压力容器焊接新技术与应用实践

高圆圆 吕申涛

摘 要：在压力容器制造中，焊接技术对于压力容器质量有直接 的影响。随着科技的不断发展，越来越多的焊接新技术得到 了广泛应用，对于压力容器制造企业的发展具有重要作用。在压力容器制造中，需要多个环节，其中焊接技术是其中非 常重要一部分。通过焊接新技术的应用可以在很大程度上保 证压力容器质量。本文主要对压力容器焊接新技术及其应用 进行了阐述，希望能够提升大家对压力容器焊接新技术认识。

关键词：压力容器;焊接新技术;应用;实践;分析

1压力容器焊接概述

当前工业生产中压力容器的应用比较普遍，尤其是在炼 油厂以及冶金、化工等行业生产中，压力容器的应用更是表 现出了极强的作用价值。从压力容器的具体应用来看，其作 为一种应用广泛的特种设备，主要应用于储存、反应、运输 液体或者气体，需要承载一定的压力，通常密闭性要求较高。一般而言，压力容器的工作压力在 0.1MPa 以上[1]，在长期使 用运行条件中往往面临着较高的温度和不同的腐蚀介质，以 及环境条件的差异，所以对压力容器的运行性能必然也就有 较高的要求。结合以往压力容器在长期运行中出现的质量缺 陷和问题进行分析，焊接区域出现泄漏或者是破损的概率相 对于其他部位更高，威胁性也更为突出，这也就必然需要重 点围绕着压力容器的焊接工艺和焊接技术予以高度关注，确 保焊接技术成熟，焊接工艺更为规范可靠，就能有效提升焊 接质量，避免在高温高压下出现异常问题。由于压力容器的后续应用环节相对恶劣，不仅仅涉及超 高温或者是超低温环境，还承受着较高的压力，相关介质也 存在着明显的腐蚀性或者易燃易爆特点，容易导致容器在长 期应用下受损，如此也就增加了压力容器出现安全事故的几 率。

因此，压力容器的焊接必然需要确保相应材料的结合度 更为理想，可以表现出较强的整体密实度，进而也就能够较 好提升压力容器的后续稳定运行效果，满足当前越来越苛刻 的压力容器性能要求。基于此，在压力容器的生产制造中重 点关注于焊接环节成为关键任务，相关技术人员需要选择适 宜的焊接技术手段，确保压力容器的相关部位的强度、密封 性等指标能够满足国家相关规范要求。随着当前我国压力容器焊接工艺的不断创新发展，相关 技术手段越来越先进，众多新型处理工艺的应用确实表现出 了理想的优势，不仅仅解决了以往压力容器焊接中容易出现 的各类技术问题，还有助于提升压力容器焊接的效率和可靠 性，操作便捷性同样也越来越突出，值得进行深入探讨，加大对各类压力容器焊接新技术的研究力度，确保其能够在压 力容器焊接中表现出更强的积极作用。

2 压力容器焊接新技术的探索

2.1 窄间隙埋弧焊技术

在焊接压力容器过程中需要根据压力容器的 类型选择合适的焊接技术。压力容器的壁厚度如果 小于 100mm，就可以选择 U 型或者是 V 型坡口对 其进行焊接。如果压力容器壁厚度大于 100mm 时[2]，采用这两种类型的坡口不会实现预期的焊接效果，同时还会使资源得到不必要的浪费，在这种情况下 可以使用窄间隙埋弧焊进行焊接，从而有效地处理 这一问题。窄间隙埋弧焊技术是基于传统焊接技术的基 础上演变而来，通过使用特殊的焊丝和保护气，再 加上焊缝跟踪技术与导入技术进行工作。窄间隙埋 弧焊在运用过程中呈现出诸多的优势，如：焊接速 度快、节省能源等;在焊接过程中，上道工序就可以 为下一工序进行提前预热，后道工序可以给上道工 序回火，从而使焊接接头机械的性能得到有效保 证。虽然使用窄间隙埋弧焊技术能够使残余应力大 大降低，实现自动化生产等，但是在实际运用过程 中还存在一系列的问题。因为厚壁压力容器对焊接 质量具有非常高的要求，需要花费大量的时间进行 装配;在使用窄间隙埋弧焊技术过程中如果发生问 题就会很难修复。同时操作人员在使用窄间隙埋弧 焊技术过程中由于缺乏对相关知识的认知，感觉预 留的间隙越小越好，但是间隙越小，就会增加修复 的难度，因此需要充分的了解窄间隙埋弧焊技术。在使用窄间隙埋弧焊技术过程中，需要其具有较强 的自动跟踪功能;同时焊道和坡口侧壁进行熔合，并且要熔入适量的母材金属量;在使用过程中要求 焊道尽量做到薄而宽，进而能够有效地将过热促进 区的性能进行改变。

