浅谈等离子弧焊在压力容器生产过程中的应用

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压力容器生产中焊接技术的应用与完善

压力容器生产中焊接技术的应用与完善

压力容器生产中焊接技术的应用与完善摘要在对压力容器进行制造的过程中,焊接技术至关重要,焊接的效果对压力容器的质量有着直接的影响。

这就要求在实际的操作过程中,对焊接技术的应用进行研究,不断的完善压力容器中的焊接技术。

本文主要对压力容器的生产与焊接特点进行研究与概述,并对压力容器的焊接关键方面进行分析,从根本上对焊接技术进行完善,保障压力容器的质量。

关键词压力容器;焊接技术;应用随着社会的进步与可以的发展,焊接技术已经逐渐趋于成熟,焊接技术已经从传统的热加工技术发展到现在的结构、冶金、力学、基材料以及电子等多门科学进行结合的学问,其在压力容器的制作中得到了广泛的应用。

但随着工业的发展,对压力容器的要求也在逐渐的增加,这就要求在不断的实践过程中来对压力容器的焊接技术进行完善。

1 压力容器焊接的特点压力容器是指最高工作压力在0.1MPa以上的,容积大于25L,工作的介质是液化气体或者气体,其在工作的过程中温度相对较高,所以一旦出现问题,就会造成泄漏或者容器破坏的现象,严重的甚至会造成一定程度的人身与财产损失,后果相对较为严重。

焊接的质量对压力容器的使用有着直接的影响,当然,焊接的质量好坏不仅受到焊接工艺的影响,也受到质量管理工作的影响,这就要求对先进工艺与质量管理工作进行重视,以此来提高压力容器的安全与质量。

如果在焊接的过程中出现:焊工施焊的不合格、没有按照规范对焊接工艺进行执行等现象,应该及时对其进行管理,虽然这些问题不属于技术上的问题,却会对压力容器的制作质量产生一定程度的影响,需要浪费大量的人力与物力资源对其进行维护。

近几年,随着我国科技的发展逐渐加快,焊接技术中不断融入新的科技,以下对焊接中较为明显的特点进行分析与研究:首先就是焊接技术已经成为现阶段较为常见的连接技术,使用的范围相对较为广泛;其次,焊接技术在不断的完善过程中,不断的对自身的技术含量进行提高;焊接技术已经成为我国制造业的主要技术,并是现代工业中不可或缺的部分。

【免费下载】等离子焊接技术及其应用

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等离子焊接技术及其应用0 引言随着现代工业的迅速发展, 不锈钢由于具有外表华丽、耐蚀性能优良和可冷、热加工的性能, 在食品/医疗设备、石化压力容器、不锈钢管道、染整设备、储运罐箱、特种船舶和航空航天等行业中倍受青睐。

目前中国可年产近900 万t 不锈钢, 有望成为世界第一大不锈钢生产、制造大国, 作为产品生产的主要技术之一的焊接技术也开始由原来的手工焊接技术向高效的自动焊接技术转变, 这其中应用最为广泛就是等离子焊接技术。

在国外, 等离子工艺技术已在不锈钢中、薄板制造中得到了大量普及应用。

1 等离子焊接原理1.1 等离子焊接定义等离子焊接是通过高度集中的等离子束流获得必要的熔化母材能量的焊接过程。

通常等离子电弧的能量取决于等离子气体的流量、焊枪喷嘴的压缩效果和使用电流大小。

普通电弧射流速度为80~150 m/s, 等离子电弧的射流速度可以达到300~2 000 m/s, 等离子电弧由于受到压缩, 能量密度可达105~106W/cm2 而自由状态下TIG 电弧能量密度为50~100W/mm2, 弧柱中心温度在24 000 K以上, 而TIG 电弧弧柱中心温度在 5 000~8 000 K左右[1]。

因此, 等离子电弧焊接与电子束(能量密度105W/mm2)、激光束(能量密度105W/mm2)焊接同被称为高能密度焊接。

等离子焊接及穿孔示意如图1所示。

图1 等离子焊接及其穿孔示意1.2 等离子电弧的分类按电源连接方式分类, 等离子电弧分非转移弧、转移弧和联合型电弧三种形式[1]。

三种形式都是钨极接负, 工件或喷嘴接正。

非转移型电弧是在钨极与喷嘴之间形成电弧,在等离子气流压送下, 弧焰从喷嘴中喷出, 形成等离子焰[1], 主要适合于导热性较好的材料焊接。

但由于电弧能量主要通过喷嘴, 因此喷嘴的使用寿命较短, 能量不宜过大, 不太适合于长时间的焊接, 这种形式较少应用在焊接。

转移型电弧是在喷嘴与工件之间形成电弧, 由于转移弧难以直接形成, 先在钨极与喷嘴之间形成小的非转移弧, 然后过渡到转移弧, 形成转移电弧时, 非转移弧同时切断。

浅谈压力容器焊接新技术的应用

浅谈压力容器焊接新技术的应用

浅谈压力容器焊接新技术的应用发布时间:2022-03-18T08:37:19.119Z 来源:《科学与技术》2021年第30期作者:姜胜臻,黄蕾,刘源[导读] 随着经济发展,我国在科技上的突破是有目共睹的,这在各领域都有体现。

