小议压力容器制造焊接工艺

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摘要：我国经济建设的快速发展，我国的压力容器焊接技术取得了非常大的进步，并逐渐有了自主知识产权的压力容器制造厂，在很大程度上促进了压力容器生产企业的发展。现阶段，在压力容器的生产过程中，我国研制的双丝窄间隙埋弧焊接技术在实际制造过程中，得到了广泛的应用。因此，本文对压力容器焊接技术在压力容器制造方面的应用进行了重点的研究。

关键词:压力容器;焊接工艺;

中图分类号：TH49文献标识码： A

1.压力容器焊接的概述

压力容器属于承压类的特种设备，如果在生产过程中，工艺技术和质量控制不过关，则很有可能造成极大的安全隐患。在压力容器的焊接过程中，焊接接头的质量对整个容器的质量都会有重要的影响。从某种意义上讲，一个压力容器的质量如何，取决于很多方面，例如焊接材料的选择，焊接技术、焊接设备的好坏以及焊接检验是否合格等。压力容器的焊接技术，则是一个关键的步骤，需要有不断的提升和突破。

2.压力容器焊接注意事项

2.1预热与层间温度

在焊接过程中，为了保证焊缝质量达到要求，应在焊接之前对焊接温度进行了解，对于温度不达标的，应采取预热的措施提高焊接温度，并保证焊接时层间温度不低于预热温度，从温度的角度保证焊接成型满足实际需要，减少焊缝裂纹的发生，提高焊缝的抗拉性能和弯曲性能。

2.2焊后热处理

在焊接过程中，有些特殊材质由于材质本身要求，需要在焊接之后进行热处理，以提高焊缝整体强度和焊接质量。对于有热处理需求的焊接工序，我们应在熟悉焊接工艺的基础上，在焊接之后增加热处理工序，并对焊缝进行重点处理，使焊缝质量满足实际要求，达到提高焊接质量的目的。

2.3后热和中间热处理

对于特殊材质的压力容器，在焊接之后不能马上进行热处理，需要间隔一定时间之后再进行焊缝热处理。例如Cr-Mo钢容器的壁厚、刚性大、制造周期长，焊后不能很快进行热处理。为防止焊件在焊后热处之前产生裂纹，是简单而可靠的措施是将接头作2-3h的低温后热处理。后热处理的温度按钢种和壁厚而定。一般在250-300℃之间。

2.4焊接规范--的选择

在压力容器的焊接过程中，对焊接方法、焊接速度、焊接电流、焊接电压和焊材选择都有严格按照焊接工艺的规定。为了保证压力容器产品的焊接质量满足实际需要，我们应在制定焊接工艺之前应按NB/T47014选择适当的焊接规范进行预焊接试验，并对预焊试件按要求进行各项试验，各项试验都合格后，焊接工艺人员将按照焊接工艺评定和产品结构特点编制相应的、可指导焊工操作的焊接工艺文件。

3.压力容器的焊接技术

3.1埋弧自动焊

埋弧焊是一种在焊剂保护层下电弧进行燃烧焊接的焊接方法，这种方法产生的电弧光不会外露，在一层颗粒状的可熔化焊剂的覆盖下电弧进行燃烧，与空气是隔离的。这可以减轻对操作者的身体带来过多的伤害。这种焊接方法所用的金属电极是一种裸焊丝。埋弧焊焊车中有自动变速的送丝机构和行走机构，可以在焊接过程中自动送丝行走，形成美观的焊缝，因此在工业中有广泛的应用。

例如，用埋弧自动焊焊接一个δ=10mm的板材。可以先用冷作工点焊进行拼接，在拼接之前要将各个焊件的坡口打磨光滑均匀，以减少铁锈、油污杂质的影响。然后用天车将焊件吊上转胎，用埋弧焊机进行焊接，不同规格的板材焊接，设备参数选择也不一样，比如焊接δ=10mm的板材时，其电流选择为400-450A，电压选择为30-34V ，一般选择每分钟40～50cm的焊接速度。这种方法焊好内焊缝之后，在外焊缝处用碳弧气刨刨除5mm左右，检查是否有气孔夹渣等缺陷，打磨干净后，用埋弧焊对外焊缝进行焊接，有时候需要进行两次埋弧焊，需要根据具体情况而定。

