壓力容器焊接質(zhì)量控制

張恒 崔金剛

摘要：焊接技術(shù)作為壓力容器生產(chǎn)制造中較為常用的技術(shù)手段，它對壓力容器質(zhì)量有重大影響。本文針對壓力容器焊接技術(shù)應(yīng)用中存在的問題，從焊材復檢、焊接工藝評定、焊接試板、熱處理等影響因素入手分析，并提出焊接質(zhì)量控制手段，以期對今后工作能起到幫助作用。

關(guān)鍵詞：壓力容器;焊接工藝卡;質(zhì)量控制;補焊

我國作為工業(yè)大國，壓力容器是我國的石油化工、醫(yī)藥、電力等行業(yè)生產(chǎn)中主要設(shè)備，我國對其質(zhì)量尤為重視。在壓力容器加工過程中廣泛使用焊接技術(shù)，焊縫內(nèi)部或表面一旦出現(xiàn)超標的缺陷，將影響壓力容器的安全性和可靠性。為了改善這種情況，制造者應(yīng)在壓力容器焊接前做好焊材復檢、焊接工藝評定等焊接技術(shù)準備，焊接中進行焊接試板的制作，焊接后進行熱處理等一系列措施盡可能的減少或避免焊接缺陷的出現(xiàn)，保證壓力容器的焊接質(zhì)量。

1、焊接前的質(zhì)量控制

焊接技術(shù)準備工作是焊接工作的基礎(chǔ)，對焊接質(zhì)量起著決定性的作用。

第一，制造者收到壓力容器的設(shè)計圖紙后應(yīng)仔細研究圖紙，找出圖紙中存在的設(shè)計問題，對于不合理、錯誤的地方向設(shè)計者進行澄清以及根據(jù)實際情況進行合理的材料代換，根據(jù)母材選擇匹配的焊接方法和焊接材料。

第二，分析圖紙及制造標準，根據(jù)制造者的人員、制造環(huán)境、設(shè)備、技術(shù)水平等條件，制定焊接工藝評定計劃，焊接工藝評定計劃應(yīng)覆蓋該壓力容器焊接涉及到的所有的母材及焊接材料、焊接方法、接頭形式、焊接位置等因素。根據(jù)圖紙，結(jié)合壓力容器的部件和原鋼板尺寸對壓力容器的焊縫進行合理排版，并對所有的焊縫進行分類編號以便對焊縫的質(zhì)量進行跟蹤控制。

第三，市場上的焊接材料魚龍混雜，真假難辨，因此在焊材采購到廠后，應(yīng)按要求進行焊材復檢，主要驗證焊材的化學性能、力學性能、機械性能是否滿足介質(zhì)和強度要求。焊接材料到場后應(yīng)按焊接材料供應(yīng)商的使用說明書進行存儲，保證其溫度、濕度滿足要求，并確保焊接材料在質(zhì)保期內(nèi)。

第四，擬定焊接工藝評定，根據(jù)以往類似經(jīng)驗，擬定每種焊接方法的焊接參數(shù)，包括焊接電流、電壓、焊接速度、模擬熱處理等，并按照焊接工藝評定計劃的項目采用擬定的焊接參數(shù)進行焊接工藝評定試板的焊接及熱處理，并做好記錄，焊接完成后按照要求進行無損檢測和試樣截取及加工，按標準要求對試樣進行化學成分、力學性能、機械性能、宏觀金相、微觀金相等各項試驗，試驗合格后按照實際采用的參數(shù)制定焊接工藝卡。

2、焊接過程中的質(zhì)量控制

焊接過程中的質(zhì)量控制是影響焊接質(zhì)量的直接因素。

第一，焊接工藝卡是焊工施焊的依據(jù)性文件，也是焊接質(zhì)量的控制性文件，焊接工藝卡規(guī)定了焊接操作的各項參數(shù)，如焊接材料、預熱溫度、層道順序、層間溫度、組對間隙、熱處理、無損檢測項目、質(zhì)量標準等要求，所有的焊接參數(shù)都是經(jīng)過焊接工藝評定驗證過并且滿足質(zhì)量要求的，因此在正式施焊（包括定位焊）前，焊工應(yīng)熟悉焊接工藝卡中的所有要求，并嚴格按照焊接工藝卡的要求施焊，并且，在施焊過程中，加強巡檢，避免違規(guī)施焊。

第二，焊接過程中應(yīng)嚴格執(zhí)行自檢、互檢、專檢等三檢制度，確保坡口加工質(zhì)量、組對質(zhì)量、焊接質(zhì)量等每一道工序都符合焊接工藝卡的要求，每一道工序檢查合格并經(jīng)過質(zhì)量檢查員確認后才可進入下一個工序，若檢查不合格應(yīng)經(jīng)過處理合格后才可進入下一工序，禁止未經(jīng)確認直接進入下一工序。工序交接時應(yīng)有相應(yīng)的交接手續(xù)，以提高各工序操作人員的責任心，保證工序質(zhì)量。

第三，按照標準要求設(shè)置產(chǎn)品焊接試件，產(chǎn)品焊接試件應(yīng)與壓力容器正式產(chǎn)品的施焊環(huán)境、焊接材料、焊接位置、焊接參數(shù)、熱處理等要求完全相同，焊接完成后應(yīng)與產(chǎn)品焊縫一起打上焊工鋼印號，產(chǎn)品焊接試件應(yīng)隨壓力容器一起按照焊接工藝卡的要求進行熱處理，按要求無損檢測合格后對產(chǎn)品焊接試件進行拉伸、彎曲、沖擊等破壞性試驗，試驗結(jié)果應(yīng)滿足合格標準的要求。

