压力容器制造过程中变形问题的控制对策探究

董红瑞

江苏中圣压力容器装备制造有限公司 江苏南京 210048

在压力容器制造过程中，变形问题已是一个不容忽视的问题，如果不能有效的加以控制，将会严重影响产品的质量。为此，应当对其给予充分的重视，认真分析导致变形的原因，进而提出针对性的控制措施，尽可能的减少变形的发生。同时，还要尽量确保整个生产流程的规范化、标准化，不断提高压力容器的制造水平。

1 压力容器材料阶段的有效控制措施

钢材是生产压力容器的主要原材料，但是在运输或者装卸钢材的时候时常都会遇见因外力作用所导致的变形或者弯曲的现象，这样势必会对划线切割的准确性产生严重的影响，进而造成零件成型的精准度达不到标准。所以在该阶段应该减少或者避免钢材的变形问题，一旦发现变形的钢材，那么就要采取矫形等措施将纠正措施做好，进而使其设备零件的精准度得到有效提高，从而使其顺利进行生产。而且进行材料切割的时候，下料过程中其零件尺寸的误差也是导致压力容器变形的原因之一，误差的出现，自然会使零部件尺寸不达标，而导致误差出现主要是人为因素，例如切割人员没有按照相关规范进行操作，或者对操作流程等不熟练等。而且在对大直径材料进行切割的时候，因为切割处温度会比较高，当切割结束后，受到“热胀冷缩”的作用，就容易使其钢材变形，这样就会产生误差，进而影响后续的焊接工作。因此在切割的时候可以采取简节控制，也就是通过机械加工或者是采取对称切割的方法来加以解决，进而降低该阶段的变形。同时还可以加强对封头的控制，因为在对成型封头进行火焰切割的时候，切口周围市场会有收缩变形现象出现，进而使其封头口径缩小，因此在加工整体已成型封头端口的时候，应该在制造设计中就应该将火焰切割所带来的收缩量加以充分考虑，从而使其切割过程中的变形几率减小，最终才不会让容器出现变相。

2 压力容器焊接阶段的有效控制措施

因为伴随着金属焊接的高温始终都会让母材出现变形，进而在焊接过程中，会让压力容器整体或者是部分出现变形，一旦母材出现变形，其自身所具有的耐腐蚀性以及受力性能都会受到巨大的影响，进而也很大影响了压力容器的承载、受力恶化耐腐蚀等能力。因此焊接阶段会对压力容器的质量以及性能方面产生极大影响，同时还会影响其生产制造过程中的生产成本和效益。因此，也要加强对压力容器焊接阶段质量的控制，在对其焊接工艺进行选择的过程中，首先应该考虑的内容包括焊接的先后顺序、技术参数、工艺、方法、环境要求以及焊接前后母材和焊材的处理等方面。并且结合工作经验，针对焊接过程中可能会出现的变形问题，应该提前制定相应的控制措施，这样才能起到预防的作用。在焊接一些大型压力容器的时候，应该在完成主体组装后在开始焊接工作，并且为了保证其受力均匀，最适宜的方法应该是对称焊接。如果在焊接过程中出现多组焊接的情况，就需要对其相应收缩量进行预留，其收缩量应该根据不同的母材进行相应收缩量的预留，以此防止完成组焊之后壳体有收缩问题出现，进而进一步控制压力容器的变形问题。再次，还需要加强抑制变形措施的采取，根据以往的焊接经验，在容易产生变形的部分进行反方向变形的处理方式，进而人为抵消掉焊接后的焊接变形。

3 压力容器成型阶段的有效控制措施

在压力容器各部件都已成型之后，仍然会因为操作不当或者是受到模具的影响而产生变形，例如在热成型封头中就会有脱模现象的出现，一种是在高温下产生的脱模，很容易使其封头出现收缩变形，更甚者还会使其几何尺寸出现严重超标；另外一种就是在设计模具的时候不周密所引起的，使用这种模具生产的零件自然会极易出现不达标的现象。因此针对该阶段中可能导致压力容器变形的问题应该予以重视，应该在探讨其问题原因的基础上，提出并采取相应的解决措施。首先，在制造过程中，相关操作人员应该严格遵守加工工艺的标准，并按照相关操作流程和标准进行成型操作。加强严格仔细、全面的检查样板和模具，进而才能有效控制零部件的形位误差。在对模具进行设计的过程中，应该充分考虑加工和切割中其零部件产生变形的原因，冷模具是对成型部件的热涨问题加以考虑，而热模具则是考虑冷缩问题。

4 压力容器内应力的有效控制措施

在对其进行加工的时候，很多工序都有热加工的要求，在组装压力容器的时候，起重机产生的吊装力，容器自身的重力以及其中还会有很大的强制力产生。当达到一定的强制力之后，就会有内应力形成，在运行过程中，就会很容易引发裂缝和变形问题的出现，因此对于这个问题，应该通过热处理措施的应用来对内应力进行消除。首先，必须要规范的做好热处理，应该在温度均衡的时候进行处理，将挡火墙设计在炉壁火焰的喷嘴处，这样才能分隔开火焰和热处理，因为喷嘴的火焰会对容器本体进行直接加热，这样会使其局部受热过高，进而出现新的变形。同时在消除内应力的时候，因为在高温的状态下，其容器的部件或壳体的金属稳定性会受到影响，所以在该过程中需要采取一定的措施加以实现，例如采取加固措施，或是使用支架等。

5 结语

总而言之，在制造压力容器的过程中，必须要保证其质量标准，防止变形问题的出现，因此需要对组、制造过程中材料处理阶段、焊接阶段、成型阶段和内应力方面的变形问题加以充分考虑，再结合以往积累的制造经验，制定一系列针对控制压力容器变形问题的有效措施，并做好提前预判和防范的工作，进而保证投入使用的压力容器的安全性能。