压力容器焊接中常见缺陷产生成因及防治措施论文_金翼,闫石,宋冲

压力容器焊接中常见缺陷产生成因及防治措施论文_金翼,闫石,宋冲

1,2冶金部东北地质辽阳波纹管厂 辽宁省 辽阳市 111000;

3辽宁华标压力容器有限公司 辽宁省 辽阳市 111000

【摘 要】现阶段,焊接技术有着迅猛发展的势头,全焊结构也越来越多的在现代压力容器的制造工艺中被选择和采用。在压力容器的制造过程中,焊接是极为重要的关键环节,其质量对容器能否安全运行有着直接的影响。因此,对压力容器焊接中常见缺陷产生成因进行分析研究,并提出相应的控制对策,减少焊接缺陷,确保压力容器的安全运行,对维护国民安全很有意义。

【关键词】压力容器;焊接;常见缺陷;控制对策

一、压力容器焊接中常见缺陷成因分析

压力容器焊接过程中最容易发生的质量缺陷可由其发生部位来区分,分别是容器外部质量缺陷和容器内部质量缺陷。其中,外部质量缺陷包括错边、咬边等,内部质量缺陷包括气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等。

1、外部质量缺陷之咬边

咬边缺陷的成因是母材沿焊趾的方向上出现凹陷。通常咬边是因为焊接参数出现问题而发生,也可能因为焊接工技术不到位致使电流太高、电弧太长、焊机轨道凹凸等。

2、夹渣与气孔

焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣;坡口角度或焊接电流太小,或焊接速度过快,这是发生夹渣的因素。电流太小焊接速率太快、不合适的运条、运用碱性焊条时,因为电弧太长或者极性不准确也会导致夹渣等等这些都是产生夹渣这种质量缺陷的因素。防备发生夹渣的办法是:准确选择坡口分寸,仔细处理坡口边缘,采用适宜的焊接电流与焊接速率,运条摇动要合适。焊接气孔就是如果在焊接时有气泡滞留在熔池中,而且这些气泡在冻结的原委中也没有全部冒出,就或许会在这地方造成必然的空穴。如果母材或者填充金属表面发生锈蚀、表面背油污、水等污染的话就会发生气孔,这是发生气孔的重要因素。提防焊接气孔的措施重要有:采取准确的焊接电流和合理的焊接速率;确保坡口边缘的干涸、整洁;严厉依照规矩保存与烘干焊接素料;不运用腐败的焊条;若是在施焊以前察觉焊条药皮腐败、脱落和焊芯锈蚀等时,要留意严历制止运用。

3、内部质量缺陷之未焊透、未熔合

未焊透的缺陷指的是没有将焊接接头的根部完全熔透,未熔合的缺陷指的是焊接金属和母材之间焊接不完全,从而导致了焊接缝隙的产生。导致此两种质量缺陷的原因有:坡口角度不够大、间隙太小、焊接速度太快。

4、内部质量缺陷之裂纹

焊接缺陷中损害性极大的一种就是裂纹,它将明显减去承受面积,重要的是裂纹端部造成锋利缺口,应力高度集合,很轻易拓展造成毁坏。热裂纹是指焊缝金属从液态到固态的结晶原委中发生的裂纹,它的特点是焊接后马上可以见到,在焊缝中心是产生的多发地,沿焊缝长度目标散布。热裂纹是因为焊缝冻结紧缩而得到拉应力,最后开裂造成裂纹;近缝区金属在高温热轮回影响下是再热裂纹,强化相碳化物堆积在晶内的位错区上,使晶内强化水准很大高于晶界强化,重要由晶界金属来担当的是因为应力松弛而带给的塑形变形,所有晶界区金属会发生移动。阻止热裂纹的办法是:一要严历掌控焊接工艺参数,放慢冷却速率,适宜提升焊缝外形系数,小电流多层多道焊要尽可能使用,以防止焊缝中心发生裂纹;二是仔细实行焊接工艺原则,采用有理的焊接参数,以减少焊接应力。

二、压力容器焊接常见缺陷的控制措施

压力容器的气密性和强度、容器自身的质量、容器的安全使用均要靠高技术的焊接过程来保证,因此压力容器的焊接如果出现了缺陷,极有可能会导致压力容器发生断裂,严重的甚至可能会导致压力容器发生爆炸。因此,对压力容器的焊接质量必须要严格把关,尤其是对小规模的压力容器制造企业,要严格将焊接缺陷限制在一定范围内以保证压力容器的安全。

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1、错边于角变形

错边与角变形一般会发生几何应力集合,发生贴附弯曲应力。在大型压力容器的拼装中一般很难防止的就是错边与角变形,一朝压力容器现出了错边与角变形表象,想要全部解除也是非常穷困的。准确的解决措施是要严历实行压力容器生产准则,把焊接缺陷规定在要求准许的领域之内。肯定阻止强大的力量组对,焊接时要采纳相关的防变形办法。

2、气孔与夹渣

一定要严历清除解决气孔与夹渣的焊接缺陷。防止发生焊接气孔的措施是:筛选适宜的焊接电流于焊接速率;仔细处理坡口边缘的水份、油污与锈迹;严厉依照规则保存、处理与焙烘焊接素料;腐败焊条不能用;如果焊接原委中发掘焊条药皮腐败,则脱落焊芯锈蚀时,保证掌控在运用领域之内。埋弧焊时,要采用适宜的焊接工艺参数,尤其是薄板主动焊,焊接速率或许要减去些。制止焊接夹渣的措施重要包含:对坡口分寸实行适宜的筛选,仔细整理坡口的边缘个别,并采取适宜的焊接电流与焊接的速率。

3、未焊透与未熔合

在手工焊与自动焊的接壤面处经常会呈现未焊透,重要是要明确它准许缺陷分寸,若是缺陷分寸准许能够不返修。在焊缝的金属与坡口的交界面上经常会呈现未熔合,采纳适宜的措施实行补焊解决,筛选适宜的坡口与合适焊接的电流,固定焊接速率,对坡口表面的氧化皮与油污实行完全整洁,封底焊清根要完全、运条摇动要合适,另外还要紧密留意焊接坡口两侧的熔合状况。

4、裂纹

压力容器损害性比较大的缺陷之一就是裂纹。因为焊接裂纹的形成繁杂,形态万千,很容易扩大,不能料想的原因有很多,所以一定要高度看重焊接裂纹的解决。制止发生裂纹的重要办法是:严历掌控焊接工艺参数、放慢冷却速率、合适提升焊缝外形系数、尽能够使用小电流多层多道焊,以防止焊缝中心发生裂纹;需要时可提升母材的预先加热到指定的温度,适宜加强焊接时的线能量,可减去结晶裂纹的发生;依据焊件质料、焊接工艺评比结局合适调动焊接次序、仔细实行焊接工艺,也能减掉裂纹的发生。导致压力容器焊接缺陷的因素比较多,所以对压力容器焊接缺陷的解决要从实质状况出发,表面通联实质,仔细解析与概括压力容器事件产生的因素与法则,这样来保证压力容器的安全运营。

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。

结束语

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。

参考文献

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[4]王宁煦.压力容器用钢板16MnR焊后热处理工艺参数的研究与优化[D].天津理工大学,2014.

论文作者:金翼,闫石,宋冲

论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期

论文发表时间:2016/11/14

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