摘要：压力容器的焊接是设备建造过程中最关键的一部分，它的焊接质量将直接影响生产产品的质量。因此，如何提高压力容器焊接技术，如何为设备的生产提供保障成为相关部门关注的重点。本文针对压力容器焊接中存在的问题进行了探究，以供参考。
关键词：压力容器；焊接；问题；对策
当前，压力容器在工业中应用非常广泛，但是压力容器的焊接过程中还存在较多的缺陷，对压力容器的稳定性造成较大的影响，因此，预防缺陷的发生是非常重要的。
1压力容器焊接过程中存在的问题分析
1.1夹渣及其成因
夹渣作为较为常见的压力容器焊接缺陷，其表现为焊接过程中在焊缝处残留着部分杂质，形成夹渣的原因很多，主要表现为：其一，焊接过程中，在液态金属熔池中掺入熔渣时，因为采用小剂量电流焊接，使得熔池受热缓慢且温度较低，由于液态金属粘性较大，且整个焊接过程速度快，导致熔渣无法在液态金属凝固前有效浮于表面，从而混杂于金属熔池中，形成熔渣；其二，在使用酸性与碱性焊条时，由于电流把控不当或操作流程不规范等情况都会造成压力容器产生夹渣现象；其三，多层焊接压力容器时，由于熔渣以及焊剂的残余物等清理不彻底，便遗留于焊接缝隙处形成夹渣。
1.2气孔及其成因
气孔指的是在进行焊接操作时，由于在凝固之前熔池中的气泡没有成功逸出，从而留下的一些空穴。其成因多种多样，主要包括以下几个方面，首先是坡口边缘清洁工作未做到位，留有水渍、油污、锈迹等等；其次是在焊接焊条、焊剂时未严格按照规定进行，导致焊芯出现锈蚀或是药皮变质、剥落问题；第三是由于熔渣的粘度过大，气泡因此无法顺利逸出，留在焊缝中形成气孔；最后是在焊接时应用了低氢型焊条，过快的焊速或过长的电弧也可能导致气孔产生。
1.3咬边及其成因
压力容器焊接边缘会呈现出凹陷现象，该现象被称为咬边，咬边作为压力容器较为常见的缺陷，其形成原因很多，综合分析其成因主要有：其一，焊接过程不够规范。如：选择的焊接方法不够科学，焊接电流把握不准，焊接角度定位不当等。其二，选用熔化焊接法时，液态金属熔池在表面张力影响与自身重力影响下，在仰面焊接以及立起焊接时往往引发咬边现象。同时，在压力容器角落缝隙焊接时，由于重力与张力的影响也容易出现咬边缺陷；其三，应用电流进行压力容器焊接时，当发生工件接线回路位置偏差情形，容易引发电弧偏离焊接轨道，进而形成咬边缺陷；其四，焊接速度过迅速，导致焊接处形成相应深度，由于液态金属熔池填充不及时，从而形成咬边缺陷。
1.4未焊透、未熔合的成因
未焊透指的是接头的根部未能全部熔透的情况，未熔合则是指焊件与焊缝层之间存在部分未完全熔透的部分，这两者都是焊接缺陷中最可能导致严重问题的类型，其主要成因包括：焊件之间的装配间隙过小、焊接坡口角度设置不合理、焊条的直径不合适、所采用的焊速、焊接电弧、电流不合适等等，此外如果未对焊件坡口表面进行进行清理，这些杂质在焊接过程中流入金属之中，都有可能导致未焊透、未熔合的出现。
2压力容器焊接质量控制的强化措施
2.1夹渣的应对措施
①仔细清理压力容器焊接缝隙边缘，针对焊接缝隙处留存的残渣进行彻底清理，关注焊缝处的清洁清理工作，有效降低夹渣缺陷对压力容器使用性能的不利影响。②选择适宜的电流强度，配合合理的焊接速度，使得液态金属熔池升到特定温度，以便溶液渣有效浮于表面，便于熔渣的清理，从而减少压力容器夹渣缺陷的发生机率。③在使用焊条焊接时，需要选择性能强、工艺好的焊条，规范焊接程序，注意焊接要点，要全程把控焊接效果，确保熔渣有效分离。④多层焊接压力容器时，针对焊接的每一层都需要进行仔细清理，确保每一层都未残留下熔渣以及焊剂的残余物，从而有效降低压力容器夹渣缺陷的发生。
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2.2错边和角变形应对措施