3.2对接高效TIG焊法

随着锅炉容量的不断提高，锅炉的受热面过热器和再热器的部件管件接头数也在不断增加，传统的填充冷丝焊已经不能满足实际生产过程中的要求。因此，在压力容器的焊接生产过程中，要采用效率高并且能保证焊接接头质量的方法。厚壁管细丝脉冲自动焊管机的应用，大大提高了焊接的效率，但是这种焊机也会出现根部不能焊透以及弧坑下垂等缺陷，所以又做了相应的改进，即用TIG焊，又称为钨极惰性气体保护焊，可用于对板材进行封底焊接。而用MIG焊，即熔化极惰性气体保护焊填充覆盖面，这种焊接方法提高了工作的效率，但是让操作的程序复杂了很多。

热丝自动焊管机是目前利用得比较多的一种焊机，具体的原理是在把填充丝送到熔池之前，用电压恒定的交流电源进行供电，让电阻被加热到650-800℃左右的高温时，可以加速焊丝的融化速度。另外，这种方法的封底特性很好，可以保证封底的焊接质量，因此对于小直径厚壁管来说，热丝TIG焊是一种很好的焊接方法。

3.3双面脉冲自动焊接

锅炉是一种常见的压力容器，而光管扁钢组焊一般是大型电站的锅炉水冷壁管屏的焊接方法。光管扁钢的外形尺寸和锅炉的容量是成正比的，由于锅炉的水冷壁管屏拼接长度很长，因此要采取比较高效的焊接方法。双面脉冲自动焊接技术则可以从管屏的正反两面进行焊接，正反两面都会有变形，但会被抵消掉。这种技术最早出现在日本，我国后来陆续有锅炉厂引进这种技术。需要注意的是，这种焊接技术的关键在于要保证焊缝的质量，正面与反面的焊缝质量都是影响焊接工艺的重要因素。因此，在焊接的过程中，在进行仰焊时，应该采用脉冲电弧焊富氩混合气体，要保证焊接电源和送丝系统在焊接过程中产生稳定的脉冲喷射，若脉冲喷射的速度不稳定，则很有可能产生正反两面不能相互抵消的变形，影响焊接的质量。焊接设备的质量与性能的好坏，直接影响了焊缝质量的稳定性，

因此，这就要求在焊接中，必须使用高质量的脉冲焊接电源以及速度保持恒定的送丝机。实际上，哈尔滨锅炉厂从日本引进的光管扁钢组焊原装机器中只有利用晶闸管进行控制的第二代脉冲，同时，焊接的电源和送丝机也是比较传统的机器设备，因此，导致管屏反面的焊缝合格率是不够好的，这导致一定的返修率。为了不断改进焊接的工艺和技术，第三代微机控制逆变脉冲型焊接电源以及可以进行测速反馈的送丝机的运用，大大地提高了管屏反面上焊缝的合格率。

4.压力容器的焊接技术展望

在未来一段时间内，压力容器焊接技术的发展趋势主要表现有：新钢种的焊接工艺完善，焊接材料朝自动化方向发展，焊接接头的性能提高，尤其是药芯焊处的产品比重上升。 焊接技术现代化的一个重要标志即是焊接工艺及装备的现代化，这也是保证焊接产品高质量的一个重要因素。

无论是焊接行业的哪个领域，焊接质量和提高以及成本的降低都应该是重视的问题。因而企业应当积极开发和采用先进的现代化焊接技术，并对产品质量加强管理，研制并采用先进的监控技术来确保产品的质量。在焊接质量保证的基础上，采用现代化管理和先进的技术使成本降低，从而提高企业竞争力。这是未来压力容器焊接技术的发展方向。

5.结语

压力容器是一种工业生产中的一种常用设备，其很多组成部分需要高质量的焊接工作连接而成。作为一种特殊的承压容器，其质量的好坏关系深远。而焊接工艺的好坏则直接影响其质量的优劣性。随着时代的不断进步，压力容器的焊接技术也在不断提升与改进，以上叙述的几种焊接方法，都有各自的有点与缺点，在使用的过程中，应该根据具体情况，采取最适合的方式。

参考文献

[1]韩淑梅，姜玉秀.浅析当前焊接技术的发展[J].知识经济，2011（15）：12-13.

[2]苏琳，周恒洋.浅谈压力容器焊接质量控制[J].低温与特气，2010（06）：669.