姜胜臻,黄蕾,刘源中核工程咨询有限公司摘要:随着经济发展,我国在科技上的突破是有目共睹的,这在各领域都有体现。

其中,压力容器焊接技术也在不断精进,提高了制造质量,也让安全更为稳固。

技术发展同时,相应的要求也在越发严苛,需要更严谨的使用,避免存在盲目性。

为了将焊接做好,要把技术用对,以更为高效的方式去进行,可以在把握质量的同时,将成本缩减。

基于这一目的,要做好对技术的分析,找到应用的最好方式,这样才能切实提升焊接质量,让社会也因此而进步。

前言:压力容器的用途是储存,出于对安全的考虑,一般都会强调其密封性。

如果在生产中,由于某工序的缺陷导致密封不良,那么在使用时旧有泄露风险,这可能成为事故成因。

因此必须做好焊接,从技术的角度,找出其不足并加以改良。

综合影响因素,以质量为导向,正确地将技术用于生产,那么就能取得好的效果。

使技术优势得以发挥,从而体现其价值所在。

关键词:压力容器;焊接;新技术1.压力容器焊接技术应用的步骤1.1使用和维护焊接设备技术要借助设备来用在生产中,所以在这个过程中,设备自然成为了关键。

然而在实际中,设备常是老旧或是有缺陷的,这会阻碍生产,也使质量有所下降。

如果是设备的原因,造成了事故,那么企业会担责,停止生产也会带来损失。

因此,要对设备予以重视,将其作为基础来看待。

在平时,即便不进行生产,也仍需落实维护,这能避免发生丢失和破碎。

为取得成效,要杜绝维护被搁置,并且要按时进行。

此外,对于所有辅助设备,不能将其排除在外,也要进行维护。

而在过程中,要同时进行记录,这样做是为了便于检验,并对后面的工作予以有效依据。

1.2管理焊接材料焊接时,会用到多种材料,其作为重要基础,应当被管理覆盖在内。

压力容器焊接技术论文

压力容器焊接技术论文

压力容器焊接技术论文摘要:焊接的质量又是压力容器制造质量的重要组成部分,故我们必须严格的把控焊接质量,对每一个焊接工作环节皆有明确的管理规定。

为了满足我国大型高压压力容器生产建设的快速发展需求,就必须加大压力容器焊接技术的投入,使焊接工作者具有较高的理论水平,操作技艺,不断的提高焊接技术的现代化水平,从而保证焊接压力容器的高质量。

关键词:压力容器;焊接技术;焊接方法前言压力容器由于它的使用工作条件苛刻,伴随有压力、温度和介质的影响因素,破坏性事故时有发生,从而对其制造质量提出了严格的要求。

焊接的质量又是压力容器制造质量的重要组成部分,故所有制造厂对焊接质量管理都给予了特别的重视,对每一个焊接工作环节皆有明确的管理规定。

1压力容器的焊接特点从常规的低压储罐到高压、超高压的化工设备加氢反应器、合成塔,大型核电站反应堆、蒸发器、稳压器,火电站锅炉集箱和汽包等,压力容器的服役条件从低温到高温、从负压到超高压、从强腐蚀强辐射到无腐蚀无辐射,其对使用材料及板材厚度的要求不尽相同。

从而压力容器焊接具有不同的焊接特点,具体表现如下:(1)低合金高强钢由于含有一定量的使钢材强化的C、Mn、V、Nb等元素在焊接时易淬硬,在刚性较大或拘束应力高的情况下,很容易产生冷裂纹,这种裂纹还具有一定的延迟性,危害极大。

再者,由于焊接高温使HAZ附近的C、Nb、Cr、Mo等碳化物固溶于奥氏体中,焊后冷却时来不及析出,而在PWHT时呈弥散析出,从而强化了晶内,使应力松弛时的蠕变变形集中于晶界,从而使焊接接头在靠近熔合线粗晶区产生沿晶开裂。

另外,焊接时线能量过小,HAZ 会出现马氏体引起裂纹;线能量过大,WM和HAZ的晶粒粗大会造成接头脆化。

同时,焊接接头HAZ由于焊接热作用而导致的软化如果处理不当也会严重影响压力容器的使用安全性及寿命。

(2)压力容器的高压大型化使得其壁厚大幅增加,焊接厚壁容器所带来的焊件预热、金相组织控制、焊缝跟踪控制等,使现代压力容器焊接技术对焊接机械化、自动化、智能化的要求愈加的迫切。

等离子焊接工艺技术应用研究

等离子焊接工艺技术应用研究

等离子焊接工艺技术应用研究摘要本项目是我司引进纵、环缝等离子自动焊接系统,针对压力容器不锈钢产品液化气车、低温车(罐),实现了纵、环焊缝一次成形,减少了焊前坡口加工和层间清理,保证了产品质量,提高了生产效率。

经过二年多对等离子焊接技术的实践、消化理解,通过焊接产品试板及大量产品焊缝焊接,取得了成熟稳定的工艺参数,焊缝合格率由60%提高至95%以上。

使得焊缝质量符合国家、行业相关标准。

最终在公司不锈钢产品:标准运输储运罐箱低、温深冷容器和低温车、化工容器等全面应用。

期间,开发了《建成产品标识号生成器软件》,应用于筒体、封头等的焊接组对和焊接工艺的信息化管理。

采用等离子焊减少手工操作,减少对焊工操作技术的依赖,改善焊缝的外观质量,提高生产效率,降低生产成本及减轻劳动强度。

可为公司创收利润80~100万元/年。

关键词:压力容器等离子弧焊PAW 小孔效应高新技术自动焊接系统1项目用途、意义、技术原理本项目是我司2007年对国内外市场进行调查及分析,提出增设等离子焊接设备的可行性报告,于2008年底购置纵、环缝等离子自动焊接系统各一套并投入使用。

经过二年多对等离子焊接技术的消化理解、反复试验和论证并同时应用于产品的实践中,除了满足了生产之外还由此造就了一批等离子焊接技术骨干(包括技师和高级技师等)为企业培养了人才。

等离子自动焊接系统使用至今仍工作稳定,焊接工艺参数成熟。

我司是省内首家单位采用先进的PAW自动等离子焊焊接压力容器纵、环缝的企业。

利用其能量集中,10mm以下不锈钢不开坡口,单面焊双面成形小孔技术,实现了纵、环焊缝一次成形,减少了焊前坡口加工和层间清理,保证了产品质量,提高了生产效率。

该项目实施成为公司主要经济增长点之一。

等离子是指在标准大气压下温度超过3000℃的气体,在温度谱上可以把其看作为继固态、液态、气态之后的第四种物质状态。

等离子是由被激活的带电离子、电子、原子或分子组成。

等离子弧是离子气被电弧加热产生离解形成的高温离子化气体,在高速通过水冷喷嘴时受到机械压缩,增大能量密度和离解度,从喷嘴中心小孔穿出而形成等离子电弧,能量密度达105-106W/cm2,比自由电弧(约105W/cm2以下)高,其温度可达18000-24000K,也高于自由电弧(5000-8000K)很多。

