压力容器焊接中常见技术问题探究

【摘要】压力容器是承载一定压力的容器，是生产工业发展与完善的重要体现，而焊接技术是压力容器质量保证的前提，因此，本文就对压力容器焊接中常见技术问题进行了研究，指出产生这些现象的技术问题，最后提出了相应的解决对策，并对未来加快技术的发展进行了展望。

【关键词】压力容器；焊接技术

前言：随着工业制造的不断发展，我国压力容器行业了迎来了广阔的发展空间，然而就在压力容器行业快速发展的今天却逐渐暴露出了压力容器在焊接技术上的问题，焊接出现裂纹、咬边、气孔等现象严重影响了压力容器的质量，影响容器的气密性，甚至有可能会给人们带来人身和财产损失，因此压力容器焊接中常见技术问题亟待解决。

1 压力容器和焊接技术及作用

压力容器是具有一定承载压力的一种密闭设备，在很多的化工行业中都得到了广泛的应用，其主要功能是对各种气体、液体以及气液混合体进行盛装。压力容器有着很复杂的制造过程，其工序也相对较多，如，需要对使用的原材料进行验收、组对、切割、机械加工、无损检测、焊接及最后还要对其进行压力试验与防腐处理等等。而焊接技术是对压力容器进行制造的过程中一个必不可少的重要环节，在很多细节方面的问题都有所涉及。焊接技术是将对高热、高压或者将两者结合，把同种类或异种类材质进行永久性结合的一种工艺技术。对各类型的压力容器进行制造时，都需要运用焊接技术来对压力容器的封头与壳体等多个地方进行焊接。

在压力容器制造的过程中，焊接是一道非常重要的工序，在压力容器的整个制造中焊接技术占了非常大的比例。如，普通的压力容器制造厂中，其焊接的工作量在整个工作总量中占到了约41%，特别在厚板压力容器和球形容器的现场组焊接中，焊接的工作量也超过了整个工作量51%。焊接质量和焊接接头的可靠性都直接影响着压力容器的质量和其使用过程中的安全性。因此，在对压力容器进行制造时，相关的工作人员必须对其焊接的质量进行重视，以确保压力容器的质量。

2 焊接裂纹成因及对策

2.1焊接裂纹的产生

焊接裂纹是造成压力容器出现质量问题中最重要的原因之一，焊接裂纹对于压力容器有着非常强的破坏能力。焊接裂纹是指在焊接过程中产生的焊接应力以及其他导致压力容器材质脆弱的因素共同作用于压力容器，导致焊接部位的金属原子遭到破坏，原本应有的原子结合力失去作用，最终在压力容器焊接处形成缝隙，并且缝隙会越来越大。常见的焊接裂纹包括多边化裂纹，冷裂纹，热裂纹，冷话裂纹以及淬火裂纹等，其中压力容器中常见的裂纹有冷裂纹和热裂纹。

2.2焊接裂纹产生的对策

由于焊接裂纹的产生因素以及裂纹的种类各不相同，因此我们要对焊接过程进行全方位的注意和控制。例如，选用低氢型焊条进行焊接，产生冷裂纹的主要原因就是由于金属中含有过多的氢，因此我们要严格控制焊条中的氢，避免在焊接过程中氢进入焊接金属中。其次要在焊接完成后进行淬火处理，以此增强焊接部位金属的韧性，避免焊接裂纹的产生。最后，要根据材料的不同，厚度的不同以及环境的不同选择不同的焊接技术，提高焊接的质量，减少由于技术问题产生的事故。

3.焊接咬边成因及对策

3.1焊接咬边的成因

焊接咬边是压力容器焊接中又一个常见的技术问题，由于焊接使用的电流过大、电弧过长以及焊条角度和运动速度掌握不合理而导致压力容器焊接部位出现凹槽，这就是焊接咬边的产生原因。但是优秀的焊接工艺是不允许出现咬边现象的，即便是有些工艺中允许有咬边存在，仍然需要控制咬边的长度和深度。这不仅是对外观质量的影响，由于一般是用来装液体或气体，比如液化气天然气之类的，如果出现咬边会导致咬边的点压强非常大，非常容易出现爆炸或泄露。