由于错边和角变形是几何上的缺陷，因此这就决定了这个问题在整个压力容器焊接过程中的普遍性。由于它很难避免，因此要对此进行相应的整改措施的话，改变焊接体的受力情况是很有必要的。从我国目前的压力容器焊接技术现状来看，要想从根本上根除这种问题是极其困难的，由于我国整体科技水平的限制和目前压力容器焊接技术水平的束缚，错边和角变形缺陷还无法得到大范围的整改。但不可否认的是，随着科技的进步，只有努力降低焊接体的受力集中现象，争取做到让焊接体在制造和生产过程中受力均匀，尽量将错边和角变形的程度控制在条件允许的范围之内，才能够从根本上促进压力容器焊接技术水平的进一步提高，为后期科技进步彻底解决这一问题打下坚实的基础。
2.3气孔缺陷的防治措施
气孔是常见的焊接缺陷的一种，过多或者过大的气孔可能导致严重的问题，因此在必要时可以进行消除处理。正确的处理气孔的方式包括以下几个方面：首先是要在确定适宜的焊接电流、速度、熔渣粘稠度以及焊接工艺参数方面做好准备。其次要认真做好坡口边缘的清理工作，避免因存在水份、油污以及锈迹所导致的问题。最后是要制定科学合理的规定，并严格依据这些规定做好焊接材料的清理、保管工作，在进行焊接操作前，做好焊条、焊剂的烘干工作，为防止其出现再次吸水的问题，在完成这项工作后应将其放置于保温桶之中，同时应严令禁止使用变质的焊条。最后，如果在焊接时使用的是低氢型焊条，应及时调整焊接速度与电弧长度，确保这两种参数与所用的材料相匹配。
2.4未焊透、未熔合缺陷的防治措施
未焊透缺陷在自动焊与手工焊的交界面处最易出现，未熔合缺陷则常见于焊缝的金属及其坡口的交界处。目前针对这两种常见缺陷的主要防治措施有四种：第一是要通过设置符合相关标准与规定的焊接构件坡口尺寸与角度来防止这些问题的出现；第二是注重清理坡口处的各种杂质，如果出现了氧化层也要及时进行处理；第三是要确保所选用的焊接电流大小以及焊接速度是科学合理的；最后，在完成封底焊接工作时，要对其根部进行细致地检查，确保所采用的焊条摆动方式是完全正确的。
2.5检测压力容器焊接质量
目前，可供选择的压力容器焊接质量检测方法有：耐压试验、无损探伤以及外观检验。这里的压力容器焊接质量水压试验，可通过确认错边压力容器，来决定容器是否需要重新进行加工制备。无损探伤的检测目标在于找出材料内部可能出现的裂缝与构件残余应力缺陷。外观检测是通过较快的方式识别压力容器的外观缺陷。如，压力容器出现的未焊透与未熔合情况，可通过检查其尺寸是否符合规范，来确定是否需要进行返修工作。
2.6制订焊接缺陷的返修工艺
找到缺陷产生的原因后，应制定焊接接头的返修工艺，焊缝的返修工作应由合格的焊工进行，一般采用手弧焊进行，手弧焊具有操作灵活方便，不受焊接位置的影响。但如果返修部位较长、焊口平整，并且处于平焊位置时，可以采用自动焊进行返修。提高返修效率。返修完毕，应用砂轮打磨返修部位，使之表面圆滑过渡。然后，按标准规定进行外观、无损探伤、水压试验等检验，检验标准不低于原焊缝标准。
2.7优选焊接材料
首先，明确焊接材料是否具有合格的质量证书，以及是否满足国家对材料制定的相关标准要求。其次，结合压力容器自身的力学性能设计要求，选用与国家标准相符合的材料。与此同时，还有检查相关信息，以保证材料使用的安全可靠性。
结语
我国压力容器能否发挥其预期的安全以及使用性能，在很大程度上取决于焊接质量，只有从源头上解决焊接缺陷，才能提升焊接质量，确保压力容器的有效使用。因此，我们必须认真探析出压力容器焊接中突显出的缺陷及成因，并针对缺陷及成因分析出相应的应对策略，从而利导压力容器焊接工作的健全完善与有序开展。
参考文献：
[1]宋志鹏，王磊.压力容器中焊接残余应力的消除问题分析[J].科技创新与应用，2016（20）：118.
[2]陈磊.浅谈压力容器焊接工艺评定[J].专用车与零部件，2016（04）：48.
论文作者:周清正
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/8
标签：压力容器论文; 缺陷论文; 焊条论文; 熔池论文; 气孔论文; 成因论文; 液态论文; 《电力设备》2019年第4期论文;