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压力容器焊接工艺技术探究范文

时间:2022-11-27 09:30:00

压力容器焊接工艺技术探究

摘要:自从改革开放以来,我国的工业领域发展速度就越来越快,促进了我国的工业化发展,也带动了我国的经济社会发展,其中,工业生产中,压力容器的应用十分普遍,压力容器的质量和使用质量直接影响着我国的工业生产和发展,所以近几年来的工业生产中,十分重视压力容器的质量和使用。在压力容器的生产和加工过程中,焊接工作的质量直接影响着其质量和使用安全,所以文章就针对压力容器的焊接工作进行探讨,研究压力容器的焊接工艺和技术。

关键词:压力容器;焊接工艺;技术

压力容器是我国工业生产中应用十分普遍的设备,压力容器的生产自然也就成为了我国工业生产中十分重要的工作,而压力容器的生产加工过程中,焊接工作的质量直接影响着其质量。现在的压力容器生产和加工工作中,出现了很多新的焊接工艺和技术,使得压力容器的焊接质量显著提高,但是在具体的应用中,仍然存在着很多的问题,很多的因素会对其焊接质量产生不利影响。所以在现代工业领域中,需要对压力容器的焊接工作进行重点关注,提高压力容器的焊接质量。

1压力容器焊接的特点

1.1含有多种元素压力容器在使用的过程中,由于其使用环境比较苛刻,因此大部分的压力容器都会使用低合金高强钢等各种特殊材料制成,保证压力容器的质量和性能,但是这些材料在焊接的过程中,由于其内部含有大量的元素,使得材料本身具有高硬度,经过焊接之后还会产生淬硬的效果,使得最终生产出的压力容器具有较高的硬度和强度。但是这些材料在焊接的过程中,由于刚性较大,还很容易产生冷裂纹,冷裂纹是压力容器焊接中的重要隐患,不容易被发现,但是还会给压力容器的质量带来极大的威胁,这样的压力容器在使用的过程中,很容易出现安全事故。因为在焊接的过程中,与焊接头接触的位置会由于温度过高,使得材料中的各项元素保留在奥氏体里,而在焊接结束之后,材料温度会迅速降低,这些元素无法被及时析出,后期再进行热处理时会容易弥散,使晶粒内部强度升高,晶界处易发生变形,导致焊接接头的位置发生断裂或出现裂纹。另外在焊接的过程中,如果焊接头处释放出的热量不足,会影响到压力容器的塑性,使得焊接头的位置材料发生软化,给锅炉的质量和使用性能带来不利影响。

1.2焊接困难压力容器是一种相对来说结构比较复杂的容器,所以在焊接的过程中,只要对其各个结构的焊接工作都要进行研究,而且每个结构在焊接的过程中,还需要准确掌握其尺寸,为了保证焊接的质量,还需要先进行预热和微观组织等操作,这一系列的操作十分复杂,在焊接的过程中,很容易受到外界因素的干扰,影响最终的焊接质量。

2压力容器焊接技术和焊接材料

2.1焊接技术特点在选择压力容器的焊接技术和焊接工艺时,需要根据压力容器的具体用途和使用要求,以及压力容器的材料等进行综合考虑,不同的用途和焊接材料会影响到焊接工艺的效果,材料的厚度也会影响到焊接工艺的选择。当前我国压力容器焊接工艺和焊接技术存在着几个显著特点:目前我国的科技发展,使得焊接技术和焊接工艺的种类越来越多,其应用也愈加广泛,同时人们对于焊接工艺的要求也会相应提高;目前我国应用的大部分焊接技术和焊接工艺还存在着缺陷,且整体的科技水平也比较低,所以想要提高压力容器的焊接质量,需要加强对焊接工艺和焊接技术的进一步研究。

