欢迎来到速发表网,咨询电话:400-838-9661

关于我们 登录/注册 购物车(0)

期刊 科普 SCI期刊 投稿技巧 学术 出书

首页 > 优秀范文 > 压力容器焊接工艺论文

压力容器焊接工艺论文样例十一篇

时间:2023-03-07 15:22:11

压力容器焊接工艺论文

压力容器焊接工艺论文例1

Summary: commonly used in industrial production and scientific research and practice to the pressure vessel, its quality play a crucial role in the operation. In production engineering, welding technology is very important to the operation control of the pressure vessel. This paper analyzes the welding Selection and use of, starting from the welding process, discusses the importance of the pressure vessel welding quality control measures.Keywords: pressure vessel; quality control; measures;welding;

中图分类号:O213.1文献标识码:A 文章编号:

在工业生产和科研中,经常使用压力容器,它和其他的机械产品有着本质的区别。从工作的原理分析,要考验金属的抗压能力,而压力容器的质量也取决于采用的焊接方式以及焊接技术的水平。压力容器的质量以及维护同等重要,使用不当会产生严重的后果。所以,从这个角度进行分析,研究压力容器的焊接工艺非常有必要。

一、焊工管理

在进行操作中,操作者的业务素质对焊接工作质量的保证和提高起到关键作用。焊接是一项高危的任务,进行压力容器的焊接作业是一项挑战。如果焊接工作不到位,将会产生很多新的危害。必须进行有效的工作管理以及构建业务审核机制,对进行焊接的工作人员要有严格的要求,并且加强工作过程中安全意识的培训。某些特殊领域的焊接工作必须有相关部门的审核才可以。

二、焊接材料

1、特殊材质的考量与分析

一般的焊接只强调焊接的强度,体现在焊接的深入性。压力容器的焊接属于精密仪器焊接的范畴。压力容器在运行中要应付诸多状况,如机械作用、化学作用以及容压的处理等。所以在进行压力容器的焊接工作时,不仅需要研究分析在焊接过程中无缝融合的技术,同时材质的选择至关重要。考虑的因素也有很多种,如材质的硬度要和原压力容器的硬度相吻合,同时考虑热容性、导电性,金属疲劳周期,以及在运行中可能产生的相关问题。

2、特殊材质的选择与使用

分析压力容器诸多的性能之后,对将要选择的压力容器的考量也体现在实际的应用中。作为焊接最重要的前提,材料的选择、试用是关键的因素。锁定具体材质之后,在焊接之前需要针对焊接材质进行相适应的处理。首次,是焊接材料的选购,需要将自己选取的材料进行分析处理,可以进行实际的操作,然后检验效果。或者这个步骤是通过丰富的理论经验以及实践结果得到;其次,对焊接的材料进行相适应的选择,而在进行选择的过程中,考虑的是焊接材料的型号、品牌以及购买等环节,在实际的焊接过程中,选用不同型号的焊接材料对于焊接操作很有益处,主要体现在焊接工艺的选择以及焊接化学反应的完成,包括物理作用的结果。最后,因为工作的过程中需要使用大批量材料,所以在工作前的保养作用非常有必要,包括材质质量的保障,将材料进行统计、妥善保管。

三、焊接工艺

焊接的核心技术是关于控制接头的焊接,分析它的工艺构成,有着多方面的考量。

1、相关技术的考量

在进行工作的操作中,对焊接的技术有着严格的审核和考察,有相关的技术鉴定。不同的技术鉴定对焊接的工作环境以及焊接的操作步骤的要求是不同的。压力容器的焊接也可以用相关的技术指标进行核定,进而有效地完成工作。相应的技术核定从一个侧面反映出焊接工艺的水平以及相关的焊接实力,所以它不仅是理论上的分析,还有实际应用的效果。但是有的时候会出现一系列的问题,表现如下:

(1)在进行工艺审核的时候并没有使用外国相应的材料。

(2)技术考量中有对焊接厚度的分析,在具体操作中,常会忽略某一方面的厚度使用角度,以及相应的对比衡量。

(3)焊接过程中有对热度的考量,因为焊条是在热熔的情况下进行操作的。但是在这个过程中,业内很多的厂家并没有把热度的问题归纳为焊接技术的考核。从客观角度分析,热度对焊接的影响不容小觑。

(4)焊接工艺不断发展,而焊接的相关评定发展明显滞后

2、相关参数的选择

在进行焊接操作时,有很多的参数指标要进行分析。参数的选取根据不同的焊接要求发生相应的变化。参数的定义很广泛,包括焊接前的参数选择,焊接中的参数选择以及焊接后的参数选择。以焊接操作为例,在进行焊接中,根据所需要材料的材质以及需要焊接后的成品进行参数的选取,根据焊接的要求设定参数的精确度。焊接的过程是通过高温的状态下融化焊料,之后进行焊接操作,这是物理作用过程。同时也应该考虑在这个过程中发生的化学反应。

3、焊接操作

在进行正规的焊接时,需要先进行试点分析,有相应的产品试样,它对后续工作的开展提供了新思路。焊接的过程会存在相适应的变化,而实践中也会产生一些相适应现象。焊接和焊接的工艺有着密切的联系,因为压力容器是高精焊接器件,如果在实际的焊接过程中发现相应的问题,可以快速地做出判断,提供解决的方案,对生产也是一种保障。同时有着严格的技术标准,可以进行参考对比分析。

4、后续处理

焊接成品需要进行严格的检查,不能出现任何的技术性操作失误,同时要检查焊接面是否出现某些问题,如焊接故障,焊接技术指标未达到,以及在焊接过程中出现相应的焊接问题。

经过以上工序的检查,接下来要进行相应的精密指标检查。焊接工艺中最主要的检查模式是焊接位置的无损检测。从微观的角度进行分析,压力容器的无损检测更加重要,因为在压力的作用下,有损部位容易发生裂纹,进而在使用中容易出现相应的危害。而压力容器的使用往往是在大型场合下,一旦发生问题,后果严重。

经过无损检测合格的压力容器,还需要进行工作环境模拟,之后在进行最后的检测。模拟实际的工作环境,然后依据这样的环境进行先适应的检测,之后达到标准的器件,完成整个的焊接作用。

四、结语

焊接工艺有很多方面需要进行探讨,同时涉及了自然科学的很多领域。所以在进行相适应的分析操作时,要从实际的效果以及理论的研究等诸多方面进行分析,如焊接工艺的改进,焊接标准的制定,焊接技术的透析、焊接参数的选择,焊接成品的检测等等。压力容器作为精密的仪器,在焊接的过程中需要考虑上述的指标。

参考文献:

[1]陈孟举.浅谈锅炉、压力容器焊接质量控制[J].才智.2011(15)

压力容器焊接工艺论文例2

中图分类号:O213文献标识码: A

引言

压力容器是典型的焊接结构,因而焊接可以说是压力容器制造、安装及修理中最重要的工序之一,焊接的质量直接关系着压力容器产品的耐腐蚀性能、使用寿命及其安全性能,关乎着压力容器设备的安全运行,乃至人们的生命财产安全。

一、影响压力容器焊接质量的因素分析

要提高压力容器的焊接质量,需要先着手了解影响其焊接质量的各种因素,以此针对性地制定策略,才能起到事半功倍的效果。首先,压力容器焊接使用的材料,是影响焊接质量的重要因素。这里说的材料包括焊接生产过程中所使用的各种焊接材料,如焊条、焊丝、焊剂、气体等。焊接材料的正确选择与使用,是确保压力容器焊接质量的前提。其次,由于焊接是制造压力容器最为关键和重要的一个环节,因此压力容器的焊接工艺成了影响其焊接质量的关键因素,这主要包括焊接工艺的制定以及焊接工艺的执行两个方面。压力容器焊接工艺的制定,必须依据合适的焊接工艺评定报告(PQR),结合工艺人员的经验、产品特点、制造工艺条件和管理情况综合考虑,最终形成焊接工艺规程或焊接工艺卡(WPS),将其作为焊接工序的指导依据,来保证焊接的质量。压力容器焊接工艺的严格执行,也是确保焊接质量的关键,一旦制定出合理正确的焊接工艺规程(WPS),需加以贯彻执行,不能随意变更其工艺参数,如有充分的根据确实需要改变,也应当履行相应的手续与程序,确保焊接工艺执行的严肃性,这是对焊接工艺的制定与评定的有力补充,与焊接工艺的制定同等重要。第三,由于压力容器的焊接离不开人的操作,需要焊工进行直接性作业,因此操作人员的素质是影响压力容器焊接质量的直接性因素,操作人员的技术水平、职业道德、质量意识、操作时的态度、纪律性等均会直接影响到压力容器的焊接质量。此外,各种焊接设备的性能以及焊接操作过程中的环境因素,也会影响到压力容器的焊接质量。

二、提高压力容器焊接质量的相关举措

1、把好焊接材料质量关

为确保压力容器的焊接质量,需要遵循全面质量管理的观点,从引进焊接材料之前就要把好材料关,在生产过程的起始阶段,就需要仔细研究压力容器的设计图纸,掌握相关的技术要求以及相应的国家标准、法律法规。依照焊接材料的相关标准及规定选用材料,确保焊缝金属的性能应高于或等于母材性能。基于压力容器应用广泛的特点,选用材料时还需根据实际情况及其相关用途所需的实际工况要求,综合考虑其化学成分、力学性能、耐腐蚀性能以及其它特殊要求等因素。从焊接材料的订货、选购,及至入厂、登记管理、烘培与领用,都需要确保其可靠性和可追踪性,这就需要采购人员确定合格供方时查验他们的相关资质,择优选择讲信誉、质量好而且稳定的供货方和协作厂进行订货和加工,材料进厂时要加强相关验收与检验工作,仔细核对材料生产供应商提供的证明文件,检验好材料的各项指标是否符合制定标准后,方可入库。此外,还要建立严格的材料管理制度对其加强管理,施行材料的标记移植制度,确保材料的可追踪性,如有需要还须进行必要的复检工作,以确保焊接材料的质量符合相关要求与规定,为压力容器焊接质量的提高提供保证。

