摘要：现如今,锅炉压力容器已成为安全生产的关注重点,人们对于压力容器的焊接质量也提出更高要求,焊接材料、检测和工艺是确保焊接质量合格的要点,并且可以符合低污染、低消耗及高效率的要求。据此,本文根据锅炉压力容器的焊接特点和方法做了详细分析,提出了焊接质量的控制措施,以推动我国工业不断进步，实现工业现代化的可持续发展。
关键词：锅炉；压力容器；焊接质量
1导言
压力容器的制造水平是国家工业发展的重要表现,同时和社会经济与人们生活有着紧密联系。我国现阶段,其锅炉压力容器的焊接技术获得了很好的发展,焊接质量是决定锅炉压力容器的使用寿命的重点,所以,加强锅炉焊接的质量控制是特别重要的。
2概述
焊接是锅炉与压力容器的制造过程当中的一项重要加工技术方法。焊接质量的优良直接对锅炉压力容器安全运行、质量与寿命产生了直接的影响。国内外的有关资料明确表明，在锅炉的压力容器失效事故当中，主要失效源是焊缝，而制造质量优劣正是事故的主要因素。所以，要按照《蒸气锅炉安全技术监察规程》（简称《锅规》）、《压力容器安全技术监察规程》（简称《容规》），对焊接质量进行严格控制。焊接质量控制通常是利用控制焊接工艺的评定和焊接工艺、焊工的培训、焊接材料、焊缝的返修、施焊的过程、焊接的检验等几个程序来完成的。
3锅炉压力容器的焊接特点
锅炉压力容器的焊接技术有不同特点,本文根据下面几点进行了分析。
3.1在低合金的高强钢当中,含有较多Nb、V、Mn、C等元素,这些元素能够增大钢强度,钢如果经过焊接后,会形成淬硬效果。如使用过程当中钢的刚性较大时,则会产生冷裂纹,同时裂纹发展的速度较慢,为锅炉的压力容器后期的使用产生安全隐患。并且,焊接接头热也正是影响焊接质量的重要原因之一,钢所含的Nb、V、Mn、C元素则会留在奥氏体内,焊接之后冷却的速度比较快,就不能及时将这些元素有效析出,在焊接之后再热处理时,这些元素则会以弥散的形式析出,从而促使晶体内部强度不断的增加,应力随之而减小,呈松弛的状态,造成压力容器易变形,焊接的接头也容易开裂。可是,如焊接线能量比较小,马氏体也会造成热影响区会出现裂缝；焊接线能量也较大,热影响区晶体尺寸也将会随着增大,降低了其可塑性。并且,热影响区还将会有严重软化区域出现,这将严重影响锅炉使用安全和寿命。
3.2由于锅炉压力容器壁厚及尺寸都比较大
在焊件预热、焊缝观察中、微观组织获得都会影响到焊接质量,所以,焊接技术的简单化、自动化和智能化是发展必然方向。
4锅炉压力容器的焊接工艺
4.1底层焊
这种焊接方法通常采用氢弧焊的方法，从上到下，主要采用的方式是点焊方式，目的是可以确保底层焊缝的均匀性，这样能够最大程度地减少裂缝。但一般而言，由于人手工操作有误，或者是工作强度过大的缘故，会使得裂缝的焊接处的均匀性下降，所以，在焊接完毕之后，还需要对所罕见的地方进行重复的检查。
4.2中层焊
在使用这种焊接工艺之前，首先要对需要焊接的地方进行清理和检查，一般来说，检查之后会对底层焊所出现的问题进行重新的焊接，要保证与之前的焊接头要错开10mm以上。而在选择使用这种焊接工艺时，一般要选择直径为3.2mm的焊条，这样焊接的厚度至少是焊条直径的8～12倍。
4.3表层焊
这种焊接工艺，对于焊缝的要求比较高，而它所采用的焊条，一般是参考焊缝的已焊厚度，而这种焊接工艺最主要的特征在于每根焊条的起弧位置和收弧位置，与中层焊接的接头错开，这样才能够保证表面的完整性，以及我们所使用的锅炉压力容器的圆滑过渡，整体看起来是非常完美的。
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4.4焊后热处理
这个步骤是非常必要的一步，它可以消除焊接的残余应力，在热处理之后，能够有效地防止冷裂纹的产生。对锅炉容器的日后使用，以及安全性能方面有着极大的提升。而一般的厚热处理方法可分为后热处理、消除应力后的焊后热处理和改善焊接接头性能的焊后热处理。具体采用什么样的方法和步骤，是根据不同的要求，采用最合适的热处理方法，这样能够有效地减少锅炉在使用过程当中的爆炸危险，提升锅炉的使用寿命。