解析压力容器焊接新技术及其应用

解析压力容器焊接新技术及其应用

解析压力容器焊接新技术及其应用作者:刘伟来源:《中国科技博览》2014年第13期[摘要]我国经济建设的快速发展,促进了压力容器制造技术的进步,相应的人们对压力容器焊接技术的要求也越来越高。

在压力容器制造过程中,不仅要保持压力容器自身质量的稳定性,还要实现焊接技术在质量和效率的统一。

现阶段,在压力容器的生产过程中,我国研制的双丝窄间隙埋弧焊接技术在实际制造过程中,得到了广泛的应用。

因此,本文对压力容器焊接技术在压力容器制造方面的应用进行了重点的研究。

[关键词]压力容器焊接技术应用中图分类号:TD732 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0262-01在压力容器制造过程中,焊接处理工作是其中非常重要的环节,其焊接质量的优劣在一定程度上能对压力容器自身的质量、安全性、生产价格等方面产生直接性的影响,并且该环节也逐渐成为压力容器制造企业都极为关注的问题。

现阶段,数字化控制新技术逐渐应用到压力容器的封头、筒体等方面,在很大程度上提高了压力容器制造的自动化水平,加快了企业制造的效率。

一、窄间隙埋弧焊接技术的应用近年来,国内外对窄间隙埋弧焊接技术进行了深入的研究,逐渐形成了不同形式的窄间隙焊接方法,并在企业的生产制造过程中得到了广泛的应用,但是,对于如何看待窄间隙埋弧焊接技术,人们对其有不同的看法。

一般在进行厚壁压力容器焊接的时候,如果容器的壁厚超过了10cm,采用常规的u型或者v型焊接方法则不能满足容器壁焊接的需要,如果强行进行焊接不仅会浪费材料以及能源资源,还会浪费劳动力,增加企业的生产制造成本。

另外,在进行厚壁压力容器焊接的过程中,有的焊接技术人员会认为壁厚焊接的效率是最重要的,焊接间隙越小越好。

但实际情况是,在进行焊接的过程中,焊接质量的稳定性是其中最重要的内容,一旦质量出现问题,即使焊接间隙再小也难以修复,严重时需要重新进行加工,这种情况会严重降低企业的生产效率。

此外,在进行焊接的时候,除了了解窄间隙埋弧焊接技术的基本功能外,还要关注设备具有的一些特殊功能,例如:窄间隙埋弧焊接设备要具有双侧横向和高度自动跟踪功能;要确保每条焊接道要和坡口侧壁均匀的融合在一起,并且还要尽量少的融入母材金属,因为母材金属的含碳量比较高,通过这种方式能够有效的减少容器中碳的含量;在进行焊道口焊接的时候,要尽可能的把焊道口设计的薄而宽,这样在后期焊接的时候,有利于后一焊接热量对前一焊接热量进行热效处理,能够有效的提高过热粗晶区的性能;设备还要具备较高的熔敷效率,这样不仅不会损害母材热影响区域的性能,还能够在很大程度上提高设备的焊接生产效率。

压力容器焊接新技术及其应用

压力容器焊接新技术及其应用

压力容器焊接新技术及其应用摘要:随着经济的快速发展,化工业得到了快速的发展,对于压力容器提出了更高的要求,不仅要满足工业发展的需要,还要保持压力容器的稳定性。

在压力容器制造中,焊接技术对于压力容器质量有直接的影响。

因此,主要对压力容器焊接新技术和新技术的应用进行了阐述。

关键词:压力容器;焊接新技术;应用1 引言压力容器在高温高压下工作,压力容器一般盛装易燃、易爆、有毒介质,一旦因设备失效发生事故,容易危及人员、设备和财产的安全,有的还能引发污染环境事故,世界各国均将其列为重要的监管产品,由国家指定的专门机构,按照国家规定的法规和标准实施安全监察和技术检验。

因此,压力容器的制造质量与国民经济发展、人民安定生活息息相关,对制造技术的可靠性具有严格要求。

焊接技术是压力容器制造工艺中的关键技术,焊接质量也直接关系到压力容器制造质量及其本质安全。

因此,优质高效的焊接技术有助于实现压力容器制造的高效化,并有助于其本质安全的保证。

2 压力容器以及自动化焊接技术分析自动焊接技术对环境要求较低,所以能够在不适合人工操作的环境下进行焊接任务,在环境适应力上强于传统人工操作方式。

目前,我国使用的焊接自动化技术主要为开环控制自动化系统。

该系统能够实现自动化焊接全部操作工序,在一些操作环境不允许或操作对象较为特殊的情况时,也能够采用闭环自动控制系统来降低焊接难度,提高焊接质量。

在焊接作业开始前,技术人员首先根据不同焊接对象和焊接内容进行参数设置;然后系统根据软件自由编程对这些参数进行识别和分析,将这些参数引进系统计算程序中,得出设备在后续生产焊接过程中的轨迹和焊接工序。

在实际使用过程中,按照这些已经计算好的结果进行作业,不仅提高了生产效率,而且焊接效果能够达到统一标准。

3 焊接新技术的介绍及具体应用3.1 直管接长焊机焊接中焊接自动化技术的应用要点作为密闭性容器,压力容器在使用过程中其内部会存在较大的压力以及热量,如果压力容器焊接质量存在瑕疵,则可能会因此引发爆炸和火灾。

压力容器焊接技术分析

压力容器焊接技术分析

压力容器焊接技术分析摘要:压力容器是一种应用范围很广的密封容器,它可以在一定的压力下存储一些气体或液体,可以应用于农业、民用、军事工业等各个行业当中,在很多方面都有着很大的应用价值,可以极大地促进工业的发展,对企业的生产规模和效益都具有一种无可取代的促进作用。