2、制定合理焊接工艺并严格执行

合理焊接工艺的制定需要依照压力容器焊接工艺评定的标准《承压设备焊接工艺评定》,对受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊和补焊,以及上述焊缝的返修焊缝应当进行焊接工艺评定。焊接工艺评定完成后,焊接工艺评定报告(PQR)应由制造单位焊接责任工程师审核,技术负责人批准,监检人员确认后存入技术档案,工艺评定试样应至少保存5年。组织经验丰富的焊接技术人员编制焊接工艺规程(焊接工艺卡),确定焊接电流、焊接速度以及电弧电压等焊接工艺参数,以指导压力容器的焊接工作。一旦确定好相应的焊接工艺参数,应在焊接过程中,加强管理与检验,严格按焊接工艺卡上的工艺参数进行操作,确保焊接工艺执行的严肃性,以保证压力容器的焊接质量,避免由于不按规定操作引发的各种危险。施焊后应及时对焊缝进行无损检测,一旦发现超标缺陷,应分析产生缺陷的原因,并根据实际情况制定详尽的返修方案,制定出针对性强的返修工艺,并对返修情况做好记录。只有制定合理的焊接工艺并严格执行之,才能有效降低生产成本,提高压力容器的焊接质量。

3、提高操作人员的综合素质

首先,确保操作人员的技术水准符合压力容器焊接操作的要求,压力容器的焊接应由持有特种设备安全监察机构颁发的《特种设备作业人员证》的焊工担任,并且只能在有效期内从事合格项目范围内的焊接工作。建立焊工技术档案,定期组织对持证上岗的焊工进行岗位培训及考核,做好焊绩记录,防止任一焊接方法中断特种设备焊接作业6个月以上。不断提高焊工的理论水平和实际操作技能,使其真正在理论方面认识到执行工艺规程的重要性,从实践上提高操作技能。其次,通过进行教育及管理等手段,不断加强对操作人员的职业道德、社会道德等建设工作,提高其效率、质量意识,增强责任心。

4、对焊工的管理

人在生产实践活动中起到关键性的决定作用,因为人作为生产者对生产实践活动有积极或消极意义,这个道理放在压力容器的生产活动中也同样适用。因此,要重视对焊工的管理,要求进行压力容器施焊的焊工必须通过考试考评,在成绩合格之后取得从业资格证后,才能在规定的期限内从事焊接工作。焊工在工作时,要严格按照焊接工艺方案进行。在这期间,制造单位的质检员要定期或不定期地做好焊接工艺参数的检查与记录工作。进行压力容器施焊的焊工必须先要参加相关考试顺利考取焊工证,只有手里有了这张从业资格证,才能进入压力容器生产这个行当。在施焊时要持证上岗且在规定的期限内从事焊接工作,若焊工在证件失效后仍然从事相关工作,一经发现,要从严处理。制造单位应建立焊工技术档案,这么一来,对每名焊工的业务水平都能有个全面了解,这利于加强对焊工的管理,制定科学合理的焊工培训计划,对提高焊工专业素养、确保压力容器质量都大有裨益。

5、质量控制检测

在检测钢制压力容器产品的焊接接头性能如何时,要严格按照相关的检验规定认真执行,其中涉及到焊接试板的尺寸、数量等等。至于试样截取、试验项目、合格标准和复验要求,上述这些同样也要严格按照相关的技术操作规程认真执行。在检测有色金属制的压力容器产品质量如何时,则可依据钢制压力容器的设计图样及相关要求认真执行,关于拉伸试样的高拉强度具体标准要求主要有两条:一是不得小于母材材料的最低值;二是如果焊接接头的母材材料强度等级不同,那么拉伸试样的强度必须大于或等于强度等级低的那个。

结束语

压力容器的焊接是压力容器制造过程中的核心部分,一个压力容器的好坏,使用的寿命,使用的能力很大程度上取决于焊接质量的好坏,本文就常见的压力容器质量问题做出了解答方法和预防措施。

参考文献

压力容器焊接工艺论文例3

中图分类号:P755文献标识码: A

引言

压力容器是典型的焊接结构,因而焊接可以说是压力容器制造、安装及修理中最重要的工序之一,焊接的质量直接关系着压力容器产品的耐腐蚀性能、使用寿命及其安全性能,关乎着压力容器设备的安全运行,乃至人们的生命财产安全。

1、压力容器焊接性能的重要性

压力容器的焊接工艺直接影响着压力容器的质量,所以为了保证容器的质量,就必须保证容器的焊接工艺和焊接性能。如果焊接性能比较差,就会直接使得容器的运行出现问题,严重的会发生一系列的安全事故。所以一定要确保压力容器的焊接性能,从而提升压力容器的质量。

压力容器进行焊接的过程非常的复杂,同时对于焊接的工艺要求也是非常高,所以一般情况下进行压力容器的焊接过程中会出现很多的质量问题。到目前为止,我国的压力容器焊接制造出现的质量问题主要是两方面的缺陷。包括焊接尺寸不合格,表面飞贱、咬边、气孔、裂纹、熔合度差等。

1.1、进行压力容器焊接的过程中出现的内部缺陷问题,追究其原因是人为操作和其他因素造成的。

1)气孔

造成气孔的原因非常多,例如进行焊接的时候,焊机熔渣中以及焊接表面有油污时,都会出现气孔问题,或者是进行焊接的时候操作不当,容器也会造成气孔。不仅如此,周围的环境也会影响焊接过程,在潮湿的环境中,空气中的水汽或液体在熔渣中形成气泡,从而影响到焊接质量,如果内部缺陷非常严重的时候会使得压力容器因为受到高压,从而发生裂纹,埋下了很大的安全隐患。总的来说,进行焊接的过程中,不管是人员操作还是环境方面,或者是材料设备的性能都会直接影响焊接质量,各种因素综合在一起构成了影响压力容器焊接质量的影响因素。

2)焊接变形

它也是经常遇到的质量问题,对于错边的出现,情况分为两种:一种是焊接前组未能组对好造成焊接错边,另一种则是由于焊接的过程中对于焊接变形的控制不到位导致焊接之后的错边。对于第一种情况不是焊接的原因造成,本文不做探讨。对于第二种情况,则是本文要说明的,在组对完成后焊接的过程中由于母材和焊材的热胀冷缩从而导致焊接热影响区的变形,从而使得连接的部分产生错边。这就需要在焊接之前,对焊缝进行加固处理,减小热影响。

3)焊瘤

焊接过程中金属流溢到加热不足的母材或焊缝上,凝固成金属瘤,这种未能和母材或前道焊缝熔合在一起而堆积的金属瘤叫焊瘤。这种缺陷使焊缝成型不美观,立焊时有焊瘤的部位往往有灰渣和未焊透。面对这种情况,要选择合适的焊接电流,焊接速度,从而使得焊剂完全融化并能够及时冷却覆盖。

4)咬边

由于焊接参数选择不当,或操作方法不正确,沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷这就是咬边,咬边将减少母材的有效截面积、在咬边处可能引起应力集中、特别是低合金高强钢的焊接,咬边的边缘组织被淬硬,易引起裂纹。面对咬边可以通过编制合适的焊接规程解决,选择合适焊接参数(焊接电压、焊接的电流、坡口型式、焊缝位置、焊条直径、焊接速度、焊接顺序、焊缝高度、焊缝宽度,温湿度等),合格焊接人员,焊接时按正确工艺规程操作(电弧不能拉的太长,焊条角度要适当,运条方法要正确。

1.2、外部的缺陷

1)焊接裂纹

对于外部的缺陷通常的情况下都是出现在焊接接头的位置,一般我们用肉眼就能看见,其主要的特征是焊缝尺寸偏差大、焊缝截面不规整、焊缝过大或过小、表面有气孔甚至裂纹。压力容器受裂纹的影响非常大,一般情况下压力容器会承受巨大的压力和压强,同时伴随着腐蚀性气体或液体的影响,会很容易扩大裂纹。最后导致容器局部甚至整体破坏的情况,严重的时候会发生很大的安全事故,造成社会经济损失。

2)未熔合

未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间因为还未熔化结合在一起而形成的缺陷。在工业制造过程中,可能由于焊接热输入太低、电弧指向偏斜、坡口侧壁有锈垢及污物或者层间清渣不彻底等造成。对于这种情况,一般对焊接电流进行加大,对于相应的焊接参数进行重新设置,并注意相关清洁工作的落实。

3)未焊透

未焊透是指母材金属未熔化,焊剂没有进入接头根部从而造成焊剂未能完全填充的现象。针对这种现象,具体原因可能是焊接电流小、坡口和间隙尺寸不合理、钝边较大、磁吹边作用、焊条偏心度较大或者焊条层间清理不到位等。对于它的处理方法,现在普遍使用的是用较大的电流来焊接,除此以外,还能用交流电代替直流电来防止磁偏吹,合理设计坡口度,并且要保持清洁。

由此可见,在压力容器的设计制造过程中,压力容器的焊接性能十分重要。

2、提高压力容器焊接质量的对策

2.1、对焊接材料进行优化

进行压力容器焊接的时候,影响焊接质量的一个因素是焊接的材料。如果焊接的材料存在问题,即使施工的时候焊接操作方法符合相关规定,使用的焊接工艺也是非常好,焊接的环境也满足要求,也会影响到焊接的质量。进行压力容器焊接过程中,材料的选取一定要符合相关标准要求,必须满足国家规定标准,确保材料的质量。在对焊接缝隙的力学性能要求比较高时,这个时候对于材料的要求也会随之提高,要选择强度非常好的焊接材料,同时焊接过程中压力承受要求较高的时候,也需要选择强度较高的焊接材料。所以进行焊接材料的选择的时候需要全面考虑刚度、焊接结构、工艺要求,例如在对接头进行热处理或者热卷处理时,其对处理过后的焊接接头要求是非常高的,要求他的柔韧度和强度都要达到高要求。进行冲压卷时,对焊接接接头的塑性变形能力要求比较高。进行不锈钢焊接的时候,要保证焊接缝隙和母材有着相同的抗腐蚀效果。进行材料选择的时候,主要是考虑材料中的合金含量。考虑到压力容器的焊接体积非常大、母材的厚度也比较大,在选择焊接材料时,要使用抗裂性比较高的材料来进行焊接。