4.5无损检查
这是所有的焊接工作完成之后所进行的必要的一个工作。无损检查可以有针对性地进行表面无损检查和焊缝内部的无损检查。为了确保无损检测的工作质量，检测时严格按照参数进行操作，检查之后，能够最大程度地估算出锅炉使用寿命。
5锅炉压力容器焊接质量控制途径
5.1压力容器中的焊接材料
5.1.1选择优质的焊接材料
影响到工程项目的重点是材料,压力容器也在内。所以,在选择焊接的材料时候,应该按照相应经济实力和规范选择质量优良的材料。在选择材料之时应当充分考虑其化学性能、焊接方式、力学要求及使用条件。除此之外,在现场对材料进行检测,要确保材料的质量。特殊情况,应当考虑到材料的抗腐性。
5.1.2注意验收和保管材料
在焊接的材料入库保管之时应满足如下的条件:生产厂家要合格；生产日期要明确；要有质量保证书；包装完好且合格证书清楚。在材料入库之后,应当依据其型号和性能不同,分类进行保管。焊接材料大部分是金属材料,所以,在保管的过程当中应当确保库房干燥,避免材料和空气中水分的接触而产生化学反应,同时,材料存放的时间不宜过长。
5.2焊工资格和管理措施
焊接工作人员和生产效率、成本、产品质量都存在着紧密关系,所以,优秀的焊接人员对企业具有重要的价值。锅炉压力容器的焊接工作人员要必须通过《特种设备焊接操作人员考核细则》,且取得相关的证书,才可以上岗工作,同时确保施焊项目和证书内容相符。
锅炉压力容器的制造企业应当按照自身实际情况,制定合理、科学的焊接管理措施,同时建立全面有效的工作人员档案。确保施焊项目和工作人员取得证书内容要相同,严格禁止不具备资质的焊接工作人员从事焊接工作。对于焊接过程之中合格率较低的工作人员应要取消其施焊的资格,同时对这样的工作人员再次进行培训考核,直到达到相关的焊接标准之后再进行焊接工作。
5.3焊接工艺及管理措施
焊接工艺的评定主要是针对拟定施焊试板所进行有关试验和检测,确保该工艺符合相关要求和规范。对于那些锅炉压力容器的承压类焊缝焊接工艺要进行工艺技术评定,在工艺参数验收合格之后才可以进行焊接。工作人员应按照产品实际制造条件、设计文件与技术要求,并按照评定合格之后的工艺,来编制焊接工艺文件。所以,在焊接过程当中应当认真按照焊接工艺的参数,不能随便更改,确保锅炉压力容器焊接的质量。
如不能严格地依据编制的工艺文件进行焊接操作,即便通过了检测也没有发现存在缺陷,也不能确保焊接接头力学性能和应力要求,这样的产品质量会存在严重隐患。所以,在锅炉压力的容器焊接过程之中应当严格按照焊接工艺的文件,有效确保锅炉压力容器焊接的质量。
5.4焊接检验及管理措施
焊接检验是用以确保锅炉压力容器的焊接质量重要的措施,所以,在焊接工作前应当对焊接材料、焊工资质、工艺装备、焊接坡口、设备仪表和工艺文件进行认真的检查。在焊接过程当中应对执行技术文件情况、焊接规范参数和道间清理情况等进行详细地检查。在焊接工作之后应当对焊工钢印的标记和焊缝外观、尺寸进行认真全面地检查。外观检查合格之后应当对焊缝再进行无损的检验。为了有效的确保焊接接头力学性能,应当严格地按照《固容规》的规定对焊接试板实行力学性能实验,对存在缺陷的因素进行详细分析,并提出有关的返修措施。
6结束语
综上所述，在锅炉压力容器的质量控制过程当中,焊接质量的控制具有非常重要的作用与意义。我国现如今,压力容器系已被纳入特种设备当中,并且应当制定相关的管理制度和安全检测的体系,以行之有效的确保锅炉压力容器的焊接质量,从而促进我国工业的快速发展，为我国的现代化发展贡献应有的力量。
参考文献:
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[3]窦万波,卜华全.我国压力容器用钢焊接技术的最新进展[J].金属加工(热加工),2015,24:23-31.
论文作者:胡东昂,陈娟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/29
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