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        壓力容器焊接缺陷的成因與控制

        2018-10-21 10:56:14齊霽
        名城繪 2018年9期
        關(guān)鍵詞:焊接缺陷壓力容器成因

        齊霽

        摘要:隨著現(xiàn)代化進程的迅猛發(fā)展,壓力容器成為石油、化工等行業(yè)中必不可少的重要設(shè)備,而焊接質(zhì)量的好壞是保證壓力容器強度和致密性的關(guān)鍵。分析探討焊接缺陷的成因,控制焊接缺陷的形成,保證焊接質(zhì)量的提高極為重要。

        關(guān)鍵詞:壓力容器;焊接缺陷;成因;控制

        1、引言

        焊接質(zhì)量的好壞,直接影響壓力容器的安全性能和使用性能。焊接質(zhì)量不好,有可能發(fā)生介質(zhì)泄露或?qū)е卤ǖ仁鹿实陌l(fā)生,給人民生命和財產(chǎn)造成重大損失。筆者從事壓力容器制造監(jiān)督檢驗多年,現(xiàn)就壓力容器制造過程中,經(jīng)常遇到的焊接缺陷的形成加以分析,以便達到預(yù)防和控制的效果。

        2、常見焊接缺陷的種類

        壓力容器制造過程中經(jīng)常遇到的焊接缺陷有:氣孔、咬邊、未熔合、未焊透、裂紋等。

        3、缺陷的成因與控制

        3.1氣孔的形成原因與控制

        3.1.1氣孔的形成原因。氣孔是指焊接時,熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而形成的空穴。產(chǎn)生氣孔的因素有:①坡口邊緣不清潔,有水分、油污和銹跡;②焊條或焊劑未按規(guī)定進行烘干;③焊芯銹蝕或藥皮變質(zhì)、脫落;④低氫型焊條焊接時,電弧過長,焊接速度過快;⑤埋弧自動焊電壓過高等。這些因素的存在都容易產(chǎn)生氣孔,由于氣孔的存在,導(dǎo)致焊縫有效截面積減小,氣孔過大會降低焊縫的強度,破壞焊縫金屬的致密性。

        3.1.2 氣孔的預(yù)防與控制。預(yù)防和控制焊接氣孔的產(chǎn)生,要在焊接前注意以下幾點:①正確選擇合格的焊條、焊劑和焊絲,并掌握合適的烘干溫度和時間;②清理坡口處的水分、油污和銹跡;③選擇合適的焊接電流、電壓和焊接速度;④采用堿性焊條焊接時,要短弧焊,控制運條速度和焊條角度等。

        3.2咬邊的形成原因與控制

        3.2.1咬邊的形成原因。咬邊是指由于焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng),或操作技術(shù)不正確,沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷。產(chǎn)生咬邊的因素:①焊接電流過大,焊接速度過快;②堿性焊條的電弧過長,焊條角度不當(dāng);③焊接角焊縫時焊條角度和電弧長度不合適,運條不穩(wěn)。咬邊減小了母材接頭的工作截面,在咬邊處容易造成應(yīng)力集中,過大的咬邊會降低設(shè)備的承載能力,是引發(fā)裂紋的源頭。

        3.1.2 咬邊的預(yù)防與控制。預(yù)防和控制焊接咬邊的產(chǎn)生,施焊焊工除了要有一定的責(zé)任心,還要注意以下兩點:①不用過大的焊接電流和過長的弧長,控制焊接速度不要過快;②正確掌握運條技術(shù),既要防止邊緣過分加熱,又要讓邊緣有足夠的熔敷金屬。

        3.3未熔合的形成原因與控制

        3.3.1未熔合的形成原因。未熔合是指?焊接時,焊道與母材之間或焊道之間,未完全熔化結(jié)合的部分。產(chǎn)生未熔合的因素有:①焊接電流過小,焊接速度過快;②電弧偏向坡口某一側(cè),或電弧偏吹;③操作不當(dāng),運條方式不對,表面未清理干凈。未熔合減小了焊縫有效工作截面,使焊接接頭的承載能力下降。在未熔合處還可以引起應(yīng)力集中。

