压力容器焊接方法及技术工艺研究

压力容器焊接方法及技术工艺研究

压力容器是一种重要的能量转换装置，其在工业生产过程中，具有极高的应用价值。由于压力容器的制造工艺相对复杂，大部分的本体关键结构均采用全焊结构，因此压力容器的焊接方法及技术工艺直接决定了压力容器的质量与安全。文章结合实际情况，展开对压力容器焊接方法及技术工艺的研究与分析，旨意为相关人员提供参考。

标签：压力容器;焊接方法;技术工艺

压力容器是工业生产中的重要设备，设备的制造质量直接影响其运行的安全及可靠性，在具体的制造中，需要经过多道工序，才可以制造出合格优质的设备。由于大部分的设备本体关键结构均采用全焊结构，因此压力容器的焊接方法及技术则是保障压力容器安全可靠性的关键，如果焊接质量无法得到保障，将给设备的使用寿命和安全运行埋下严重的隐患。基于此，本文结合实际情况，探究分析锅炉压力容器焊接方法及技术，详细内容如下。

1 压力容器的焊接特点

压力容器的强度相对较大。压力容器的本体主要采用低合金高强钢作为壳体材料，它富含较多的C、Mn、Nb等元素，这样也就导致锅炉的强度较高，在服役条件刚性过大的情况，可导致裂纹发生。而且，焊接之后，多种元素会存留于奥氏体内，容易造成焊接处焊缝开裂的情况，影响压力的设计使用寿命;压力容器的尺寸相对较大，壁厚也相对较大，在具体的焊接工艺中，需要进行焊前预热，这样在焊件预热、微观察和焊缝观察上存在一些问题，增加了焊接工作的难度，需要保障焊接技术的合理应用与焊接方法的合理选择，确保焊接质量。

2 压力容器的焊接方法

压力容器的焊接方法对设备的可靠性具有直接影响，需要结合实际情况，择优选择，确保焊接质量。具体的焊接中，常见的焊接方法包括手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护电弧和等离子焊等几种方法，现简单对这几种方法进行分析，详细内容如下。

2.1 手工电弧焊

这种焊接方法在具体的运用中，主要是借助电弧所产生的高温促使焊接部分熔化，进而达到焊接的目的。利用焊条和焊件做电极，利用电弧产生的电弧热，使得焊条及焊件熔化，并生产焊缝。这种方法是在手工操作的基础上完成，尽管这种方法的灵活性相对较高，但焊接质量受操作人员的技术水平影响比较大，且效率不是十分理想。

2.2 埋弧焊

从引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动到焊接收尾等全过程完全由机械设备完成。具有生产效率高、劳动条件好、容易获得连续稳定高焊接质量的优点，广泛应用于设备主体焊缝的焊接，适合批量生产。

2.3 气体保护电弧焊

这种焊接方式是借助保护气的方式展开焊接，如氩弧焊、二氧化碳气体保护焊等。在应用方面操作简单，适合自动焊和全方位焊接。具有焊接成本低、生产效率高、操作简便、质量稳定的优点。

2.4 等离子弧焊

是一种利用等离子弧高能量密度束流作為焊接热源的熔焊方法，具有能量集中、生产率高、焊接速度快、应力变形小、电孤稳定等特点，特别适合于各种难熔、易氧化及热敏感性强的金属材料（如钨、钼、铜、镍、钛等）的焊接。

3 压力容器的焊接技术工艺

压力容器焊接过程十分复杂，焊接工艺要求高，就目前我国压力容器制造现状来看，压力容器因焊接造成的质量缺陷从表现上看主要有内外两种缺陷，具体上讲主要有焊接尺寸不合格、表面飞贱、咬边、气孔、裂纹、熔合度差等。

3.1 焊接材料

压力容器焊接原材料质量对焊接质量有着直接影响，焊接前必须做好严格的材料质量控制。首先是材料的选择，务必要坚持合适、实用原则进行材料选取，同时结合国家相关规定做好材料的质量控制，要尽量选择有质量保证的原材料;其次是考虑焊接结构特点进行材料选择。

3.2 优化焊接工艺

焊接过程中，焊接电流、电弧电压、焊接速度及及线能量是重要的焊接控制参数，对焊接质量有着至关重要的影响。而焊前预热温度和层间温度直接影响到焊接接头的冷却条件，一般来说，焊接线能量越大，冷却速度越慢，加之伴有较高的预热和层间温度，就会使接头各区的晶粒粗大，强度和韧性都会降低。

3.3 焊后热处理

焊接完成后，应对焊缝进行热处理。借助热处理工艺，可以实现对焊缝残余应力的控制，对遏制裂纹的产生具有积极的意义。热处理可分为后热处理、消除应力后的热处理和改善热处理等，可结合实容器产品焊接需求展开热处理类型选择。

3.4 无损检测

焊缝焊接完成后，为确认焊缝是否存在焊接隐患，则借助无损检测技术展开对焊缝及其内部进行检测，判断焊缝是否符合质量标准。

4 结束语

综上所述，影响压力容器焊接性能的因素有很多，除了本论文中所提到的之外，还有其他多种因素，如做好焊接施工组织，控制施工人员等等。本文对压力容器焊接方法及技术工艺展开研究，先展开对焊接的相关特点进行阐述，再对具体的焊接方法进行选择，最终确认选择埋弧焊和等离子焊的方式。最后对具体的焊接工艺进行分析，研究影响焊接质量的关键工艺参数，焊接完毕后通过对焊缝进行热处理及无损检测，实现焊缝质量的有效控制，只有这样才能够进一步提高焊接质量，保证压力容器的安全使用。

参考文献：

[1]杨斌.锅炉压力容器焊接自动化技术应用探讨[J].中国高新技术企业，2016（29）：62-63.