论文部分内容阅读
摘 要：随着工业现代化进程的推进，压力容器已在石油化工工业等国民经济领域中得到广泛运用。压力容器的焊接质量与压力容器的强度、致密性、使用寿命密切相关。同时，在压力容器焊接中经常会出现一些缺陷，这些缺陷对焊接容器的稳定性以及工作均会造成巨大的影响。因此，研究和探讨压力容器焊接常见缺陷及防治措施具有重要的现实意义。本文将对此展开详细探讨。
关键词：压力容器;焊接缺陷;防范措施
压力容器的服务领域包括化工和石油化工、炼油、电力、和替代性能源（核电及煤的气化和液化），焊接的实际作用直接影响到设备的使用安全性。本文将对实际中常见的焊接缺陷问题进行分析，并对其进行相关的针对性防范措施探讨。
1 控制压力容器焊接缺陷的重要意义
压力容器是一种承装液体或气体并且有一定压力的密闭性设备。压力容器包括反应容器，贮运容器，换热容器和分离容器等。压力容器在石油化工产业，能源工业，物料贮运，医疗，科研等国民经济中运用广泛。压力容器的制造的总工作量的 30%与焊接工作有关。因此，控制焊接缺陷问题是压力容器密闭性与强度的保证。有助于提高压力容器的正常安全使用，也提高了使用寿命，办证人的生命财产安全。
2 压力容器常见的焊接缺陷
压力容器的焊接缺陷一般分为外部缺陷和内部缺陷，其中外部缺陷可以通过肉眼观察看到，常见的外部缺陷有，弧坑，焊瘤，焊缝形状和尺寸不符合要求，表面飞溅，咬边等。常见的内部缺陷有裂纹，未焊透，夹渣，气孔等，其中裂纹是最影响压力容器的缺陷，也是检测的重点项目。
2.1 咬边
咬边是焊接过程中常见的表面缺陷问题，是指在焊接边缘的凹线，产生咬边的主要原因有：操作方法不当，焊接规范选择不对，比如电弧过长、运条方式和角度不当、电流过大、坡口两侧的停留时间不合适等。通过实验研究发现，焊丝偏移中心的距离太大会导致熔池停留时间增加而产生咬边，同时焊速过快会导致收弧后不能填满弧坑。
2.2 气孔
气孔是由于压力容器在焊接过程中熔池中出现的气泡在凝固时不能移出而导致空穴的形成。这种缺陷形成的主要原因是：坡口边缘不清洁，有水垢，油污和锈迹的存在，焊条和焊剂操作使用违规，这样会导致焊芯锈蚀和药皮变质脱落，在焊接过程中，许多操作不当都会导致气孔的产生，比如电弧过长，焊接速度过快，焊条在摆动过程中在坡口停留时间不够，焊接电压过高等。气孔的存在会导致压力容器的密闭性降低，易引起事故的发生。
2.3 夹渣
在焊接过程中在焊缝中国留下残渣是难免的，这些夹渣会导致压力容器的致密性和焊缝强度，这些夹渣的主要来源是：焊缝边缘存在氧割和碳弧气刨残留的熔渣，坡口角度和焊接电流过小或焊接速度过快。此外，在选择酸性焊条时，会由于电流和运条的问题产生“糊渣”。碱性焊条在焊接过程中也会由于电弧过长或正负极接反等常见问题引起焊接夹渣，因此，我们在实际应用中，要合理的选择焊接工艺参数，调整焊条角度和运条方法。
2.4 焊接裂纹
焊接裂纹是指在焊接应力及其他至脆因素共同作用使金属材料的原子结构被破环而形成新的界面，從而产生裂缝裂纹分为热裂纹和冷裂纹，热裂纹是指在焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的，裂纹在焊缝中心附近发生，在焊接后立即出现。热裂纹的裂口贯穿表面，呈现氧化色，裂纹末端呈现圆形。热裂纹的主要产生原因是因为熔池中存在熔点较低的杂质。这些杂质的熔点较低，结晶时间较慢，凝固后的强度和塑性较低，所以在外界结构拘束力足够大和焊缝金属的收缩的影响下，这些低熔点的杂志被拉开，造成晶间开裂。