范家庚 丁大朋 孫洪林 節(jié)春

摘 要：隨著時代的發(fā)展和進步，我國的耐熱鋼壓力容器制造技術(shù)也得到了廣泛關(guān)注。本文旨在針對耐熱鋼壓力容器焊接技術(shù)研究策略展開論述，通過對現(xiàn)行焊接技術(shù)的應(yīng)用情況及發(fā)展方向進行總結(jié)，為我國耐熱鋼壓力容器焊接技術(shù)的提升提供參考。

關(guān)鍵詞：耐熱鋼；壓力容器；焊接技術(shù)；策略

在新形勢的發(fā)展背景下，除了提高鋼鐵材料和焊接材料的的品質(zhì)、設(shè)備裝備先進性之外，只有更好的促進我國耐熱鋼壓力容器焊接技術(shù)水平的提升，才能夠更好地實現(xiàn)我國壓力容器制造行業(yè)的長遠發(fā)展，才能更好的促進我國經(jīng)濟實力的增強和大國地位的提升，才能夠更好的使經(jīng)濟增長變理想為現(xiàn)實。

一、焊接技術(shù)在耐熱鋼壓力容器制造過程中的重要性

常規(guī)壓力容器的制造過程中，焊接技術(shù)占據(jù)了其工藝的絕大部分，其所占比例基本達到了全部工作量的一半以上，同時耐熱鋼壓力容器的生產(chǎn)制作逐步向大型化發(fā)展，大型壓力容器直徑可達幾米、甚至十幾米，壁厚超過200mm，這樣就對焊接接頭質(zhì)量和焊接效率的要求越來越高，而常規(guī)的焊接方法很難滿足這樣發(fā)展需求。

從我國目前耐熱鋼壓力容器制造的過程來看，檢驗手段和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)要求相當(dāng)嚴(yán)格，對任何焊接接口管理就必須以焊接技術(shù)優(yōu)化與創(chuàng)新為導(dǎo)向。因此，在未來的發(fā)展形式下，要想從根本上促進壓力容器制造水平的提升，首先就必須重視其焊接技術(shù)的應(yīng)用，就必須從提高焊接技術(shù)水平方面著手。

二、耐熱鋼壓力容器的焊接特點

耐熱鋼是化學(xué)成分、組織和性能十分復(fù)雜的合金體系，通過某些合金元素的添加以保證材料的高溫持久強度、抗氧化性、耐腐蝕性，最終適應(yīng)各種高溫、高壓、腐蝕的使用工況。但凡事有利就一定會有弊，部分微量元素的加入同樣也會使焊接接頭焊接冷裂紋敏感性和組織淬硬脆化傾向增加，這種冷裂紋還具有一定延遲性，對壓力容器制造的使用存在極大的質(zhì)量隱患。耐熱鋼焊接技術(shù)的選擇及工藝控制不當(dāng)，極易獲得不理想焊接接頭的組織及晶粒度，這種焊接接頭處在高溫、高壓的環(huán)境長期運行過程中，Cr-Mo合金耐熱鋼極易發(fā)生回火脆化問題，而高合金耐熱鋼極易產(chǎn)生晶間腐蝕、組織脆化問題，最終導(dǎo)致耐熱鋼壓力容器焊接接頭的失效。

三、耐熱鋼壓力容器內(nèi)的焊接技術(shù)

1.手工電弧焊技術(shù)

手工電弧焊技術(shù)是通過人工操作焊條來進行焊接的一項傳統(tǒng)的焊接技術(shù)，目前在我國壓力容器制造中使用的較為普遍。金屬棒上熔化的藥皮最終會形成氣體和殘渣，一方面能夠保護耐熱鋼材的表皮，另一方面還能夠避免焊接熔池受到周圍空氣和其他因素的影響，從而保證金屬棒的正常使用。手工電焊弧技術(shù)是我國幾千年前就已經(jīng)形成的傳統(tǒng)焊接技術(shù)，在我國已經(jīng)有很多年的歷史，也已經(jīng)受到相關(guān)焊接工作人員的廣泛使用。手工電焊弧技術(shù)的設(shè)備比較簡單，并且比較容易操作，不僅能夠?qū)Σ牧线M行全方位的焊接，而且還能夠廣泛應(yīng)用在各個焊接行業(yè)。但隨著時代的不斷發(fā)展和進步，傳統(tǒng)的手工電焊弧技術(shù)已經(jīng)無法滿足時代的需要，由于手工電焊弧的生產(chǎn)效率較低，加之由于受到單根焊條的限制只能完成短焊縫的焊接，因此要想更好地促進我國耐熱鋼材行業(yè)的長遠發(fā)展，就必須探尋更多的更加靈活多樣的焊接技術(shù)。