容器的制造工艺会直接影响到容器的制造质量和效率,因此,容器的焊接技术是改变容器生产方式和提高容器性能的一个关键的步骤。

如何在技术上进行一些创新和探索,使压力容器的焊接技术达到现代化,已经是一个亟待解决的问题。

关键词:压力容器;焊接技术;技术要点引言压力容器的作用是存在特殊的液体或者是气体,这些物资都具备一定程度上的挥发性和腐蚀性,所以对压力容器的密闭性要求较高。

这就体现出焊接技术的重要性,因为容器非一体式的铸造,都需要经过焊接工艺来达到其密闭性的要求,也可以说焊接技术的优劣,直接决定了压力容器密闭性的优劣。

而从我国焊接技术的发展来看,因国家工业发展较晚,各项技术和应用都存在一些弊端,尤其是焊接材料和焊接技术起步晚,影响到了当下的焊接效果。

基于此,本文主要从焊接技术存在缺陷进行分析,并进一步探究提高压力容器焊接质量的对策。

1压力容器焊接概述压力容器在人们的日常生活当中有着重要的作用,它能够在装载气体和液体的同时,也能承受一定的压力。

在压力容器的生产和制造中,焊接工艺是一个非常重要也非常关键的技术,它采用加热、加压或两者相结合的方法实现多种材料的一种永久性的融合,在使用焊接工艺的时候,要充分考虑到各个方面的细节。

压力容器的工作性能和质量也与焊接的工艺有关,它直接关系到压力容器的生产效率和投资费用方面。

所以,在压力容器的使用过程中必须保证安全和可靠的焊接质量,才能在一定程度上保证工作人员的生命安全,避免出现安全方面的事故。

2压力容器焊接工艺的流程和技术缺陷2.1压力容器的焊接流程压力容器的焊接技术流程,主要包括对于焊接设备的应用,工作检测、材料管理等方面,看是简单,但是焊接技术主要看操作人员技术和技能的掌握程度,要想提升压力容器的耐用性,就必须将工作量化,做好前期的准备工作,要将焊接设备定期的养护,确保在工作中的随时处于良好状态。

等离子弧焊在S31603不锈钢容器中的应用

等离子弧焊在S31603不锈钢容器中的应用

等离子弧焊在S31603不锈钢容器中的应用作者:张燕浩来源:《科技创新与应用》2013年第30期摘要:介绍了等离子弧焊机结构原理和特点,在S31603不锈钢容器对接接头进行了等离子弧焊接工艺试验,通过对焊接接头的化学成分分析、力学性能试验、晶间腐蚀、金相检查,证明了等离子弧焊效率高、焊接质量稳定。

关键词:焊接工艺;不锈钢容器;等离子焊前言S31603不锈钢耐蚀性和高温强度特别好,可在苛刻的条件使用,加工硬化性好,无磁性。

适于海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施。

以前此类容器的主要对接焊缝主要采用氩弧焊、二氧化碳保护焊、埋弧焊,这些焊接方法在焊接8mm以下的容器不够稳定、高效,而用等离子弧焊接工艺,单面焊双面成形,熔透性好,焊接的板材具有强度大,变形小,焊缝成形美观等特点。

1 等离子弧焊机焊接原理及特点等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的焊接方法。

气体由电弧加热产生离解,在高速通过水冷喷嘴时受到压缩,增大能量密度和离解度,形成等离子弧。

它的稳定性、发热量和温度都高于一般电弧,因而具有较大的熔透力和焊接速度。

等离子弧焊具有下列特点:(1)电弧的温度(16000~33000K)高与能量密度大,在不开坡口,不加填充焊丝的情况下可一次焊透8~10mm厚的不锈钢板;(2)焰流速度可达300m/s,在相同条件下,焊接速度要快得多,焊接效率明显提高;(3焊缝质量对弧长的变化不敏感,这是由于电弧的形态接近圆柱形,且挺直度好,弧长变化时对加热斑点的面积影响很小,易获得均匀的焊缝形状;(4)等离子焊焊接时,可以产生稳定的小孔效应,通过小孔效应,正面施焊时可以获得良好的单面焊双面成形;同时,小孔效应的存在降低了焊接接头的残余应力;(5)焊接操作灵活性差,焊接设备复杂,焊接参数较多,对焊接操作人员的技术水平要求较高;(6)气体消耗量大,成本较高,喷嘴的使用寿命很低。

2 S31603不锈钢容器的焊接2.1 等离子弧焊焊机选择由于我公司S31603不锈钢容器产品的厚度范围在3~8mm之间,所以采用穿孔型焊接法和熔透焊接法,一般都选择PHM-500逆变式等离子焊机。

浅析焊接新技术在钢制压力容器制造中的应用

浅析焊接新技术在钢制压力容器制造中的应用

浅析焊接新技术在钢制压力容器制造中的应用摘要:针对我国钢制压力容器焊接制造领域中存在的薄弱环节,例如厚壁容器、复合钢板容器等的焊接技术,介绍了焊接领域中近年来应用于钢制压力容器焊接的新技术,包括窄间隙焊接、药芯焊丝CO2气保焊以及脉动送丝的TIG焊接技术等的应用,在此基础上对未来钢制压力容器的焊接技术进行了分析和展望。

关键词:钢制压力容器;焊接新技术;厚壁容器;复合钢板压力容器是石油石化、化工、制药、冶金等各个工业部门都不可缺少的特种设备,在我国国民经济发展中占有重要地位。

其主要作用是承装工作介质(液体、气体等),并承受一定的压力。

压力容器90%以上都是焊接结构,由于其工作条件的特殊性,长时间受到高温或者低温、高压、易燃、易爆以及高腐蚀性介质的作用,因此为了保证安全,对压力容器的制造,尤其是焊接质量提出了非常高的要求,直接影响着压力容器的使用安全和企业的经济效益甚至是社会影响。

