不同材质压力容器的焊接规程以及工艺分析

2016-02-04撰文木合塔尔买买提依明别尔兰贾纳依汗

中国机械 2016年9期

关键词：工艺分析压力容器

撰文/木合塔尔·买买提依明别尔兰·贾纳依汗

■830011 新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院新疆乌鲁木齐

不同材质压力容器的焊接规程以及工艺分析

撰文/木合塔尔·买买提依明别尔兰·贾纳依汗

■830011 新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院新疆乌鲁木齐

随着工业化进程的不断推进，使用的设备、材料类型逐渐多样化，对制作过程提出了更高的要求。压力容器应用比较广泛，发挥着重要的作用，因此加强压力容器相关制作工艺的研究非常有必要，能够保证设备的质量，为其他工作的实施打好基础。本文将以不同材质压力容器的应用为出发点，分析焊接规程的差异，明确其中的注意事项，从而提高焊接工艺的水平，保证压力容器的质量。关键词：不同材质；压力容器；焊接规程；工艺分析

目前市场中，压力容器的类型比较多，使用的材料比较多样。因此，在制作的过程中，对各种工艺的需求有所差异，应该根据不同材质的特点，采取有针对性的处理措施，进行科学的焊接，减少工作失误，提高工作效率，而且能够保证产品的质量。然而，当前没有对焊接工艺进行深入的研究，分类不明确，制作中没有明显的规范标准，容易出现一系列的质量问题，需要进行全面深入的探究。

压力容器的焊接规程概述

压力容器的焊接规程是进行焊接的操作标准，是保证质量的主要依据。在进行制定时，要有专业知识和很强的实践经验。在长期的实践中，焊接过程经过不断的发展和修订，已经日趋完善。在新修订的焊接规程中，包括多种材质的类型，例如钢、铝、钛等。同时制定了进行焊接的具体原则，对焊接规程和和焊接的具体细则的关系进行了深入的探讨和辨析；对各种材质的型号进行了分类，对焊接的空间位置进行了规定。该标准在制定的过程中，参与人员广泛，具有明显的代表性。该标准适用范围广、程度深，相对而言，比较先进。

不同材质压力容器的焊接规程及工艺分析

a钢制压力容器

第一，使用的焊接方法。在实际操作中，要根据不同钢材的使用特点进行分析和选择。适用的焊接方法有气焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、气电立焊等，类型比较多样。第二，焊接材料的选择。在进行碳素钢的焊接时，如果是相同钢号相焊，首先要对焊缝金属的力学性能进行科学的评估，数值要大于或者等于母材规定的限值，保证符合具体的技术指标。针对强度型低合金钢，进行相同刚号焊接时，相关的数值要求相同。耐热性、低温型低合金钢、高合金钢在进行相同钢号焊接时，对材料的力学性能要求相同，但高合金钢焊接对耐腐蚀性也有一定的要求，需要符合技术标准。针对不同型号的钢材焊接，要求有所改变。例如不同强度的钢材进行焊接时，焊接成果的抗拉强度数值，下限不能低于强度较低的抗拉强度值，上限不能超过强度较高钢材的抗拉强度值。当奥氏体高合金钢化和碳素钢等材料进行焊接时，对抗裂性能、力学性能进行保证。同时也要对温度进行合理的调控。当温度低于370摄氏度时，可采用铬、镍等焊接材料；当温度超过一定的标准，可以采用镍基焊接材料。在焊缝时，可以采用逐渐过渡性的焊缝方式。

在该工艺的使用中，要从细节处做好防护保证质量。在焊接材料方面，在使用之前，需要进行一定的清理，去除上面的杂物和油污，保持材料的完整性能，控制材料的湿度。要做好材料的烘干，然后放置在合理的温度之内进行储存。但是烘干次数不宜过于频繁，三次最为适宜。进行坡口制备阶段，当强度值低于一定的标准，冷加工和热加工方式都可以进行使用。当超过标准值，要采用冷加工的方式，热加工容易对材料造成损坏。在坡口附近，要进行全面的清理，为后期工作提供便利。同时要在焊接周围做好防护，避免出现电火花四溅的现象，对周围环境造成干扰。在预热阶段，焊接材料的选择要符合温度要求高的钢材，减少不必要的工作失误。对于一些特殊性能的材料要在焊接完成时，立马进行后热。例如冷裂纹比较敏感的钢材等。温度有一定的要求，通常200摄氏度和350摄氏度之间，要根据材料的厚度进行确定后热的时间和温度。在这个过程中，可以进行热处理，一般是在焊接完成厚立即执行，且不能和后热重复实行。通过后热，可以有效地改善材料的局部性能，进行残余作用力的消除。在进行不同厚度材料的热处理时，要明确焊接厚度确定的考虑因素，科学的进行数值的选择，热处理的温度不易浮动过大，20度以内比较合理。一般情况下，要在压力试验之前，可以从两个部分进行实施，可以采用炉内整体加热法或者是局部热处理。局部热处理中，要明确进行热处理的局部范围，对于焊缝的宽度进行科学的计算，清楚均温带的控制，其中任意一点的温度，都要高于处理后的常规温度。可以直接在焊接材料上进行温度的测量，保证焊接的牢固程度。同时，对于一些有特殊要求的压力容器，例如盛装强腐蚀性的、有害物质、承受低温的容器，要重新进行热处理，加大处理的难度。

b铝制压力容器焊接规程

首先，焊接方法的适用范围。针对铝材质的压力容器，可以采用气焊、等离子弧焊等方式，效果比较理想，也比较符合该材质的特点。在进行焊接材料的选择时，要保证材料的力学性能符合一定的标准，参照标准进行严格执行。同时，对于抗腐蚀性也有一定的要求，相对来说，要求铝材料的纯度要高，可以采用含锰镁元素的焊丝。在使用中，要尽量保证焊丝的质量，保证其性能，做好材料的检查，避免有材料损坏的现象出现。在坡口处，首先要明确采用的坡口焊接方式和具体的尺寸，可以采用冷加工的方式，要对坡口焊接对象进行清理，保持平整和清洁，对于一些比较顽固的附着物，可以采用化学添加剂的方式，进行全面的清理，然后快速进行焊接。在预热阶段，要对铝制材料的厚度进行测量，根据标准规定的厚度确定能够进行预加热的范围，将温度进行合理的控制。在具体的焊接过程中，要保持焊接环境的干净和整洁。将温度在合理的范围之内，如果温度过高，焊丝熔化，要停止焊接做好清理；焊接后要进行残渣的清理，保持焊接材料的干净。铝材质的压力容器，不用进行后期的热处理和后热等工作。

c钛制压力容器

在钛制压力容器的制作过程中，比较适用的焊接方法有钨极气体保护焊、等离子弧焊等。在力学性能方面，要严格按照标准中的参照值进行数值的确定。耐腐蚀性要大于相应的母材要求，符合焊接技术标准。在坡口加工的时候，与钢的加工方式存在差异，主要用冷加工的方式。采用热加工，容易产生浮渣。在坡口附近要做好清理工作，表面可以采用化学、机械清理的方法进行处理，进行氧化物的去除，控制空气中的水分，保持合适的干燥程度。对于已经清理好的焊丝要严禁用手进行接触，减少其他元素对该材质的污染；利用其他的一些焊接方式，保证焊机的牢固，在焊缝处，要特别关注，可以在两端放置引弧板等。在焊接中，一般不进行预热，做好空气中惰性气体的防范。