摘要：就目前国内特种设备制造情况而言，有相当部分制造企业没有对焊接接头外观检验采取足够的重视，外观质量检验合格后，方可尽心无损检测，这样不仅可以提高内部缺陷的检测率，而且还可以提高缺陷判定的正确率，另外，外观缺陷同样可能是特种设备发生破坏或者造成爆炸事故的根源，由此引出的事故屡见不鲜，因此，焊接接头外观质量检查是非常重要的，是检验内部缺陷的前提工作，也是保证设备质量以及以后能否安全使用的一个重要环节。
关键词：锅炉；压力容器；焊接接头；外观质量；分析
引言：锅炉压力容器是一种承压、具有爆炸危险性的特种设备，在企业生产及人民生活中广泛应用。焊接是锅炉压力容器生产过程中的重要工序，焊接接头质量的优劣直接关系到产品的整体安全性能。对于焊接接头的检验，我们往往只注重无损检测人员的探伤结果，对于焊缝的外观质量绝大部分企业并不重视。然而，焊接接头外观缺陷同样可能是锅炉压力容器设备发生质量事故的根源，在锅炉检验过程中，就发生过某型号锅炉由于管子与筒体焊缝边缘咬边过深，形成局部腐蚀造成管子穿孔的质量事故。因此，焊接接头外观质量的检验同样是非常重要的，也是保障锅炉压力容器安全运行的一个重要环节。
1.锅炉及压力容器焊接接头外观质量检验的主要内容
1.1焊接工艺及外形尺寸应当符合文件要求
焊接是连接材料的一种工艺方法，焊接质量直接关系到锅炉及压力容器的产品质量及安全性能，故而焊接工艺的操作应当切实依循相关技术文件（《锅规》及《焊接工艺评定》）按步操作。于焊接过程中，为截面突变导致应力集中情形，焊缝不宜过高于母材。理论上而言，余高可适当提升焊缝截面承受载荷的能力，但是应力集中则可能导致材料使用寿命减短。同样，焊缝高度不宜低于母材，两者之间应当平滑适宜。把焊缝表面进行打磨处理，保证焊接材料与母材齐平，不仅能够减少发生应力集中情形，还可维持焊缝强度，是一种最为理想的焊接处理工艺。但是实际上该种工艺经济成本高昂，故而当前企业在考量企业经济效益的前提下，多于设备生产制造时均会保留余高，但是必须根据工艺要求将其控制在规定的合格范围之内。
1.2焊接应当避免产生裂纹、夹渣和气孔等
为保证焊接质量，促使焊缝结果满足工艺要求，对焊接过程中所需的活动、控制方法、操作步骤及人员职责分工等诸多需要控制的重点过程均应当进行综合考量。焊缝及其热影响区表面若出现裂纹无疑会影响其后期使用性能及寿命，同时也可能为运行过程中的锅炉及压力容器带来潜藏风险。一般情况而言，裂纹由焊接工艺应用不当引发材料出现局部断裂所致。裂纹出现处的端部会形成缺口，这便意味着焊缝及其热影响区表面难以承受巨大应力，情况严重者可能会损坏锅炉及压力容器。故而，在进行锅炉及压力容器焊接接头外观质量检验的过程中，预防锅炉压力容器产生裂纹是必行举措。之所以预防裂纹的产生是为了杜绝应力集中，降低承压设备承受荷载的能力，影响其使用寿命。同理，于锅炉及压力容器焊接过程中若有夹渣残留于焊缝中，承压设备同样会因为夹渣棱角引起应力集中，而于交变载荷下，夹渣棱角所指向点也会成为疲劳源。焊缝中的夹渣主要来源于焊条药皮和焊剂熔渣。故而，锅炉及压力容器焊接接头处表面夹渣的清理工作应当予以重视。笔者曾于一次锅炉压力容器质量检验过程中，先行采用水压法以对其承压设备进行焊接工艺评定试验，初始因未出现水介质渗，而后应用超声波检验方法时发现烟管与锅壳焊接处存有夹渣残留于焊缝表面，要求技术工人对夹渣处予以打磨后，发现焊缝表面存有极小缺口，而后补焊以修补。而假若夹渣埋藏较深，则无法通过简单打磨清理夹渣，可能需加大电流促使熔池将焊渣浮现于表面。很多情况下，外观表面未能清理彻底，极易影响机械其它方面缺陷的检出率，由此极有可能造成承压设备在已投入运行之后，引发安全问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例：如若设备盛装的是一些易燃或有毒物质，则无疑为机械运行环境的周边人群的人身安全埋下隐患。焊接接头中若存在气孔同样也会改变焊接结构的承载能力，降低其结构强度。