2.2焊接材料压力容器在焊接的过程中,对于焊接材料也有着比较高的要求,而且焊接材料的不同,也会影响焊接工艺的选择,所以在选择焊接材料时,需要注意以下基本原则:(1)利用低合金耐热钢作为焊接材料时,要保证焊接处的金属与母材金属的强度相同,其焊接温度要不低于母材的温度下限。(2)压力容器在焊接的过程中,由于选择的焊接材料的特殊性,所以其内部含有大量的金属元素,为了保证最终的压力容器焊接质量,要求这些金属元素的含量要不低于母材的标准值要求,保证焊接缝的金属性能与母材金属性能相同。(3)焊接材料中除了主要的金属元素之外,还包含了大量的微量元素,这些微量元素的存在会影响到焊接工作的质量,所以必须要对其进行严格控制,保证焊接材料的回火脆性与母材相同。(4)焊接材料中的碳元素含量一般都比较高,碳含量会影响到最终的焊接缝的抗裂性,所以必须要控制好焊接材料中的碳含量,要在保证其最终的焊接质量的基础上,尽量降低其中的碳含量,尤其是要低于母材的碳含量,提高其抗裂性。

3压力容器焊接工艺和技术

3.1底层焊接压力容器在焊接的过程中,需要按照顺序进行逐步焊接,首先需要进行底层焊接,保证压力容器里层的质量和稳定性。焊接时通常会采用氢弧焊的方法,从上到下以点焊的方式进行焊接,在焊接的过程中,必须要保证焊缝的均匀性,防止出现裂纹。

3.2中层焊接在底层焊接结束之后,需要进行中层焊接,针对焊缝进行清理和检查,保证焊缝的质量,控制好焊缝接头与底层焊缝接头的错开距离,用直径为3.2的焊条,进行直线型的运条焊接,要保证中层焊缝的厚度是焊条直径的八倍以上。3.3表层焊接在压力容器的焊接工作中,表层焊接需要考虑到焊缝的厚度,和每个焊条的位置,通常要保证每根焊条的起弧位置与收弧位置,与中层焊缝接头错开。在进行表层焊接时,除了要保证焊接的质量,还要保证其外观的整体性和美观性,要保证焊缝表面完整,使得压力容器的表面圆滑过渡。

3.4焊后热处理压力容器焊接的过程中,在对所有结构进行焊接之后,还需要对其进行焊后热处理,重新处理焊缝位置,尽量消除焊接处的残余应力,优化焊缝的质量,防止裂纹的产生。焊后热处理能够有效保证压力容器焊接工作的质量,所以在压力容器的焊接工作中是必不可少的。

3.5无损检测无损检测技术主要是针对焊接后的压力容器进行检测,检测其基本性能和质量能否符合压力容器的使用要求,在检测过程中主要利用检测设备对焊缝处进行检测,检查焊缝处的应力和焊缝内部的结构,保证焊接缝的质量。

4压力容器焊接新工艺

当前我国压力容器焊接工作中,错边和角变形问题比较常见,尤其是一些比较厚的材料,在焊接时很难控制其具体的比例,容易发生变形问题,而且在焊接之后,很多压力容器会出现气孔和渣滓,焊缝未熔合或未焊透的情况也时常发生。因此在压力容器的焊接工作中,必须要针对焊接材料的具体性能和尺寸,对其错边比例进行控制,还要在焊接的过程中,对焊接的速度和电流进行调整,并且随时保证其焊接缝周围环境的整洁性,如果出现了未熔合的情况,就需要选择合适的焊接电流对其进行补救。

5结束语

自从我国工业化建设发展以来,我国的经济社会就得到了迅速的发展,在工业生产领域中,压力容器的应用十分普遍,比如锅炉等,给工业生产带来很大的便利。但是在压力容器的生产和加工过程中,焊接工作作为其中比较重要的工作,直接影响着压力容器的质量和使用安全性,因此我国十分重视压力容器的焊接工作,并且随着科技的不断发展,压力容器的焊接工艺和技术也层出不穷,焊接的材料也愈加丰富多样,这在一定程度上提高了压力容器的焊接质量。因此在现代压力容器的焊接工作中,焊接企业需要从众多的焊接工艺中选择出最合适的工艺和技术,加强应用,切实提高压力容器的质量,为我国的工业生产提供便利。

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作者:胡勇军 单位:江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院

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