压力容器焊接中常见缺陷产生成因及防止措施

2015-08-15喻美军张思伟

科技视界 2015年7期

喻美军唐强张思伟王涛

（1.中石化中原油建工程有限公司，河南濮阳457001；2.中石化中原建设工程有限公司，河南濮阳457001）

0 引言

渗漏、泄漏，以至引发压力容器爆炸事件是压力容器焊接缺陷的结果，导致人民安全与庞大的财产亏损。根据对压力容器事件考察说明,压力容器事件的40%是从焊缝缺陷处开头的。焊缝的查验在对压力容器实行查验的原委中特别主要。所以,要早点察觉缺陷,把焊接缺陷控制在相应的领域内,来保证压力容器运营安全。

1 压力容器内外表面宏观及几何缺陷

1.1 错边与角变形

在焊接时互相相接的焊接工件没有全部连接在一起,而是错开了一定的地方的就是错边,在组装时段是通常发生错边这种质量缺陷的时间段,也许是由于设计问题或者是焊接工的技术问题因素。属于几何缺陷的有错边与角变形，经常会引发应力集中的是压力容器的错边和角变形，危急时会导致压力容器的运用安全。

1.2 咬边

一般称之为咬边的是焊接时所根据的焊接参数有问题时或许焊接技术办法运用不妥时，会让母材上沿着焊趾的目标显露必然的沟槽或者凹下。同步，若是埋弧焊的焊接速率太快或者焊机轨道不屈，也会导致焊件被溶解从而消除相当的深度，而还会导致焊缝咬边的是当填充金属不能实时填满时。用规范抗拉强度下限值大于540MPa的钢材和Cr—Mo低合金钢材以及不锈钢材创造的容器和焊接接头系数取为1的容器，咬边是它焊缝表面不能有的。0.5mm是别的容器焊缝表面的咬边深度不能大于的，100mm是咬边接连长度不能大于的，该焊缝长度的10%是焊缝两边咬边的总共长度不能超过的。

2 压力容器焊接的经常见的缺陷

2.1 夹渣与气孔

焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣；坡口角度或焊接电流太小,或焊接速度过快，这是发生夹渣的因素。电流太小焊接速率太快、不合适的运条、运用碱性焊条时，因为电弧太长或者极性不准确也会导致夹渣等等这些都是产生夹渣这种质量缺陷的因素。防备发生夹渣的办法是:准确选择坡口分寸,仔细处理坡口边缘,采用适宜的焊接电流与焊接速率,运条摇动要合适。焊接气孔就是如果在焊接时有气泡滞留在熔池中，而且这些气泡在冻结的原委中也没有全部冒出，就或许会在这地方造成必然的空穴。如果母材或者填充金属表面发生锈蚀、表面背油污、水等污染的话就会发生气孔，这是发生气孔的重要因素。提防焊接气孔的措施重要有：采取准确的焊接电流和合理的焊接速率；确保坡口边缘的干涸、整洁；严厉依照规矩保存与烘干焊接素料；不运用腐败的焊条；若是在施焊以前察觉焊条药皮腐败、脱落和焊芯锈蚀等时，要留意严历制止运用。

2.2 裂纹

焊接缺陷中损害性极大的一种就是裂纹，它将明显减去承受面积，重要的是裂纹端部造成锋利缺口，应力高度集合，很轻易拓展造成毁坏。热裂纹是指焊缝金属从液态到固态的结晶原委中发生的裂纹，它的特点是焊接后马上可以见到,在焊缝中心是产生的多发地,沿焊缝长度目标散布。热裂纹是因为焊缝冻结紧缩而得到拉应力，最后开裂造成裂纹；近缝区金属在高温热轮回影响下是再热裂纹，强化相碳化物堆积在晶内的位错区上，使晶内强化水准很大高于晶界强化，重要由晶界金属来担当的是因为应力松弛而带给的塑形变形，所有晶界区金属会发生移动。阻止热裂纹的办法是：一要严历掌控焊接工艺参数，放慢冷却速率，适宜提升焊缝外形系数,小电流多层多道焊要尽可能使用，以防止焊缝中心发生裂纹；二是仔细实行焊接工艺原则，采用有理的焊接参数，以减少焊接应力。

