孫安超
摘要:近年來,我國的壓力容器有了很大進展,壓力容器的焊接質(zhì)量控制也越來越受到重視。在壓力容器的生產(chǎn)制造過程中,非常容易出現(xiàn)焊接質(zhì)量問題,如氣孔、夾渣、未焊透和未熔合、裂縫、焊瘤、角變形、錯邊等。影響焊接質(zhì)量的主要因素有技術(shù)人員技能、材質(zhì)與焊材選擇、焊接設(shè)備的質(zhì)量、焊接工藝、焊后的熱處理、焊接檢驗等,因此應(yīng)從焊接人員的培訓(xùn)、焊接環(huán)境的管理、焊接工以及焊接設(shè)備的管理維護等方面入手,確保壓力容器的焊接質(zhì)量達到標準的要求。
關(guān)鍵詞:壓力容器;焊接質(zhì)量;控制技術(shù)
引言
壓力容器在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用表現(xiàn)出了較高的質(zhì)量和安全性能要求,如果其質(zhì)量得不到有效保障,必然會導(dǎo)致壓力容器的應(yīng)用可靠性降低,容易出現(xiàn)安全隱患?;诖?,在壓力容器制造的焊接過程中,同樣也需要嚴格把關(guān),力求選擇更為適用的焊接工藝、焊接方法和焊接手段,保證和提高焊接質(zhì)量,從而降低或避免壓力容器在焊接區(qū)域安全隱患的存在。
1壓力容器焊接質(zhì)量缺陷
1.1內(nèi)部原因引起的缺陷
在壓力容器的焊接工作中,一些內(nèi)部原因也容易引發(fā)焊接質(zhì)量缺陷,比如焊接加渣或者焊接氣孔現(xiàn)象。焊接渣渣指的是在焊接之前,作業(yè)人員沒有對焊接的表面進行清理和平整,使得其表面存在一些銹蝕的金屬和灰塵,而沒有對其進行清理就進行焊接,這會使得焊縫位置存在著很多的渣滓或污染物,造成焊接質(zhì)量問題。焊接氣孔是焊接過程中比較常見的問題,該問題出現(xiàn)的主要原因是焊接口位置的金屬表面存在油污或金屬銹蝕等問題,使得其冷卻速度提前,焊縫冷卻不到位,進而造成氣孔。
1.2焊接表面缺陷
(1)裂紋。焊接裂紋是壓力容器焊接中一種比較嚴重的焊接缺陷。在實際的壓力容器的使用過程中,可以發(fā)現(xiàn)壓力容器的損壞大多數(shù)出現(xiàn)在裂紋處。導(dǎo)致裂紋出現(xiàn)的因素主要有3個:①焊接過程中焊接件始終處在一個循環(huán)受熱的過程中,因此受熱的區(qū)域很容易出現(xiàn)淬硬組織;②焊接過程中會有擴散氫的大量出現(xiàn),而且還會在一定程度上造成淬集現(xiàn)象;③焊接的接頭部位在使用過程中會受到很大的拘束應(yīng)力。(2)焊瘤。焊瘤也是壓力容器焊接過程中一種比較常見的焊接缺陷,導(dǎo)致焊瘤出現(xiàn)的因素有3個:①焊接過程中焊條的運動不均勻就會出現(xiàn)熔池過熱的現(xiàn)象,這樣就會出現(xiàn)被融化的金屬在下墜的過程中凝固;②進行平焊操作時,熔出物過熱就會使得實際的焊接操作無法進行,在收弧處出現(xiàn)弧坑沒有被填滿的現(xiàn)象;③焊接過程中選擇電流以及電弧過大。
2壓力容器焊接質(zhì)量控制措施
2.1加強焊接質(zhì)量工藝員工作
為了保證壓力容器焊接質(zhì)量,在選用技術(shù)人員時,一定要進行考試,只有通過實訓(xùn)考試的人員才有資格上崗,隨后方可進行壓力容器的焊接。同時,相關(guān)單位在對新人焊接的壓力容器進行嚴格的審核以及檢測,只有審核以及檢測通過的壓力容器方可投入使用,在新人入職后,一定要定期的對其培訓(xùn)以及考核,并讓經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員教導(dǎo)新技術(shù)員,并且在教導(dǎo)的過程中加強技術(shù)人員的安全操作意識,提高相關(guān)人員的崗位責任感以及使命感。
2.2焊接工作人員控制
壓力容器的焊接工作是一項十分專業(yè)的工作要求,工作人員必須要具備足夠的焊接專業(yè)知識,并且要擁有豐富的焊接作業(yè)經(jīng)驗,要能夠熟練應(yīng)用多種焊接方法和焊接技術(shù),這樣才能夠保證焊接人員的素質(zhì)滿足焊接作業(yè)需要。另外在焊接的過程中,焊接作業(yè)人員會直接影響到焊接的質(zhì)量。所以要求我國的加工企業(yè)必須要對焊接工作人員進行培訓(xùn),檢查工作人員的專業(yè)知識水平和技能水平,對其進行定期考核,了解工作人員的素質(zhì)能力,在上崗之前更要進行崗前培訓(xùn),這樣才能保證焊接工作人員的素質(zhì)。為了做好焊接工作人員的管理,企業(yè)需要制定相應(yīng)的管理制度,要對焊接工作人員的工作流程、工作規(guī)范和要求等進行明確,相關(guān)人員還需要定期進行檢查,了解工作人員的工作情況,通過激勵機制來激發(fā)其工作的積極性和主動性。
