特种设备压力容器焊接方法的选择分析

赵东宁

辽宁省沈阳市市场监管事务服务与行政执法中心 辽宁沈阳 110000

锅炉压力容器属于具备高危险性特点的压力容器设备，一般多被广泛用于化工、煤炭、矿山企业当中。经过多年的实践与发展，国内锅炉压力容器无论是在安装工艺，还是使用性能方面，均得到明显改进。然而，随着生产要求的不断加强，锅炉压力容器的工艺流程与检验技术逐渐呈现出复杂化、系统化的特征。为进一步满足锅炉压力容器的运行要求，操作人员需要严格按照锅炉压力容器的使用要求，贯彻与落实相关内容，以确保锅炉压力容器得以正常运行。

1 压力容器的和焊接技术概述

1.1 焊接技术对压力容器的影响

压力容器是一种能够承载单一定压力的密闭式设备，在工业生产当中，压力容器通常都用来承装气体或者液体，这使得压力容器具有一定的危险性，成为了一种特种设备。再制造压力容器时，制造的技术和步骤都比较复杂，必须要精密控制整个制造过程，才能够保证压力容器的质量。制造过程中，会大量使用到焊接技术，利用和压力容器同种或者异种材料，通过高热或者高压，促使两种不同材料能够永久结合，保证压力容器的密闭性。

1.2 特种设备锅炉压力容器的相关介绍

锅炉压力容器主要是指盛装气体或者液体，并承载一定压力的密闭设备。一般来说，多数压力容器在表压规定方面，承受的最大工作压力≥0．1MPa。常见的锅炉设备主要用于将内部盛装的液体加热到特定温度当中，承压蒸汽锅炉设备的容积≥30L。特种设备锅炉压力容器在结构组成方面主要以锅与炉两部分组成，在实际应用过程中，内部存在的有毒气体容量较多，需要严格把控锅炉压力容器的使用情况与运行情况，规避各类隐患问题的出现。

2 压力容器的焊接方法和应用

2.1 窄间隙埋弧焊技术

制造压力容器时可能会有一些壁厚超过100mm的压力容器，这时如果仍然使用传统的U型坡口技术进行焊接，就会很难达到良好的焊接效果，不仅会造成大量的人力资源和时间上的浪费，还会损耗材料，并且最终的焊接质量也难以保证。经过研发，目前多数厂家都开始使用新型的窄间隙埋弧焊接技术，和传统的焊接技术相比，该技术虽然依然以传统的技术为基础，但是利用了特殊的焊丝和保护气体，可以利用先进的导入技术和焊缝自动跟踪技术配合来完成焊接，再利用了窄间隙焊接技术种之后，可以明显提升焊接的速度，从而提升厚壁压力容器的整体生产效率。并且在焊接的过程中，前焊道可以作为后面工序的基础，后焊道也可以对前焊道进行回火，从而保证焊接接头的整体性能，提升焊接的整体质量。并且，窄间隙埋弧焊接技术也已经实现了自动化生产，具有很高的熔敷率，让工作效率有很大的提升，还不会影响到母料影响区域的生产。但是，这种方法也是存在一定的问题时，实际的焊接工作中，厚壁压力容器的焊接必须要始终保持稳定性，一旦在焊接过程中出现缝隙等问题，就会很难修复，在比较严重时，甚至无法进行处理，这不仅提高了企业的成本投入，也严重影响到了生产效率和生产质量。

2.2 MIG 焊法

MIG焊法通过使用融化电极，以外加气体作为电弧介质，在焊接过程中可以保护金属熔滴、焊接池和焊接区高温金属，焊接时使用氩气或者氦气作为保护气体。该方法和TIG焊法一样，焊接时也会采用在直流电弧，但区别在于以工件连接电源的负极，钨极连接正极，该方法的优势在于能够对任何位置都可以进行焊接，广泛适用于不锈钢、耐热钢质压力容器的焊接当中，可以保证压力容器的外观。

2.3 接管自动焊接技术

接管自动焊接技术分为接管和筒体两部分。在进行筒体和接管之间的自动焊接时，目前使用的马鞍式埋弧焊接设备由于运动轨迹的问题，已经不能满足各种焊接工作的具体要求，并且难以在具有狭窄破口的情况下进行运用，目前都已经引进了全新的接管马鞍式埋弧焊接设备。这种焊接设备非常便捷，并且使用起来十分高效，能够有效适应不同情况下的焊接要求，随着自动化水平的提升，该焊接方法也融入了自动化控制的特点。通常情况下会使用四连杆夹紧的方式来实现满是埋弧焊接设备的基本原理，并且能够进一步实现定心的自动化。焊枪的运行轨迹焊接参数是通过筒体和接管的直径得到，利用参数化的焊接模型，能够对焊接的过程进行自动化控制。实际工作当中，还可以利用人机交互界面，根据实际情况对焊接的参数进行调节，并使多道实现焊接，焊道也可以在焊接当中进行自动排列。对于接头和焊管之间的自动焊接，有两种方式的接管焊接，分别是非向心焊接和向心焊接，封头的接管埋弧共有六个运动轴，焊接时需要先利用设备处理自动定心，然后再进行自动焊接。很借枪能够在接管外壁进行自动化寻位，让接管的中心线成为焊枪的旋转重心，但是这种定位方式和人工定位的效率还有一定的差距。之后再从焊接丝的端部顺着破口底部在进行进一步的自动寻位，通过详细记录焊接高度的改变，之后在使用非向心管进行焊接。

3 结语

总而言之，锅炉压力容器作为重要的生产设备之一，其运行效果将会对整个生产厂的运行效果产生直接影响。为此，必须要根据实际的需求选择最合理的方法进行压力容器的焊接，保证压力容器的质量，从而保证压力容器操作人员的生命安全。不同的焊接方法有着不同的优势，适用于不同的情形，实际工作时，必须要了解每种方法的利弊，保证在选择时能够找到最为合理的焊接方式。