压力容器焊接存在很大的难点,主要表现在有些材料的焊接性较差;钢板厚度较大时焊接接头的坡口焊接位置不佳以及焊接处理不当引起的焊接裂纹和焊接接头力学性能下降的问题。

本文主要针对压力容器焊接过程中的薄弱换进,阐述了焊接新技术在压力容器制造中的应用情况和面临的问题,并对今后的发展进行了展望。

1焊接新技术在厚壁容器中的应用随着工业水平的不断进步,压力容器的大型化是一个发展趋势,例如核电设备、超高压设备等都对压力容器的强度提出了更改的要求。

因此压力容器的直径越做越大,壁厚也在不断增加。

壁厚的增加对于压力容器的焊接提出了更高的要求。

对于常见的焊接方法,为了实现焊透,需要开很大的坡口,所需要的金属填充量大大增加,这就导致了焊接热输入过大。

焊接热输入过大必然引起成分组织不均匀,晶粒组织粗大,热影响区的韧性降低;传统的V型或者是U型坡口在焊接时需要填充的金属量很大,对于焊材、能源以及人工都是一种很大的浪费,而得到的接头质量却很难保证;对于焊接过程中存在的高空作业,例如球罐的现场组焊,大型容器的空中现场合拢焊缝;密闭空间以及受限空间作业以及危险介质容器内部返修等,给焊接操作者带来了很大的安全隐患,例如高空坠落、窒息、着火、中毒等人身伤害。

压力容器焊接技术的研究及应用

压力容器焊接技术的研究及应用

压力容器焊接技术的研究及应用摘要:压力容器在实际生产中不可或缺,是装备生产制造水平的重要量度。

本文不仅总结了埋弧焊、手工电弧焊等一些传统焊接方法,而且介绍了等离子弧焊和激光复合焊接技术等新技术,并比较其优缺点,指出适用范围。

关键词:压力容器;焊接技术;激光复合焊引言压力容器在现代生产生活中扮演着重要角色,在石油化工工业、军工科研、能源工业等领域的作用都不容小觑。

而压力容器制造的关键工艺师焊接,它决定着产品的质量、生产率、可靠性和生产成本。

当前,压力容器逐渐向多用化高压化和大型化发展,这要求焊接技术和工艺也要向优质高效发展。

另外,我国是钢产量大国,也是焊接大国,焊接主要应用领域是压力容器。

所以,提高压力容器的焊接质量,提高焊接自动化程度,寻找焊接新技术,降低焊接成本迫在眉睫。

本文描述了压力容器上的各种焊接方法,并对新技术进行了介绍。

1.压力容器焊接面临问题压力容器的类型从低压到高压,再到超高压,工作环境从低温到高温,从强腐蚀到无腐蚀,从强辐射到无辐射,要求所用材料和板材类型和厚度不尽相同,对焊接工艺和技术的要求也多种多样,这使得压力容器的焊接具有如下问题:1.1低合金高强钢含有C、Mn、Nb、V等元素,这些元素容易使强化后的钢材在焊接过程中发生淬硬,并且在刚性较大或者应力较高时产生冷裂纹,而且这种冷裂纹具有延迟性,危害很大。

另外,HAZ附近的C、Cr、Nb等碳化物在焊接高温环境下固溶在奥氏体之中,等冷却之后不能及时析出,在PWHT阶段弥散析出,强化了晶粒,使得材料在应力减小时的蠕变变形集中在晶界区域,引发焊接接头在粗晶区沿晶体开裂。

同时,HAZ在焊接线能量过小时出现马氏体引发裂纹,在线能量过大时,晶粒粗大导致接头脆化。

最后,焊接热作用使得接头HAZ软化,若处理不当亦会影响压力容器的使用和其使用寿命。

1.2压力容器逐渐高压大型化,这使得容器壁厚也大幅度增加,厚壁容器的焊接带来很多问题,诸如预热焊件、跟踪控制焊缝、控制金相组织,这大大提高了现代压力容器的焊接技术,使其向智能化、自动化和机械化方向发展。

自动埋弧焊在压力容器上的焊接工艺与应用分析

自动埋弧焊在压力容器上的焊接工艺与应用分析

自动埋弧焊在压力容器上的焊接工艺与应用分析摘要:伴随着科学技术的发展,社会之中的各个行业都有了长足的进步。

在对于冶金设施的转炉炉身等等厚壁的压力容器进行焊接的时候,会有很多技术上的问题的出现,需要考虑多个方面的因素,在焊接的坡口要求、焊接的材料选取、焊接的参数、钢板在焊接前的要求等等多个方面,都需要有细致、精准的考虑以及设计。

对于埋弧焊来说,要经过反复的试验,才能有一个合理的焊接方式被探索出来。

自动埋弧焊在压力容器之上的焊接工艺需要实际的操作经验的积累,才能不断的完善发展。

关键词:自动埋弧焊;压力容器;焊接工艺;应用分析埋弧焊是一种电弧在焊剂层下面燃烧来进行焊接的方法。

这种方法具有很多的优点,比如它的焊接质量很稳定、焊接的生产率很高、没有弧光以及烟尘非常的少等等的优点,也因此埋弧焊成为了压力容器的焊接中主要的使用的焊接方法。

虽然随着技术的发展,不断的涌现出新的焊接方法,但是埋弧焊的使用领域没有受到任何的影响,由此就可以看出埋弧焊的强势之处了。

同时,埋弧焊这种机械化焊接方法属于生产效率很高的焊接方法之一,自动埋弧焊在焊接之时,引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动以及焊接收尾等等的过程都是通过机械化的手段来完成的。

自动埋弧焊在压力容器上的焊接工艺和应用是较为成熟的一种施工手段了,其具体过程需要运用实际的案例来进行分析。

一、在压力容器之上使用普通焊接存在的问题对于65t的转炉来说,其炉身属于厚壁压力容器,现在以这个压力容器的焊接技术来进行分析。

转炉的炉身材质是钢板,属于低合金高强度钢16MnR,对于这一类型的钢板拼接来说,其焊接的要求非常的高,在以往的焊接过程之中,曾经有使用过二氧化碳气体来进行保护焊的焊接方式,在最终的成品检测之中,焊接的问题较为严重,在卷制的过程之中会发生焊缝的撕裂。

这样的来说,压力容器之上的焊接就不能使用普通的方式了,因为埋弧焊的优点突出,所以将埋弧焊运用到了压力容器的焊接之上,发现效果极佳,也因此在压力容器的焊接之中使用埋弧焊。

浅谈等离子堆焊技术应用

浅谈等离子堆焊技术应用

浅谈等离子堆焊技术应用发表时间:2019-02-25T11:51:02.173Z 来源:《防护工程》2018年第33期作者:杨萍[导读] 所谓的等离子堆焊主要就是通过等离子弧对金属进行加热熔化,最终和基体金属结合为一体的堆焊方式。