2.3 未焊透、未熔合

造成未焊透的因素是焊接时，接头根部没有全部熔透的局面；造成未熔合的因素是在焊件和焊缝金属或者焊缝层间有部分没熔透的情景。比较危急的缺陷就是未焊透或者未熔合,因为未焊透或者未熔合,间断或突变是焊缝会发生的,很大程度上贬低了焊缝的强度,以致引发裂纹。焊件坡口表面氧化膜、油秽等没有消除洁净,或在焊接时这地方涌入熔渣阻止了金属中间的熔合或运条方法欠妥,电弧斜在坡口一面等因素,都会导致边缘不熔合。准确采取坡口尺寸是避免未焊透或未熔合的办法,采取焊接电流与速率要正当,坡口表面氧化与油秽要清扫洁净；要透彻清根封底焊,要得当摇摆运条,紧密留意坡口两边的熔合状况。

3 压力容器焊接常见缺陷的控制措施

3.1 错边于角变形

错边与角变形一般会发生几何应力集合，发生贴附弯曲应力。在大型压力容器的拼装中一般很难防止的就是错边与角变形，一朝压力容器现出了错边与角变形表象，想要全部解除也是非常穷困的。准确的解决措施是要严历实行压力容器生产准则，把焊接缺陷规定在要求准许的领域之内。肯定阻止强大的力量组对，焊接时要采纳相关的防变形办法。

3.2 气孔与夹渣

一定要严历清除解决气孔与夹渣的焊接缺陷。防止发生焊接气孔的措施是：筛选适宜的焊接电流于焊接速率；仔细处理坡口边缘的水份、油污与锈迹；严厉依照规则保存、处理与焙烘焊接素料；腐败焊条不能用；如果焊接原委中发掘焊条药皮腐败，则脱落焊芯锈蚀时，保证掌控在运用领域之内。埋弧焊时，要采用适宜的焊接工艺参数，尤其是薄板主动焊，焊接速率或许要减去些。制止焊接夹渣的措施重要包含：对坡口分寸实行适宜的筛选，仔细整理坡口的边缘个别，并采取适宜的焊接电流与焊接的速率。

3.3 未焊透与未熔合

在手工焊与自动焊的接壤面处经常会呈现未焊透，重要是要明确它准许缺陷分寸，若是缺陷分寸准许能够不返修。在焊缝的金属与坡口的交界面上经常会呈现未熔合，采纳适宜的措施实行补焊解决，筛选适宜的坡口与合适焊接的电流，固定焊接速率，对坡口表面的氧化皮与油污实行完全整洁，封底焊清根要完全、运条摇动要合适，另外还要紧密留意焊接坡口两侧的熔合状况。

3.4 裂纹

压力容器损害性比较大的缺陷之一就是裂纹。因为焊接裂纹的形成繁杂，形态万千，很容易扩大，不能料想的原因有很多，所以一定要高度看重焊接裂纹的解决。制止发生裂纹的重要办法是：严历掌控焊接工艺参数、放慢冷却速率、合适提升焊缝外形系数、尽能够使用小电流多层多道焊，以防止焊缝中心发生裂纹；需要时可提升母材的预先加热到指定的温度，适宜加强焊接时的线能量，可减去结晶裂纹的发生；依据焊件质料、焊接工艺评比结局合适调动焊接次序、仔细实行焊接工艺，也能减掉裂纹的发生。导致压力容器焊接缺陷的因素比较多，所以对压力容器焊接缺陷的解决要从实质状况出发，表面通联实质，仔细解析与概括压力容器事件产生的因素与法则，这样来保证压力容器的安全运营。