摘要：人民的生活水平不断提高，压力管道也得到了大范围推广使用，人们对焊接技术提出了更新的要求。提高管道焊接的质量管理水平，是保障压力管道正常工作的基础，相关工作人员应当准确掌握其技术要点，进而有效的延长压力管道使用时长，提高管道工作的高效性与安全性，促进我国管道事业的不断进步。
关键词：压力容器；焊接质量；焊接措施；质量控制
1压力容器的管道焊接的问题
1.1焊缝裂纹
从压力容器管道运行情况来看，最为严重的质量问题是裂纹。所以在进行管道焊接期间，焊缝之间一旦出现裂纹，将会对质量造成严重影响。其中主要表现在两个方面上；第一个方面，产生裂纹的因素有很多，不容易被控制和发现，并且现象逐渐加剧，具有一定的隐蔽性。第二个方面，裂纹变大形状也会发生变化，进而影响焊接质量。经过相关研究证明，如果管材相关性能受到影响，一旦产生新界面，将会出现裂纹问题。从当前情况来看，经常存在的焊缝裂纹主要有应力腐蚀裂纹、液化裂纹以及热应力裂纹。
1.2焊接的不连续性
焊接的不连续性在压力容器的管道焊接中十分常见，比如焊接气孔、焊接夹渣以及焊接削弱现象的发生均会导致焊接不连续。从某种意义上说，这一类缺陷并不影响管道的正常工作，但是焊接的不连续性可能会导致管道的开裂。在长距离的管道生产与管道运输中，焊接缺陷不可避免，焊接质量与管道的承载力有着直接的影响；同时，在修复焊接裂纹时，多次焊接也会增大管道运输的阻力。
2焊接工艺控制
2.1 焊接工艺评定
对焊接工艺进行评定是考察焊接工艺的重要依据，所以在压力容器的焊接过程中进行焊接工艺评定是必须的。焊接工艺的评定应该以钢材的焊接性能试验为依据，参照《钢制压力容器》、《承压设备焊接工艺评定》、《压力容器焊接规程》《固定式压力容器安全技术监察规程》等相关标准，在压力容器焊接完成前进行评定。当焊接工艺评定完成后，焊接责任工程师一定要对工艺评定报告以及工艺指导书进行审核，审核通过后方可存入技术档案。
2.2 焊接工艺参数控制
焊接线能量体现了对压力容器进行焊接的规范参数以及焊接接头对压力容器性能的影响。当压力容器原材料为易淬火钢时，采用能量较大的焊接线能量，因为小线能量在焊接时的冷却速度非常快，而且还容易产生冷裂纹，同时还要配合焊接操作前预热、控制层间温度以及焊后缓冷等工艺措施。当压力容器采用不锈钢、低温刚以及低合金高强钢时应采用小线能量进行焊接操作。但在具体的焊接操作过程中仅控制线能量数值是不够的，当焊接电流、电压配置不合理时，即使是相同数值的线能量仍然无法得到好的焊接性能。比如在焊接电流较大，焊接电压较低的情况下进行焊接得到的焊缝是深且窄的，无法满足焊接需求，当减小电流提高电压时则可以提高焊缝的质量，所以，一定要控制合理的焊接工艺参数，在规范合理的原则下选择合适的线能量进行焊接操作。
2.3焊接工艺管理
对压力容器进行焊接前，焊接操作人员应根据压力容器设计图的具体结构特点以及相关技术条件规定为焊接过程制定科学合理的焊接工艺方案。方案中应包含具体的焊接方法、焊接材料的选定、焊接参数的控制以及焊接检测方法等内容，以此作为焊接管理指导手册对焊接操作进行指导。在具体施焊时，焊接管理人员应挑选焊接技能高，经验丰富，有相应焊接资格证的焊工，对其进行焊接操作技术交底之后，进行压力容器的焊接操作。
3焊接材料控制
3.1挑选焊接材料。
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当压力容器的原材料使用碳素钢或低合金钢时，主要按照等强性原则来选用焊材，但是为了确保焊缝的强度至少要和母材相等，有些容器制造商选用焊材时宁高不低，从而导致了产品塑性降低，在低合金钢为容器原材料时这个问题特别突出；当容器是低温容器时要注意焊接接头的低温韧性要高于母材，而高温容器则要选用与母材化学成分相同的焊材，而且由于焊接过程中可能会产生较大的焊接应力，产生裂纹，所以焊材的抗裂性能一定要高。
3.2焊接材料的验收与保管
