压力容器焊接缺陷问题及对策分析

(整期优先)网络出版时间:2022-04-19
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压力容器焊接缺陷问题及对策分析

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摘要:根据分析可知,我国目前的发展情况较为良好,特别是在工业领域,发展脚步不曾停歇。在这一背景下,压力容器的作用逐渐变得普及起来,该机械的应用范围得到了进一步扩大,尤其是在物料贮运、能源工业等方面,压力容器发挥着重要作用,为了促使压力容器不对相关行业的发展产生阻碍作用,必须要对其焊接缺陷问题展开严格把控。本篇文章就主要围绕常见问题展开具体讨论,并提出建设性意见。

关键词:压力容器;焊接缺陷;防治对策

压力容器具体指的是一种密闭设备,其主要作用是作为气体、液体的承载体来使用,且其具有一定的要求,能够承载一定的压力。在实际情况中,压力容器在石油化工业、机械等行业应用的频率比较高。为了保障压力容器在使用方面具有较高的安全性,必须要重点把控压力容器的制造环节,严格保证质量水准,从强度、气密性等方面进行衡量检验,确保其质量无问题。要想实现这一目标,首先需要考虑的是压力容器的焊接质量,而焊接也不仅是整个压力容器制造流程中的一项关键过程,同时也是决定压力容器是否可以安全使用的主要因素。

通过对相关情况的分析表明,压力容器由于要受许多因素的影响,所以在焊接时也很容易产生某些情况,如咬边、夹渣等。上述问题的出现不仅会造成容器不能正常使用,出现漏气等状况,甚至还可能会引发爆炸等事故的出现。为此,我们需要对压力容器焊接缺陷问题展开深入探究,希望通过相关措施的实施妥善解决问题。

一、压力容器的含义

压力容器指的是一种器具,在盛装某些液体、或者气体时会用到这一器具,为了满足使用要求,其必须要满足两点,一是特殊性,二是严密性。通过对压力容器实际使用情况的调查来看,不少领域都有这一器具的身影,其使用范围较为广泛。同时,压力容器在制造过程中比较繁琐,涉及到的制造环节、步骤比较多,特别是在焊接环节,可选择的焊接方法数不胜数,如埋弧焊、手弧焊等,具体需要采取哪种焊接方法还需要结合实际情况进行认真选择。除此之外,在进行焊接操作的过程中,还需要精准的设定焊接参数值,这样能够在一定程度上降低焊接问题出现的几率,从而更好地保障焊接质量。

二、控制压力容器焊接缺陷的重要性

在制造压力容器的过程中,焊接的重要性不言而喻,焊接质量的高低直接决定着压力容器的使用效果,如果在焊接环节出现任何一项问题,都可能会对压力容器的正常使用造成干扰,而且一旦问题越来越严重的话,还可能会造成重大安全事件的出现,据科学研究结果证实,八成乃至八成以上的事故都和压力容器焊接问题直接相关。因此,提高对压力容器焊接技术的关注度,妥善解决其中存在的问题是十分有必须要的。

三、压力容器焊接时经常出现的问题

压力容器在焊接过程中可能发生的缺陷问题比较多,需要根据缺陷发生的位置进行详细分类说明,主要可以划分为两大类,一类是内部缺陷,另外一类是外部缺陷。对于内部缺陷而言,其主要包括气孔、夹渣、裂纹等问题,在众多问题中,裂纹所造成的不良影响最为显著,因而在检测质量过程中,必须要将其作为一项重要内容。对于外部缺陷而言,其通常可以看到,如咬边、焊瘤等问题。

(一)咬边

这一问题具体指的是焊缝边缘上的凹陷情况,之所以会出现这一问题,主要是与焊接工艺的参数设置或者实际操作有关。具体来讲,引发这一问题的关键因素包括:在焊接过程中没有选择合适的规范规格、选择的焊接操作方式不恰当。举例说明,如果电弧太长、电流太大都可能会导致咬边缺陷问题的发生。经过实际探究可以发现,如果焊丝偏移中间的距离超过正常范围,则可能会增加熔池停止时间,进而会引发咬边问题。