2.3加強無損檢測控制
目視檢測和儀器檢測兩種,其中目視檢測就是用肉眼對壓力容器表面、內(nèi)部進行檢查,外部檢查包括:裂縫、焊接位置偏移以及凹凸不平處檢測;內(nèi)部檢查包括:裂紋、起皮、拉線、劃痕、凸凹、斑點、腐蝕等缺陷;最后就是利用三維技術(shù)對壓力容器質(zhì)量進行檢查,其主要的目的就是容器壁焊接口處是否有污染物導(dǎo)致焊接出現(xiàn)縫隙。儀器檢測就是利用高科技儀器對壓力容器進項全方位的掃描,其主要的利用放射線、超聲波以及聲發(fā)射檢測等電磁波。改種方法能夠快速全面的檢測出壓力容器是否有缺陷,適合廣泛應(yīng)用。
2.4接頭返修質(zhì)量控制
在焊接作業(yè)的過程中,焊接接頭的質(zhì)量的重要性是毋庸置疑的,如果焊接的接頭出現(xiàn)了質(zhì)量問題,就會影響到焊接的正常進行。在這種情況下,企業(yè)需要制定出街頭反修的質(zhì)量要求,要對焊接的材質(zhì)、流程等進行嚴格控制,尤其是要工作人員對焊接的流程進行記錄,記錄其故障和具體表征,一旦發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)了故障,就能夠及時查閱資料,找到故障的原因。接頭的返修有著比較嚴格的要求,檢修人員需要根據(jù)記錄的信息及時找到故障,對其進行專業(yè)分析,然后才能進行返修。
2.5“環(huán)境”因素控制
在加工和焊接不銹鋼設(shè)備的過程中,應(yīng)嚴格控制鐵離子和其他有害雜質(zhì)的污染。由于不銹鋼表面涂有氧化膜,因此可以很好地保護基材,但不銹鋼表面很容易被鐵和鐵覆蓋。粉末或鐵銹污染,鐵粉與賤金屬附近的氧之間的反應(yīng)導(dǎo)致難以形成不銹鋼氧化物膜。在鐵被氧化之后,諸如氧化鐵和空氣中的二氧化碳的物質(zhì)溶解在鐵和不銹鋼中。形成碳酸化的缺氧環(huán)境,伴隨著鐵離子的電解質(zhì)環(huán)境,不銹鋼表面層的不完全氧化膜在電解質(zhì)環(huán)境中在氧化物膜和暴露的基材之間形成一次電池,從而腐蝕基板容易發(fā)生點腐蝕。壓力容器焊接過程中變形的控制措施主要體現(xiàn)在以下幾個方面:一是原材料;建立完善的原料檢驗手段,使不符合生產(chǎn)要求的原料在生產(chǎn)過程之外被拒收。在滿足設(shè)計要求和成本的前提下,選擇符合設(shè)計要求,塑性,韌性和穩(wěn)定性的機械強度原料;選擇良好的熱加工性,焊接性能,并具有耐腐蝕性,耐腐蝕性和耐腐蝕性。氫;選擇在高溫下具有良好的熱穩(wěn)定性,在低溫下具有良好的韌性。在生產(chǎn)過程中,應(yīng)實施全面質(zhì)量管理,實施過程文件,實施過程紀律,監(jiān)督和檢查過程紀律,并對過程技術(shù)文件進行定期和不定期的改進和評估。工藝文件應(yīng)符合圖紙和標準規(guī)定,并應(yīng)正確,統(tǒng)一,完整,可操作;應(yīng)定期檢查過程技術(shù)文件的使用,并及時修改和改進過程文件。
2.6其它焊接新技術(shù)的應(yīng)用
除了上述較為常見的一些壓力容器焊接新技術(shù)外,隨著當前科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,當前壓力容器焊接中同樣還存在著其他的焊接新工藝,比如,脈沖TIG焊接技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢就是借助于脈沖電流進行焊接目標的加熱,焊接過程中的精確度控制效果同樣也比較理想。藥芯焊絲CO2保護焊接技術(shù)的應(yīng)用同樣也存在著明顯優(yōu)勢,焊接接頭得到更好處理,質(zhì)量保障效果突出。
結(jié)語
綜上所述,壓力容器焊接質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系著壓力容器使用的安全性能。對壓力容器存在的缺陷進行深入分析,可以提升壓力容器整體的焊接質(zhì)量,充分保證壓力容器應(yīng)用的安全性。
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