压力容器的焊接工艺技术及应用研究

2019-10-21桂刚

科学与财富 2019年29期

桂刚

摘要：随着科技的不断进步，我国的各项产业的发展都在不断地进步，科技的快速发展推动了我国工业的发展，同时也带动了我国的经济高速发展。在工业中，压力容器的应用逐渐的普及开来，压力容器的品质往往直接影响了工业的发展，这也是我国现在十分重视压力容器的使用情况和质量问题的主要原因。所以在加工和生产压力容器时，焊接技术则显得尤为重要，它往往决定了压力容器的质量问题，本文就压力容器的焊接工艺技术的应用进行探讨。

关键词：压力容器;焊接工艺;焊接技术 ;

压力容器在我国工业工厂中应用广泛，几乎是每个工业生产工厂中必不可少的器械之一，承担了我国各种的机械加工和工业生产的重任。所以我们在制作压力容器是，高品质的焊接工作直接决定了压力容器的质量。随着科技的不断发展，在制作压力容器的过程中，人们发明了很多的焊接工艺和技术，这一现象说明了压力压力容器的焊接质量在不断的提高。但是在实际情况下，焊接技术的应用仍然存在很多的问题，很多的不定项因素影响着焊接的质量。所以我国极其重视工业领域中的焊接工作，人们也在不断的解决这些问题，提高焊接的质量。

1 压力容器焊接的特点

1.1含有多种元素

因为压力容器的使用环境十分复杂，所以很多得压力容器都会运用低合金高强钢等一些特殊的材料来制作，目的就是为了保证压力容器的使用寿命和本身的性能完善，但是正是因为这些材料通过焊接造成其内部拥有了很多元素，这样使材料自身具备高硬度，而且在通过焊接之后还会对其硬度进行一个升华，这会使生产出的压力容器具备高强度和高硬度的性质。有利则有弊，因为材料通过焊接使它的刚性较强，就会在焊接过程中出现冷裂纹，冷裂纹是制造压力容器必须要面对的一大问题，也是压力容器使用中的重要隐患，而且它不易被发现了，给压力容器的质量问题带来了很大的影响，这时制作的压力容器就会很容易出现安全事故。在焊接的过程当中，压力容器直接接触焊接头的地方往往会因为温度太高的缘故，使材料中的各种元素保存在奥氏体里面，最后在焊接过程结束时，材料温度快速降低的条件下，这些元素不能被迅速析出，在后期合成材料时，再进行热处理的话就会使得材料溃散，其体内晶粒内部强度增大，晶界处发生变形，导致接触焊接头位置的材料出現裂开的情况。除此之外，在焊接过程当中若是焊接头提供的热量达不到要求，那么还会使制造出的压力容器塑性大大降低，焊接头接触位置材料软化，大幅度影响压力容器的使用。

1.2 焊接困难

压力容器是一种制作较为复杂的容器，而且所需的精细程度很高，所以在制作过程中，尤其是焊接过程中，人们需要对每一个零件和每一个步骤进行监督把控，对材料的尺寸环境等都要严格把控，让压力容器的每个结构在进行焊接的过程中都完美的符合标准。必要时，为了保障焊接质量，可以在进行焊接过程之前对各个材料进行预热。这些操作都十分的复杂且需要精细制作，一点小的失误都会影响到压力容器最终的焊接质量。

2 压力容器焊接技术和焊接材料

2.1 焊接技术特点

在进行压力容器的焊接技术时，还需要根据压力容器的性能和用途进行精细的改变，使用合适的材料。不合适的材料会影响整个工作的进程，比如说材料厚度和材料硬度等。现在我国所使用的很多焊接技术都有着一些不足，与此同时工业对焊接技术和工艺的要求越来越高，所以人们需要对焊接工艺和技术进行研究和改善。

2.2 焊接材料

焊接所需的材料有着很高的要求，不同的材料会影响整个焊接工业的质量和进程，我们在选择材料时需要注意以下几点：

（1）使用低合金耐热钢作为材料时，要保证焊接头接触的金属与焊接头金属强度一样。

（2）在压力容器焊接的过程中，要选择特殊的材料，材料内部所含的金属元素含量要高于母材料的标准，这样才能减少焊接对材料的影响。

3 压力容器焊接工艺和技术

压力容器示意图如图一所示，通常包括环焊缝和纵焊缝。

3.1 底层焊接

底层焊接的第一步就是需要对底层进行焊接，这样能够保证压力容器的焊接质量和内部的稳定性。在进行焊接的时候，一般会应用氢弧焊的操作，由上到下的点焊步骤来完成焊接，但在这个操作的实施过程中，一定要确保焊缝的均匀，避免出现裂纹，这样会导致压力容器的质量下降。

3.2 中层焊接

在第一步的底层焊接完成之后，就可以采取第二步中层焊接，但在此之前还需要检查焊缝是否干净，要保障焊缝的品质，这样再控制住焊缝街头与底层之间的距离，使用正规的焊条，标准是直径为3.2的焊条，接着再对焊条进行焊接。

3.3 表层焊接

压力容器的焊接工作也是非常繁琐的，在进行表层焊接的时候，要结合焊缝的厚度来确定各个焊条的位置，这样更能保障每一根焊条的位置以及起弧和收弧的定位，关键一点是不能与中层的焊缝接头对准。在表层焊接的过程中，不仅仅要保障焊接的质量，还要让它的外观看起来美观，外表要完整和谐，这样才能让压力容器的外表具有圆滑的触感。

3.4 焊后热处理

那个要进一步检查焊缝的位置是否准确，尽可能的避免焊接处的应力存在，提升焊缝的品质，预防裂纹的二次生长。焊接后的热处理是具有增强压力容器质量的优点，因此，这项工作是不能减少的。

3.5 无损检测

无损检测这项技术主要是对焊接后的压力容器进一步检修，测试它的性能和品质能不能达到压力容器的使用标准，在这个操作中，关键点还是检查设备对焊缝的检测，应力是否能与焊缝内部的结构来提高焊接缝的品质。

4 压力容器焊接新工艺

近年来随着产品质量、生产效率的不断提升，压力容器焊接新工艺也在不断发展中。例如新型的气体保护电弧焊机，能大幅降低焊接飞溅，降低不良率;新型大功率激光焊接，能大幅提高生产效率，提高焊缝质量;机器人焊接系统的大量应用，使工厂焊接自动化、少人化快速发展，并进一步朝智能工厂、数字化工厂迈进。

5 结束语

总体而言，我国的工业化建设还在不断的发展过程中，压力容器的焊接工艺技术的使用领域也在不断的拓展，这些都会为焊接企业带来一定的经济效益，同时也会带动我国的经济发展。

参考文献：

[1]李兴龙，陈龙，宋修盛.压力容器焊接工艺分析[J]. 化工管理，2017（07）：207.

[2]张文智.锅炉压力容器焊接技术探讨[J].科技创新导报，2017，14（07）：80-81.

[3]陈修建.压力容器焊接技术工艺的研究[J]. 黑龙江科技信息，2016（20）：22.