压力容器工艺缺陷产生原因及控制浅析

王秀一

摘 要 压力容器是能承受一定的温度和压力作用的密闭容器，广泛应用于工业生产作业中，在使用过程中因为时间和质量问题会出现破损现象，制造产生的缺陷是压力容器发生破损的最主要原因。本文就压力容器常见工艺缺陷及产生的原因和防止出现工艺缺陷的控制方法进行探讨。

关键词 企业生产 压力容器 工艺缺陷

在工业化生产中，压力容器是一种常见的设备，但是其在使用过程中非常容易出现工艺缺陷，对生产安全造成威胁，因此在实际的生产过程中，只有加强对压力容器常见工艺缺陷的原因分析，才能控制缺陷，提升设备的运行安全性和可靠性。

一、压力容器常见工艺缺陷及产生的原因

压力容器是工业生产的重要设备，因工作量繁重对压力容器的工艺要求较高。

（一）裂纹缺陷以及产生的原因

压力容器在实际使用过程中经常出现裂纹，对于裂纹，可以分成冷裂纹和热裂纹两种。对于冷裂纹来说，一般是在压力容器焊接过程中或者焊接之后出现的。对于压力容器来说，其材料主要以碳素钢最常见，这种材料中碳的含量非常高，因此对其进行焊接时就会使钢材出现淬硬倾向，导致冷裂纹的发生。如果应力过于集中也会导致冷裂纹的出现，这是容器本身的结构导致的。在容器的结构发生非常大的变化的部位，如容易开孔的部位，此时焊接的拉应力会比接头的强度极限更大，接头就不能承受，最终导致裂纹的发生。材料的选择不当也会导致冷裂纹的发生。在焊接过程中，如果选择焊接的材料和母材的材料不匹配，材料的强度或者性能和成分等具有较大的差异，也会导致冷裂纹的发生。另一种裂纹是热裂纹，是在高温的环境下产生的。材料的选择不当同样是热裂纹产生的重大因素，如果压力容器使用了一些限制钢材和焊材，其中就会含有一些有害的物质，当含有这些物质时，在高温下就会产生裂纹。如果焊接工艺不恰当，也会导致热裂纹的产生。在焊接过程中，应该严格按照焊接的设计图纸进行，并选择科学的坡口设计。但是在实际的焊接过程中，人们往往焊接过于随意，不仅没有严格按照图纸焊接，对于坡口形式也非常随意。为了快速焊接，会使其加工口变小，形成深窄的坡口，此时就容易在焊接的中心形成裂纹。

（二）未焊透以及产生的原因

未焊透是压力容器的一种常见工艺缺陷，是指在焊接过程中，焊接的接头底部没有完全熔透，尤其是在现场管道的焊接中非常容易发生。一般出现这种缺陷有三方面的原因。在焊接过程中，如果操作过于粗糙，没有严格按照焊接的条件和工艺进行就会出现未焊透的情况。在焊接过程中，如果焊接使用的焊条不符合要求，操作过程发生歪斜，坡口的根部未清理干净，存在一定的油污或者锈都会导致未焊透的情况发生。另外，如果焊接的工艺不符合要求也会导致未焊透的情况。在实际操作中，具体表现在焊接的速度太快、焊接使用的电流太小以及焊接的极性接反，使用电弧焊接时，其发生吹偏，均会导致未焊透情况的发生。

（三）未熔合以及产生的原因

未熔合也是焊接过程中的一种常见的缺陷，在实际的焊接过程中，是指焊道和焊道之间没有完全融合。这种缺陷主要是在焊接过程中焊接的速度太快、焊接的极性接反以及焊接的电流太小等导致的。但是从主观上来说，主要是焊接工人的责任心不够强所致，其在焊接的过程中没有严格按照焊接的规范和作业指导来完成。

（四）夹渣以及产生的原因

夹渣是指在焊接之后一些金属夹杂物残留在焊缝中的一种现象，主要是在操作过程中不规范导致的，熔池中的熔渣还没有付出并进行操作，最终导致其在焊缝中出现。

（五）气孔以及产生的原因

在压力容器的焊接过程中，如果在凝固过程中，熔池中的气泡没有逸出就会残留在焊缝中，最终在焊缝中形成一个空穴，这就是气孔。气孔产生的原因主要有两个方面。首先，在焊接的过程中，如果焊接使用的焊条没有及时烘干和保温，就会失去保护作用，而形成气泡。其次，如果焊接过程中的收弧太快，没有发挥好保护作用，空气中的氮气就会进入其中而形成气泡。

（六）外部缺陷以及产生的原因

外部缺陷主要是指压力容器在使用过程中出现凹陷、焊接变形、咬边和焊瘤等情况。外部缺陷主要是在焊接过程中焊接技术水平较低导致的。在焊接过程中，如果没有将不同的焊件有效融合在一起，而是错开了，就會发生错边。咬边也是一种常见的外部缺陷，主要是焊接过程中焊接技术的应用不合理或者焊接参数的设置不够合理导致的。

二、压力容器常见工艺缺陷的控制措施

为了避免夹渣和气孔的形成，在焊接过程中要确保准确的焊接电流，并且合理控制焊接速度，不能一味追求焊接的速度，同时确保坡口边缘的整洁和干燥。为了避免裂纹的发生，在焊接的过程中，要控制好焊接的工艺参数，冷却的速度要合理控制，并且要适当提高焊缝的外形系数。如果是采用小电流焊接，一定要确保多层和多道焊接的使用，才能避免中心发生裂纹。对于未焊透和未熔合的情况，则要明确允许的缺陷尺寸，一旦发现未熔合要及时补焊。焊接时要采用适宜的电流，保持焊接速度的稳定和固定。发现坡口表面具有油污和氧化皮，一定要及时处理，确保其干净整洁。另外，我们要重视焊接前的材料选择工作，根据压力容器本身的力学性能设计要求选择焊接材料。在焊接前要制定合理的焊接顺序、焊缝形状和坡度并精准严格规范操作，做到必要的耐压试验、无损探伤等外观检验，以保证容器的安全使用。

总之，为了避免各种缺陷的发生，一定要做好焊接工作，加强技术管理，保证压力容器在制造过程中的焊接质量，保证压力容器安全运行。

（作者单位诸城莲春天然色素提纯有限公司）

参考文献

[1] 俞海滨，刘玉梅.压力容器常见工艺缺陷产生的原因分析[J].纯碱工业，2013（02）：39-41.