2.2、制定合理焊接工艺并严格执行

合理焊接工艺的制定需要依照压力容器焊接工艺评定的标准NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》,对受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊和补焊,以及上述焊缝的返修焊缝应当进行焊接工艺评定。焊接工艺评定完成后,焊接工艺评定报告(PQR)应由制造单位焊接责任工程师审核,技术负责人批准,监检人员确认后存入技术档案,工艺评定试样应至少保存5年。组织经验丰富的焊接技术人员编制焊接工艺规程(焊接工艺卡),确定焊接电流、焊接速度以及电弧电压等焊接工艺参数,以指导压力容器的焊接工作。一旦确定好相应的焊接工艺参数,应在焊接过程中,加强管理与检验,严格按焊接工艺卡上的工艺参数进行操作,确保焊接工艺执行的严肃性,以保证压力容器的焊接质量,避免由于不按规定操作引发的各种危险。施焊后应及时对焊缝进行无损检测,一旦发现超标缺陷,应分析产生缺陷的原因,并根据实际情况制定详尽的返修方案,制定出针对性强的返修工艺,并对返修情况做好记录。只有制定合理的焊接工艺并严格执行之,才能有效降低生产成本,提高压力容器的焊接质量。

2.3、焊接质量检验的优化策略

焊接质量检验在整个制作过程中占据着非常重要的位置,焊接的过程中会受到人为因素和设备因素的影响,所以不可避免出现很多的质量问题。因此,进行焊接的时候,要制定出科学合理的施工工艺,并且严格遵守焊接的相关规范,进行焊接检验。焊接检验主要分为焊前、焊中和焊后三个过程。焊前的检验主要是对焊件的装配和焊接材料进行检验;焊中检验是检验焊缝的宽度、平整度等,对不符合操作的焊缝要及时督促返工;焊后检验是最后一个工序,主要方法有目测,无损探伤,为焊接质量提供一定的保障。

2.4、提高操作人员的综合素质

首先,确保操作人员的技术水准符合压力容器焊接操作的要求,压力容器的焊接应由持有特种设备安全监察机构颁发的《特种设备作业人员证》的焊工担任,并且只能在有效期内从事合格项目范围内的焊接工作。建立焊工技术档案,定期组织对持证上岗的焊工进行岗位培训及考核,做好焊绩记录,防止任一焊接方法中断特种设备焊接作业6个月以上。不断提高焊工的理论水平和实际操作技能,使其真正在理论方面认识到执行工艺规程的重要性,从实践上提高操作技能。其次,通过进行教育及管理等手段,不断加强对操作人员的职业道德、社会道德等建设工作,提高其效率、质量意识,增强责任心。

结束语

压力容器的焊接是压力容器制造过程中的核心部分,一个压力容器的好坏,使用的寿命,使用的能力很大程度上取决于焊接质量的好坏,所以要提升焊接质量。

参考文献

压力容器焊接工艺论文例4

中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)45-0008-01

近年来,随着我国工业生产制造的不断发展,焊接技术以其工序简单、操作方便、适用性强等优势已经发展成工业制造特别是压力容器制造的重要技术手段。由于压力容器使用工况的复杂性以及焊接工艺的不同,对于压力容器的制造质量有着巨大的影响,因此设备的焊接工艺就显得尤为重要。

一、压力容器制造焊接工艺的分类

一般而言,压力容器的制作工艺分为以下几种:(1)原材料验收工艺;(2)划线工序;(3)切割工序;(4)除锈工序;(5)机加工工序;(6)滚制工序;(7)组队工序;(8)焊接工序;(9)无损检测工序;(10)开孔划线工序;(11)总检工序;(12)热处理工序;(13)压力试验工序;(14)防腐工序。而文章重点只是论述压力容器制作工序中的焊接工序。在压力容器的焊接工序中也有很细致的分类,关于焊接工序的分类大概有以下几种:(1)手弧焊;(2)埋弧焊;(3)钨极氩弧焊;(4)熔化极气体保护焊等等,但是不是每一种焊接方式都可以用到压力容器的制作当中去,这还要看压力容器的制作材质、制作的环境、焊接人员的技术等等因素。

二、压力容器焊接工艺的准备

造成焊接工序出差错的重要原因是材料选取的不正确。如果在焊接时选取的钢制材料性能较差,就会在焊接的接头上出现一些裂纹,这些裂纹对于压力容器会造成致命的伤害;如果在选取材料时选取了钢号或者是化学成分不对的材料,在使用过程中可能会出现腐蚀现象。所以,在选取压力容器的制作材料时,必须要考虑到压力容器的工作条件、工作压力、各个介质之间的腐蚀性、钢制材料的温度,还要重点注意钢制材料的力学性能、物理性能、化学性能等等一系列的影响因素。当然,在进行压力容器的焊接工序的时候,还需要技术方面的硬性要求。在焊接工序的准备阶段,在选取压力容器容器外圈的时候,要选用标准要求的材料,在焊接卷板之前应该提前清理干净依附在板面上,可能对压力容器造成损伤的硬物和杂物,同时还要检查好焊接时的焊接接口位置等等一些工序,使之达到焊接标准的要求。在压力容器焊接成型的阶段,不能直接将钢板弯曲,应该先有一个预弯的过程,在钢板卷成一个圆形的时候,必须要在机器上摆放端正,可以采用在机器和钢板上做标记的方式来确定钢板是否已经摆正,卷轴钢板的时候严禁一次就将钢板卷制完成,要采取循序渐进的方式,一次次不间断的进行卷制,而每次卷制的程度不得高于上一次的30%,在焊接时要选取一个已经焊接合格的样板来进行比对,确认是否符合一切准则,在焊接时,必须严格按照确定好的接口进行焊制,并且在焊制的过程当中要及时的清理在焊接时产生的焊瘤或飞溅,以免对压力容器造成伤害。在压力容器焊接成型之后就需要对她进行矫正和检查,矫正就是需要验证压力容器的制作是否符合所规定的一些数据,在压力容器焊接完毕之后,检查内外表面是否光滑、有无裂纹、压伤、起皱等缺陷,与此同时还要按照技术条件进行检查各项参数,确定制作完成的压力容器符合标准的各项技术要求。

三、制造压力容器的材料

(1)压力容器中,不同部件需要不同的操作条件和使用材料,根据产品的温度,媒介和所选择的环境条件会有不同的设计。不同的材料可能会在不同的作业方式下遇到性能下降的现象,所以在制造过程中,要采取合理的措施,尽可能的减少其性能的劣化的程度。使用高温切割时,切割时的热量也会影响压力容器的韧性和性能。根据材料的差异,采取不同的切割方式,使负面影响降到最小。

(2)不能用机械作业的,可以采用磨削方式消除透水层,冷变形加工往往不会影响材料特性,如果有特殊要求,应来确定冷变形后的材料需不需要其他方式来处理。然后确定其零件设备是否在进行热处理的过程中有材料性质的改变。温度必须是在一定的范围内,才能保证设备的工作性能不会发生改变。同时也要注意热处理设备的本体是否达到了热处理的要求,要对温度恒温器进行经常测试和维护。

四、压力容器的焊后检查和焊后返修

任何的一种科技制品,在完成之后要进行事后的检查和返厂维修,压力容器也不列外。压力容器在焊接完毕之后,应当首先检查它的焊缝外观和尺寸是否符合预定目标和目标参数、检查压力容器是否在焊接的时候出现裂痕等损伤、检查压力容器在制作之后的致密性是否良好,是否有透气的现象出现。有些特殊材质由于材质本身要求,需要在焊接之后进行热处理,以提高焊缝整体强度和焊接质量。对于有热处理需求的焊接工序,我们应在熟悉焊接工艺的基础上,在焊接之后增加热处理工序,并对焊缝进行重点处理,使焊缝质量满足实际要求,达到提高焊接质量的目的。关于压力容器在焊接完毕之后的返厂检查必须要严格做到以下几点:(1)焊接的返修次数不宜超过两次;(2)如果需要对焊接之后的压力容器进行返厂检修,必须要提交它要返修的原因并且对原因作出分析,同时提出要维修的建议;(3)在压力容器回厂返修之前,必须要将其清洗干净,可以采用表面扫描的方式确定已经清洗干净;(4)等待补焊的部位一定要开阔、平整、以便于进行补焊工作的进行。

通过以上文章的论述,我们已经对压力容器制造的焊接工艺有了一个初步的认识,我们必须明确一点,就是在压力容器制作焊接的过程当中一定要谨慎、严格、细心,否则就会出现很严重的危害,比如其冲击波产生会造成人员的伤亡和建筑物的破坏,在冲击波造成容器毁坏之后,产生的碎片又会使得人员伤亡,城市建设管道的破坏,并且在压力容器里泄露出的有害气体会造成空气的污染,严重时可能会导致此区域不再适合人类的生存。因此,保证压力容器在焊接过程当中的安全可靠是非常重要的,务必做好安全监督检查工作,确保其质量安全。

参考文献

压力容器焊接工艺论文例5

一、概述

压力容器的分类方法很多,从使用、制造和监检的角度分类,有以下几种。

1.按承受压力的等级分为:低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器。

2.按盛装介质分为:非易燃、无毒;易燃或有毒;剧毒。

3.按工艺过程中的作用不同分为:反应容器、换热容器、分离容器、贮运容器。

(一)压力容器的概述

1.压力容器的分类

压力容器按工作压力一般可分为低压、中压、高压和超高压四类。压力容器的等级原则上可按以下规定划分:

(1)低压:0.1MPa≤P<1.6MPa

(2)中压:1.6MPa≤P<10MPa

(3)高压:10MPa≤P<100MPa

(4)超高压:P≥100MPa

2.压力容器设计压力及设计温度

压力容器中主要的载荷是内压,其值不得小于最大工作压力,而最大工作压力指正常操作情况下,容器顶部可能出现的最高工作压力,压力容器的设计压力规定来取值。

二、压力容器焊接缺陷的监测及质量控制

(一)压力容器焊接中产生的缺陷及预防措施

1.压力容器焊接中产生的缺陷

(1)热影响区脆化

(2)气孔

(3)咬边

(二)焊接质量控制及措施

1.材质因素的控制

材质包括母材和焊接材料。

(1)母材的控制

①间接评估法

②直接评估法

2.焊接材料的控制

①在焊接同种材质时,一般应按焊接接头与母材等强的原则来选择焊接材料。

②在焊接碳钢与低合金钢或不同强度等级的低合金钢之间的异种钢接头时,可按两者中强度级别较低的一种选用焊接材料。

③在焊接碳钢与不锈钢或低合金钢与不锈钢之间的异种接头时,则一律采用高镍铬焊条或焊丝进行焊接。

2.工艺因素控制

焊接工艺中,对焊接质量影响较大的有焊前准备、焊接顺序和焊接工艺参数。

(1)焊前准备的控制(焊前准备主要包括坡口制备、接头装配和焊接区域的清理。)

