压力容器焊接工艺技术研究

胡勇军

摘 要：自从改革开放以来，我国的工业领域发展速度就越来越快，促进了我国的工业化发展，也带动了我国的经济社会发展，其中，工业生产中，压力容器的应用十分普遍，压力容器的质量和使用质量直接影响着我国的工业生产和发展，所以近几年来的工业生产中，十分重视压力容器的质量和使用。在压力容器的生产和加工过程中，焊接工作的质量直接影响着其质量和使用安全，所以文章就针对压力容器的焊接工作进行探讨，研究压力容器的焊接工艺和技术。

关键词：压力容器；焊接工艺；技术

中图分类号：TH49 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）33-0116-02

Abstract： Since the reform and opening up， the industrial field in our country has been developing faster and faster， which has promoted the development of industrialization and the economic and social development of our country. Among them， the application of pressure vessels is very common in industrial production. The quality and service quality of pressure vessels directly affect the industrial production and development of our country， so in recent years， the quality and use of pressure vessels have been attached great importance to in industrial production. In the production and processing of pressure vessels， the quality of welding directly affects the quality and safety of use， so this paper discusses the welding of pressure vessels， and studies the welding process and technology of pressure vessels.

Keywords： pressure vessel； welding process； technology

壓力容器是我国工业生产中应用十分普遍的设备，压力容器的生产自然也就成为了我国工业生产中十分重要的工作，而压力容器的生产加工过程中，焊接工作的质量直接影响着其质量。现在的压力容器生产和加工工作中，出现了很多新的焊接工艺和技术，使得压力容器的焊接质量显著提高，但是在具体的应用中，仍然存在着很多的问题，很多的因素会对其焊接质量产生不利影响。所以在现代工业领域中，需要对压力容器的焊接工作进行重点关注，提高压力容器的焊接质量。

1 压力容器焊接的特点

1.1 含有多种元素

压力容器在使用的过程中，由于其使用环境比较苛刻，因此大部分的压力容器都会使用低合金高强钢等各种特殊材料制成，保证压力容器的质量和性能，但是这些材料在焊接的过程中，由于其内部含有大量的元素，使得材料本身具有高硬度，经过焊接之后还会产生淬硬的效果，使得最终生产出的压力容器具有较高的硬度和强度。但是这些材料在焊接的过程中，由于刚性较大，还很容易产生冷裂纹，冷裂纹是压力容器焊接中的重要隐患，不容易被发现，但是还会给压力容器的质量带来极大的威胁，这样的压力容器在使用的过程中，很容易出现安全事故。因为在焊接的过程中，与焊接头接触的位置会由于温度过高，使得材料中的各项元素保留在奥氏体里，而在焊接结束之后，材料温度会迅速降低，这些元素无法被及时析出，后期再进行热处理时会容易弥散，使晶粒内部强度升高，晶界处易发生变形，导致焊接接头的位置发生断裂或出现裂纹。另外在焊接的过程中，如果焊接头处释放出的热量不足，会影响到压力容器的塑性，使得焊接头的位置材料发生软化，给锅炉的质量和使用性能带来不利影响。

1.2 焊接困难

压力容器是一种相对来说结构比较复杂的容器，所以在焊接的过程中，只要对其各个结构的焊接工作都要进行研究，而且每个结构在焊接的过程中，还需要准确掌握其尺寸，为了保证焊接的质量，还需要先进行预热和微观组织等操作，这一系列的操作十分复杂，在焊接的过程中，很容易受到外界因素的干扰，影响最终的焊接质量。

2 压力容器焊接技术和焊接材料

2.1 焊接技术特点

在选择压力容器的焊接技术和焊接工艺时，需要根据压力容器的具体用途和使用要求，以及压力容器的材料等进行综合考虑，不同的用途和焊接材料会影响到焊接工艺的效果，材料的厚度也会影响到焊接工艺的选择。当前我国压力容器焊接工艺和焊接技术存在着几个显著特点：目前我国的科技发展，使得焊接技术和焊接工艺的种类越来越多，其应用也愈加广泛，同时人们对于焊接工艺的要求也会相应提高；目前我国应用的大部分焊接技术和焊接工艺还存在着缺陷，且整体的科技水平也比较低，所以想要提高压力容器的焊接质量，需要加强对焊接工艺和焊接技术的进一步研究。