1.3咬边及其他表面质量，应符合设计图样和有关法规标准的规定
咬边不但使母材金属减薄，还会在母材和焊缝处形成几何不连续，从而形成应力集中，使得焊缝强度降低。常常是由于焊接电流过大，而焊条（焊剂）运动过快而造成的。如果母材厚度能满足强度要求，则可以将咬边处打磨至圆滑过渡，以消除应力集中。对于压力容器，用标准抗拉强度下限值σb＞540 MPa的钢材及Cr-Mo低合金钢材和不锈钢材制造的容器以及焊接接头系数φ取为1的容器，其焊缝表面不得有咬边。其他容器焊缝表面的咬边深度不得大于0.5 mm，咬边连续长度不得大于100 mm，焊缝两侧咬边的总长不得超过该焊缝长度的10%。对于蒸汽锅炉，锅筒（锅壳）、炉胆和集箱的纵、环缝及封头（管板）的拼接焊缝无咬边，其余焊缝咬边深度不超过0.5mm，管子焊缝两侧咬边总长度不超过管子周长的20%且不超过40mm。
2.承压设备焊接接头外观质量的控制措施
一是制造企业要建立一个严密、高效、协调的质量保证体系，保证所制造的设备符合法规、标准要求；二是制造单位必须对材料加以严格控制，材料进厂要核对材料生产厂（或材料供应商）提供的材质证明文件（或有效复印件）校核，材料的各项指标，应符合相应的材料标准，若有对材料性能指标质疑时，还需进行必要的材料复验。三是焊接前，要根据图样的技术要求、焊接规程及焊接工艺评定，制订焊接工艺。焊工（必须已取得与相应焊接项目的合格证）须严格按照焊接工艺卡进行施焊。四是对每一台锅炉、压力容器，制造厂都应编制一套完整、科学的工艺文件，指导生产，在生产制造过程中，要严格执行已制订的工艺文件，提高效率，保证产品质量。并制订控制点和停止点，每道工序完成后，操作者和检验员都应要在工艺流转卡上签字认可，做到工艺卡随产品流转，一同进入下一道工序。假若在某一道工序检验不合格时，绝不允许产品流入到下一道工序。
总结：在激烈的市场竞争中，客户在对产品进行选择过程中，已经不仅仅局限于锅炉压力容器的产品性能，同时也对产品的外观质量提出了更高的要求。因此，企业在产品制造过程中，只有严格依据相关标准进行焊接操作，规范制造工序，严格检验，方可保证锅炉压力容器的整体安全性能，同时也能够在外观质量上提高产品的竞争力。就目前国内特种设备制造情况而言，有相当部分制造企业并没有对焊接接头外观检验采取足够的重视。外观质量检验合格后，方可进行无损检测，这样不仅可以提高内部缺陷的检出率，而且还可以提高缺陷判定的正确率；另外，外观缺陷同样可能是特种设备发生破坏或者爆炸事故的根源，由此引起的事故也屡见不鲜。因此，焊接接头外观质量的检查是非常重要的，是检验内部缺陷的前提工作，也是保证设备质量及以后安全使用的一个重要环节。
参考文献：
[1]张宇栋，卿黎，牛犇.锅炉压力容器焊接安全评估概率统计模型研究[J].中国安全科学学报，2014，24（10）：107-112.
[2]范逸.锅炉压力容器焊接自动化技术和应用[J].办公自动化，2014（01）：61-62+50.
[3]汪勋.浅谈锅炉压力容器焊接的技术方法[J].科技创新与应用，2013（01）：90.
[4]程峰.锅炉压力容器焊接自动化技术和应用[J].电焊机，2010，40（08）：28-34.
[5]陈泽盘，蒲亨前.锅炉压力容器焊接质量控制系统的建立与质量控制[J].电焊机，2007（12）：62-64.
论文作者:李长菲,马金焕
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/4
标签：锅炉论文; 压力容器论文; 外观论文; 质量论文; 过程中论文; 应力论文; 材料论文; 《基层建设》2018年第34期论文;