①坡口的制备

②接头的装配

③焊接区域的清理

(2)焊接顺序的控制

在选择焊接顺序时,应尽量使焊缝处于比较自由的收缩状态。原则是,先焊收缩量的焊缝,后焊收缩量小的焊缝,以保证焊缝在焊接时能有较大的收缩自由,产生较小的残余应力,可以防止裂纹的产生。

图1中,如果焊接顺序是沿全圆周连续焊接,在B点就会产生较大的拉应力,发生层状撕裂。但是,若改为先焊B侧的1/4圆周,然后再焊A、C两部分,则在B点形成压应力,就不会产生层状撕裂。

3.检验因素的控制

焊接检验是控制焊接质量的重要手段。如前所述,焊接检验方法种类很多,每种方法都有其自身特点和应用范围。因此,在检验过程中应注意正确选择和灵活使用,才能全面准确的反映焊接质量。在本设计中可以采用X射线探伤来对储气筒进行检测。

结论

压力容器焊接工艺论文例6

中图分类号:TG457.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)14-0102-01

锅炉压力容器是锅炉与压力容器的全称,它们同属于特种设备,锅炉是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。而工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备叫压力容器,为保证压力容器安全正常运行,必须保证压力容器焊接质量,否则将可能发生泄漏甚至爆炸事故,危及操作人员的人身安全。本文从以下几个方面出发,对提高锅炉及压力容器焊接工艺及质量管理的路径,做出以下分析。

一、使用优质的焊接设备

锅炉压力容器焊接过程中,保证其质量是重中之重,那么从工程开始选购优质材料就是基础,保证了工作质量这样才能顺利完成焊接工作,首先在选购焊接设备时就得选择优质设备,有国家质量规定的,通过安全部门检验的正规产品,有些企业为了省钱提高利润,会选购低廉价格的设备,或者小作坊没通过国家检验的仪器,这种质量不过关的焊接设备导致压力容器运行时发生泄漏甚至爆炸事故,这种事态是非常严重的,在仪器方面选购完之后还要相关技术人员很好的衔接工艺,然后为了工作顺利运行在日常使用中,在后期相关企业聘请专业人员对焊接设备进行定期养护,把工作重心落实到各个环节中,仪器周期检查确保设备的正常运转,设备中存在的问题能够及时发现,采取措施解决施工中的问题。焊接设备上显示各项参数的电压表、电流表、流量计等,应定期校验。

二、加强焊接人员的综合培训

在选拔焊接技术人员时,严格选择经验丰富、具备国家资格证书的合格人员,必须持证上岗,后期进行技术人员培训,专业知识和责任心上,都加强培训,作为工程实施者在整个施工环节中占了一个很大的比重,一名焊接技术人员的技术水平,直接影响锅炉及压力容器的焊接质量。操作中还应严格按照国家焊接技术中的相关规定,使用正确的焊接技术,确保锅炉及压力容器的焊接质量;主要一个还是培养技术人员的责任心,这是驱使人员工作的基础核心,积极开展焊接知识培训,同时,开展焊接技术研究,提高焊接人员焊接技能,聘请优秀焊接讲师进行技能培训,加强焊接中的安全理念,确保焊接活动的顺利进行。

三、严明焊接工艺纪律

在焊接过程中,相关部门都得服从管理制度,严格按照上级部门指示进行工作,各个部门工作对应上,形成一个纪律小组,组长对焊接生产过程进行不定期纪律检查,从选取材料、材料的管理到实际操作技术、且材料的管理及放置是否符合企业规定;在操作中是否按照相应的操作程序进行操作,焊接操作人员在实际生产中,其工艺纪律主要是指焊工人员执行焊接工艺规程及相关工艺文件在锅炉及压力容器的焊接中,要想从根本上严明焊接工艺纪律,其核心在于组织多个部分在检查中,主要包括以下几个内容:首先,焊接人员领取的焊接材料是否合格,其次,焊接人员在从事焊接活动时,是否获取了相应的焊工合格证书;再次,在整个焊接过程中,产品试板的焊接过程是否顺利进行,且焊接结果是否符合规定;最后,各项工作运转仪器是否正常运行,这都是需要严格操守的工作。

四、加强焊接生产过程控制

在整个焊接程序中,为了保证焊接质量严格控制对应的焊接工艺焊接,在焊接生产过程中,难免会出现一些状况,除了焊接人员技术及焊接设备等影响因素外,在很大程度上还与外界的环境有所关系,焊接人员在开展焊接活动前都应该采取相应的措施,避免焊接质量的影响,提前规范焊接程序、严格把关加工过程、提高焊接质量,在锅炉及压力容器的实际生产中及其生产过程的加强控制中,焊接人员在开始焊接前,应准确的掌握锅炉及压力容器的实际构造,采取与之相符的焊接措施,只有这样才能保证焊接质量,同时加强焊接生产过程控制,还需从焊接材料出发相关部门派遣专业的管理人员来管理焊接材料,避免在焊接过程中因材料问题而留下焊接隐患。

五、制定科学完善的焊接制度

在锅炉及压力容器的焊接工艺出发,其企业负责人结合企业自身的发展需要,企业的市场发展状况及今后的发展趋势,制定出科学完善的焊接制度,在规范焊接活动,积极贯彻国家相关法律规定,首先,焊接工作人员在上岗前,应取得国家相关部门颁发的技术资格证书,通过企业的检验后方可上岗;其次,在焊接制度中,除了对焊接流程进行明确外,还应对焊接材料的采购、使用做出相应的规定,避免焊接材料中出现劣质材料,影响焊接质量再次,在整个焊接管理中,管理人员应本着负责的态度,将管理制度落实到焊接管理的各个环节中。

在推动焊接活动有序进行的同时,从根本上保证锅炉及压力容器的焊接质量,并为企业今后的发展做好铺垫,结合企业的市场发展状况及今后的发展趋势,也是为了企业的经济效益提高,在提高锅炉、压力容器企业市场竞争力的同时,还能使其获取较高的经济效益。

结束语

在锅炉及压力容器的焊接工艺与质量管理中,确切的从材料的甄选,焊接使用中、后期检查仪器设备、焊接试板的顺利进行及技术人员的保证下加强其焊接工艺及质量管理进行,焊接工艺技术人员的培训、管理这就首先作为锅炉及压力容器生产企业的负责人,遵守一切从实际出发的原则,加强企业管理,制定完善的工作制度,在锅炉及压力容器的生产中,保证锅炉及压力容器顺利运行。

参考文献

[1]夏俊武,周书艳,姚树清,任冰滴. 压力容器制造中焊接质量的控制[J]. 石油和化工设备,2010,03:60-62.

压力容器焊接工艺论文例7

中图分类号:F253.3 文献标识码:A

焊接质量决定着压力容器的安全性与可靠性,而焊接质量除了受焊接工艺的影响以外,还取决于对焊接过程中各个环节的管理与控制。因此,针对焊接过程中经常出现的问题进行研究,采取相应的优化措施,是提高压力容器焊接质量的重要保证。

一、压力容器焊接中常见的质量问题

检测压力容器的质量就是重点检测压力容器的气密性与稳定性,而压力容器的气密性与稳定性是由压力容器的焊接决定的。焊接中常见的问题通常与制造容器的原材料及焊接工艺有关。一旦压力容器在焊接中存在问题,轻者可能影响容器的外观,或容器的断裂、渗漏等;重者则有可能引起爆炸,造成大规模的人员伤亡。有研究小组对压力容器的事故进行调查,得出的结论表明:40%的压力容器事故是从焊缝缺陷处开始的。压力容器焊接的常见问题有裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合等。

1.裂纹

裂纹是焊接缺陷中危害性最大的一种,它将显著减少承载面积,严重的是裂纹端部形成尖锐缺口,应力高度集中,很容易扩展导致破坏。裂纹主要分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。冷裂纹又称延迟裂纹,由于其延迟特性和快速脆断特性,带来的危害往往是灾难性的;热裂纹是由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹;再热裂纹是近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物沉积在晶内的位错区上,使晶内强化程度大大高于晶界强化,由于应力松弛而带来的塑形变形主要由晶界金属来承担,于是晶界区金属会产生滑动。

世界上的锅炉、压力容器、压力管道事故除少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。

2.气孔

在焊接过程中,熔池中的气体在凝固时未能逸出而在其中形成的空穴叫做气孔。气孔形成的原因多种多样,在坡口边缘存在的污渍、水迹等都有可能在焊接过程中转化为无法溢出的气体。焊条在烘焙过程中没有按照相关规定、焊芯因久置而引发变质生锈、电弧选择过长、电流过大、电压过高都有可能造成气孔。气孔对金属的致密性影响极大,致密性小的焊缝金属在很大程度上稳定性差。小的气孔假如没扩散迹象的话,对压力容器整体影响并不大,可是一旦气孔变大,就极易产生裂纹,这对容器来说有着致命的影响。

3.夹渣

焊接完成之后残留在焊缝中的熔渣就是夹渣了。夹渣尺寸通常比夹杂物大,一般有一至几毫米长,且呈现不规则的形状,分散也极不均匀。由于外形不规则,一些夹渣通常有棱有角,存在尖角的夹渣,在尖角处会造成应力集中,因而容易在焊缝中形成焊缝裂纹。夹渣会降低焊接接头的韧性及稳定性。

夹渣产生的原因不外乎与坡口边缘不干净有关。而多层焊接的过程也是最易形成夹渣的过程,一旦下层熔渣没有清理干净,就会变成夹渣。焊接过程中热量不够会使得熔渣浮不起来,不能将熔渣清理干净而形成夹渣。焊接材料选择不当也有可能造成夹渣。

4.未焊透

由于母材金属未熔化,焊缝金属没有进入焊接接头根部产生了未焊透缺陷。未焊透减少了焊缝的有效面积、使接头强度下降。其次,未焊透引起的应力集中严重降低了焊缝的疲劳强度,所造成的危害比强度下降还要大的多。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。

