压力容器焊接缺陷问题及对策探究实践
2021-12-06邓开全
邓开全
摘要:随着我国社会的蓬勃发展,压力容器已经在社会生产和居民生活中获得广泛应用,其制作流程较为精密,焊接作为容器制作的主要工序,如果焊接出现缺陷,则会影响压力容器的使用安全。因此,相关企业要认识到容器焊接的重要性,针对存在的缺陷问题,采取科学的措施进行优化,保证所有的压力容器质量优异。
关键词:压力容器;焊接缺陷;优化对策;分析
压力容器主要是指用于盛装液体或者气体,能够承载一定压力的容器设备,随着我国工业的快速发展,压力容器行业也获得快速发展,其用于广泛,在军工、民用以及工业领域都发挥了关键作用,其中在化学产业和石油行业中应用最为广泛。在制作压力容器中,焊接属于最为重要的工序,通过科学的焊接处理,可以保证压力容器的质量。但是当前在焊接过程中,受到诸多因素的影响容易出现缺陷问题,进而为容器安全使用埋下隐患。因此,制作企业要给予焊接工作以高度重视,并且采取科学的措施优化焊接处理,进而保证容器质量。
1、压力容器焊接缺陷预防的重要性
压力容器主要应用于特殊领域,如果存在焊接缺陷则会影响容器使用的安全性,通过相关调查统计显示,80%以往的安全事故都与压力容器焊接缺陷相关。因此,预防焊接缺陷可以保证容器的使用安全性。
2、压力容器的主要焊接缺陷
2.1气孔
气孔属于较为常见的焊接缺陷,其包括工艺气孔和冶金气孔,工艺气孔主要集中在焊缝位置,形状不规则,冶金气孔包含氮气孔和氢气孔,形状较为规则。诱发气孔缺陷的原因包括:第一,焊接速度较快,熔池气泡遗留在焊缝中进而形成气孔;第二,焊机和焊条在潮湿条件下工作,没有对其烘干处理;第三,在激光熔焊中,由于匙孔收缩和衰竭而产生气孔。
2.2裂纹
裂纹属于压力容器焊接中最为严重的缺陷,其包含结晶裂纹以及液化裂纹,导致裂纹的主要原因包括:第一,在金属焊接中受到金属收缩的影响,产生的拉应力超过金属本身强度而产生裂纹;第二,焊缝中的化学成本不合理,例如硫元素较多,进而导致元素偏析和有害相析出,导致容器焊接出現裂纹。
2.3咬边
咬边主要是指在焊接过程中,焊缝位置出现凹陷情况,导致咬边缺陷的主要原因包括:第一,焊接人员没有按照既定的标准和要求操作,尤其在焊缝处理中不够细致,进而诱发咬边缺陷;第二,焊接中心与焊丝出现偏离,导致熔池停留时间较长;第三,焊接速度加快诱发咬边缺陷。
2.4焊瘤
焊瘤主要是指在焊接过程中,如果金属溢流则会出现凝固情况,形成的金属疙瘩称之为焊瘤。导致焊瘤缺陷的主要原因包括:第一,焊接温度较高,金属液体受到重力影响而出现焊瘤;第二,焊接速度较慢或者不均匀。
2.5未焊透
未焊透属于一种常见的问题,如果没有焊透则会导致基体和金属没有完全融合,在压力容器使用中容易发生安全事故。导致未焊透的主要原因包括:第一,防氧化处理不到位、焊条直径较大,不符合焊接工作的要求;第二,电弧长度较大等。
3、压力容器焊接缺陷预防对策
3.1气孔缺陷预防措施
针对气孔缺陷产生的原因,可采取以下措施预防:第一,焊接人员要严格按照既定的流程和标准操作,对焊接时间和速度进行科学控制,保证熔池中的所有气泡消散,起到预防气孔缺陷的作用;第二,在操作焊机之前要对采用化学方法或者物理方法将表面的水、液体以及油污去掉,焊条要置于烘箱中烘干,采取去氢处理;第三,在操作中可使用使用保护气体,在焊接中形成脱氧环境,也能够起到预防气孔缺陷的作用。
3.2裂纹缺陷预防措施
预防焊接裂纹的主要措施包括:第一,在焊接中可适当加入一定量的细化晶粒和合金元素,能够起到抗裂纹的作用;第二,对焊接工艺进行适当的优化,对焊接材料提前预热,能够通过时效和固溶避免裂纹;第三,对焊缝化学元素成分进行调整,对共晶组织和低熔点相数量进行控制;第四,将焊条和金属的硫元素成分控制在0.06%左右。
3.3咬边缺陷预防措施
在预防咬边缺陷中,需要做好以下几点措施;第一,焊接人员要严格按照既定的标准操作,严禁由于人为原因而诱发咬边缺陷;第二,合理控制焊接电流,并且结合实际情况适当调整电流;第三,对焊接速度进行科学控制;第四,在焊接中需要及时调整焊丝的倾斜弧度,控制电弧的长度,保证焊接中心和焊丝不出现偏离情况。
3.4焊瘤缺陷预防措施
预防焊瘤缺陷的措施包括:第一,在焊接中需要对熔池进行观察,如果存在“鼓肚”问题,则要左右摆动焊条,避免出现金属溢流情况;第二,在接头立焊或者搭接中,要对电流进行适当控制,在左右摆动焊条中要调整焊接速度,保证速度的均匀性,可起到预防焊瘤的作用;第三,合理选择焊条,尽量使用大直径焊条,能够确保焊接质量,进而提升压力容器使用的安全性和稳定性。
3.5未焊透缺陷预防措施
首先,在焊接中需要选择合理的坡口尺寸,结合实际尺寸控制焊接速度和电流,保证焊接的稳定性;其次,焊接之前要清理坡口,将油污和氧化及时消除,避免出现焊接不严的情况;最后,在整个焊接过程中需要对基体和金属的融合情况进行观察,如果发现异常要马上处理,防止在完成焊接后出现未焊透的情况。
结束语:
总而言之,目前压力容器已经在诸多行业和领域获得广泛应用,并且发挥了重要价值,其制作流程较为复杂,焊接作为容器制造的关键工序,制造企业需要给予高度重视,针对焊接中容易出现的缺陷问题采取科学措施处理,进而保证压力容器质量,为使用者提供质量优异的产品,进而提升企业的行业知名度和竞争力。
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