3.2焊接咬边的对策

为了保证压力容器的质量品质，避免焊接咬边问题是需要我们迫切解决的。出现咬边现象通常是由于技术不过关，而并非技术本身存在的问题，因此我们要提高焊接人员的相关管理。首先，要提高焊接前设计能力，要在焊接前充分了解焊接的材料等，根据不同的数据采取不同的焊接材料，和焊接方法，调整好焊接的角度电流大小等相关内容。其次，在焊接过程中焊接人员要时刻观察焊接部位的变化，一旦发现有问题立刻停止，不能继续焊接，因为如果问题不解决，继续焊接只会造成更大的损失。最后，当出现焊接咬边的现象首先要对咬边进行检测和分析，并且根据数据所得设计补救措施，要保证焊接咬边被及时发现并且及时治理。

4.焊接气孔成因及对策

4.1焊接气孔的成因分析

焊接气孔是导致气压力容器气密性不足的主要原因，由于熔池时没有保证接口的平整，这增加了熔池中气体与其接触面积，另外由于坡口边缘有污渍和铁锈等也会增加气体的附着面积，最后，熔渣的密度过大，过于粘稠也会导致气体无法析出，最终留在了压力容器中。存在气孔的容器会降低焊接时焊接材料的接触面积，最后导致焊接气孔的成因。

4.2焊接气孔的对策

提高压力容器焊接的技术，解决焊接中常见问题的措施之一就是要搞定焊接气孔问题的解决。首先，我们要对接口和坡口边缘的杂志进行擦拭，保证表面没有灰尘，没有油腻，这样可以与焊接材料进行充分接触。其次，我们要注意控制熔渣的浓度，如果熔渣的浓度过于粘稠很难将压力容器材料中的气体析出。最后还要加强焊接材料的保存及时更换出现问题的焊条，避免使用错误造成人员伤害。

4.3未焊透、未熔合的控制对策

针对未焊透和未熔合的缺陷， 最佳的处理方式即进行一定的补焊。 未焊透缺陷通常的发生位置在手工焊和自动焊的交界处，允许有一定的缺陷误差，只要缺陷在可允许的范围之内，就可以不进行补焊。未熔合缺陷在焊缝和坡界处位置发生的几率更高，需要保证焊接电流和焊接速度得到严格、合理的控制，注重对坡口表面油污的清理，并在焊接过程中对焊接坡口两侧的熔合情况予以密切关注，及时进行纠正。

5.加快技术的发展

压力容器焊接中常见问题的根本原因就是因为焊接技术的发展仍然需要提高，当焊接技术提高时就可以减少由于技术问题而产生的焊接问题，影响伊利容器的质量。很多时候技术的更新可以快速解决原有技术的缺陷和不足。例如，第一次工业革命人们开始广泛使用蒸汽机，如果人们局限于蒸汽机的改良和完善很可能知道今天人类都不会感受到电力的便捷。因此，在未来解决焊接的常见技术问题一方面可以完善技术，但另一方面也可以使用新技术来代替焊接技术，这样就可以解决焊接所带来的质量问题。例如目前的3D打印机技术，如果得到实现那么完全可以替代焊接工艺。

6.结语

综上所述，压力容器是我国制造业大国的体现，是工业水平提升的基础，但是随着时代的发展，压力容器的增多逐渐暴露出很多问题，为了确保压力容器能够在更好的帮助人们储存气体或液体的同时也能够为人们增添一份安全保障，我们要积极发现存在的技术问题，并且对其进行改善和控制，有效减少焊接裂纹的产生，降低咬边以及气孔的形成，从技术角度对这些问题进行控制或解决，促进压力容器的发展。

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