摘 要：近幾年隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，不銹鋼壓力容器制品已經(jīng)廣泛的應用在制藥、食品、化工等諸多領(lǐng)域。尤其是近年來國家對食品藥品監(jiān)督重視，不銹鋼板材的最主要優(yōu)點表面可以杜絕細菌的滋生，可將食物腐敗或污染，甚至中毒的機率降至最低，使其壓在力容器制造行業(yè)備受親睞，薄壁不銹鋼壓力容器設(shè)備在行業(yè)中所占的比重正逐年增加。

關(guān)鍵詞：薄壁不銹鋼；壓力容器；焊接難點；變形量控制

引言

前段時間，我公司承接了山東某化工廠發(fā)酵車間的26臺設(shè)備制造，其中13臺二級種子罐是直徑DN2500mm，總高8600mm，罐體厚度是6mm的S30408板；另外13臺一級種子罐設(shè)備是帶夾套，罐體是直徑DN800mm，總高2950mm，厚度是6mm的S30408板，夾套直徑為DN900mm，夾套厚度為4mm的S30408不銹鋼薄板。這26臺設(shè)備都要求內(nèi)外拋光，拋光后外表面紋路要求均勻一致，這給我們制造焊接帶來很大的難點。

1 薄壁不銹鋼筒體縱縫焊接變形量的控制

眾所周知不銹鋼材料焊接收縮量較一般的碳鋼材料較大，尤其是4mm、6mm的薄壁壓力容器的制造更顯困難。為避免焊接過程中出現(xiàn)焊縫束腰的現(xiàn)象，經(jīng)過幾次試驗，我們選用氬弧焊焊接的方式，在組對過程中，我們采用不留間歇的單面30°內(nèi)破口形式。

縱縫組對時，在滾床上進行，讓縱縫坡口墊滾床的一個滾子上，找平、點焊后直接進行焊接。這樣滾床的下滾就相當于一個墊板緊貼在焊縫的下面，能有效的方式焊縫變形。

壓力容器一般都要進進行無損檢測，所以焊縫必須清根。一般來說，如果用碳棒清根，即使在焊縫兩側(cè)刷上防飛濺液也多少也會影響筒體外面的外觀質(zhì)量，尤其是焊道邊上未刷到防飛濺液的地方。而且薄壁不銹鋼板用碳棒清根會造成焊縫寬窄不一致，清根深淺不均勻，所需填充的焊絲較多，及時用濕抹布擦拭降溫，也很難保證不會出現(xiàn)變形、塌陷的現(xiàn)象。

對此，我們根據(jù)實際經(jīng)驗，不用氣爆碳棒清根的方式，采用角磨機機械清根的方式，進行清根處理。注意，如果角磨機配一般的砂輪片進行打磨清根的話，焊道寬，顯然沒用必要，可以選擇用切割片，在未融的焊道后面輕輕的一趟，降未融合線打磨掉就可以，根據(jù)實際工作經(jīng)驗，用切割片進行焊道清根處理，要選擇2mm厚的切割片，因為較薄的切割片在焊道背面打磨出的溝不能完全將未融合線蓋住、去掉，也很難用肉眼去辨別未融合線是否已經(jīng)磨掉。這樣打磨出的焊道十分的窄，減小了焊接時的熱輸出量，和充填金屬的數(shù)量，薄薄的焊接一遍就可以，能夠有效的防止焊接變形，也有利于后期焊縫打磨拋光處理的需要。

2 薄壁不銹鋼筒體環(huán)縫焊接束腰現(xiàn)象的控制

直徑DN2500的6mm厚度S30408板焊縫焊接，如果采用傳統(tǒng)的電焊或者埋弧焊焊接不可避免的會出現(xiàn)束腰現(xiàn)象，楞角度肯定超過國家標準，如果焊道打磨拋光完，一眼就能看到，所以我們在制造過程中還是選擇用氬弧焊焊接的方式。

坡口形式還是當邊30°內(nèi)坡口，在焊接的工藝順序上，為減小焊接的層間溫度、控制不銹鋼罐體焊接的收縮量，我們制定了先焊接里面坡口1遍，在用角磨切割片清根，焊接外側(cè)第二遍，最后在焊接充電里坡口的順序。筒體組對時，要求盡量不留間隙，嚴格防止錯邊和咬口的情況產(chǎn)生。厚度6mm直徑DN2500的筒體在放在轉(zhuǎn)胎上已經(jīng)變形，沒有必要再加剛性支撐，這樣會不方便筒體組對。焊接時按照制定的焊接工藝順序，采用小電流的焊接方式也不用加剛性支撐，焊出的效果能滿足標準要求，不會出現(xiàn)束腰的現(xiàn)象。

