合格后方可使用。焊剂与焊丝应组配经检验合格，碳钢和低合金钢用焊剂应注明焊剂类型（中性、活性）。实际焊材使用、检验过程中遇到的问题如下：焊接工艺（焊评）要求使用焊材：H10Mn2+SJ101，实际焊工领用的某厂内编号焊剂也是SJ101，但查看其材质证件，该批次SJ101焊剂是与H08MnA组配试验合格的，未经过与H10Mn2组配试验验证合格，不能使用。还有焊评使用的焊剂SJ101（活性），但现场使用的为SJ101（中性），也是不符合要求的。焊材保管库房应干燥、通风良好，配备除湿设备，空气相对湿度控制在60%以下，库房温度≥5℃，用于铝合金焊材的存放时温度≥15℃。检验人员需要对上述要求进行检验确认，避免焊材存放保管达不到要求而造成其使用性能下降。

3.2 焊接环境

焊接环境出现下列任一情况时，应采取有效防护措施，否则禁止施焊：①风速：气体保护焊＞2m∕s，其他焊接方法＞10m∕s；②空气相对湿度＞90%；③雨雪环境；④焊件温度＜-20℃。②当焊件温度为-20～0℃时，应在始焊处100mm范围内预热到15℃以上。当无法达到上述施焊环境要求时，焊接检验人员应禁止施焊[7]。

3.3 焊接设备、测量器具

施焊前检验员应检查焊接设备、仪表、辅助工具、测量器具等是否齐全、完好，并在检定期内，当未满足要求时，焊接检验人员应禁止施焊。

3.4 焊接工艺

施焊前，焊接检验员需检查焊工持有的焊接工艺文件是否有效，当焊工对焊接工艺文件要求不熟悉时，焊接检验员可要求其熟悉工艺后才能施焊。

焊接坡口、组对间隙、错边、定位等检验员应对坡口尺寸、除锈、组对定位（包括坡口间隙、错边量、棱角度）等进行检查认可。焊接坡口表面应保持平整，不应有裂纹、分层、夹杂物等缺陷。施焊前，应清除坡口表面及其两侧母材表面至少20mm范围内的氧化皮、油污、熔渣及其他有害物质。标准抗拉强度Rm≥540MPa的低合金钢材及Cr-Mo低合金钢材经热切割的坡口表面，加工完成后应按NB∕T47013.4—2015进行磁粉检测，Ⅰ级合格。熔入永久焊缝内的定位焊焊缝，焊接检验员检查焊工持证项目和焊接工艺符合所属焊缝的工艺要求，并经目检无裂纹后方允许施焊[8]。

3.5 焊工资质

焊接压力容器的焊工需按TSGZ6002—2010《特种设备焊接操作人员考核细则》进行考试，持证上岗。作为焊接检验人员应熟悉焊接专业方面的知识和压力容器焊接方面的安全技术规范、标准对焊接管理方面的规定要求。

4 焊中检验

焊接过程中，焊接检验人员应在现场进行巡回检查，对工艺执行情况进行监督。检验的内容包括：①主要焊接工艺参数（焊接电流、电弧电压及焊接速度）；②预热∕道间温度；③焊道的清理与形状，焊缝金属的层次；④根部气刨；⑤焊接顺序；⑥焊接材料的正确使用及保管；⑦变形的控制；⑧所有的中间检查，如尺寸检验；⑨产品焊接试件。焊接工艺参数对焊缝成形及组织性能（晶粒粗大、疲劳强度、冲击强度、焊接飞溅、焊接缺陷等）的影响很大，加强焊接过程中焊接工艺参数的检验，严格控制热输入，确保焊缝的焊接质量[9]。

5 焊后检验

焊接完成后，焊接检验员需及时检查焊后质量，检验的内容包括：①施焊焊工是否认真做好焊接过程中各种参数的施焊记录及焊工标志。②焊缝的外观质量：①焊接接头表面不得有表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、弧坑、未填满、夹渣和飞溅物等缺陷。焊缝与母材应圆滑过渡，角焊缝的外形应凹形圆滑过渡；②焊脚尺寸符合图样、工艺文件规定要求；③A，B类焊接接头的焊缝余高符合规定；④焊缝表面的咬边符合规定。③焊缝无损检测：焊接检验员对外观质量检查合格后才允许作无损检测。无损检测是用来检验焊缝金属的不连续性缺陷，检查由于焊接工艺选择不当或焊接不当而产生的裂纹、夹渣、气孔及未熔合等焊接缺欠[10]。

6 结语

综上所述，焊接在化工容器制造中起着十分重要的作用，焊接检验是从焊接的准备阶段（焊前）、焊接过程的监控（焊中）、焊接结束后的检验（焊后）进行焊接工艺纪律检查，确保产品的焊接质量。焊接检验是保证压力容器焊接质量的重要环节，贯穿于焊接过程的始终。