王凱

摘要：近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)和各行各業(yè)的快速發(fā)展，焊接技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，焊接已成為現(xiàn)代工業(yè)中的重要工藝方法，焊接技術(shù)水平的高低在一定程度上反映出國(guó)家的工業(yè)水平，因此要對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行更加嚴(yán)格控制，設(shè)備是否能達(dá)到安全，那么對(duì)所使用的制造容器在生產(chǎn)制造過(guò)程中會(huì)有很高的要求，尤其是對(duì)于低溫中的沖擊韌性來(lái)說(shuō)，要求更高，文章通過(guò)對(duì)國(guó)產(chǎn)的規(guī)范材料以及低溫的材料進(jìn)行焊接以及使用研究，總結(jié)出了低溫鋼焊接的相關(guān)特點(diǎn)以及在焊接過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：焊接；質(zhì)量控制；因素控制

引言

隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一些新的焊接設(shè)備、焊接方法、焊接工藝，與此同時(shí)也產(chǎn)生了很多問(wèn)題，因此需要對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行更加嚴(yán)格的控制。對(duì)壓力容器焊接質(zhì)量分別從人員因素控制、設(shè)備機(jī)械選用控制、材料因素控制和焊接工藝方法控制等方面進(jìn)行闡述、說(shuō)明、分析，為提高壓力容器焊接質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

1對(duì)焊接的工藝與評(píng)定

為保證低溫鋼設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中可以起到關(guān)鍵作用，并且可以在安全有效的低溫情況下使用，那么就需要針對(duì)低溫鋼的韌性材料和對(duì)焊接的使用方法做工藝上的試驗(yàn)。從低溫鋼調(diào)質(zhì)程度看，處理后的晶粒度有很細(xì)的強(qiáng)度，而焊接接頭的區(qū)域也需要一樣細(xì)度的晶料度，以此保證對(duì)低溫韌性的效果。這樣一來(lái)，就會(huì)影響到低溫鋼焊接接頭的力學(xué)性能和特點(diǎn)，特別是在對(duì)低溫沖擊的因素上，焊接接線的能量降低。焊接線的能力隨環(huán)境的增加而有變化，焊接線能量增大，而焊縫冷卻凝固也比較緩慢，使得焊縫的厚度以及寬度也在增加，這樣就會(huì)使焊縫的組織逐漸在變大，焊縫晶粒間就會(huì)出現(xiàn)不同程度或者是連續(xù)的碳化物，根據(jù)分析來(lái)看，如果使低溫沖擊降低，那么其他材料的性能會(huì)降低。

2對(duì)焊接工藝技術(shù)現(xiàn)狀

2.1施工工藝貫徹不徹底

實(shí)際上焊接工藝的每一個(gè)參數(shù)都是要根據(jù)合格的焊接工藝來(lái)進(jìn)行評(píng)定。一旦偏離了參數(shù)要求，會(huì)使得焊縫在施工的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)偏差。而線能量也在加大，焊接頭力學(xué)的性能隨之變差。例如，處理事故問(wèn)題時(shí)，發(fā)現(xiàn)焊接電流處于偏大的狀態(tài)，使得焊接的速度變得緩慢，焊接工藝在制定時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)規(guī)范的參數(shù)有著很大的距離，這樣也就導(dǎo)致了線能量逐漸增大，同時(shí)會(huì)對(duì)以后的設(shè)備埋下隱患。根據(jù)這種情況，就要先把焊縫清除掉，然后要按照焊接的工藝規(guī)范進(jìn)行重焊。如果采用比較小的線能量來(lái)得到焊縫的話，那么大線能量的焊接所出現(xiàn)的焊縫也會(huì)變厚或者是變大，這樣一來(lái)性能比較差，當(dāng)然在實(shí)際生活中是以埋弧焊為實(shí)例進(jìn)行實(shí)測(cè)，來(lái)焊接電流、電弧電壓以及焊接的速度。根據(jù)以上所述的看，如果焊流是隨著環(huán)境的變化而變化，電弧電壓也在隨之變化，那么對(duì)于其焊縫的寬度也是適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行增加。特別是焊縫的寬度為35mm的時(shí)候，焊接出的電流或者是電弧電壓也會(huì)超出規(guī)定的范圍，線能量也會(huì)超出最大的范圍值，至少在2倍以上。對(duì)于這種情況，在實(shí)際運(yùn)行中也會(huì)出現(xiàn)。

2.2焊條和焊劑在使用時(shí)沒(méi)按照要求去做

如果一次性使用太多，沒(méi)辦法在4h后將剩余后的焊條及焊劑重新去進(jìn)行烘干。這樣做的目的是可以讓焊條的藥皮或者是焊劑的吸潮產(chǎn)生更多的氫，焊縫出現(xiàn)的氣孔效率也是增大。

3壓力容器焊接工藝和技術(shù)

3.1底層焊接

壓力容器在焊接的過(guò)程中，需要按照順序進(jìn)行逐步焊接，首先需要進(jìn)行底層焊接，保證壓力容器里層的質(zhì)量和穩(wěn)定性。焊接時(shí)通常會(huì)采用氫弧焊的方法，從上到下以點(diǎn)焊的方式進(jìn)行焊接，在焊接的過(guò)程中，必須要保證焊縫的均勻性，防止出現(xiàn)裂紋。

