压力容器焊接质量缺陷及控制措施

压力容器焊接质量缺陷及控制措施
摘要：压力容器在工业生产制造方面有着相当广泛的应用，压力容器的质量安
全与工业生产制造的安全有着密切的联系。

焊接是压力容器制造过程中一项重要
的环节，若是焊接出来的压力容器质量不过关，那压力容器在使用过程中就可能
会出现一些安全事故，严重威胁到生产的安全和使用者的生命安全。

因此，焊接
质量在压力容器质量方面有着一定的地位。

关键词：控制；压力容器；焊接质量
1压力容器焊接质量问题分析
压力容器焊接质量常见的问题包括熔合度较差、尺寸规格不合格、裂纹、表
面飞溅、气孔、咬边、未熔合、未焊透等，大致可以分为内部缺陷和外部缺陷两
个部分。

内部缺陷一般都是人为操作或者外界因素干扰，造成压力容器的焊接质
量出现问题。

气孔是压力容器焊接过程中一种比较常见的问题，其造成的原因有
很多。

比如说焊接过程中，焊接人员并未注意焊接表面和焊机熔渣的清洁，其上
布了一层油污，或者操作不当，熔池过快等都会造成气孔现象。

压力容器焊接时，周围的环境也会对焊接质量造成一定的影响。

比如说在比较潮湿的环境下，空气
中的液态物质容易在熔渣中形成气泡，从而影响压力容器的焊接质量。

当压力容
器的内部缺陷比较严重时，压力容器就有可能会在高压环境下产生裂纹，在使用
过程中造成重大的安全事故。

外部缺陷一般都是在焊接接头的位置，其表现出来
的特点有很多，比如说焊缝截面不规整、表面出现气泡、产生裂纹、焊缝尺寸超
规等。

裂纹是压力容器在使用过程中容易出现的情况，压力容器一般应用在一些
具有腐蚀性的液体或者气体的环境中，再受到高压的影响，容易在使用过程中产
生裂纹。

2.锅炉压力容器的焊接技术简介
2.1手工电弧焊
（1）施焊角度。

在对锅炉焊接过程中，焊条的纵向轴线始终要与熔池正中线保持垂直关系。

尽管对于焊条倾斜方向并没有做出苛刻要求，但是规定倾斜角度
与基准线之间的夹角应该小于 30°，施焊角度最大的功效在优化母材线能量配置
效率体现出实效性，也与锅炉焊缝外部美观性、熔透程度密切相关。

（2）电弧长度。

影响手工电弧焊长度的因素可以归纳以两类，即焊条表皮材料与焊芯直径。

一般情况下以焊条直径为基准，电弧长度小于上述直径时为短弧，反之为长弧。

手工电弧焊操作过程中，电弧长度对电弧电压起着制约性作用，两
者之间存有正相关关系。

电弧长度越长，“咬边”与焊接不彻底现象越容易发生。

（3）焊条摆动模式。

熔焊点极为焊条往复运行的中心点。

焊条的摆动涵盖往复运动模式、停顿时间与运动速度等内容，施焊速度越快，焊板热输入和层间温
度降低幅度就越小，被焊体熔合的质量就会有更大的保障，此时可以间接的推测
出焊条处于较安稳的模式中进行摆动，锅炉焊缝的外部形态与质量均得到切实的
保障。

由此可见，恰到好处的摆动模式可以提升生产效率，优化锅炉的焊接质量。

2.2埋弧自动化
埋弧焊是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。

其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型
梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。