3 薄壁不銹鋼筒體與封頭環(huán)縫焊接變形量的控制

一般來說，不管封頭是熱壓還是旋壓，封頭與筒體組對焊時，封頭一端因受熱都會產(chǎn)生向外脹的應力。所以，在筒體下料之前，就應該考慮到此方面的因素。及時選擇焊接輸出量較小的氬弧焊焊接方式，也避免不了。

根據(jù)經(jīng)驗，4mm厚的不銹鋼筒體與封頭組對時，筒體下料展開尺寸要與封頭外徑盤尺尺寸相當，通俗的說筒體成型后的尺寸要比封頭外徑尺寸大1個皮厚，也就是筒體比封頭一邊大2mm左右。

同樣是采用單邊30°內(nèi)坡口，組隊要求同樣是不留間隙和不允許出現(xiàn)咬口的現(xiàn)象，但焊接順序卻要求先將內(nèi)坡口填充滿，焊完，也就是焊接內(nèi)破口2遍或3遍后，在角磨加切割片的方式打磨焊道外側(cè)，進行焊接。因為未留間隙，組對點焊時，盡量密集一些，防止焊接過程中產(chǎn)生的應力將點焊位置脹開，也防止筒體一邊出現(xiàn)向內(nèi)收縮的現(xiàn)象。

這樣，焊出來的筒體與封頭之間的環(huán)縫沒有明顯的楞角度，焊道打磨拋光后基本上看不出來。

4 薄壁不銹鋼筒體與搬遍錐體環(huán)縫焊接變形量的控制

帶夾套的設(shè)備，夾套與筒體連接的地方都需要進行搬遍，傳統(tǒng)的方式是將夾套用水焊烤紅，在用大錘去砸，搬出的邊很顯然會有錘痕，如是不銹鋼材質(zhì)的夾套，沒辦法在進行處理，外觀上肯定達不到廠家要求，更不用說是需要拋光的設(shè)備。

市場上賣的夾套搬遍，都是是旋壓的小錐體，都是一件一件旋壓出來的，制造尺寸很難要求都一樣，這與夾套筒體組對時就很難控制錯邊量。尤其是當夾套搬遍的外徑尺寸與夾套封頭尺寸不一致時，要想制造焊接出不塌腰棱角度符合標準，拋光后又美觀基本找不到焊道的情況，可以說比較困難。

對于壓力容器，環(huán)縫都需要進行無損檢測攤上，新國標150規(guī)定射線探傷不允許加墊板，所以這也要求了搬邊錐體與夾套筒體組對時必須留有一定間隙，打底必須采用氬弧焊焊接，單面焊雙面成型，這樣又是控制焊接變形量、防止出現(xiàn)塌腰的難度增大。

我們公司承攬的這13臺DN800的一級種子罐在前幾臺制造的過程中就出現(xiàn)了此類問題，導致搬邊錐體與夾套筒體焊接后環(huán)縫塌腰明顯。

經(jīng)過分析比較，夾套封頭是旋壓的，搬邊錐體也是旋壓的，都是同一個廠家出的，組對也是挑選外徑盤尺基本一樣進行配對使用的，為什么會出現(xiàn)封頭往外脹，搬邊錐體一端向內(nèi)收縮的情況內(nèi)。

為此，我們又做了一個實驗將夾套封頭與夾套筒體組對時也留有和搬邊錐體一樣的間隙，焊后的效果是封頭一邊還是向外脹，夾套筒體稍稍向內(nèi)收縮，焊后楞角度較大，超過標準。顯然不是因為封頭與夾套筒體組對未留間隙，搬邊錐體與夾套筒體組對留有間隙。到此，只有一個因素，就是搬邊追體的直邊過長，應力較小，組對又留有縫隙，從外側(cè)單面焊接，鐵水向下墜，肯定會出現(xiàn)塌腰的現(xiàn)象。

為此，我們將外購的搬邊錐體直邊用立車切掉，保留到錐體剛剛折彎的R部分，再進行組對焊接。錐體旋出的R部分因為有應力的存在，所以在此留2mm左右的間隙單邊氬弧焊接時，沒有明顯的收縮現(xiàn)象，焊出的焊道滿足要求。至于搬邊錐體直邊短了近100mm，可以再筒體上增加，保證夾套筒體總高即可。

5 結(jié)束語

以上所述都是我近幾年在焊車間生產(chǎn)一線工作中摸索、總結(jié)、收集的一些實際經(jīng)驗，用簡單的舉例說明薄壁不銹鋼壓力容器的焊接制造的施工難點，提出了一些簡而易行的控制措置，并在實際工作中取得了良好的效果，為以后更好的工作積累了寶貴經(jīng)驗。

參考文獻

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