2.埋弧焊技術(shù)

埋弧焊技術(shù)是一種電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的方法。隨著時代的快速發(fā)展和進步，之前的手工電焊技術(shù)已經(jīng)無法滿足時代對焊接技術(shù)的需要，通過埋弧焊技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以暫時彌補焊接技術(shù)在工程中應(yīng)用的缺失。通過自動引弧、送絲、移動和收弧等過程，不僅能夠大幅度提高焊接效率，而且焊接一次合格率也得到大幅度提高。通過埋弧焊技術(shù)的應(yīng)用，可以讓我國的耐熱鋼壓力容器制造逐漸趨于自動化和機械化，但常規(guī)的埋弧焊僅適用于焊接大批量、較長、較厚的直線和直徑較大的環(huán)形焊縫。

隨著各種裝置規(guī)模的擴大， 大型耐熱鋼容器壁厚不斷增加， 采用傳統(tǒng)埋弧焊設(shè)備的導(dǎo)電嘴尺寸較大， 為了實現(xiàn)深坡口的焊接，需要加大坡口寬度，不僅增加了焊材和能源的消耗， 而且存在較大的殘余應(yīng)力和變形。同時，傳統(tǒng)埋弧焊控制手段落后， 難以精確控制， 容易產(chǎn)生未熔合、夾渣等缺陷， 且自動化程度低。為了確保焊接質(zhì)量以及焊接效率， 窄間隙埋弧焊應(yīng)用得越來越多。窄間隙埋弧焊是由窄間隙氣電立焊演變而成，是近年來發(fā)展起來的一種高效、節(jié)能的埋弧焊焊接技術(shù)。

3.熔化極氣體保護焊技術(shù)

熔化極氣體保護焊技術(shù)是在兩極間高溫電弧熱和氣體的保護兩者共同作用下，利用焊絲和焊件兩個極性電極不同之間的電弧熔化連續(xù)送給的焊絲和母材，進而形成熔池和焊縫的焊接方法。由于熔化極氣體保護焊技術(shù)是將焊絲作為電極，因此比較容易控制焊接的進度和質(zhì)量，且方式比較簡單容易操作。在加之操作過程中不容易掉落焊渣和其他的碎屑，因此它不需要進行清渣，這也是熔化極氣體保護焊技術(shù)的生產(chǎn)效率如此之高的主要原因。但由于這種方式是采用電極發(fā)電的方式來進行加工，因此它對周圍的設(shè)備要求比較嚴(yán)格，設(shè)備使用也比較復(fù)雜，要想將其進行廣泛應(yīng)用，首先就必須將它涉及到的方方面面落實到位，這樣才能夠更好的為容器及氣體保護焊技術(shù)的廣泛推廣打下堅實的基礎(chǔ)。

4.電渣焊技術(shù)

電渣焊技術(shù)指的是將電渣作為原料，將電流通過熔渣時所產(chǎn)生的熱量作為主要的能源物質(zhì)，進而來更好的作為焊接技術(shù)所需要的能源，更好地將我國不斷推行的綠色發(fā)展措施落實到位的具體表現(xiàn)。電渣焊技術(shù)比較適用于焊接厚板，因為它可以進行提前的預(yù)熱，能夠進行均勻加熱，不容易形成氣孔、裂紋等細(xì)小的缺陷。但是電渣焊技術(shù)在進行高溫時的時間較長，很容易出現(xiàn)嚴(yán)重的過熱現(xiàn)象，由此可能會對焊接容器的質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響。在新形式的發(fā)展背景下，要想從根本上更好的促進我國焊接技術(shù)的發(fā)展，就必須綜合各個方面的方法，使之能夠做到靈活使用。

四、結(jié)語

當(dāng)前，我國焊接技術(shù)水平同國外發(fā)達國家相比差距仍然比較巨大，而耐熱鋼設(shè)備大型化的需求下，在焊接技術(shù)的適應(yīng)性和創(chuàng)新性的道路上，仍需要我們不懈的努力。爭取焊接技術(shù)的更大進步，為我國的現(xiàn)代化建設(shè)貢獻無窮的力量。

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