張文敬（北京市朝陽(yáng)區(qū)北京電建職業(yè)技能培訓(xùn)學(xué)校，北京100024）

壓力容器管道焊接技術(shù)與質(zhì)量控制

張文敬（北京市朝陽(yáng)區(qū)北京電建職業(yè)技能培訓(xùn)學(xué)校，北京100024）

現(xiàn)階段的各項(xiàng)生產(chǎn)生活中，壓力容器已然得到了廣泛的應(yīng)用，其所承載的介質(zhì)也多為易燃易爆物。研究表明，管道焊接的質(zhì)量往往直接影響到壓力容器的安全性與穩(wěn)定性，因此，為了避免安全事故頻發(fā)，同時(shí)提高壓力容器的運(yùn)行可靠性，加快焊接技術(shù)的革新與質(zhì)量管理體系的改進(jìn)也就顯得尤為重要。本文概述了壓力容器管道焊接中易出現(xiàn)的一些問(wèn)題，結(jié)合相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)，就焊接質(zhì)量的控制提出幾點(diǎn)可行性建議。

壓力容器；管道；焊接技術(shù)；質(zhì)量控制

一、壓力容器管道焊接易出現(xiàn)的問(wèn)題

1.氣孔

管道焊接過(guò)程中，如果沒(méi)有在焊縫凝固前排盡焊接熔池里的氣體，焊縫處便容易產(chǎn)生氣孔。一般情況下，氣孔會(huì)出現(xiàn)在焊縫表面，并且會(huì)導(dǎo)致冷裂紋的產(chǎn)生。目前由氫氣與一氧化碳形成的氣孔較為常見(jiàn)，其往往是由于焊接前焊條烘焙不到位造成的，這也極易導(dǎo)致焊接處基體表面銹蝕或存在雜物。

2.未焊透、未熔合

未焊透現(xiàn)象在管道焊接中較為常見(jiàn)，根據(jù)未焊透區(qū)域大小所選擇的修補(bǔ)方案也略有不同。因此這方面問(wèn)題發(fā)生時(shí)，排查工作量的增大是在所難免的，而且還往往需要核查材料的性能與質(zhì)量。而未熔合問(wèn)題則是焊縫間隙的一種直觀表現(xiàn)，其產(chǎn)生原因也與基體母材、熔焊金屬等息息相關(guān)。

3.焊縫裂紋

對(duì)于壓力容器的管道而言，裂紋無(wú)疑是最為嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。在管道焊接過(guò)程中，焊縫間出現(xiàn)裂紋時(shí)往往影響重大：一方面，裂紋產(chǎn)生的原因較多，難于發(fā)現(xiàn)且極易擴(kuò)大；另一方面，裂紋常伴隨較大形變，容易影響焊接質(zhì)量。研究表明，當(dāng)管材相關(guān)組織的結(jié)合遭到干擾時(shí)，新界面的形成便容易使裂紋缺陷出現(xiàn)。目前來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的焊縫裂紋主要有應(yīng)力腐蝕裂紋、液化裂紋、延遲裂紋、結(jié)晶裂紋以及熱應(yīng)力裂紋等。

4.夾渣

焊縫夾渣問(wèn)題主要是焊渣清除不到位所致，常見(jiàn)的夾渣往往分為金屬與非金屬兩類(lèi)。作為深埋質(zhì)量缺陷的一種，夾渣的形狀有點(diǎn)狀、鏈形、密集狀以及線狀等。在壓力容器的管道焊接中，當(dāng)施焊后的質(zhì)量檢查不到位，或者某些碳鋼管材未做好氬弧焊打底時(shí)，焊縫夾渣的問(wèn)題就極易出現(xiàn)。

二、管道焊接相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)