        3.3.2 未熔合的預(yù)防與控制。預(yù)防和控制焊接未熔合的產(chǎn)生,要注意以下幾點:①正確選擇焊接參數(shù),并在實踐中執(zhí)行;②加強技能培訓(xùn),正確掌握操作方法,防止偏吹,不使用偏心焊條;③認(rèn)真清理坡口和焊道。

        3.4未焊透的形成原因與控制

        3.4.1未焊透的形成原因。未焊透?是指焊接時接頭根部未能完全熔透的現(xiàn)象。?產(chǎn)生未焊透的原因較多:①坡口角度過小、接頭間隙太小或鈍邊過厚;②雙面焊時,背面清根不徹底;③焊接接頭在氣焊前未經(jīng)清理干凈,如存在油污、氧化物等;④焊件的散熱速度過快,使得熔池存在的時間短,以致填充金屬與母材之間不能充分地熔合;⑤熔劑質(zhì)量不好或選擇不當(dāng)。未焊透不僅降低了焊接接頭的機械性能,而且在未焊透的缺口及末端處形成應(yīng)力集中,進—步產(chǎn)生裂紋。在重要的焊縫中,若發(fā)現(xiàn)有未焊透缺陷,必須鏟除,重新補焊。

        3.4.2 未焊透的預(yù)防與控制。防止未焊透應(yīng)采取的措施:①依據(jù)焊接方法選擇坡口形式和尺寸,組對時避免間隙過??;②在焊前進行清理,徹底消除坡口兩側(cè)的氧化物和油污;③根據(jù)板厚正確選用相應(yīng)的焊嘴和焊絲直徑在焊接時選擇合理的火焰能率和焊接速度;④對厚大的鋁及鋁合金焊件,要進行焊前預(yù)熱和在焊接過程中加熱焊件:選用合格的氣焊熔劑。

        3.5裂紋的形成原因與控制

        3.5.1裂紋的形成原因。?焊接裂紋是指在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下,焊接接頭中局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面而產(chǎn)生的縫隙。?焊接裂紋產(chǎn)生的原因有:①焊接材料和焊接工藝選擇不當(dāng);②起焊點選擇不當(dāng);③焊縫熔合不良,余高不足,應(yīng)力過于集中;④焊縫金屬冷卻速度太快;⑤定位焊縫太短;⑥焊縫收尾處沒有填滿或火焰撤離過快。焊接裂紋是最危險的焊接缺陷,嚴(yán)重地影響著焊接結(jié)構(gòu)的使用性能和安全可靠性,裂紋是許多焊接結(jié)構(gòu)破壞事故的直接原因。

        3.5.2 裂紋的預(yù)防與控制。防止裂紋產(chǎn)生的措施:①根據(jù)匹配關(guān)系合理選擇焊接材料和焊接工藝;②合理選擇起焊點位置;③保證余高,使焊接接頭處于自由狀態(tài)以減少應(yīng)力集中;④定位焊縫長度、焊縫熔合要適當(dāng),焊縫冷卻要緩慢;⑤焊縫收尾處一定要注意填滿,火焰應(yīng)緩慢離開熔池。

        4、結(jié)束語

        焊接缺陷的形成是影響壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素,多數(shù)缺陷的形成,直接導(dǎo)致設(shè)備母材有效截面積的降低,減小壓力容器的承載能力,嚴(yán)重的缺陷就會導(dǎo)致事故的發(fā)生。筆者通過多年的監(jiān)督檢驗工作和查閱書籍,對上述的常見的焊接缺陷進行了分析與探討,希望能給操作者一定的啟示。

        參考文獻:

        [1]喻美軍, 唐強, 張思偉,等. 壓力容器焊接中常見缺陷產(chǎn)生成因及防止措施[J]. 科技視界, 2015(7):259-259.

        [2]呂俊超, 楊軍. 壓力容器焊接中常見缺陷產(chǎn)生成因及控制措施[J]. 城市建設(shè)理論研究:電子版, 2014(17).

        [3]扈然. 化工壓力容器焊接質(zhì)量缺陷及控制措施分析[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè), 2016(25):85-86.

        (作者單位:錦州市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗所)

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