(二)气孔问题

该问题大多是由于在熔池里产生的气泡,在发生凝固之前未能及时地将其排放出去,而在焊接缝位置上遗留下来的,最终形成空穴状况。气孔的产生,会严重影响焊接金属的密闭性。从本质上剖析,这一问题主要是焊接过程中或者外部气体流入熔池,在熔池固化之前未能及时跑出而造成的。通常情况下,造成这一问题出现的原因包括:斜坡处的边缘残渣、焊缝速度过快、焊缝电压过高。

(三)夹渣

夹渣问题的产生主要是由于焊接缝隙部位留存了残余熔渣,这一问题的存在具有较为严重的影响,会导致焊缝密闭性不过关,同时也会导致压力容器的强度出现大幅度降低的情况。出现夹渣问题的原因主要有下述几方面:焊接过程中电流缺失、焊接过程中坡口角度不合理等。

(四)焊瘤问题

在焊接过程中,金属溢流至加热不够的前道焊缝或木材上,当金属开始凝固之后,在自身重力的作用下会致使金属演变为小疙瘩,这种情况便成为焊瘤问题。焊瘤与前道焊缝或者木材之间并不会熔合。如果焊瘤出现在内部,则会导致有效截面有所缩减,同时还会造成强度低下的问题,从美观的角度来看,也具有不良影响。导致焊缝问题发生的原因包括:运条不均匀而使得熔池温度过高,液态金属凝固以后慢慢下坠,最终于焊缝表面出现焊瘤。

(五)裂纹

裂纹问题的产生主要是因为焊接应力与别的致脆因素结合在一起,从而导致金属材料原子构造出现损坏进而形成的全新界面,这是缝隙形成的关键原因。裂纹对压力容器而言,具有十分严重的影响,其会产生较为强烈的危害性。通常情况下,压力容器的结构损坏是在裂纹部位开始的。根据对裂纹的分类可以获悉,其包括热裂纹以及冷裂纹,前者的出现是因为焊缝金属的状态出现了变化,由原来的液体状态转变为了固体结晶状态,在这一变化过程中,会导致裂纹的产生。冷裂纹通常在焊接金属冷却过程中或者冷却以后比较常见,它主要出现在应力聚集的地方,例如焊根部位、咬边部位等。

四、压力容器焊接缺陷问题的处理对策

(一)处理气孔缺陷问题的策略

压力容器在焊接之前,首先需要从焊接速度、焊接有关参数等方面进行精准计算,除此之外,还要对接口位置进行充分清理,确保该位置没有水分、油污等的存在。同时,对于焊接所需要用到的焊剂、焊条等工具也要进行彻底烘干。为了避免焊剂、焊条等出现变质的情况,则可以将其放置于保温桶中,采取这种措施,可以在一定程度上降低气孔问题的发生。

(二)处理咬边缺陷问题的对策

为了防止咬边现象这一特殊情况的发生,可在开展焊接加工作业的流程中,合理地把控制电流的大小,并结合实际具体情况做出适当的调节,避免产生意外情况。同时,对焊接运条的速度也要做好一定的把控,如此一来就能够减少咬边缺陷情况的发生。此外,对焊丝的倾斜角度也要做出具体调整,从总体上保证压力容器在焊接过程中不会产生质量问题。还需要注意一点,在应用埋弧焊方式时,首先需要进行合理设定,充分计算压力容器的相关参数值。

(三)处理焊瘤缺陷问题的对策

为全面保障压力容器的质量,需要采取有效措施避免焊瘤问题的发生。一旦熔池中发生小鼓包的情形,则必须利用焊条对其加以晃动,精准控制焊弧,如此便能够在一定程度上减少金属液溢出的可能性。同时还要结合焊接的实际情况,对焊接部位进行详细处理,如果有必要的话,还可以采取加焊处理的方式,充分保障焊接的效果。

总结

综上所述,焊接的质量与压力容器的质量之间有着较为紧密的关联性。对于企业来讲,其如果想要得到质量良好的压力容器,必须要结合自身实际情况,明确焊接的负面影响因素,从焊接材料、焊接操作等多方面入手加以完善改进。防治压力容器的缺陷问题不仅仅需要加强对预防工作的重视力度,同时还要关注控制内容。

参考文献:

  1. 王金舟.浅析焊接工艺参数对焊接缺陷影响[J].南方农机.2019,50(9).

[2]黄占旗.试论无损检测方法在压力容器检验中的综合应用[J].化工管理.2019,(27).