近年来，虽然先后出现了许多种高效、优质的新焊接方法，但埋弧焊的应用领域依然未受任何影响。

从各种熔焊方法的
熔敷金属重量所占份额的角度来看，埋弧焊约占10%左右，且多年来一直变化不
大。

2.3TIG焊接技术
TIG焊接技术是指利用钨极惰性气体进行焊接技术。

TIG焊接技术根据自动化程度可以分为手工焊、半自动焊和自动焊三类。

TIG焊接技术由于在焊接过程中可不使用焊剂，故焊接后没有杂质和夹渣，焊接后的接口品质良好。

其中，利用TIG焊接技术进行窄间隙热丝，成功了解决了焊接过程中筒身转动、窜动和跟踪困难等实际问题。

该焊接技术在锅炉制造工业获得很大程度的推广，为我国的锅炉制造也作出了巨大贡献。

3.压力容器焊接质量控制措施
3.1焊接设备使用维护管理
焊接设备主要有焊机、焊条烘干箱、保温桶、加热器、钳形电流表及温度测量仪。

为保证焊接质量，应定期对焊接设备进行全面的检查和维护。

焊机都应装配电流表、电压表，焊条烘干箱要有温度表等仪器，并定期对焊接设备的电流、电压、温度显示进行校验，确保焊接所使用的工艺参数的正确。

另外每次对设备进行全面的检查、维护和校验都要做记录，并进行保存，以便备查。

3.2焊工的管理
焊接在压力容器的制造过程中起到很大的作用，而焊接工人的操作决定了焊接质量的成败。

因此，对于压力容器的焊工管理是一个极其重要的环节。

承压焊工必须按照《锅炉压力容器焊接考试规则》要求进行理论实际考试，合格后录用上岗，在上岗期间，焊接工艺的检查员需要对焊工每次焊接的各种参数进行记录和备案，在了解焊工的技术能力和焊接手法后，对每个焊工的焊接技术进行综合评价和审定，建立焊工技术档案，方便日后对焊工进行岗位安排和考核。

3.3压力容器焊接接头的表面质量要求
压力容器的外观应符合设计图纸要求，不能出现由内部或外部焊接质量缺陷所产生的咬边、焊接尺寸不合格、凹槽、气孔、夹渣、未焊透，未融合、裂纹等质量缺陷。

不同材质制作的压力容器所要求的标准不同，这也是对成型后的压力容器表面要求的重要检测标准。

3.4产品焊接质量检测控制措施与质量管理
压力容器的制造要求很高，这就要求在选材上要严谨和细致。

通过对原材料的质量进行考察，评审，跟踪，核对后，严格按照工艺要求进行测试，取样，制作，按照国家规定的标准要求进行取样检测，按照设计图纸要求以及相应的焊接工艺参数进行记录。

如遇到特殊焊接任务时，必须提前与有多年专业经验的焊接工艺员进行沟通后再实施进行。

对压力容器制作焊接等过程要层层把关，这也是对后续质量的一种保障，也是对用户负责的一种体现。

3.5完善压力容器焊接技术的工艺
针对常见的错边和角变形问题，如果遇到比较厚的材料，要通过相关技术来控制错边比例，一旦发生变形，要重新修整材料甚至重做；如果压力容器出现气孔或夹渣，一定要及时消除，比如说适当调整焊接速度和电流，确保焊接环境的整洁，彻底清除焊接口底部的夹渣；如遇未熔合或未焊透的情况，要及时采取方法补救，例如选择合适的焊接电流，清洁坡口的油污等；如果设备出现裂痕，需要根据现场情况和裂缝的大小进行处理。

4.压力容器焊接工艺的注意事项
压力容器焊接工艺有很多需要注意的地方，譬如焊接材料的选择，如果使用低合金耐热材料，就要确保母材强度和焊缝金属是一致的；还要注意严格检测焊
接材料中的微量元素，像氧、硅、硫和磷等元素，这样可以保证材料的回火脆性
处于标准状态；含碳量是另一个确保安全制造压力容器的重要因素，焊接时要保
证含碳量在可控范围内，如果含量过高就会降低金属的抗裂性，如果过低就会减
弱强度。

结语
我国工业正处于飞速发展阶段，而工业是促进经济发展的主要力量，要想保
持工业的稳定发展，就要确保工业设备的安全运行，这是压力容器中的重要部分，对于保障压力容器的安全也有重要作用，所以要对压力容器焊接技术的特点和缺
陷进行分析，并且探讨焊接技术新工艺，使其为压力容器的安全运行提供理论依据。

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