此种堆焊技术符合现代技术节能、高效以及稳定等优势,已经成为了现代绿色制造的重要技术之一。

自贡长城硬面材料有限公司四川自贡 643000摘要:所谓的等离子堆焊主要就是通过等离子弧对金属进行加热熔化,最终和基体金属结合为一体的堆焊方式。

此种堆焊技术符合现代技术节能、高效以及稳定等优势,已经成为了现代绿色制造的重要技术之一。

近些年我国的制造行业得到了快速提升,这也推动了等离子堆焊技术的快速提升。

本文主要阐述等离子堆焊技术相关内容,介绍了等离子堆焊技术应用方面,希望能够对相关人士有所帮助。

关键词::等离子;堆焊技术;应用引言等离子堆焊技术经过了几十年的发展有了飞速提升,由于此技术具有比较高的生产率、成型美观并且堆焊过程容易实现机械化以及自动化等优势得到了广泛的应用。

相比于其他堆焊技术来说,等离子堆焊过程中的基体材料和堆焊材料互熔较少,堆焊材料的特性改变较少。

同时,通过粉末当作堆焊材料能够有效提升合金设计自由度,从而提升难熔材料堆焊的概率,这也就大大提升了等离子堆焊技术的应用,例如在石油方面、化工方面、工程机械方面、矿山机械方面等等。

1 等离子堆焊技术的应用因为等离子堆焊技术具有非常大的优点,其应用行业不断增加,目前已经在工程机械、矿山机械、石油化工等行业得到了有效应用。

(1)在阀门密封方面的应用阀门在实际使用过程中常常面临着比较高的温度以及比较高的流体压力,同时阀门多次的启闭必然会造成密封面之间发生摩擦以及挤压,再加上受到流体的冲击会造成阀门密封面的损伤,从而造成泄漏量的增加,随着时间的积累会使阀门无法使用,严重情况下会造成安全事故。

所以阀门密封面堆焊技术的情况会直接影响到阀门的使用寿命以及安全可靠性。

等离子弧焊接技术在石油行业中的应用_杨帆

等离子弧焊接技术在石油行业中的应用_杨帆

$’ 不锈钢管道
不锈钢管道的焊接成形加工主要在定尺焊管、配管 及弯头几个方面。 ( ( ) 焊管! 早先国内焊管生产线处于比较落后的状 态,由于国内原先还没有很好的不锈钢焊管成套焊接系 统,所以大多数厂家采用焊条电弧焊和手工氩弧焊,这 两种焊接方法应用不锈钢焊管生产线有很多缺点: ! 板 材焊前坡口制备成本高。 " 焊接效率低。 # 由于是手工
! ! 在石油施工技术领域,焊接是极为重要的专业技术 之一。各种管道、球形储罐、立式储罐以及炼化装置都 要通过高可靠性的焊接来实现装配和完成。这些设备在 加工制作及维修工作中对焊接质量提出了很高的要求, 采用普通的焊接方法难以满足要求。而采用等离子弧焊 接则可以保证上述设备的焊接质量,满足加工制作和日 常维护工作对焊接提出的要求。因此,等离子弧焊在石 油行业的施工中发挥着越来越重要的作用。
# !" ! " " # 年 第 $% 期& 焊 接 与 切 割 ! ! !" # $ % & ’ ! ( ) * + , -. / 0 1 " 2 ( #
热加工
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!"#"$%&’ ( )**+,&$-,./ 研究与应用 ! ! ! ! ! ! !
操作,焊接质量得不到保证,产品合格率低。 ! 热输入 量大,工件变形大等。与之相比,等离子弧焊接由于能 量集中,不开坡口,一次可实现 "## 不锈钢单面焊双面 成形,大大减少了焊前准备工作,保证了质量,提高了 效率。 某焊管厂生产材质为 $%& 、厚度为 &’##、管长为(# 的不锈钢管,传统的焊接工艺采用 )*+ 焊接工艺,每人 每班只能焊接 ,- . 根管子。应用离子弧焊接系统后,采 用等离子弧焊打底,)*+ 盖面,焊接生产率为每人每班 $ 根,返修率接近于零。焊接效果见图 % 所示。

压力容器生产中焊接技术的应用与完善

压力容器生产中焊接技术的应用与完善

压力容器生产中焊接技术的应用与完善摘要:随着时代的发展和社会的进步,我国工业发展十分迅速,其中的压力容器生产和制造中不断应用焊接技术,从而提升产品的质量。

但是在焊接压力容器的过程中还存在一些问题需要解决,否则将会直接影响到压力容器的安全性、生产成本和效率。

所以,在焊接压力容器的过程中,相关企业需要加强技术革新,不断完善焊接技术在压力容器生产中的应用效果。

关键词:压力容器生产;焊接技术;应用;完善一、压力容器生产中焊接的特征压力容器主要是指容器的容积不小于25升,可承受0.1MPa以上的最高工作压力,同时以气体或者是液态气体作为工作介质,在实际工作中具有较高的温度,因此若是发生问题很容易破坏容器,甚至会造成人员人身或财产损失,产生严重的后果。

压力容器具有爆炸危险,一旦发生爆炸,将是灾难性的。

事实证明压力容器的漏泄和爆炸大多源于焊接接头的断裂。

因此,焊接质量是确保压力容器安全可靠的关键。

国家对压力容器焊接有严格要求,制造单位在焊接前必须确保焊接工艺评定和焊工持证上岗。

在压力容器制造的诸多工序(如下料、机加、成形、焊接、检测等)中,唯独焊接不能外委,要求采用本厂的焊接工艺和由本厂的焊工焊接。

这些都说明了焊接对压力容器的重要性。

在实际生产中钨极氩弧焊是焊接钛镍制压力容器的主要方法,钨极氩弧焊工的焊接质量意识和操作技能是保障钛镍制压力容器质量的关键。

在生产压力容器的过程中焊接技术的应用水平直接影响到压力容器的质量,因此需要加强焊接技术的质量和工艺管理,从而保证生产的压力容器质量和安全性符合要求。

一般焊接技术在生产压力容器中应用存在的问题主要有:不合格的焊工施焊、不规范的焊接操作、工艺不严谨等,若是不能及时处理和管控这些问题,将会影响到压力容器的质量,企业需要花费大量的人力和物力进行维护。