而冷裂纹的形成是在金属焊接冷却过程中，焊缝交接与材料的熔合线处产生的裂纹，发生冷裂纹的位置大多集中在应力集中位置。冷裂纹的危害极其大，一般形成原因有接头处受到了较大的拘束应力;在焊接热循环作用下，热影响区内形成了;焊缝中有过量的扩散氢且存在浓 集的条件。焊接裂纹是在焊接作业中属于非常严重的焊接问题，很多容器的结构破环都是由于裂纹引起的，因此压力容器在焊接时一定要严格按照规范的操作程序来避免焊接裂纹的出现，在焊接作业完成后也要严格的检测是否存在焊接裂纹。如果发现存在裂纹，则需采取一定的相应措施，进行彻底的清楚，避免事故的发生。
2.5 未焊透、未熔合
未熔透、未熔合都是比较严重的焊接缺陷，会使焊缝的强度降低，甚至会导致裂纹产生，从而发生事故。其中，在焊接时，当接头根部未完全熔透便会出现未焊透的现象，而当焊缝与焊件之间或者焊件与焊缝金属之间有一些部位没有溶透时便会出现未熔合的现象。通常造成这些问题出现的原因是电弧过长、焊条的直径太大、电流过小、坡口表面被氧化和有油污、焊件装配间隙或者坡口角度过小、封底焊清洁不彻底等。
2.6 焊瘤
在焊接过程中，金属溢流到加热不足的母材或前道焊缝上，金属凝固时，在自身重力作用下金属形成的微小疙瘩就是焊瘤。焊瘤不能和母材或者前道焊缝熔合。如果焊瘤位于内部，会降低强度、减少有效截面积，影响美观。焊瘤产生的主要原因是运条不均而造成熔池温度过高，液态金属凝固后缓慢下坠而在焊缝表面形成焊瘤。仰焊时，焊接电流过大、电弧过长也可能出现焊瘤。
3 压力容器焊接缺陷相对应问题的解决措施
3.1 焊接材料控制
在进行焊接材料选择和控制的过程中，应该采用有生产质量证明和生产厂家鉴定的材料，焊接材料在各个方面都应该符合国家相关规定。同时在较为特殊的情况下，应选择低强度的焊接应用材料，在固定焊接的固定焊接板的第一道处理位置，应选择强度较高的焊接材料。因此，焊接操作人员应按照相应的焊接管理规定进行焊接处理。
3.2 提高焊工技能
很多焊接缺陷是由于焊接人员操作失误或不娴熟导致的，因此要提高操作人员的职业水平与劳动素质。（1）聘用具有国家 认可的上岗技能证书的焊工（2）针对各个企业的自身特点来培训专业人员，培训结束达标后，方能上岗。（3）持续的对上岗人员进行劳动素质评价，对评价结果较差的人员进行再培训。
3.3 焊接过程控制
焊接前应按照规定检查焊缝的间隙，钝边的大小，坡口的清洁，在焊接过程中，应注意以下几点（1）尽量避免十字焊缝（2）不允许强力组装（3）焊后热处理（4）焊接各个阶段进行检测。
4 结语
总之，若想从根本上改进焊接工艺，企业就必须根据自身的现状来制定相应的改革措施。从而找出对焊接产生的不利因素。通过实践，笔者认为，首先应该对工作人员职业素养与专业技能着重进行培训，将焊接材料与工艺以及规范这3部分进行严格的质量控制。这样既可以使压力容器的焊接质量得到有效的保证，也能使工作人员的工作效率提高。预防与控制是解决压力容器焊接缺陷的首要任务。其次工艺的升级以及各项管理制度也非常重要。只有把握工艺规范从各个细节入手，才能保证最终的压力容器焊接的质量。
参考文献
[1]兰岚.压力容器焊接常见缺陷及防治措施探讨[J].中国高新技术企业，2016，（22）：78-79.
[2]贾国梁.浅析压力容器异种钢焊接常见缺陷及预防[J].中国化工装备，2016，（01）：38-42.