同一型号的焊条，因为不同厂商的制造工艺不同也可能会引起差异，所以不同的容器制造商要根据自家容器的使用用途及使用环境，挑选合适的焊材生产商。当容器制造商验收焊材时一定要注意焊材的合格证、质量证明、生产批号等相关信息，一定要检验合格方可办理焊材入库手续。焊材和焊剂必须要按照相关规定的温度及时间进行贮存，避免焊材失效，而且要做到随用随取。
4焊接质量的检验控制
4.1焊前检验
焊前检验的主要内容是检查焊工的专业资格问题和施焊工具的检验。焊接压力容器的焊工一定是根据《特种设备焊接操作人员考核细则》的规定考取相关资格的焊工，而且焊工的合格证要有与具体施焊的焊缝相对应的项目。压力容器制造商要对焊工进行定期的培训和考核，同时建立焊工工作记录，而且对焊工施焊时是否持证上岗，施焊过程中是否严格按照焊接工艺施焊，焊接工作结束后，焊工有无在焊接部位打上施焊焊工的钢印等这些信息进行严格的检查。在焊接工作前要检查焊接设备的装配及清理，因为焊接工具的缺陷很有可能影响到焊接质量。
4.2施焊过程的检验
施焊过程的主要检验内容是检查焊工是否严格按照焊接工艺、技术标准、图样规定进行焊接，以及检验产品试板的焊缝外观等相关方面的执行情况。焊缝外观的检验可以一定程度的反应产品的内部缺陷，所以要求焊工要了解焊缝外现的检查要求，以及外观缺陷产生的原因和补救措施等，这对压力容器的焊接质量起着非常重要作用。
4.3焊后检验
焊后检验是进行焊接工作的最后步骤。当对压力容器完成焊接操作后，在 24 个小时以后要对容器的焊接进行复查。主要通过无损检测和耐压试验对焊接质量进行检测。无损检测是指不损坏产品的前提下，借助先进设备对产品的表面及内部结构、性质及状态进行检查。
5厚壁压力容器对接接头的全自动焊接装备
5.1厚壁管件全自动多站焊接装置
火力和核电站的主蒸汽管道，其壁厚已超过100mm，焊接工作量相当大，迫切需要实现焊接生产的全自动化，以提高生产率。每个焊接工作站由焊接操作机，翻转机构，滚轮架，夹紧装置和焊接机头及焊接电源等组成。所有的焊接工作站由中央控制器集成控制。适用的管径范围为139~558 mm，壁厚18~100 mm.管件长度大于1800 mm.可全自动焊接直管对接，直管与弯管接头，直管与法兰以及直管与端盖对接接头。焊接方法采用窄坡口热丝TIG焊。
在该自适应控制系统中，采用黑白摄像机检测坡口边缘的位置。采用彩色摄像机监控电弧和填充丝的位置。通过检则焊丝加热电流控制填充丝的垂直方向的位置。这种控制方法是利用黑白摄像机的图像，经过计算机图像处理，确定内外边缘的照度差。当焊接条件变化时，系统将自动调整摄相机快门的曝光时间。以达到给定的照度，使焊枪始终保持在焊接开始时调整好的位置。
5.2大直径管对接全位置自TIG焊机
大直径管对接的全位置TIG焊是一项难度很大的焊接作业，培养一名技能高度熟练的焊工需要耗费大量的人力和物力，而且产品的焊接质量还取决于焊工自身多年积累的生产经验。为了克服对焊工技能的依赖性，消除人为因素对产品焊接质量的不利影响，产生了开发模拟高级熟练焊工的智能和操作要领的全自动焊管机的想法。
6 结语
面对影响焊接质量的不利因素及其影响，压力容器制造厂一定要加强对焊工技能的培训和考察，不断的提高焊接工艺，筛选优质的焊接材料，对焊接过程进行全过程、多方位的焊接检验，以此来保证压力容器产品的焊接质量，从而提高压力容器的安全性能，使其可以在石油、化工、航天、军事等相关工业的使用过程创造更多的价值。
参考文献：
[1]孙霞.姜德林.压力容器焊接常见缺陷的产生和防治措施[J].黑龙江科技信息，2011（03）：132.
论文作者:蔺笑川
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/1
标签：压力容器论文; 焊工论文; 裂纹论文; 管道论文; 质量论文; 焊接工艺论文; 操作论文; 《基层建设》2019年第10期论文;