2.2 接管自动焊接技术及应用

在制造压力容器的过程中，接管焊接技术出现的情况主要 有两种：接管与封头焊接、接管与筒体焊接。当遇到这两种情 况时，可以运用接管自动焊接技术进行处理。对于接管和封头的自动焊接可以分为两种，分为向心接管 焊接和非向心接管焊接。在进行焊接工作前，首先要做的准备 工作是对使用该技术的设备进行自动定心，一般来说是运用焊 枪来对接管的管外进行自动定位，可以将焊枪的中心直接定位 在接管的中心，这与人工定位相比，减少了误差，提高了精准 度，提高了工作效率。在以往的焊接过程中，经常使用的是马鞍形状埋弧焊接设 备[3]，可是该技术并不能运用到如今的压力容器制造工艺中，主 要是因为运用在压力容器厚度比较大时，马鞍形状埋弧焊接技 术无法对其进行操作，这时就可以采用新型的自动化技术与设 备进行处理，该技术与传统的技术相比，拥有着较强的适应力，且自动化的设备可以精确焊接参数，运用标准的数学模型进行 自动焊接，通过机器与操作人员的相互配合，更好地提高工作 质量以及工作效率。

2.3 弯管内壁堆焊工艺

压力容器的内壁焊接是确保容器能够在长时间使用 下保持内壁完整性与稳定性的重要技术之一。焊接人员 需要通过接管内壁堆焊的方式，使用不锈钢的镀层对内 部进行贴合，实现内壁的防锈隔热效果。直管焊接与弯管焊接是在压力容器的焊接过程中的 两种主要焊接类型。相比于焊接工艺简单的直管焊接，弯管的焊接过程更为复杂，而传统的焊接技术对压力容 器弯管内壁的焊接效果并不理想，其内壁的弯管弧度导 致传统焊接过程较为拖沓，焊接人员需要在弯管切割后 进行焊接，其过程常常会消耗大量的人力资源。因此，弯管内壁堆焊技术的使用是极有必要的。现阶段的弯管内壁堆焊技术已经实现了多种角度的 焊接技术，包括较高角度的深度弯管焊接。通过对压力 容器的弯管内壁的曲率半径和内径等指标进行测量，焊 接人员能够利用弯管内壁堆焊技术构建相关的数学模型 并设置相关技术参数，最终使用自动焊接仪器完成内壁 的匀速环绕自动堆焊。

2.4 压力容器的激光复合焊接技术运用

在当前的压力容器生产制造中，钨极填丝焊接技术主 要用于无法采用纯氩气保护的保护焊，使电弧在纯氩气中得 到有效控制，保障稳定性，提升其运用效率[4]。且随着科技发 展进步，激光电弧复合热源这项新型焊接技术被发明出来，其能够直接取代钨極填丝氩弧焊在压力容器中的作用，且一 般来说，其在应用过程中会在电弧熔池中形成独特的空隙，其中会充满金属蒸汽，同时也能够发出等电力离子体，进而 起到吸引电弧的效果。所以当前科技背景下的激光电弧复 合热源焊接中，能够直接采用纯氩作为焊接时的保护气体使 用，且此时的电弧能够支持稳定燃烧，并对压力容器的焊接 具有高效性作用，在一定限度上提升了压力容器焊接的质 量。数字化焊接电弧技术以及激光复合焊接技术的出现使得 压力容器焊接技术工艺得到了长足的发展，并促使压力容器 的生产质量得到提升，使其能够逐渐应用于各类压力容器的 焊接作用，进而发挥出压力容器生产的经济效益，满足我国 工业发展所需。

3结束语

随着科技的不断发展，新型焊接技术不断得到应用，在 很大程度上提升了压力容器质量。但是我国压力容器焊接技 术和发达国家还有一定差距，需要加强研发，缩小和发达国 家的距离，更好提升压力容器焊接质量。

参考文献

[1]梁青.压力容器焊接新技术及其应用[J].化工管理，2017（15）：124-125.

[2]王新梅.压力容器制造中的焊接新技术及质量控制[J].化工管理，2017（11）：271.

[3]周吉军，林文举.压力容器焊接新技术及其应用[J].中国设备工程，2017（06）：113-114.

[4]鞠彪，翟沛.压力容器焊接新技术及其应用[J].石化技术，2017，24（01）：274.