[3]薄磊.压力容器焊接常见缺陷及防治措施探讨[J].环球市场，2016，（23）：148-148.
[4]白晓琳，王文涛.压力容器焊接常见缺陷及防治措施探讨[J].科 技尚品，2016，（11）.
关键词：压力容器;焊接缺陷;防范措施
压力容器的服务领域包括化工和石油化工、炼油、电力、和替代性能源（核电及煤的气化和液化），焊接的实际作用直接影响到设备的使用安全性。本文将对实际中常见的焊接缺陷问题进行分析，并对其进行相关的针对性防范措施探讨。
1 控制压力容器焊接缺陷的重要意义
压力容器是一种承装液体或气体并且有一定压力的密闭性设备。压力容器包括反应容器，贮运容器，换热容器和分离容器等。压力容器在石油化工产业，能源工业，物料贮运，医疗，科研等国民经济中运用广泛。压力容器的制造的总工作量的 30%与焊接工作有关。因此，控制焊接缺陷问题是压力容器密闭性与强度的保证。有助于提高压力容器的正常安全使用，也提高了使用寿命，办证人的生命财产安全。
2 压力容器常见的焊接缺陷
压力容器的焊接缺陷一般分为外部缺陷和内部缺陷，其中外部缺陷可以通过肉眼观察看到，常见的外部缺陷有，弧坑，焊瘤，焊缝形状和尺寸不符合要求，表面飞溅，咬边等。常见的内部缺陷有裂纹，未焊透，夹渣，气孔等，其中裂纹是最影响压力容器的缺陷，也是检测的重点项目。
2.1 咬边
咬边是焊接过程中常见的表面缺陷问题，是指在焊接边缘的凹线，产生咬边的主要原因有：操作方法不当，焊接规范选择不对，比如电弧过长、运条方式和角度不当、电流过大、坡口两侧的停留时间不合适等。通过实验研究发现，焊丝偏移中心的距离太大会导致熔池停留时间增加而产生咬边，同时焊速过快会导致收弧后不能填满弧坑。
2.2 气孔
气孔是由于压力容器在焊接过程中熔池中出现的气泡在凝固时不能移出而导致空穴的形成。这种缺陷形成的主要原因是：坡口边缘不清洁，有水垢，油污和锈迹的存在，焊条和焊剂操作使用违规，这样会导致焊芯锈蚀和药皮变质脱落，在焊接过程中，许多操作不当都会导致气孔的产生，比如电弧过长，焊接速度过快，焊条在摆动过程中在坡口停留时间不够，焊接电压过高等。气孔的存在会导致压力容器的密闭性降低，易引起事故的发生。
2.3 夹渣
在焊接过程中在焊缝中国留下残渣是难免的，这些夹渣会导致压力容器的致密性和焊缝强度，这些夹渣的主要来源是：焊缝边缘存在氧割和碳弧气刨残留的熔渣，坡口角度和焊接电流过小或焊接速度过快。此外，在选择酸性焊条时，会由于电流和运条的问题产生“糊渣”。碱性焊条在焊接过程中也会由于电弧过长或正负极接反等常见问题引起焊接夹渣，因此，我们在实际应用中，要合理的选择焊接工艺参数，调整焊条角度和运条方法。
2.4 焊接裂纹
焊接裂纹是指在焊接应力及其他至脆因素共同作用使金属材料的原子结构被破环而形成新的界面，從而产生裂缝裂纹分为热裂纹和冷裂纹，热裂纹是指在焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的，裂纹在焊缝中心附近发生，在焊接后立即出现。热裂纹的裂口贯穿表面，呈现氧化色，裂纹末端呈现圆形。热裂纹的主要产生原因是因为熔池中存在熔点较低的杂质。这些杂质的熔点较低，结晶时间较慢，凝固后的强度和塑性较低，所以在外界结构拘束力足够大和焊缝金属的收缩的影响下，这些低熔点的杂志被拉开，造成晶间开裂。而冷裂纹的形成是在金属焊接冷却过程中，焊缝交接与材料的熔合线处产生的裂纹，发生冷裂纹的位置大多集中在应力集中位置。冷裂纹的危害极其大，一般形成原因有接头处受到了较大的拘束应力;在焊接热循环作用下，热影响区内形成了;焊缝中有过量的扩散氢且存在浓 集的条件。焊接裂纹是在焊接作业中属于非常严重的焊接问题，很多容器的结构破环都是由于裂纹引起的，因此压力容器在焊接时一定要严格按照规范的操作程序来避免焊接裂纹的出现，在焊接作业完成后也要严格的检测是否存在焊接裂纹。如果发现存在裂纹，则需采取一定的相应措施，进行彻底的清楚，避免事故的发生。