第四，嚴格控制焊接材料，在領(lǐng)用焊材前，焊材（焊條）應(yīng)按照供應(yīng)商的使用說明書進行烘干、保溫，在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)對焊材進行有效管理，即按照要求安排焊接材料入場，以免焊接材料長期暴露在空氣中，從而影響焊接性能和質(zhì)量。同時，應(yīng)注意的是，焊接材料管理人員還應(yīng)控制剩余焊材的發(fā)放和回收工作，即發(fā)放時應(yīng)確認焊接材料的數(shù)量和型號、牌號符合領(lǐng)用者的施焊部位的要求，班后應(yīng)按要求回收剩余的焊接材料，檢查回收量和使用量，發(fā)放、回收時應(yīng)嚴格登記，并簽字確認，以減少焊接生產(chǎn)過程中出現(xiàn)錯誤的可能性。

第五，加強施焊環(huán)境的監(jiān)控，施焊環(huán)境對焊接質(zhì)量的影響較為敏感，特別是雨天、大風天或溫濕度超標時易造成裂紋、氣孔等缺陷，因此在焊接時應(yīng)盡量在容易控制溫濕度且避免風吹雨淋的環(huán)境下施焊，雨天可加設(shè)防雨棚，溫度過低時應(yīng)按照標準要求對環(huán)境和母材本身進行預熱，濕度超標時應(yīng)開啟抽濕設(shè)備，溫濕度和風速等環(huán)境因素均滿足要求時才可施焊，否則禁止施焊。大型壓力容器施焊時可考慮在車間內(nèi)分塊、分段、分部制作，盡量減少現(xiàn)場焊縫，避免現(xiàn)場焊接重要焊縫和易出現(xiàn)質(zhì)量問題的焊縫。

第六，重要的壓力容器按照要求往往需要提交相應(yīng)的竣工資料，與實體的質(zhì)量相比，資料的質(zhì)量同樣重要，因此，應(yīng)按照要求進行資料管理，對于竣工資料不應(yīng)是施工完成后進行回憶和補充，而應(yīng)該在施工過程中按要求對每一道工序、每條焊縫進行如實記錄，施工完成后再進行整理歸檔，這樣，不但可以使產(chǎn)品的每一道工序都具有可追溯性和真實性，也可以加強各個環(huán)節(jié)的責任人的質(zhì)量意識和責任心，保證壓力容器質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。

3、焊接后的質(zhì)量控制

對于焊縫的質(zhì)量，焊接后的質(zhì)量控制是必不可少的。

第一，按照要求對壓力容器進行熱處理，壓力容器熱處理一般包括消氫熱處理和消應(yīng)力熱處理。消氫熱處理在焊接過程中或焊接完成后立即進行，目的是使焊縫中的擴散氫迅速逸出，以降低焊縫及熱影響區(qū)的含氫量，防止產(chǎn)生氫致裂紋。消應(yīng)力熱處理在焊接完成后進行，目的是消除或減少焊接殘余應(yīng)力，降低焊縫受內(nèi)應(yīng)力導致裂紋的可能性，保證壓力容器的設(shè)計使用壽命。

第二，嚴格按照設(shè)計要求進行無損檢測和試驗，無損檢測和試驗是檢驗壓力容器焊接質(zhì)量的必要手段，避免不合格產(chǎn)品流出，威脅使用者和人民群眾的生命財產(chǎn)安全。對于壓力容器焊縫，射線檢測、超聲波檢測、真空罩檢查等應(yīng)注意檢測比例和操作規(guī)程，避免漏檢和誤檢。對于壓力試驗、灌水試驗等，應(yīng)注意必須達到設(shè)計要求的試驗壓力、注水高度和保持時間，以保證壓力容器的整體強度和焊縫處的密封性要求。

第三，嚴格控制壓力容器焊縫的補焊，壓力容器的壁厚往往比較薄，當焊縫出現(xiàn)內(nèi)部超標缺陷時，應(yīng)如實記錄，按程序?qū)θ毕莶课谎a焊，補焊前應(yīng)仔細確認缺陷位置，將缺陷清理后應(yīng)進行滲透檢驗以確保缺陷已經(jīng)清除干凈，補焊時應(yīng)采用與原焊縫相同的焊接工藝、焊接材料和焊接參數(shù)等技術(shù)要求，否則應(yīng)進行相應(yīng)的模擬補焊工藝評定，同時應(yīng)注意補焊次數(shù)限制，避免出現(xiàn)違規(guī)補焊事件，補焊過程應(yīng)按產(chǎn)品焊縫相同的要求予以記錄。

4、結(jié)束語

焊接工序是影響壓力容器質(zhì)量最重要的工序，焊接質(zhì)量是影響壓力容器安全性和可靠性的重要因素，制造者應(yīng)對焊前、焊中、焊后易于出現(xiàn)質(zhì)量問題的各個環(huán)節(jié)進行嚴格控制，這樣才能降低出現(xiàn)不合格產(chǎn)品的可能性，保證焊縫質(zhì)量滿足設(shè)計要求。

參考文獻：

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