1.組對(duì)及定位

在壓力容器的管道焊接中，定位的重要性不言而喻，其直接關(guān)系到管道焊接的質(zhì)量，并且能保證焊接部件的整體性，在避免背面凹凸、焊疤問(wèn)題的同時(shí)，還有效促進(jìn)了被焊管道間的聯(lián)系。同樣，管道焊接中合理的組對(duì)對(duì)于保證間隙均勻也有著關(guān)鍵性的作用，其要求定位能保證焊接的同心度，并將錯(cuò)變量控制在一定范圍內(nèi)。有鑒于此，選擇適當(dāng)?shù)慕宇^也就顯得尤為重要。

2.填充、打底、蓋面、封底各層焊接

焊接填充層前，首先打底層焊渣的清除是必不可少的，而且在焊接過(guò)程中，操作人員也必須用兩側(cè)稍慢、中間稍快的方式來(lái)擺動(dòng)運(yùn)條，以確保填充層焊道平坦。同時(shí)，避免坡口兩側(cè)夾角的產(chǎn)生也是需要注意的，而且擺動(dòng)焊條應(yīng)均勻，施焊電弧應(yīng)短小，要通過(guò)提高熔池溫度來(lái)防止夾渣、氣孔等現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)于打底層焊接而言，首先應(yīng)以長(zhǎng)弧來(lái)對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行預(yù)熱，并在坡口有汗珠狀鐵水出現(xiàn)時(shí)壓低電弧，同時(shí)從右往左來(lái)回橫擺；其次，滅弧方向應(yīng)向下，且要形成第一個(gè)熔池座；最后，二次起弧時(shí)的并電弧應(yīng)盡量朝坡口內(nèi)角對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)上頂焊條的方式來(lái)控制電弧位置，進(jìn)而有效避免管壁背面凹陷。另外，在進(jìn)行蓋面層焊接時(shí)，技術(shù)方法與填充層基本類(lèi)似，關(guān)鍵都在于焊條擺動(dòng)的均勻性，這是保證成形焊縫美觀的關(guān)鍵。當(dāng)然，蓋面層焊縫余高也是需要密切注意的，焊道兩側(cè)必須保證超出坡口邊緣一定高度。至于后續(xù)的封底層焊接，則需要在完成蓋面層焊接后，將壓力管內(nèi)焊道重新熔化，同時(shí)進(jìn)行一道封底處理。這一工序的目的就是要保證壓力容器管道內(nèi)部焊縫的寬窄及高低一致，進(jìn)而使焊接處過(guò)渡圓滑且成形美觀。

3.焊后質(zhì)檢

除了焊接過(guò)程中需要落實(shí)相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)外，壓力容器管道在焊接完成后還必須接受全面的質(zhì)量檢測(cè)。現(xiàn)階段而言，質(zhì)檢部門(mén)必須依照相關(guān)制度對(duì)焊接項(xiàng)目予以全面檢驗(yàn)，主要包括壓力試驗(yàn)、焊口防腐蝕處理、X光探傷等，要徹底排除焊接項(xiàng)目中的各類(lèi)問(wèn)題，同時(shí)保證焊接項(xiàng)目的穩(wěn)定性與可靠性，進(jìn)而大大提高焊接質(zhì)量。

三、控制管道焊接質(zhì)量的具體管理措施

1.規(guī)范施工團(tuán)隊(duì)

在壓力容器的管道焊接工作中，技術(shù)的落實(shí)必須借助人力完成，因而規(guī)范施工團(tuán)隊(duì)也就急需落實(shí)。首先，施工人員應(yīng)充分了解管道焊接的施工工藝，持有專(zhuān)業(yè)的資格證書(shū)并具備一定的焊接經(jīng)驗(yàn)方可安排上崗。其次，在區(qū)域與流程的劃分上，也要結(jié)合技術(shù)人員的技術(shù)能力與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行考評(píng)分析，確保各個(gè)節(jié)點(diǎn)、環(huán)節(jié)的工作落實(shí)專(zhuān)業(yè)、高效。當(dāng)然，針對(duì)焊接中所出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題，定期進(jìn)行培訓(xùn)指導(dǎo)也是很有必要，這對(duì)于提升后續(xù)的工作效果有著重要意義。