2.5 未焊透、未熔合
未熔透、未熔合都是比较严重的焊接缺陷，会使焊缝的强度降低，甚至会导致裂纹产生，从而发生事故。其中，在焊接时，当接头根部未完全熔透便会出现未焊透的现象，而当焊缝与焊件之间或者焊件与焊缝金属之间有一些部位没有溶透时便会出现未熔合的现象。通常造成这些问题出现的原因是电弧过长、焊条的直径太大、电流过小、坡口表面被氧化和有油污、焊件装配间隙或者坡口角度过小、封底焊清洁不彻底等。
2.6 焊瘤
在焊接过程中，金属溢流到加热不足的母材或前道焊缝上，金属凝固时，在自身重力作用下金属形成的微小疙瘩就是焊瘤。焊瘤不能和母材或者前道焊缝熔合。如果焊瘤位于内部，会降低强度、减少有效截面积，影响美观。焊瘤产生的主要原因是运条不均而造成熔池温度过高，液态金属凝固后缓慢下坠而在焊缝表面形成焊瘤。仰焊时，焊接电流过大、电弧过长也可能出现焊瘤。
3 压力容器焊接缺陷相对应问题的解决措施
3.1 焊接材料控制
在进行焊接材料选择和控制的过程中，应该采用有生产质量证明和生产厂家鉴定的材料，焊接材料在各个方面都应该符合国家相关规定。同时在较为特殊的情况下，应选择低强度的焊接应用材料，在固定焊接的固定焊接板的第一道处理位置，应选择强度较高的焊接材料。因此，焊接操作人员应按照相应的焊接管理规定进行焊接处理。
3.2 提高焊工技能
很多焊接缺陷是由于焊接人员操作失误或不娴熟导致的，因此要提高操作人员的职业水平与劳动素质。（1）聘用具有国家 认可的上岗技能证书的焊工（2）针对各个企业的自身特点来培训专业人员，培训结束达标后，方能上岗。（3）持续的对上岗人员进行劳动素质评价，对评价结果较差的人员进行再培训。
3.3 焊接过程控制
焊接前应按照规定检查焊缝的间隙，钝边的大小，坡口的清洁，在焊接过程中，应注意以下几点（1）尽量避免十字焊缝（2）不允许强力组装（3）焊后热处理（4）焊接各个阶段进行检测。
4 结语
总之，若想从根本上改进焊接工艺，企业就必须根据自身的现状来制定相应的改革措施。从而找出对焊接产生的不利因素。通过实践，笔者认为，首先应该对工作人员职业素养与专业技能着重进行培训，将焊接材料与工艺以及规范这3部分进行严格的质量控制。这样既可以使压力容器的焊接质量得到有效的保证，也能使工作人员的工作效率提高。预防与控制是解决压力容器焊接缺陷的首要任务。其次工艺的升级以及各项管理制度也非常重要。只有把握工艺规范从各个细节入手，才能保证最终的压力容器焊接的质量。
参考文献
[1]兰岚.压力容器焊接常见缺陷及防治措施探讨[J].中国高新技术企业，2016，（22）：78-79.
[2]贾国梁.浅析压力容器异种钢焊接常见缺陷及预防[J].中国化工装备，2016，（01）：38-42.
[3]薄磊.压力容器焊接常见缺陷及防治措施探讨[J].环球市场，2016，（23）：148-148.
[4]白晓琳，王文涛.压力容器焊接常见缺陷及防治措施探讨[J].科 技尚品，2016，（11）.