当前随着科技的进步,焊接技术在压力容器生产中应用主要表现的特点有:首先在压力容器生产中,焊接技术是常见的连接技术,具有广泛的应用范围;其次,在完善焊接技术的过程中,其自身技术含量不断提高;第三,焊接技术是制造业的主要技术之一,推动了现代工业的发展。

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浅谈等离子弧焊在压力容器生产过程中的应用 陶 鑫1 曹 威1 曹婷婷2 叶 茂2 李先富 1 江苏双良锅炉有限公司1 格菱动力设备(中国)有限公司 2摘要:文章用生产实例介绍了等离子弧焊在压力容器行业中的应用,提供了在焊接过程中的基本焊接参数。

并与常用的埋弧焊、TIG焊进行了性能对比。

关键词:等离子弧焊 压力容器 应用中图分类号: 文献标识码:等离子弧焊是在钨极氩弧焊的基础上发展起来的,是一种将自由钨弧强化压缩之后获得的电离度更高的电弧等离子体-等离子弧,等离子弧具有较之其他焊接方法几倍高的能量密度,采用这种等离子弧进行焊接,从而获得优质的焊接接头的焊接方法,被称为等离子弧焊。

等离子弧焊具有能量密度大,加热集中,熔透能力强,焊接速度高,热影响区窄,焊接变形小。

等离子弧电弧稳定,扩散角小,挺直度好,容易获得优质的焊接接头,特别适用于锅炉、压力容器等对焊接接头要求比较高的机械产品的制造。

但是由于等离子弧焊设备比较复杂,价格高,目前在国内的压力容器制造行业尚未广泛应用。

为了提高我公司压力容器产品筒体的焊接质量,我公司新购置了等离子弧焊系统。

系统由等离子纵缝焊接系统,等离子环缝焊接系统组成,主要用于我公司压力容器产品的制造。

例如:换热器的壳体,贮罐类产品的罐体,塔类产品的筒体,反应釜类产品的筒体的纵、环向焊缝的焊接。

我公司承接的多晶硅制造的核心设备0901和0902产品,由于其介质的毒性大,使用条件恶劣,密封要求高,焊接质量要求严格,制造精度高,目前国内企业使用的该种设备大部分为进口产品。

我公司引入等离子弧焊设备后对提高焊接质量,减少设备的焊接应力和变形,保证产品在运行过程中的稳定性、密封性、安全性,将起到至关重要的作用。

1.等离子焊机设备及应用1.1焊接设备等离子焊接设备包括焊接电源、焊枪、护罩、专用制冷水箱、气路系统等部分组成。

等离子纵缝焊接系统主要设备有:HL3000纵缝焊机,(AVC+0SC)焊接控制器,EWM400DC-P焊接电源(图1),等离子焊枪等设备组成。

照片1等离子环缝焊接系统主要设备有:HCJ3000焊接操作机,HGJ20-C 可调式滚轮架,(AVC+0SC)焊接控制器,EWM400DC-P焊接电源,等离子焊枪,等离子视频监控系统等设备组成。

1.2主要技术参数:焊接工件直径:Φ350-2600mm.工件长度:单节≥1000mm。

焊接钢板厚度:5-20mm。

最大22mm.适用焊缝形式:筒体纵、环缝焊接,封头与筒体的环缝焊接。

由于焊缝的高质量,高可靠性要求,对焊接设备提出了严格的要求:1)能够改变并精确的控制提前送气、滞后送气的时间。

2)精确的控制焊接电流、脉冲的时间,并进行调整。

3)能改变、精确的控制焊接行程,在完成焊接后自动衰减。

4)焊接工艺参数稳定、可靠、重复性好。

5)枪头与工件接触处必须有良好的绝缘。

6)操作时方便、轻巧、灵活。

1.3焊接产品的材质:碳钢,低合金钢,不锈钢,有色金属。

2.等离子弧焊的工艺过程2.1压力容器产品利用等离子焊接焊前技术要求采用等离子打底,自动TIG盖面的焊接方法;等离子焊接时对于钢板厚度小于等于14mm不锈钢材料采用从坡口内进行焊接,对于钢板厚度大于14mm的材料从钝边侧进行焊接。

坡口的加工必须满足焊接的要求,这样才可以能够顺利的进行焊接。

如坡口加工不到位,达不到要求的尺寸,就会造成整条焊缝未熔合。

铣边后坡口两侧必须清理干净。

焊前用不锈钢丝刷或砂轮清理坡口表面,坡口内用丙酮或洒精擦去油污。

如果坡口清理不干净,焊接时会产生气孔等缺陷。

2.2根据钢板的厚度不同,需要加工的坡口不同,具体要求见下表:2.3筒体的焊接工艺实例1:091产品筒体包括两节筒体,有1条环缝和2条纵缝。

产品材料为00Cr17Ni14Mo2,厚度为10mm;筒体直径为Φ1500。

(1)焊接方法:筒体采用等离子弧焊打底+自动氩弧焊盖面。

(2)焊接材料: 自动氩弧焊焊丝牌号H03Cr19Ni12Mo2Si,焊丝直径:φ 1.0 mm;(3)气体配比及流量:离子气 97%Ar+3%H 2,保护气体流量为5-6L/min。

