压力容器制造过程中变形问题的控制对策探究

李 军

江苏中圣压力容器装备制造有限公司

压力容器制造过程中变形问题的控制对策探究

李 军

江苏中圣压力容器装备制造有限公司

压力容器在工业制造和生产中有着巨大的价值，对于生产的持续和安全起着非常重要的作用，但是在实际利用中，一些压力容器的形变问题严重困扰了工业制造的持续进行。所以为了强化压力容器的形变问题研究，积极的分析形变产生的原因，并对其进行控制作用巨大。从目前的压力容器制造来看，造成压力容器发生变形的因素主要有两方面，第一是加工工艺的不完善造成的容器变形，第二是操作手段的不规范造成的容器变形。无论是何种原因造成的变形，都会使得压力容器的稳定性和安全性下降，所以积极的探讨压力容器制造过程中的变形控制对策具有十分突出的意义。

压力容器制造；变形问题；对策

1 压力容器焊接变形问题及控制对策

1.1 压力容器焊接变形的问题

焊接问题是压力容器制作过程中产生变形的主要因素。从实践分析来看，焊接造成的容器变形主要体现在三个方面：第一是焊接流程的不确定造成了容器变形。在焊接实践中，不同的金属焊接需要按照不同的顺序，这样才能够保证其焊接的准确，但是目前的焊接，顺序一致性较强，对金属的区分不明显。第二是焊接的范围确定不够细致，所以在焊接中时常会发生范围扩大或者缩小的现象，这种情况的出现都造成了容器的变形。第三是在焊接过程中，对于材料和温度的掌控不到位。不同的焊接方式、焊接材料需要在不同的温度下进行，但是目前的焊接，对于方式、材料和温度的系统掌握不足。

1.2 压力容器焊接变形的控制对策

要解决压力容器在制造过程中的变形问题，完善工艺是一项非常重要的措施。从目前压力容器的制造来看，焊接工作必不可少，而焊接造成的容器变形不在少数，所以要进行容器变形问题的解决，需要对焊接进行进一步的规范。从实践效果进行考虑，焊接的规范需要从三个方面进行：第一是要明确焊接的步骤。在实际操作中，焊接工作需要有序的进行，所以步骤必须要明确，如果发生步骤错误，整个焊接的基础环境会发生改变。第二是要对焊接的范围进行确定。焊接工作要达到全面，就必须将需要焊接的部位进行全部确定，这样，整个容器焊接的整体性才能够实现。第三是要做好焊接工作中的温度和材料控制。不同的材料和温度会产生不同的焊接效果，所以要在深入探讨容器结构和性能的基础上选择具有匹配性的材料和最适宜的温度，从而保证焊接的效果。通过焊接工艺的完善，在焊接中出现的变形问题可以得到很好的控制。

2 压力容器内应力的变形问题及控制对策

2.1 压力容器内应力变形的问题

压力容器的生产过程是一个十分复杂的，包含许多操作流程，比如安装容器、热处理等。压力容器在组装时会被自身质量所影响，还会受到起重机械的吊装力的影响，多种作用力共同作用容易导致压力容器制造完成之后存在一定的内应力，而内应力会在压力容器的实际运用中随环境变化产生裂纹或者发生容器变形，因此必须采取相应措施提前预防并及时解决压力容器的内应力变形问题。

2.2 压力容器内应力变形的控制对策

控制压力容器出现内应力变形的主要手段是对压力容器本体进行热处理加工。第一，可以利用热处理来消除容器内应力来避免压力容器变形。在热处理的过程中，热处理能够消除冷作硬化，便于切削加工。具体方法可以将正火的部件进行加热，并且按照每mm厚度1.5～2.5min保温时间出炉，进行空冷和风冷等。第二，针对奥氏体不锈钢可以进行固溶处理的方法，将部件进行加热，使其达到1000～1150℃，将碳化物溶进奥氏体中，完成后要马上将部件进行冷却，冷却要先进行2～3min的保温，再进行快速冷却，而后要进行水冷和空冷。第三，焊接后进行热处理，要达到消除应力的目的，必须在焊接工作之后进行热处理，以保证压力容器不会产生变形，所以需要消除焊接和冷作硬化的应力作用，防止产生焊接裂纹，解决方式可用先采用炉内整体消除应力方法，或者分段处理方法，即将其一端放置于炉内采取保温手段防止温度梯度的变化产生应力的影响。第四，完善焊后热处理工艺，要在炉温在400℃以下才可以进行装炉，保证其升温速率、保温时间按照标准规定进行。

3 压力容器成型误差的变形问题及控制对策

3.1 压力容器成型误差的变形问题

在制造压力容器时，如果没有严格遵照设计操作规范，即使部件依然生产出来，但是加工成型后，一些操作问题也会导致成型误差出现。如加工误差、操作不规范、模具尺寸偏差导致部件的成型误差等。成型误差会有一系列严重的后果，零件尺寸不合格根本无法正常使用，整体装配时变形也是必然的。比如在加热成型的高温情况下出现了封头脱模，就会使封头严重收缩变形，其几何尺寸严重不达标。同时，如果设计在模具时工程师们考虑不周，也容易出现压力容器的部件成型变形问题。

3.2 压力容器成型的问题控制对策

控制成型误差，做好工艺标准的执行是解决压力容器变形问题的主要对策。做好成型误差控制的工作主要从三个环节来进行：第一是在成型前要做好设计和成型步骤以及工艺的比对，保证容器成型所采取的工艺流程和步骤与设计相一致，这样，就可以有效的减少成型误差的出现。第二是在成型的过程中，要实时的对容器结构与工艺执行标准进行比对，保证整个成型的过程和细节与设计相吻合，在成型的过程中做好设计比对能够有效的减少细节误差。第三是在成型初具规模的时候进行成品规格和结构的比对，然后做出积极的调整和补救，这样可以保证成型与设计具有完全一致性。简言之就是通过成型的步骤细节控制，减少成型误差的产生，从而解决在制造容器的过程中发生变形问题。

4 结语

综上所述，在压力容器制造的过程中需要考虑的问题还是比较多的，尤其是制定解决问题方案的时候，要综合各种情况考虑，保证压力容器的质量，充分控制压力容器变形问题。可能引发问题的关键点还是比较多的，因此要将生产工艺的每个环节重点充分强调，保证生产过程是一种在控制内的过程，严格预防，提高压力容器的制造质量就能够保证使用过程的安全性大大提高。

[1] 李永欣.压力容器制造过程中常见的变形问题及控制对策[J].现代制造技术与装备，2016，(05)：122-123.

[2] 刘立鑫.浅析如何控制压力容器制造过程中的变形问题[J].黑龙江科技信息，2015，(16)：57.