5.未熔合

未熔合是焊缝金属与母材金属、或焊缝技术之间未熔化结合在一起的缺陷。未熔合分为坡口未熔合、层间未熔合、根部未熔合三种。未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合、根部未熔合会使承载截面积明显减少,使应力集中变得比较严重,其危害性仅次于裂纹。

二、压力容器焊接质量的优化措施

1.优化焊接材料

焊接材料是直接影响压力容器焊接质量的主要因素,焊接材料的好坏从根本上决定了焊接过程中的焊接质量,再好的焊接工艺和焊接操作方法以及环境,如果没有符合标准的焊接材料作保障,都会影响压力容器的焊接质量。焊接材料在选择过程中必须严格按照国家标准要求进行选材,选用符合国家相关标准的产品,选择有质量保证书的材料。如果要求焊缝的力学性能不低于原材料的力学性能,或者在焊接过程中,对承力、承压要求高的部位都应当选择高强度焊接材料。焊接材料的选择还要综合考虑结构、刚度和工艺因素等特点,如冷冲压卷要求焊接接头有较高的塑性变形能力,热卷或热处理则要求焊接接头经高温热处理后仍保证所要求的强度与韧性,不锈钢要保证其焊缝有与母材一样的耐腐蚀性能,因此应选用合金成分较高的焊材。压力容器通常母材的厚度较大,焊件的体积较大,因此应当优先选用抗裂性能较好的焊接材料。

2.优化焊接工艺与工艺评定控制

焊接工艺是指导焊接过程、规范焊接操作、控制焊接质量、并将焊接流程标准化的重要技术标准。焊接工艺又叫焊接工艺规程,包括焊接的使用材料、焊接操作方法、母材的型号、焊接接头的形式、焊接操作的技术规程、以及焊接质量验收方法等参数,几乎包含了焊接过程中的全部质量参数。针对压力容器焊接过程中的难点和关键点,要制定有针对性的焊接工艺规程,根据压力容器的母材厚度和压力容器的用途科学选择合理的焊接材料,根据压力容器的使用特性选择焊接接缝的坡度、焊缝形状;同时由于压力容器对焊接质量的较高要求,在焊接过程中,要对焊接质量的控制方法和验收标准提高要求。同时在编制焊接工艺规程时,要精确所有焊接参数,要将所有焊接性能参数优化,以从理论上充分保证压力容器焊接过程的科学、严谨。焊接过程中对焊接工艺的评定能够对焊接工艺进行控制,通过焊接工艺评定的过程保证了焊接过程符合焊接工艺规程中要求的各项技术参数,保证焊接操作人员在各道工序严格按照焊接工艺规程的要求,避免将缺陷带入下一道工序。

3.优化焊接质量检验

焊接质量检验是控制焊接质量的最后一道防线。通过材料、工艺、操作规程、工艺评定重重工序,焊接质量的优劣与否就需要焊接质量检验来掌握控制。焊接质量检验包括焊前、焊中、焊后三道检验。焊前检验主要检验焊件的装配质量和焊接接口的材料特性、焊缝间隙等;焊中检验要检测中间工序的焊接质量,焊缝是否工整、焊接过程是否严格执行焊接工艺规程和操作规程,以及焊接要求是否符合图纸尺寸和技术要求;焊后检验是通过外观检查、无损检测、压力试验、外观检查等方式现场检查焊接后工件的焊接质量。针对压力容器的特殊用途,对焊接后的质量检查应当采用多层次、多角度、多方法的检查方式对其进行全面检查,一旦发现焊接缺陷立即采取补救措施,返修或直接报废。

4.优化焊接环境

焊接环境管理除广义上的施焊环境以外,还包括与焊接有关的焊接作业条件。焊接环境的温度和相对湿度应按标准规定测量。对于在制造车间焊接的压力容器,焊接环境条件易于得到保障。而对于现场焊接的容器,如球罐、塔器等,就要采取搭设防风(雨)棚、生炉子等措施来解决上述问题。对于不锈钢制压力容器,除了要满足以上焊接环境的要求外,在制造过程中还应注意不锈钢制压力容器表面钝化膜的保护及铁离子的防护。

三、结论

综上所述,在压力容器制造过程中,焊接是一种比较特殊的重要工艺,其质量的优劣直接影响到压力容器的使用寿命。因此,在焊接压力容器时,要从细微处着眼,避免违规操作,以提升压力容器的制造质量。

参考文献:

[1]田立志.压力容器焊接质量分析及控制[J].应用技术,2012(08)

压力容器焊接工艺论文例8

中图分类号:C35 文献标识码: A

1 绪论

1.1 引言

反应堆压力容器设备是压水堆核电站中的心脏设备,该设备是放射性物质的包壳,在运行期间不仅承受高温、高压和强辐照,而且在核电站的整个运行寿期内不可更换,对电厂的稳定安全运行极其重要。

反应堆压力容器作为核电厂一回路主设备承担着三项重要功能:一、作为包容反应堆堆芯的容器,起着固定和支撑堆内构件的作用,保证燃料组件按一定的间距在堆芯内的支撑与定位;二、作为反应堆冷却剂系统的一部分,起着承受一回路冷却剂与外部压差的压力边界的作用;三、与其它一回路压力边界设备一起构筑了核电厂防止放射性物质外逸的第二道屏障。

1.2 600MW反应堆压力容器概况

我国自主设计的CNP600反应堆核电站是根据大亚湾的压水堆技术进行设计修改的,采用了两条30万千瓦标准回路的结构。目前采用该堆型的有秦山二期4个机组和海南昌江核电2个机组,秦山二期扩建工程3、4号机组沿用了1、2号机组的设计理念和标准,在原来的基础上进行了改进。600MW反应堆压力容器遵循法国“压水堆核岛机械设备设计和建造规则(RCC-M)”要求进行设计和制造,属于安全一级、质保Q1级和抗震1I级设备。设备主要设计参数和整体尺寸如下:

主要材料:16MND5 水压试验压力:22.8Mpa

设计压力:17.2Mpa 外型尺寸:6200×5282×12978mm

运行压力:15.5Mpa 设计寿命:40年

设计温度:343℃ 总 重:339t

运行温度:327.2--292.8℃ 全容积: 123m3

最大快中子通量 5×1019n/cm2 有效容积:98.577m3

秦山二期扩建工程3、4号反应堆压力容器是由中国核动力研究设计院设计,韩国斗山重工株式会社(简称斗山)和中国第一重型机械股份公司(简称一重)各自承制一台。

2 反应堆压力容器结构

反应堆压力容器通常分为顶盖组件、筒体组件两大部分。

2.1顶盖组件

顶盖组件主要由上封头和顶盖法兰两部分组成。上封头上焊有37个贯穿件管座,其中33个为CRDM管座,4个为热电偶管座,以供安装控制棒驱动机构组件和热电偶仪表导向管;有1根排气管,用于排放容器内的气体;有3个吊耳,用来运输吊装;还有通风罩支承,用来支承上面CRDM通风罩组件。顶盖法兰上开有56个主螺栓孔,用于主螺栓贯穿;在法兰面上设有两道同心环形沟槽,用于安装两道金属密封环。

2.2 筒体组件

筒体组件主要由法兰-接管段筒体、堆芯筒体、过渡段和下封头组成。其中法兰-接管筒体上有2个入口接管和2个出口接管,它们分别与反应堆各个冷却剂环路的冷段和热段连接;另外还设有2个安注管,用于在事故情况下注入冷却剂;在法兰面上设有1个检漏管,用于检测并引出密封泄露。过渡段上焊有四个径向支承块,这四个支承块与堆内构件M形插入件配合,用以限制堆内构件下部在水力冲击下发生转动。下封头上有38根中子测量管座,用作堆芯测量系统伸入压力容器的通道。

顶盖组件和筒体组件通过可拆卸的56件主螺栓、主螺母和垫圈联接紧固。

冷却剂通过入口接管进入压力容器,并且向下流过堆芯吊篮和容器壁之间的环形空间,在底部转向朝上流过堆内构件/燃料组件堆芯到出口接管,将堆芯内产生的热能带出。

3 反应堆压力容器主体材料

根据1、2号反应堆压力容器良好的运行业绩,3、4号反应堆压力容器的主材依然选用16MND5锻件。该锻件具有优良的焊接性能、较高的淬透性和强度、较强的抗中子辐照与抗脆化性,同时还具有良好的低温冲击韧性和较低的无延性转变温度等优点(1)。所不同的是4号反应堆压力容器的16MND5锻件,全部由一重锻造。北钢院对此材料与国外同牌号锻件进行了等效性试验与论证,证明各项指标都达到了等效的要求。因科镍贯穿件采用了抗各种水介质和高温应力腐蚀性能的因科镍690材料(1);安全端采用了304LN型或316LN型的控氮不锈钢。

4 反应堆压力容器焊接难点

反应堆压力容器的制造主要涉及到冶炼、锻造、焊接、机加工、无损检验等专业。涉及的每个专

业领域都存在一些工艺难点,包括:法兰接管段等大锻件的锻造;接管-安全端异种金属焊接,大接管马鞍形窄坡口埋弧自动焊,CRDM管座/中子测量管与封头的密封焊;筒体组件的最终精加工,封头J型坡口的机加工;以及接管-安全端异种金属焊缝的无损检验。

以下重点介绍焊接工艺难点。

4.1焊接工艺难点

反应堆压力容器制造中有大量的焊接工序,包括不锈钢堆焊、镍基隔离层堆焊、低合金钢环焊缝组焊、管座对接焊、管座-封头密封焊、接管-安全端异种金属焊接及各种补焊。这里重点介绍接管-安全端异种金属焊接这个业内公认的难题,很多制造厂都走过弯路。

反应堆压力容器共设有6个接管,入口接管、出口接管和安注接管各2个。为了减少安装现场的焊接难度,以及方便压力容器设备在现场与一回路管道(奥氏体不锈钢)进行同种金属焊接,因此每个接管端部都与不锈钢锻件(即安全端)进行焊接,这条焊缝即为“接管-安全端焊缝”。由于低合金钢与不锈钢的线膨胀系数有较大差别,并在长期高温运行会发生碳迁移,如直接进行连接将会在低合金钢与不锈钢的结合面上形成较大应力差,从而影响结构安全。设计上选取了线膨胀系数介于低合金钢与不锈钢之间、并略接近于低合金钢的镍基合金作为过渡材料,从而不仅较好地缓和焊缝两侧的应力差,还能阻止碳迁移,低合金钢的稀释作用对镍基合金来说影响不大(2)。

