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压力容器焊接工艺研究

2017-06-16孟祥宇

科学与财富 2017年17期
关键词:压力容器焊接工艺

孟祥宇

(固耐重工(苏州)有限公司 江苏太仓 215400)

摘 要:工业制造中对于压力容器的应用较为广泛,从产品制作的角度观察,压力容器作为一种存在特殊液体或气体的容器,在设计、材料、加工工艺等方面有较高标准。下面结合工作经验选取压力容器焊接工艺作为主题,展开与其相关问题的探讨。

关键词:压力容器;焊接;工艺;分析

压力容器焊接技术因其压力容器功能、作用而有所不同。比如,具体焊接实践中要求在焊接材料、低压、高压、超高压之间做出匹配性选择;同时,也要求对于焊接流程、焊接方法、焊接管理层面做出全程规划,以此使生产加工中的焊接能够保证在按部就班的前提之下全面开展,以下进行具体说明。

一、压力容器焊接及其工艺流程

压力容器生产中的焊接包括焊接加工工艺规则中的范围设定、焊工持证上岗等基本前提。从其流程分析,包括焊前准备、焊接施工、质量评定。从当前应用的方法观察,有手工电弧焊、埋弧焊、二氧化气体保护焊、碳弧气刨等,但在实践中往往因同一产品的不同位置要求实施综合化的多种方法并焊方式。具体而言先要准备好焊接设备,包括不同种类的焊具、焊接材料,以及电流表、电压表方面的检查;并在焊接前复审或核对焊接规则、产品图样、设计要求、焊接技艺。完成准备后,在质量监督人员管理之下,开展焊接施工,通常要求由两人共同完成,即所谓的大工与小工,这样易于提高焊接效率,并减少一个人实践中易于发生的疏忽,也能起到焊接施工实践中的直接监督或提醒作用。同时根据焊接部位的变化,监督人员需要按照焊接工艺评定表中的各项指标实施现场核对,确保焊接质量的有效,并对每一具焊接步骤实施具体指导,确保整个过程的材料管理、设备使用、质量控制有序、有效。

二、常见问题

根據压力容器焊接工作经验发现,在大型压力容器中应用埋弧焊较多,其中的不足之处主要体现在焊缝方面,如尺寸、规格不符合工艺标准要求,再如,出现焊瘤、焊接飞溅、裂纹、咬边,以及内部缺陷方面的夹杂、焊接未透、气孔等;其中的原因主要来自于焊接工作者的技术不娴熟,其中的手法存在偏差;焊接材料错位、电流过大等。而在中压压力方面的容器焊接常见问题也集中于焊缝方面,其表现基本与高压、低压相同,因而可以归纳出压力容器焊接中的常见问题基本上以焊缝为主,其中的不足相对较多,既要从工艺角度进行革新,也需要在具体实践方面进行对应的解决。

三、解决对策

1、焊接前的材料选择

进行焊接工作时首先要把好材料选择的关口。第一,明确材料是否具有合格的质量证明书,是否符合国家对于此种材料制定的相关标准要求。第二,根据压力容器本身的力学性能设计要求,选择适合本压力容器设计的焊接材料。选择符合国家标准和具有相关质量证明书的材料。并仔细核查相关信息,确保材料的真实性和可靠性。

2、质量控制检测

在检测钢制压力容器产品的焊接接头性能如何时,要严格按照相关的检验规定认真执行,其中涉及到焊接试板的尺寸、数量等。至于试样截取、试验项目、合格标准和复验要求,同样也要严格按照相关的技术操作规程认真执行。在检测有色金属制的压力容器产品质量如何时,则可依据压力容器的设计图样及相关要求认真执行。关于拉伸试样的抗拉强度具体标准要求主要有两条:一是不得小于母材材料的最低值;二是如果焊接接头的母材材料强度等级不同,拉伸试样的强度必须大于或等于强度等级低的那个。

3、针对性的解决措施

面对压力容器焊接中出现的问题可以通过工艺优化或者新工艺来解决。比如,对于错边问题、角发生变形问题,则应该根据其材料进行分析,对其厚度进行技术控制,以便能够确保焊接中的错边比例发生变化,适用于焊接效果的实现。再如,对于变形的问题则需要直接进行材料修整、重做;如果属于气孔、夹渣、焊瘤、裂纹等问题,则需要在焊接过程中通过清理、打磨、焊接速度、电流调整等提高焊接效果,减少此类问题的发生,对于坡口的油污也可以利用焊接电流的调控来解决。在焊缝的焊接方面可以通过定位焊、塞焊、槽焊加以解决,至于接头焊接方面则宜对焊缝余高做进一步的计算,通过焊接应用的消除提高其焊接塑性。同时应该增加对于相关细微之处的关注,以及技巧性掌控。比如,在焊接材料方面,针对低合金耐热材料,可以选择一致性焊接材料;再如,对于微量元素则应该通过回火、含碳量等检测与处理,降低焊接中可能发生的裂痕问题等。

4、匹配性的实践措施

表面观察仅仅属于操作技术方面的问题,但在实质上需要对其相关的操作主体,即焊接者进行重点培训。比如,可以借助当前企业的人力资源管理部门,设置具体的压力容器焊接工艺培训程序,使其能够在理论知识、操作技能方面获得统一认知;再如,通过培训使其中的焊接操作与评定获得一致性,令监督者与焊接者之间形成一个互相印证的关系,确保焊接中对于全面要点技术与操作工序的执行。建议在现阶段的压力容器生产企业中,应该根据其各自的现状,从问题出发,制定解决对应问题的具体方法,并在其依据基础上建立一个全面的焊接工艺问题处理制度与预防机制。同时应该加强焊接中的分工研究,通过分工思维,确保在压力容器焊接工艺中实现岗位化指标配置,使其可以针对某个位置的焊接在到精益求精,并利用“螺丝钉”的基本原理,让各焊接者完成岗位职能,优化焊接流程与工艺,提升生产效率。

结束语

压力容器焊接工艺不仅包括容器设计、材料选择、压力标准设定,还有诸多评定工序,因而,在实践中需要明确“对应”特征,并借助不同的生产要求与设计,编制指标化的焊接工艺评定表,包括设计图样、制造工艺、焊接技术、人员培训、技术指导、现场监督、焊后检查等,从而形成一个由焊接工艺设计到焊接质量验收的全程制作质量控制体系,为压力容器焊接工艺技术的实践应用提供重要保障,并在这种严格管理之下,提升压力容器产品的质量品质。

参考文献:

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