(4)焊接操作架:4 000 mm×4 000 mm。

(5)坡口形式: 见图2。

(6)焊接顺序: 外侧首先采用等离子焊打底,然后采用自动氩弧焊焊满盖面。

(7)焊接工艺参数见表1。

(8)技术要求:坡口采用机械加工,严格控制装配间隙、错边量。

装点在外侧点固。

内侧熔化极气体保护焊焊后,外侧打磨点固焊点。

筒体卷圆时要控制错边量(见图5),错边量在0-0.5mm 之内,间隙在0-0.5mm,错边量过大会造成等离子焊接时的局部未熔合。

(9)点固焊要求:筒体点固焊时采用手工氩弧焊自熔点焊(不填丝)。

外Y 型坡口,等离子从坡口侧进行焊接点焊要求见图6,环缝点焊要求与纵缝相同,不设引弧板。

(10) 施焊环境应在室内环境进行焊接,风速不得大于2m/s,相对湿度不大于90%。

环境温度不低于5℃。

(11)照片2为等离子焊焊后具体实物的纵焊缝图:照片2(12)照片3为自动氩弧焊焊后具体实物的纵焊缝详图:照片3实例2:压力容器产品01E801a换热器筒体.材料:0Cr18Ni9,厚度为8mm;筒体直径为Φ600;利用等离子焊接设备焊接。

(1)焊接方法:筒体采用等离子弧焊打底+自动氩弧焊盖面。

(2)焊接材料: 自动氩弧焊焊丝牌号H08Cr21Ni10MSi,焊丝直径:φ 1.0 mm;(3)气体配比及流量:离子气 97%Ar+3%H2,流量为5-6L/min;。

(4)焊接操作架:4000 mm×4000 mm。

(5)坡口形式: 见图一。

(6)焊接顺序: 外侧首先采用等离子焊打底,然后采用自动氩弧焊焊满盖面。

(7)焊接工艺参数见表1。

(8)技术要求:坡口采用机械加工,严格控制装配间隙、错边量。

点固焊在外侧点固。

内侧熔化极气体保护焊焊后,外侧打磨点固焊焊点。

筒体卷圆时要严格控制错边量(见图7),错边量在0-0.5mm之内,间隙0-0.5mm,错边量过大会造成等离子焊接时局部未熔合。

(9)点固焊要求:筒体点固焊时采用手工氩弧焊自熔点焊(不填丝)。

I型坡口筒体纵缝点固焊要求见图6,环缝点固焊要求与纵缝相同,不需要引弧板(点固焊部位在焊接侧);(10)图2.3-3为等离子焊焊后筒体具体实物的纵焊缝详图:照片43、等离子弧焊与埋弧焊的对比3.1埋弧焊是最常用的焊接方法,埋弧焊是利用焊件和裸金属熔化极(一根或多根熔化极)之间形成的电弧热进行焊接的方法。

电弧被一层颗粒状的焊剂保护。

焊剂覆盖着熔化的焊缝金属及近缝区的母材,并保护熔化的焊缝金属免受大气污染。

和等离子弧焊相比,埋弧焊消耗的焊接材料多,同样焊接厚度为10mm的不锈钢板,埋弧焊正、反面各焊一层,并且还需碳弧气刨和砂轮机打磨,而等离子打底一次就可穿透7mm,单面焊双面成形,且不用送丝。

然后再用自动氩弧焊添丝盖面,外观成形美观。

等离子弧焊焊缝和埋弧焊相比,焊缝窄、热输入量低,热影响区小;埋弧焊一般使用的焊接电流比较大,因而热输入量很大,熔池体积大, 使得熔池金属在高温区停留时间长,冷却速度慢,这些因素都使得埋弧焊焊缝晶粒容易长大,对焊缝形成不利的影响。

因此,不锈钢采用埋弧焊进行焊接,使得焊缝很难达到晶间腐蚀要求。

埋弧焊焊接不锈钢过程中,即使采用水冷,工件的变形量依然很大,而等离子弧焊的变形很小,且筒体内侧稍微用砂轮机打磨即可。

而埋弧焊的焊缝需要打磨,且打磨过程中的烟尘对工人身体健康有很大的影响,特别是管式换热器的管束和筒体的装配要求筒体变形小,焊缝要求打磨和筒体内侧齐平的时候。

3.2等离子焊是采用将自由钨弧压缩强化之后获得电离度更高的电弧等离子体进行焊接的一种焊接方法。

近年来在不锈钢和各种特种合金受压设备的制造中越来越受到重视。

因为等离子焊接中压缩电弧温度更高,热量更集中,电弧电压更高,焊缝可以得到很好的控制。

3.2.1等离子焊接工艺的优点a)穿透能力强,8mm以下板厚无须开坡口,大大减小了焊前准备时间。

b)电弧能量集中,焊接热影响区小,焊接变形小。

c)焊接速度快,等离子比手工氩弧焊减小4-5倍时间。

d)卓越的重复生产性。

e)弧柱刚性大,采用小孔效应,可以实现稳定的单面焊双面成型焊缝。

f)电极缩在喷嘴内,不易污染和烧损,电极寿命长,焊缝缺陷少。

g)焊接质量好,可焊材料种类多。

i)等离子弧具有良好的可控性和调节性等。

3.2.2 TIG电弧与等离子电弧相比较,可以清楚的体现等离子电弧的优越性。

电弧在轴向增加20%弧柱截面积时,TIG焊只有0.12mm,而等离子弧却可以达到1.2mm,可见等离子弧更挺,能量更集中(图8)。

4结论:随着我国经济建设的发展,国内对各种压力容器产品,特别是高压力的压力容器产品,有色金属压力容器产品,不锈钢制造的压力容器产品的需求量不断增加,近年来我公司的压力容器产品的产值已增加了数倍就是很好的例证。

我公司引入等离子弧焊设备后将大大提高我公司的压力容器产品的制造能力和制造质量,等离子弧焊与一般采用的焊接方法相比,焊接速度提高约一倍以上。

减少焊接返修工作量,减少焊缝的修磨工作量和工件的校圆等工作量。

同时焊接质量大大提高。

可以节电约1/3。

减少对环境的污染,降低工人劳动强度,避免弧光和烟尘对员工身体的伤害。

仅以提高我公司的压力容器产量来看,就能够使公司增加近1/4的产值,获得很好的经济效益。

由此可以预测,等离子弧焊这种新的焊接方法在压力容器制造行业会应用的越来越广泛,为我国的压力容器制造事业的发展作出积极贡献。

参 考 文 献(1)焊接工程师手册 陈祝年编著 2002年第1版 机械工业出版社 (2)气体保护焊技术问答 殷树言主编 2004年第1版 机械工业出版社。

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