浅析压力容器异种钢焊接常见缺陷及预防

浅析压力容器异种钢焊接常见缺陷及预防

发表时间：2017-04-25T14:35:36.447Z 来源：《电力设备》2017年第3期作者：孙鹤伟王继福

[导读] 本文就针对压力容器异种钢焊接常见缺陷进行分析，同时提出相应的预防措施。

（哈电集团（秦皇岛）重型装备有限公司河北秦皇岛 066206）

摘要：异种钢焊接因为其自身的特殊性给压力容器的焊接造成了很多困难，出现焊接缺陷，给压力容器的本质安全埋下隐患，研究其缺陷产生原因，合理选择焊接材料、设计合理的焊接结构、制定合理的焊接工艺等方面进行控制异种钢焊接缺陷的产生，从根本上确保压力容器的质量。基于此，本文就针对压力容器异种钢焊接常见缺陷进行分析，同时提出相应的预防措施。

关键词：压力容器;异种钢焊接;常见缺陷;预防

引言

焊接的实际质量对压力容器的安全运行发挥了重要作用，同时也是安全运行的关键，焊接的质量控制对化工压力容器从焊接方案设计到焊接出厂产品运用的各个环节都产生了重要影响。一个压力容器的实际生产经营企业，无论是高层领导者，还是一线焊接工人，都应该严格遵守国家对化工压力容器的生产检验标准以及相关程序，从而进一步抓好在异种钢焊接操作过程中的质量问题。

1异种钢焊接常见缺陷及原因分析

1.1外观缺陷

用肉眼或简单的方法便可以从外部检查出来的缺陷，如：焊缝尺寸不符合要求、咬边、弧坑、焊穿、焊瘤、严重飞溅、电弧擦伤、塌腰、表面裂纹、表面气孔电弧擦伤等。

1.2 内部缺陷

只能通过破坏性检查或无损探伤的方法来发现，如：内部裂纹，内部气孔，夹渣，未焊透，未熔合，偏析，白点，以及接头的组织和性能不符合要求等。在实际焊接过程中人们往往重视工艺性缺陷（裂纹、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透），而忽视焊件尺寸不符合要求、焊接接头的使用性能和焊接接头的化学成分不符合要求的缺陷，从而给压力容器设备留下无法弥补的隐患。

1.3 异种钢焊接常见缺陷及原因分析

焊接引起的焊件尺寸不符合要求，如焊件尺寸长度(或宽度)缩短、焊件平面度达不到要求，这主要是由于焊缝收缩引起的焊接变形导致，此类缺陷往往无法修复合格而导致焊件报废。焊接接头的性能和化学成分只有通过产品焊接试件的检验或在产品上进行非破坏性检查才能取得结果。焊接接头的使用性能和焊接接头的化学成分不符合要求的缺陷是由于异种钢化学成分上的差别，其在焊接时，在母材和焊缝之间存在一个熔合区，它是母材金属向焊缝金属过渡的过渡区，其成分和母材或焊缝都不相同且往往介于两者之间，形成特殊化学成分的过渡层，该区域的化学成分和金相组织不均匀，力学性能、物理性能也有较大差异，特别是第二类异种钢焊接接头，由于焊接时稀释率的存在，造成焊接接头化学成分不符合要求的缺陷，导致焊接接头力学性能的降低。

2异种钢焊接问题的预防和控制措施

2.1设计控制

设计人员在进行焊接设计的过程中需要充分了解该压力容器的使用工况，综合压力、温度、工作介质，使用地点外部环境，对压力容器的母材、焊材、焊接环境、焊后理化处理等提出要求，同时对各焊缝的结构形式、焊接方式、填充金属做出要求;配合相应的无损检测;确保压力容器的制造质量和使用要求。

2.2提高焊工技能

一些焊接缺陷是由于焊接人员的劳动技能不娴熟或操作不规范造成的，因此需要提高焊工的劳动素质。（1）需要聘用获得国家承认的上岗证的焊工；（2）针对各自企业的实际情况来培训焊接人员，直至培训考核合格后才能上岗；（3）持续地对焊接人员的劳动素质进行评价，对评价结果较差或者不稳定的加强培训。

2.3焊接工艺选定及焊接规范制定

焊接工艺是控制压力容器焊接质量的关键因素。在焊接前，企业应当综合评估焊接工艺，根据自身实际情况，对各项工艺参数进行验证，不建议直接照搬其他企业的焊接工艺。在选定好合适的焊接工艺后，必须依据相应的焊接工艺制定详细的焊接规范，以便于焊接人员操作。焊接规范应当根据压力容器的设计要求、焊接工艺来制定。焊接人员必须严格按照操作规范进行焊接，对焊接的每一道工序负责。

2.4焊接过程控制

焊接前应当确定焊缝的组队间隙、钝边的大小、坡口的清洁等符合要求。在焊接中，注意：（1）尽量不选择十字焊缝；（2）不允许强力组装；（3）需焊接临时吊耳和拉筋的垫板，需将垫板割除后的焊瘤打磨光滑。焊接后，进行无损检测，包括外观检测、无损探伤、耐压测试及致密性试验。

2.5选择合理的焊接工艺参数

焊接工艺参数对熔合比有着直接的影响，大线能量焊接也即单位长度焊缝吸收电弧的热量多，母材被熔化的量多，即熔合比大。异种钢焊接要求熔合比小，则要用小线能量焊接，通常用小电流、高焊速、多层多道焊。异种钢焊接的预热温度应按焊接性差的选定，焊接性差的钢，需要预热来防止产生冷裂纹。一种钢焊接不需要预热，另一种钢焊接需要预热，两种钢焊接在一起，则应采取预热措施。例珠光体耐热钢(要预热)和低碳钢(不要预热)焊在一起，则应按珠光体耐热钢来选择预热温度。一种钢预热温度高，另一种钢预热温度低，两种钢焊在一起，应选择预热温度高的作为预热规范，即异种钢焊接的预热温度应按焊接性差的选定。

2.6正确执行焊接工艺

规程焊接工艺规程是制造焊件所有相关的加工和实践要求的细则文件，可保证由熟练焊工或操作工操作时的质量再现性；是焊接工艺人员依据评定合格的焊接工艺，针对具体的产品焊缝，运用焊接实践知识和理论知识编制而成的，焊工必须严格执行焊接工艺规程，从而确保压力容器的焊接质量。

结束语

总之，压力容器的质量与焊接质量密切相关。企业应当根据自身的实际情况，找出对焊接的不利因素，对劳动者加强培训，对焊接材料、焊接工艺和规范、焊接过程控制等方面进行质量控制，可有效保证压力容器的焊接质量。压力容器焊接缺陷的防治既要注重从预防和

控制两个方面入手，也要从工艺的升级以及各项管理制度、工艺规范的执行方面入手。只有把握好各个环节，才能保证压力容器的焊接质量。

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