该焊缝的结构为“低合金钢接管(16MND5)-镍基预堆边-镍基对接焊缝-不锈钢安全端(Z2CND18-12)”,参见示意图4.1、4.2。

图 4.1 出入口接管-安全端焊缝结构 图4.2 安注管-安全端焊缝结构

此异种金属焊接工艺的难点在于镍基合金本身熔池的流动性差、润湿性不好,焊接过程中焊缝容易氧化,熔池表面的氧化膜不易彻底去除,从而形成了焊缝夹杂物,因此对焊接工艺和焊接操作工要求很高,否则在焊接过程中很容易产生缺陷。考虑到焊接的困难性,为了优化焊接参数,以及提高焊接操作工的技能,斗山和一重除了进行焊接工艺评定试验外,都进行了大接管焊接前的焊接工艺试验,如斗山在焊接大接管前共进行了三次模拟试验,以及焊接见证件和在役检查试块的焊接;一重也进行了一次工艺试验。斗山针对模拟试验中出现的预堆边与对接焊缝融合处整圈未熔合缺陷进行了深层次的原因分析,并对试环进行解剖试验,缺陷的真实性得到了验证,并根据实际情况对工艺进行了改进。一重委托无损检验专业单位运用自动超声仪器进行扫查来确认试验环的焊缝质量。

虽然两家制造厂做了很多工艺准备的工作,但由于焊接过程不易控制,3、4号压力容器产品焊缝中还是出现了焊接缺陷。3号反应堆压力容器中6条接管-安全端焊缝共有5条焊缝出现了缺陷,主要位置在镍基预堆边与对接焊缝的融合处。4号压力容器有1条接管-安全端焊缝出现了质量问题。焊接结果详见表4.1。

表4.1 压力容器接管-安全端异种金属焊缝结论

针对以上的结论,我们对两个制造厂所使用的焊接方式、焊材以及焊接操作工方面进行分析比较。

4.1.1 焊接方式

斗山和一重都采用了钨极脉冲氩弧焊,针对出入口接管和安注管不同的焊接厚度,韩国斗山重工使用了日立的BHIC焊机和美国AMI焊机,分别采用了半全位置(自下而上)和全位置焊接方式,压力容器处于竖直状态,接管横躺,如图4.3。这种方式的好处在于可使用两台焊机同时焊接对称的两个接管,焊接周期缩短一半。但这种焊接方式难度较大,焊机从6点钟位置爬坡至12点位置,焊接参数未针对不同的弧度进行细化,而是用相同参数从头焊至结束,增加了产生缺陷的可能性。

一重对所有的接管都采用横焊焊接方式,使用的是焊机POLYSOUDE PC600,压力容器处于躺着状态,接管竖直向上,这种焊接方式能使焊机始终保持同一姿势,熔池成形比较规则,如图4.4。

图4.3 3号压力容器大接管-安全端焊接方式 图4.4 4号压力容器大接管-安全端焊接方式

4.1.2 焊材选择

3、4号压力容器都使用了镍基合金690焊接材料,具体类型、批号使用如表4.2。

表4.2 镍基合金焊材内容

从以上表可看出,3号压力容器大接管镍基预堆边使用的是焊带25.4×0.5,而对接焊缝使用的是Φ1.2的焊丝。据了解,该镍基焊缝很少用焊带和焊丝这种搭配方式进行焊接,而斗山使用焊带,主要是考虑焊接效率比较高。但焊带热输入量大、熔池晶粒比较粗大,塑性比较差,流动性很差,并且金属纯净度也比较差,因此与焊丝熔敷金属的晶粒熔合的不是非常好。

4号压力容器接管镍基预堆边和对接焊缝使用了同种规格的焊丝Φ0.9,镍基预堆边和对接焊缝搭接处熔合的比较好。

4.1.3 焊接操作工

斗山之前制造的很多压力容器都没有此类接管-安全端异种金属焊缝,焊接操作工的技能就是靠产品焊接前的工艺准备中摸索累积的,包括三次模拟试验、一次焊接工艺评定试验、一次焊接见证件试验和在役检查试块的焊接,因此经验相对比较欠缺。以致焊接过程中的一些细节未完全控制,产生了焊接质量缺陷。主要有以下三个方面:

(1)对焊接参数的控制得不太好,例如送丝速度和焊接速度过快造成热输入量偏低。

(2)气体保护不理想,气体保护不足使焊道产生氧化物,可能生成氧化镍(NiO),由于镍基合金与氧化镍的熔点差别很大(镍基合金:1446℃,氧化镍:2090℃),氧化镍会以夹渣出现在焊缝中。同时INCONEL52中的Al含量较高,气体保护不理想的情况下,也很容易生成Al2O3。

(3)焊道打磨不够理想,部分焊道打磨不充分,氧化物未去除,部分焊道打磨过量,产生凹坑。

针对3号压力容器接管-安全端焊缝质量问题,我们对一重进行了多次经验反馈,通报了3号焊接情况和返修方案,并强调了焊接过程中的注意事项。一重焊工进行了针对性的技能培训,在焊接前进行工艺试验,掌握了打磨和气体保护有效方法,并增加了层间渗透检验来保证质量。因此相对3号压力容器,4号压力容器的接管-安全端异种金属焊接的结果好一点。

鉴于以上原因的分析,由于焊接方式和焊接材料一经选定不能进行更换,斗山在产品焊缝返修前进行了补焊模拟试验来加强焊接操作工的技能,增加过程中层间渗透检验来加强质量控制,优化了焊接参数、更换了打磨工具、改善了气体保护等措施,并邀请了西屋专家对焊接进行指导和把关,顺利完成了返修并经最终无损检验确认合格。

4.1.4 个人建议

通过以上焊接工艺等方面的分析比较,并借鉴1号、2号压力容器的制造经验,以及其它项目的一些设计理念,有以下三方面的建议。

(1)焊接工艺改进

秦山二期共4台压力容器的接管-安全端异种金属焊缝只有三菱承制的1号压力容器的焊缝非常干净,未发现任何显示。具有丰富制造经验的三菱采用的是自行开发的等离子焊丝自动堆焊技术进行堆焊镍基预堆边,而对接焊缝选择了管嘴向下的布置和特殊辅助工装的焊机进行自动脉冲氩弧焊,并没有采用接管向上,横焊这种比较简易操作的焊接方式。三菱采用如此复杂的焊接工艺,从最终的焊缝效果来看,还是具有一定道理的。因此建议制造厂在焊接工艺还需改进,对焊接方式和焊机辅助装置上进行研究。

(2)焊材的选择

2号压力容器大接管-安全端的镍基预堆边是采用了传统的药皮焊条进行手工堆焊,对接焊缝是用焊丝进行自动焊接的,在预堆边和对接焊融合面出现过有规律的缺陷,几方研究后建议不采纳手工焊与自动焊结合的焊缝结构。从目前3号压力容器来看,用焊带堆焊的预堆边和焊丝焊接的对接焊缝两者的融合面也存在大量未熔合缺陷。因此在焊材选择方面,建议都选择焊丝,而焊接手法都用自动焊更好。

(3)焊缝结构更改

接管-安全端焊缝之所以采用镍基焊材,主要考虑了低合金钢与不锈钢的线膨胀系数有较大差别,并在长期高温下运行会发生碳迁移等因素。但目前其它电厂百万千瓦压力容器接管-安全端焊接结构采用了不锈钢焊材替代镍基焊材的设计。焊接顺序为安全端与接管组焊后进行一次中间消除应力热处理,之后与法兰接管段焊接,该焊缝要经受最终消除应力热处理。

这种设计可通过中间热处理方法来消除材料线膨胀系数不同引起的焊接残余应力,以及采用了堆焊不锈钢309L过渡层和热处理方法来有效地抑制碳向奥氏体不锈钢308L焊缝金属迁移。之前所担心的不锈钢在经过热处理热循环后,由于过饱和碳向晶界迁移,在晶界形成贫铬现象,容易产生晶间腐蚀现象。目前有研究认为,在采用超低碳不锈钢的情况下,由于不锈钢中碳含量在0.04%以下,即使发现碳向晶界迁移,也不会造成明显的贫铬现象,因此,超低碳不锈钢对热处理敏化不太敏感。

安全端的焊接流程为:

其它电厂接管-安全端具体使用的焊接材料与采用的焊接方法如表4.3所示。

表4.3 其它电厂接管-安全端焊接材料与焊接方法

采用这种焊接结构,不仅可以避免镍基焊材的异种金属焊接,大大减少了产生焊接缺陷的概率。而且还改变了焊接顺序,可以大大缩短制造周期。

反应堆压力容器除了接管-安全端这个焊接难点外,其它如大接管与筒体的马鞍型焊接最困难的是在焊接过程中要周期性地进行上坡焊和下坡焊,焊道的厚度也会因此而使得上坡时加厚,下坡时减薄。焊接操作工在施焊过程中通过频繁调节焊接速度,使在上坡焊时焊速快些,而在下坡焊时焊速放慢,来保证焊层的厚度均匀(2)。

另外CRDM管座与上封头密封焊存在很难控制焊接变形的难点,焊接的变形引起了CRDM管座位置度偏差,越焊到外面的管座变形越大。虽然制造厂在焊接过程中通过管座内充水冷却、安装辅助工装等措施来控制变形,但还是有很多管座的位置度不满足设计要求。中子测量管座与下封头的焊接也存在位置度超差的问题,对设备质量存在隐患。

5 总结

秦二厂已完成制造的4台600MW反应堆压力容器,只有三菱重工承制的1号压力容器按期交货,其余3台由于制造工艺难点或管理原因引起了质量问题导致推迟交货。其中2号压力容器、3号压力容器由于接管-安全端异种金属焊缝的质量问题对整个机组的工期造成很大影响。因此工艺难点的解决对质量保证和进度控制都是至关重要的。

压力容器焊接工艺论文例9

1.焊接工艺评定。

压力容器的焊接工艺,是控制焊接接头质量的关键因素。焊接工艺的编制依据是4708-2000《焊接工艺评定》。换热管和管板的焊接接头的工艺评定,按GB151-1999《管壳式换热器》附录B 进行。部分制造厂在评定过程中,存在不少问题,主要表现如下:

(1)返修焊缝无相应的工艺评定,特别是返修后需局部热处理的焊缝。

(2)首次使用的国外钢材未进行焊接工艺评定。

(3)对于接管类截面全焊透的型接头和角接接头,当无法检测内部缺陷,而制造单位又没有足够的能力确保焊透时,只制作型式试验件进行焊接工艺评定,而缺少相应的对接焊缝试件的工艺评定。

(4)焊接接头的坡口角度根部间隙小于型式试验件,未重新评定焊接工艺。

(5)改变焊后热处理类别,但未重新评定焊接工艺。

2.焊接工艺参数的选择

压力容器制造中常用的焊接方法有:气焊、焊条电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊及钨极氩弧焊等。不同的方法,有不同的特点,应用范围也不相同。

气焊,一般用于安装时的管道特别是薄壁管道的焊接。

埋弧自动焊和气体保护焊,主要用来焊接主体焊缝。

钨极氩弧焊,则大都用于单面焊双面成型的打底焊及管道焊接。

焊条电弧焊,应用则最为广泛,几乎所有结构都可采用。

焊接线能量综合体现了焊接规范参数对接头性能的影响,对于低合金高强钢、低温钢和不锈钢,都要求采用小线能量焊接。对于易淬火钢,采用小线能量焊接,由于冷却速度快,易产生冷裂纹,因此常采用焊前预热、控制层间温度和焊后缓冷等工艺措施,防止产生冷裂纹。

此外,还应指出,仅仅对线能量数值控制还不够,即使相同数值的线能量,其中焊接电流、电压、速度三者之间数值,可能有很大差别,当这些规范之间配合不合理,还是不能得到良好的焊缝性能。例如在焊接电流很大电压较低的情况下,得到深而窄的焊缝,而适当减小电流,提高电压,则能得到良好的焊缝成型,这两者焊缝性能是不同的。因此应在规范合理的原则下,选择合适的线能量。还有一点不容忽视的是,异种钢焊接时,应严格控制熔合比,如钢与不锈钢焊接,选用奥氏体不锈钢焊条,由于熔化的母材对焊缝金属中铬、镍合金元素有稀释作用,使熔合区产生硬脆的马氏体带,焊接接头在一侧的熔合区处易产生裂纹,所以要严格控制碳钢一侧的熔合比。

3.焊缝返修控制

(1)焊缝返修必须编制返修工艺,经焊接责任人审核后依据返修工艺进行返修,对焊接接头的同一部位的返修次数超过2 次以上的返修,需经单位技术总负责人批准。

(2)返修的现场记录应详细,至少包括坡口型式、尺寸、返修长度、焊接工艺参数(焊接电流、电弧电压、焊接速度、预热温度、层间温度、后热温度和保温时间,焊材牌号及规格,焊接温度等)和施焊者及钢印等。

(3)要求焊后热处理的压力容器,应在热处理前焊接返修;如在热处理后进行返修,返修后应再作热处理。

(4)有抗晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢制压力容器,返修部位仍需保证原有的抗晶间腐蚀性能。

(5)压力试验后需返修的返修部位,必须按原质量要求经无损检测合格,由于焊接接头或接管泄漏而进行返修的,或返修深度大于1/2 壁厚的压力容器,还需重新进行压力试验。

(6)监检应检查审批手续,必要时应审核缺陷产生的原因分析和返修工艺,对返修过程中的现场记录、检验报告等进行检查,确认符合要求后,在相关手续上确认。

4.焊接现场监督检查

现场抽查焊工钢印,施焊焊工资格是否符合规定,是否按照焊接工艺卡施焊。检查焊接工艺执行情况,主要有:

(1)焊接设备、电流表、电压表的完好使用。

(2)坡口形式、尺寸是否符合设计图样和有关技术条件。

(3)焊接材料的烘干情况和干燥设备是否符合技术文件的要求。

(4)对焊前需预热的焊缝,预热设备和预热温度记录是否符合有关规定。

(5)检查焊接工艺参数是否与焊接工艺规程一致。

(6)检查产品焊接试板的加工、焊接位置、施焊工艺参数和试板数量是否符合《容规》及焊接工艺规程的规定。

(7)对要求控制层间温度的焊缝,应检查层间温度。

5.外观和几何尺寸的控制

压力容器产品的外观质量和几何尺寸至关重要。外观质量中的咬边和根部未焊透等,都是引起应力集中的重要缺陷;几何尺寸的不直度,往往影响化工工艺流程及增加设备的附加应力,因此必须加强对外观和几何尺寸的控制。

5.1 焊接接头表面质量

(1)抽查角焊缝焊角尺寸。角焊缝的焊角高度,应符合技术标准和设计图样要求,外观应平缓过度(符合《容规》第76条第5 款)。对平封头与圆筒连续的角焊缝,多层圆筒上接管的角焊缝,管板与筒体连接的角焊缝、主体法兰角焊缝,人孔接管角焊缝和直径>Ф250mm 的接管角焊缝等必须检查。

(2)对所有焊接接头应重点检查有无裂纹、根部未焊透、表面气孔咬边等。焊接接头表面质量及焊缝的咬边应符合《容规》第76 条要求。

5.2 母材表面、组对和几何尺寸质量

(1)母材表面质量。检查母材表面不得有机械损伤、工卡具焊接。

(2)组对质量和几何尺寸质量。检查焊缝棱角度、对口错边量、筒体直线度、椭圆度、封头形状偏差、焊缝布置、管口方位、容器总长等,记录实际尺寸。对球形容器的球片,主要抽查成型尺寸,应符合相应的技术标准和图样要求。压力容器外观和几何尺寸自检合格后,报监检确认。

总之,目前压力容器在工业生产、科学研究和人民生活中得到广泛的应用,其作为一种特种的承压设备,使用的工况介质比较复杂,具有易燃、易爆,有毒等特点。在一定温度、压力及腐蚀介质的综合作用下,容易导致设备失效及损坏,造成事故。因此,我们运用一定的焊接方法和手段,来确保压力容器的制造质量,保障设备安全顺利运行。

【参考文献】

压力容器焊接工艺论文例10

引言

压力容器的使用范围非常广泛,其质量对于化工生产、能源使用效率都具有重要的影响。压力容器制造过程中必然涉及到焊接,在复杂的工况下,焊接质量对于压力容器的安全运行承担重要作用。

一、压力容器焊接中常见的质量问题

1、裂纹

裂纹是焊接缺陷中危害性最大的一种,它将显著减少承载面积,严重的是裂纹端部形成尖锐缺口,应力高度集中,很容易扩展导致破坏。裂纹主要分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。冷裂纹又称延迟裂纹,由于其延迟特性和快速脆断特性,带来的危害往往是灾难性的;热裂纹是由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹;再热裂纹是近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物沉积在晶内的位错区上,使晶内强化程度大大高于晶界强化,由于应力松弛而带来的塑形变形主要由晶界金属来承担,于是晶界区金属会产生滑动。世界上的锅炉、压力容器、压力管道事故除少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。

2、气孔

气孔是指在焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。产生气孔的主要原因有:坡口边缘不清洁,有水份、油污和锈迹;焊条或焊剂未按规定进行烘焙,焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。此外,熔渣粘度过大,气泡无法通过熔渣,被阻挡在焊缝金属表面附近;电弧偏吹;低氢型焊条焊接时,电弧过长,焊接速度过快;埋弧自动焊电压过高等,都易在焊接过程中产生气孔。由于气孔的存在,使焊缝的有效截面减小,过大的气孔会降低焊缝的强度,破坏焊缝金属的致密性。预防产生气孔的办法是:选择合适的焊接电流和焊接速度,认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和烘焙焊接材料。调整焊剂的化学成份,改变熔渣的粘度。不使用变质焊条,当发现焊条药皮变质、剥落或焊芯锈蚀时,应严格控制使用范围。埋弧焊时,应选用合适的焊接工艺参数,特别是薄板自动焊,焊接速度应尽可能小些。使用直流焊机时,焊接电缆的联接位置尽可能远离焊缝终端;避免部分焊接电缆在工件上产生次级磁场等。

3、咬边

咬边是指由于焊接工艺参数选择不正确,或操作方法不当,沿焊趾部位产生的沟槽或凹陷。产生咬边的主要原因是由于作业人员操作方法不当引起的。作业人员焊接规范选择不正确,例如焊接电流的过大、焊接电弧的过长、作业人员运条方式和角度不正确、在压力容器坡口两侧停留的时间太长或太短等均有可能产生焊缝咬边。同时,在压力容器焊接过程中当填充的金属未能及时填满焊接熔池时也容易造成焊缝咬边。焊缝的咬边缺陷实际上减小了焊接接头的有效截面积,从而在咬边处容易产生应力集中现象,进而会引发压力容器安全事故。依据国标GB150-2011《压力容器》的相关规定,来规范在焊缝表面的咬边现象。

二、压力容器焊接质量的优化措施

1、优化焊接工艺与工艺评定控制

焊接工艺是指导焊接过程、规范焊接操作、控制焊接质量、并将焊接流程标准化的重要技术标准。焊接工艺又叫焊接工艺规程,包括焊接的使用材料、焊接操作方法、母材的型号、焊接接头的形式、焊接操作的技术规程、以及焊接质量验收方法等参数,几乎包含了焊接过程中的全部质量参数。针对压力容器焊接过程中的难点和关键点,要制定有针对性的焊接工艺规程,根据压力容器的母材厚度和压力容器的用途科学选择合理的焊接材料,根据压力容器的使用特性选择焊接接缝的坡度、焊缝形状;同时由于压力容器对焊接质量的较高要求,在焊接过程中,要对焊接质量的控制方法和验收标准提高要求。同时在编制焊接工艺规程时,要精确所有焊接参数,要将所有焊接性能参数优化,以从理论上充分保证压力容器焊接过程的科学、严谨。焊接过程中对焊接工艺的评定能够对焊接工艺进行控制,通过焊接工艺评定的过程保证了焊接过程符合焊接工艺规程中要求的各项技术参数,保证焊接操作人员在各道工序严格按照焊接工艺规程的要求,避免将缺陷带入下一道工序。

