压力容器焊接缺陷的成因与控制

压力容器焊接缺陷的成因与控制

随着现代化进程的迅猛发展，压力容器成为石油、化工等行业中必不可少的重要设备，而焊接质量的好坏是保证压力容器强度和致密性的关键。分析探讨焊接缺陷的成因，控制焊接缺陷的形成，保证焊接质量的提高极为重要。

标签：压力容器；焊接缺陷；成因；控制

1、引言

焊接质量的好坏，直接影响压力容器的安全性能和使用性能。焊接质量不好，有可能发生介质泄露或导致爆炸等事故的发生，给人民生命和财产造成重大损失。笔者从事压力容器制造监督检验多年，现就压力容器制造过程中，经常遇到的焊接缺陷的形成加以分析，以便达到预防和控制的效果。

2、常见焊接缺陷的种类

压力容器制造过程中经常遇到的焊接缺陷有：气孔、咬边、未熔合、未焊透、裂纹等。

3、缺陷的成因与控制

3.1氣孔的形成原因与控制

3.1.1气孔的形成原因。气孔是指焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。产生气孔的因素有：①坡口边缘不清洁，有水分、油污和锈迹；

②焊条或焊剂未按规定进行烘干；③焊芯锈蚀或药皮变质、脱落；④低氢型焊条焊接时，电弧过长，焊接速度过快；⑤埋弧自动焊电压过高等。这些因素的存在都容易产生气孔，由于气孔的存在，导致焊缝有效截面积减小，气孔过大会降低焊缝的强度，破坏焊缝金属的致密性。

3.1.2 气孔的预防与控制。预防和控制焊接气孔的产生，要在焊接前注意以下几点：①正确选择合格的焊条、焊剂和焊丝，并掌握合适的烘干温度和时间；

②清理坡口处的水分、油污和锈迹；③选择合适的焊接电流、电压和焊接速度；

④采用碱性焊条焊接时，要短弧焊，控制运条速度和焊条角度等。

3.2咬边的形成原因与控制

3.2.1咬边的形成原因。咬边是指由于焊接工艺参数选择不当，或操作技术不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。产生咬边的因素：①焊接电流过大，焊接速度过快；②碱性焊条的电弧过长，焊条角度不当；③焊接角焊缝时焊条角度和电弧长度不合适，运条不稳。咬边减小了母材接头的工作截面，在咬边处容易造成应力集中，过大的咬边会降低设备的承载能力，是引发裂纹的源头。

3.1.2 咬边的预防与控制。预防和控制焊接咬边的产生，施焊焊工除了要有一定的责任心，还要注意以下两点：①不用过大的焊接电流和过长的弧长，控制焊接速度不要过快；②正确掌握运条技术，既要防止边缘过分加热，又要让边缘有足够的熔敷金属。

3.3未熔合的形成原因与控制

3.3.1未熔合的形成原因。未熔合是指？焊接时，焊道与母材之间或焊道之间，未完全熔化结合的部分。产生未熔合的因素有：①焊接电流过小，焊接速度过快；②电弧偏向坡口某一侧，或电弧偏吹；③操作不当，运条方式不对，表面未清理干净。未熔合减小了焊缝有效工作截面，使焊接接头的承载能力下降。在未熔合处还可以引起应力集中。

3.3.2 未熔合的预防与控制。预防和控制焊接未熔合的产生，要注意以下几点：①正确选择焊接参数，并在实践中执行；②加强技能培训，正确掌握操作方法，防止偏吹，不使用偏心焊条；③认真清理坡口和焊道。

3.4未焊透的形成原因与控制

3.4.1未焊透的形成原因。未焊透？是指焊接时接头根部未能完全熔透的现象。？产生未焊透的原因较多：①坡口角度过小、接头间隙太小或钝边过厚；②双面焊时，背面清根不彻底；③焊接接头在气焊前未经清理干净，如存在油污、氧化物等；④焊件的散热速度过快，使得熔池存在的时间短，以致填充金属与母材之间不能充分地熔合；⑤熔剂质量不好或选择不当。未焊透不仅降低了焊接接头的机械性能，而且在未焊透的缺口及末端处形成应力集中，进—步产生裂纹。在重要的焊缝中，若发现有未焊透缺陷，必须铲除，重新补焊。

3.4.2 未焊透的预防与控制。防止未焊透应采取的措施：①依据焊接方法选择坡口形式和尺寸，组对时避免间隙过小；②在焊前进行清理，彻底消除坡口两侧的氧化物和油污；③根据板厚正确选用相应的焊嘴和焊丝直径在焊接时选择合理的火焰能率和焊接速度；④对厚大的铝及铝合金焊件，要进行焊前预热和在焊接过程中加热焊件：选用合格的气焊熔剂。

3.5裂纹的形成原因与控制

3.5.1裂纹的形成原因。？焊接裂纹是指在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生的缝隙。？焊接裂纹产生的原因有：①焊接材料和焊接工艺选择不当；②起焊点选择不当；③焊缝熔合不良，余高不足，应力过于集中；④焊缝金属冷却速度太快；

⑤定位焊缝太短；⑥焊缝收尾处没有填满或火焰撤离过快。焊接裂纹是最危险的焊接缺陷，严重地影响着焊接结构的使用性能和安全可靠性，裂纹是许多焊接结构破坏事故的直接原因。

3.5.2 裂纹的预防与控制。防止裂纹产生的措施：①根据匹配关系合理选择焊接材料和焊接工艺；②合理选择起焊点位置；③保证余高，使焊接接头处于自由状态以减少应力集中；④定位焊缝长度、焊缝熔合要适当，焊缝冷却要缓慢；

⑤焊缝收尾处一定要注意填满，火焰应缓慢离开熔池。

4、结束语

焊接缺陷的形成是影响压力容器产品质量的重要因素，多数缺陷的形成，直接导致设备母材有效截面积的降低，减小压力容器的承载能力，严重的缺陷就会导致事故的发生。笔者通过多年的监督检验工作和查阅书籍，对上述的常见的焊接缺陷进行了分析与探讨，希望能给操作者一定的启示。

参考文献：

[1]喻美军，唐强，张思伟，等. 压力容器焊接中常见缺陷产生成因及防止措施[J]. 科技视界，2015（7）：259-259.

[2]吕俊超，杨军. 压力容器焊接中常见缺陷产生成因及控制措施[J]. 城市建设理论研究：电子版，2014（17）.

[3]扈然. 化工压力容器焊接质量缺陷及控制措施分析[J]. 中国高新技术企业，2016（25）：85-86.