3.2中層焊接

在底層焊接結(jié)束之后，需要進(jìn)行中層焊接，針對(duì)焊縫進(jìn)行清理和檢查，保證焊縫的質(zhì)量，控制好焊縫接頭與底層焊縫接頭的錯(cuò)開(kāi)距離，用直徑為3.2的焊條，進(jìn)行直線型的運(yùn)條焊接，要保證中層焊縫的厚度是焊條直徑的八倍以上。

3.3表層焊接

在壓力容器的焊接工作中，表層焊接需要考慮到焊縫的厚度，和每個(gè)焊條的位置，通常要保證每根焊條的起弧位置與收弧位置，與中層焊縫接頭錯(cuò)開(kāi)。在進(jìn)行表層焊接時(shí)，除了要保證焊接的質(zhì)量，還要保證其外觀的整體性和美觀性，要保證焊縫表面完整，使得壓力容器的表面圓滑過(guò)渡。

4焊接“工藝方法”控制

4.1焊接工藝試驗(yàn)

對(duì)于壓力容器選用材料，特別是工廠首次使用的應(yīng)進(jìn)行焊接工藝試驗(yàn)，其中主要包括材料焊接性試驗(yàn)、焊接方法和焊接材料的選用驗(yàn)證、焊接工藝參數(shù)的確定、預(yù)熱。層間溫度、熱處理方案的確定并對(duì)焊縫和焊接接頭各項(xiàng)性能進(jìn)行試驗(yàn)和評(píng)定，在焊接工藝試驗(yàn)中，應(yīng)注意所確定的焊接方法和各項(xiàng)焊接參數(shù)對(duì)產(chǎn)品制造的可執(zhí)行性，以及所得焊縫和焊接接頭各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

4.2“材料”因素控制

壓力容器焊接對(duì)質(zhì)量影響重要因素之一就是材料控制，其包括母材和焊接材料，二者是焊接前提，只有嚴(yán)格把控材料才能有效保證焊接質(zhì)量。母材的質(zhì)量控制，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣的要求選擇符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的材料鋼號(hào)，其化學(xué)成分、力學(xué)性能、幾何尺寸、外觀質(zhì)量應(yīng)滿足要求且材料的質(zhì)量證明書(shū)等文件齊全、準(zhǔn)確。材料入廠后還應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，一般復(fù)驗(yàn)項(xiàng)目有化學(xué)成分、力學(xué)性能和彎曲性能，對(duì)于有耐腐蝕要求的還應(yīng)進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)。焊接材料控制主要目的是確保焊接材料符合標(biāo)準(zhǔn)具有優(yōu)良的焊接質(zhì)量，其中焊接材料管理是材料質(zhì)量控制和焊接質(zhì)量控制的一個(gè)交匯點(diǎn)，在焊接材料管理控制環(huán)節(jié)中，有焊接材料采購(gòu)、一級(jí)庫(kù)的管理、二級(jí)庫(kù)的管理等控制點(diǎn)，對(duì)于一、二級(jí)焊材庫(kù)的入庫(kù)、保管、出庫(kù)、烘干、發(fā)放、回收要防混、防潮、防銹，實(shí)現(xiàn)焊接材料使用的可追溯、可追蹤，確保焊接材料干燥，防止焊接時(shí)產(chǎn)生缺陷，保證焊接質(zhì)量。對(duì)于壓力容器無(wú)論母材還是焊接材料均應(yīng)具有：1）較好的綜合力學(xué)性能。2）具有良好的冶金質(zhì)量。3）具有良好的加工工藝性。

4.3焊接工藝規(guī)程

根據(jù)焊接工藝試驗(yàn)的結(jié)果，并結(jié)合產(chǎn)品焊縫的具體結(jié)構(gòu)編制產(chǎn)品焊縫的焊接工藝規(guī)程（WPS）。焊接工藝規(guī)程中應(yīng)包括壓力容器上每1條承壓焊縫的各項(xiàng)內(nèi)容，主要有被焊母材牌號(hào)及成分、母材厚度、焊接坡口形式及尺寸、焊接方法、焊接材料的牌號(hào)及其規(guī)格、焊接電流、焊接電壓、焊接速度、最低預(yù)熱溫度、最高層間溫度、熱處理方法、焊接操作程序、對(duì)焊縫的檢驗(yàn)方法及合格標(biāo)準(zhǔn)等。

結(jié)語(yǔ)

隨著新焊接設(shè)備、新方法、新工藝的不斷應(yīng)用，焊接質(zhì)量得到更大、更有效地提升，因此做好焊接控制尤為重要，為壓力容器焊接發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在最大程度上要加大力度重視對(duì)從產(chǎn)品的焊接性能，更要確保相關(guān)的力學(xué)特點(diǎn)要一次性的通過(guò)。因此還要正確的使用焊接的材料，對(duì)于不符合的材料不能使用。

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（作者單位：江蘇永盛傳熱科技有限公司）