2、加强焊接材料的质量控制,保证产品焊接试板的合格

焊接材料的材质必须符合国家规定的标准和行业指标,什么样的母材就要选择与之相适应的焊接材料。以不同强度级别钢为焊体材料的焊接,通常情况下要选用低强度等级的焊接材料,只有在极个别的特殊情形时,如点固焊或厚板的第一道焊,才选用高强度等级的焊接材料。要保证焊条的质量,须选择相应焊条型号,焊工需要严格按照《焊条质量管理规程》的规定实施操作。产品的焊接试板作为实际焊接状态的一部分,其最终检验结论决定着施焊产品的合格与否。因此要严格检验产品的焊接接头和受压元件的力学性能和弯曲性能,检查是否满足国家规定的标准规范和行业的设计要求。要按照GB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》的标准对焊接试板进行拉伸实验、弯曲实验和冲击实验,必须保证焊接试板的焊缝力学性能试验的合格,对实验不合格的要进行相应复验,复验仍达不到要求的,焊接试板可判为不合格。

3、选择合理的耐热钢材料

耐热钢材料的质量是影响压力容器质量最直接的因素,如果没有合理的耐热钢材料,即使焊接工艺与操作技术再过硬,也无法实现压力容器质量的提高。因此压力容器焊接的材料必须与国家标准保持一致,保证焊缝的力学性能要高于原材料的力学性能,尽量选择强度高的焊接材料,同时压力容器焊接材料的选择还与容器结构以及焊接工艺有关。目前压力容器的材料主要选择低合金耐热钢,即在普通碳钢Q345等中加入一定量的合金元素,以提高原材料的强度。低碳合金钢的使用进一步改善了焊接原材料的性能,对低碳钢中合金的含量有具体的要求,一般小于0.2%。并且为了实现焊接接头的长期运行,提高其抗腐蚀性。

4、选择合理的焊材

对焊缝金属材料及母材上的选择与上文中低碳合金钢的原则保持一致。在焊缝金属合金选择上(通常为或钼)时要使其合金含量高于母材合金含量。同时为了确保焊缝金属同样具有较小的回火脆性,应对焊材中的硅、氧等微量元素进行控制。最后,焊材的选择要使焊缝金属具有较强的抗裂性,要做到这一点,就要严格控制焊材中的含碳量,使其低于母材。但是对于含碳量是有一定规定的,不能过低,如果过低就会使韧性较低。一般要求其含碳量主要控制在0.1%左右。

结束语

压力容器焊接技术是保证压力容器的强度的重要手段,是压力容器安全使用的重要保障。压力容器的焊接质量存在着缺陷,出现的后果有渗漏、泄漏,甚至引起压力容器爆炸事故,造成人民安全和重大的财产损失。为此,保证压力容器在制造过程中的焊接质量,是保证压力容器安全运行的重要手段。

参考文献:

[1]王绍霞.徐国军.张海涛.浅谈压力容器焊接质量控制措施[J].中小企业管理与科技.2011,(02):288

压力容器焊接工艺论文例11

引文:压力容器,英文为pressure vessel,通常指在工业生产中用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程,内部或外部能够承受气体或液体的贮存压力,或该介质的高温、高压等有毒或腐蚀性化学成分的密封容器。严苛的工作环境,要求压力容器有较高的载荷承载力和抗腐蚀力。按照全面质量控制标准,可将压力容器的制造过程分为设计、工艺、材料、焊接、热处理、检验、理化和无损检测等八个质量系统,其中焊接质量控制系统是最重要系统之一。因此作为压力容器制造过程中的重要控制环节的焊接质量就必须通过相关标准,符合相关规定,防止焊接不合格带来的一系列危害后果的发生。

日常生活中,最常见到的焊接方法包括埋弧焊、手工电弧焊、钨极氢弧焊、熔化极气体保护焊等。焊接方法很多,具体采用哪种方法要视具体情况而定。而最常用的、用的最多的焊接方法是对焊接工人身体伤害最小的埋弧焊和操作最方便灵活的手工电弧焊。在埋弧焊中,因为电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂保护膜下不断燃烧,隔离了电弧光的外露。手工电弧焊顾名思义更加依赖焊接工人的体力,使用的设备简单,使用目地是保护焊接熔池,防止和大气接触。国家对压力容器的焊接质量十分关注,做了很多立法上的规定,国家劳动部门对压力容器的焊接质量监督也是十分严格的,为此制定了一系列的监察规程。每个生产厂家都必须严格遵守按照监察规程制定的、经过所在地劳动监察部门批准的《质量保证手册》中的焊接质量控制系统的有关内容及制度。

一、影响压力容器焊接质量的各种因素及控制措施

化工压力容器的焊接质量存在诸多缺陷,有位于焊接接头的表面,用肉眼或低倍放大镜即可观察到的外部缺陷和位于焊接接头内部,需用无损探伤方法或破坏性试验才能发现的内部缺陷。要想探究压力容器焊接过程的质量控制措施,就必须在结合相应缺陷的基础上,找出影响压力容器焊接质量的各种因素,本文将这些因素大致归为以下几种。

1.1焊接材料的质量和焊接试板的制作

焊接材料和焊接试板在一定程度上都可以说成是对其质量的要求。焊接材料即我们通说的焊条,它的化学成分需要与焊体成分符合,否则,极易产生焊接裂纹、未融合等现象。焊接试板是检验产品焊缝质量的重要标准,焊接正式产品之前,先采用相同材料,相同接头形式的小块工件进行焊接,这块工件就被称为“试板”。目的是实验焊接规范,测试焊接结果,用于保证焊接正式产品的时的焊接质量。所以它的材质与工艺需要同产品的主焊缝完全保持一致,也就是质量上的统一,否则就会产生焊接尺寸不合格,角焊缝单边或下陷量过大等缺陷。

1.2焊接工艺

焊接工艺是由焊接方法确定的,不同的焊接方法决定了不同的焊接工艺的实施。焊接工艺主要根据被焊工具件的材质、型号、化学成分、焊件结构类型、焊接性能要求来确定。焊接工艺对碳钢的预热、焊条条件、坡口形式、工艺参数、热处理等作出了不同的要求。如焊接工艺参数,由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右,所以第一层焊缝焊接时,应尽量采用小电流、慢焊接速度,以减小母材的熔深,也就是我们通常说的灼伤。因此,要注重焊接工艺在不同母材上的不同操作。焊接工艺参数的验证主要是通过焊接工艺评定来实现。

1.3焊工的技术水平

人的主观能动性对事物的发展具有重要作用。压力容器的制作是由焊工来完成的,因此焊工的技术水准、实际操作能力是决定焊缝质量的重要因素。相同的工作环境、同样的设备标准因焊工的技能大小和经验富贫而使得压力容器的最佳工作性能发挥不同。如焊缝余高即焊缝高出母材的高度值过高,通常就是由一些焊工的习惯导致。现实生活中,压力容器的焊接存在的诸多缺陷主要是由人机工作性能和状况、材料的选用、焊接的方法、工作环境的影响等因素引起的。而且更多时候是各种因素相互交织,导致焊接更难以把握。但是“世上无难事,只怕有心人”,只要焊工掌握强硬的技术,严格操守焊接工艺,就能够在最大程度上避免这些缺陷的出现。

二、压力容器焊接过程的质量控制措施

唯物辩证法因果关系的辩证原理要求我们要寻因究果,揭示本质,提高科学预见事物的能力。综上,我们可以总结出以下几种控制措施:

2.1加强焊接材料的质量控制,保证产品焊接试板的合格

焊接材料的材质必须符合国家规定的标准和行业指标,什么样的母材就要选择与之相适应的焊接材料。以不同强度级别钢为焊体材料的焊接,通常情况下要选用低强度等级的焊接材料,只有在极个别的特殊情形时,如点固焊或厚板的第一道焊,才选用高强度等级的焊接材料。要保证焊条的质量,须选择相应焊条型号,焊工需要严格按照《焊条质量管理规程》的规定实施操作。

产品的焊接试板作为实际焊接状态的一部分,其最终检验结论决定着施焊产品的合格与否。因此要严格检验产品的焊接接头和受压元件的力学性能和弯曲性能,检查是否满足国家规定的标准规范和行业的设计要求。要按照GB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》的标准对焊接试板进行拉伸实验、弯曲实验和冲击实验,必须保证焊接试板的焊缝力学性能试验的合格,对实验不合格的要进行相应复验,复验仍达不到要求的,焊接试板可判为不合格。

2.2加强对焊工的管理

合格的焊工要具有丰富的专业知识,必须持国家考试证书上岗就业,企业也必须聘用这样的工人进行压力容器的焊接操作。企业要根据各个步骤的难易、各道工序的工作特点,并结合焊工的技能水平,合理的安排焊工,保证焊接工作的顺利进行。同时要对在岗焊工进行定期的技能培训,使焊工形成“虚心接受任务,认真读通图纸,严格按工艺施工,时刻保持工作环境整洁,保证设备器具摆放整齐”这样一个工作流程,提高焊工的综合素质。作为焊接工人自身,必须遵守职业操守,不断提高自身素质和职业修养,修其品德,诚信工作,脚踏实地,努力钻研业务,严守操作规范,勤于思考,使理论与实践结合起来,不断更新自己的业务水平,增强工作能力。

2.3加强对焊接设备的管理

焊接设备包括焊机、焊接工艺装备和焊接辅助器具。焊接设备尤其是对精密性及储存环境要求严格的材料要严格予以妥善安置与管理,否则,处理不善,将导致焊接工作终止,贻误工期。例如,在使用液化石油气时,环境温度需控制在60摄氏度以下,气瓶要远离火源5米以上,以防止爆炸的发生。焊条使用前需要烘干,否则焊缝内部就极易出现气孔这样的缺陷。

结语

综上所述,焊接对压力容器的质量、使用寿命、安全性、生产效率和成本起着至关重要的作用。本文通过分析焊接质量的影响因素,得出压力容器焊接过程的质量控制措施,希望对压力容器焊接工业的健康发展有所帮助。

参考文献:

[1] 王绍霞.徐国军.张海涛.浅谈压力容器焊接质量控制措施[J].中小企业管理与科技.2011,(02):288

[2] 杜立明. 牟宗.压力容器焊接生产中的质量控制[J].低温与特气.2013,31(01):26-19