2.2 焊接材料

压力容器在焊接的过程中，对于焊接材料也有着比较高的要求，而且焊接材料的不同，也会影响焊接工艺的选择，所以在选择焊接材料时，需要注意以下基本原则：

（1）利用低合金耐热钢作为焊接材料时，要保证焊接处的金属与母材金属的强度相同，其焊接温度要不低于母材的温度下限。

（2）压力容器在焊接的过程中，由于选择的焊接材料的特殊性，所以其内部含有大量的金属元素，为了保证最终的压力容器焊接质量，要求这些金属元素的含量要不低于母材的标准值要求，保证焊接缝的金属性能与母材金属性能相同。

（3）焊接材料中除了主要的金属元素之外，还包含了大量的微量元素，这些微量元素的存在会影响到焊接工作的质量，所以必须要对其进行严格控制，保证焊接材料的回火脆性与母材相同。

（4）焊接材料中的碳元素含量一般都比较高，碳含量会影响到最终的焊接缝的抗裂性，所以必须要控制好焊接材料中的碳含量，要在保证其最终的焊接质量的基礎上，尽量降低其中的碳含量，尤其是要低于母材的碳含量，提高其抗裂性。

3 压力容器焊接工艺和技术

3.1 底层焊接

压力容器在焊接的过程中，需要按照顺序进行逐步焊接，首先需要进行底层焊接，保证压力容器里层的质量和稳定性。焊接时通常会采用氢弧焊的方法，从上到下以点焊的方式进行焊接，在焊接的过程中，必须要保证焊缝的均匀性，防止出现裂纹。

3.2 中层焊接

在底层焊接结束之后，需要进行中层焊接，针对焊缝进行清理和检查，保证焊缝的质量，控制好焊缝接头与底层焊缝接头的错开距离，用直径为3.2的焊条，进行直线型的运条焊接，要保证中层焊缝的厚度是焊条直径的八倍以上。

3.3 表层焊接

在压力容器的焊接工作中，表层焊接需要考虑到焊缝的厚度，和每个焊条的位置，通常要保证每根焊条的起弧位置与收弧位置，与中层焊缝接头错开。在进行表层焊接时，除了要保证焊接的质量，还要保证其外观的整体性和美观性，要保证焊缝表面完整，使得压力容器的表面圆滑过渡。

3.4 焊后热处理

压力容器焊接的过程中，在对所有结构进行焊接之后，还需要对其进行焊后热处理，重新处理焊缝位置，尽量消除焊接处的残余应力，优化焊缝的质量，防止裂纹的产生。焊后热处理能够有效保证压力容器焊接工作的质量，所以在压力容器的焊接工作中是必不可少的。

3.5 无损检测

无损检测技术主要是针对焊接后的压力容器进行检测，检测其基本性能和质量能否符合压力容器的使用要求，在检测过程中主要利用检测设备对焊缝处进行检测，检查焊缝处的应力和焊缝内部的结构，保证焊接缝的质量。

4 压力容器焊接新工艺

当前我国压力容器焊接工作中，错边和角变形问题比较常见，尤其是一些比较厚的材料，在焊接时很难控制其具体的比例，容易发生变形问题，而且在焊接之后，很多压力容器会出现气孔和渣滓，焊缝未熔合或未焊透的情况也时常发生。因此在压力容器的焊接工作中，必须要针对焊接材料的具体性能和尺寸，对其错边比例进行控制，还要在焊接的过程中，对焊接的速度和电流进行调整，并且随时保证其焊接缝周围环境的整洁性，如果出现了未熔合的情况，就需要选择合适的焊接电流对其进行补救。

5 结束语

自从我国工业化建设发展以来，我国的经济社会就得到了迅速的发展，在工业生产领域中，压力容器的应用十分普遍，比如锅炉等，给工业生产带来很大的便利。但是在压力容器的生产和加工过程中，焊接工作作为其中比较重要的工作，直接影响着压力容器的质量和使用安全性，因此我国十分重视压力容器的焊接工作，并且随着科技的不断发展，压力容器的焊接工艺和技术也层出不穷，焊接的材料也愈加丰富多样，这在一定程度上提高了压力容器的焊接质量。因此在现代压力容器的焊接工作中，焊接企业需要从众多的焊接工艺中选择出最合适的工艺和技术，加强应用，切实提高压力容器的质量，为我国的工业生产提供便利。

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