锅炉压力容器焊接方法与工艺

摘 要：焊接质量是锅炉压力容器质量的重要组成部分,在很大程度上会对锅炉压力容器造成影响,因此很多锅炉压力容器厂家及商家都非常关注焊接的质量,对焊接活动的每一个环节要求都非常高.本文对锅炉压力容器的焊接方法及工艺进行了探讨.

关 键 词：锅炉压力容器焊接方法及工艺

一、前言

随着当前我国工业的迅速发展,锅炉压力容器作为其生产过程中重要的一个环节,对工业的发展有着重要的作用.锅炉压力容器的使用工作条件比较苛刻,经常因为压力、介质和温度等因素的影响,造成破坏性事故发生,因此对锅炉压力容器的制造质量要求都非常高.焊接作为锅炉压力容器顺利运行的重要技术之一,焊接工艺的质量将会直接影响到锅炉压力容器的投入使用及运行.

二、制造厂商对于焊接质量的管理

（1）制造厂该如何选择焊接方法

对于压力容器的焊接方法一般分为以下几种,电弧焊、氧乙炔焰气焊、等离子焊、钎焊、电渣焊等,目前在我国被广泛使用的电焊方法主要为埋弧自动焊、电渣焊、手工电弧焊、气体保护电弧焊等.对锅炉压力容器的焊接方法,应该根据被焊件的形状、焊件的材质、现场热处理设备及现场焊接设备等诸多因素进行综合考虑再进行选择.

比如被焊件的厚度比较大,而且锅炉压力容器制造厂商又具有焊后能够进行有效热处理的设备时,可以选择使用电渣焊的方法进行焊接；若是该被焊件是大型的球性容器,则不可以选择电渣焊的方法,因为大型球性锅炉容器一般都是由几个柱脚来支撑,而且本身的质量较大,焊后进行正火处理时加热温度会很高,因此会导致正火时的壳体强度大幅度降低,很容易造成球壳接触面及柱脚发生变形,最后有可能导致报废.然而采用电渣焊的方法进行焊接时,焊接线的能量会特别大,导致其韧性及塑性都极差,若是不经过正火处理以达到细化晶粒的目的,则正常进行使用,所以球性锅炉压力容器不应该选择电渣焊的方式进行焊接.

（2）制造厂该如何对焊接工艺进行管理

锅炉压力容器制造厂首先要对产品图样的焊接工艺进行认真、严格的审查.因为焊接工艺的专业性很强,所以在通常的设计图纸中对焊缝布置、焊接坡口的设计、焊接材料及焊接变形等方面的选择,不一定都能够符合规定的标准.按照规定应该由锅炉压力容器的制造厂家结合相关工艺规定,对产品图样进行专业的审查,以此来保证焊接的构造符合相关的规定.

在对图纸工艺性进行完审查之后,应该对产品焊缝编制相应的识别卡,以此来确定焊接工艺评定的数量,完成选择工艺评定覆盖或焊接工艺的评定报告,最后根据焊接工艺评定报告编制相应的焊接工艺规程.

目前我国压力容器焊接工艺评定的管理经过不断的改进及完善,已经逐渐步入规范化.因为锅炉压力容器的使用条件都不相同,因此对图样技术条件的要求也不相同,所以锅炉压力容器制造厂在进行焊接工艺的评定时,除了要遵守相关的标准、规程的规定,还应该确保满足产品图样技术条件的要求.

（3）制造厂该如何管控焊接材料

目前我国锅炉压力容器制造厂使用较多的材料,主要是焊丝、电焊条等.从实际情况来看,当前国产的材料,无论是品质质量还是种类都和国外的优秀产品有着较大的差距,因此锅炉压力容器制造厂在采购材料的时候,要认真、严格的进行选择.

在制作锅炉压力容器的时期,应该对焊接材料进行认真细致的管理.首先要按规定时间发送焊接材料,防止材料因为长时间的暴露而受到空气的影响；其次,必须要做好材料的回收工作,要保证使用的数量与回收的数量总和等于发放时的数量,以此来避免制作的时候发生用错材料的情况.

三、焊接工艺的评定及工作人员的专业性

焊接工艺的评定是指,锅炉压力容器制造厂在对产品进行焊接之前,根据所用钢材的焊接性能实验,进行焊接工艺的验证性实验.这样做不仅能够很好的验证施焊单位所拟定的焊接工艺参数是否准确,而且还能够很好的验证施焊单位的焊工技能是否能够适应焊接同类材料、所选取的焊接设备是否能满足施焊要求,总而言之,焊接工艺评定是验证施焊单位的设备能力、人员素质、生产场地的一种有效手段.因此焊接工艺的评定,不管是国内还是国外都要求必须由锅炉压力容器制造厂家自己来完成,绝对要避免相互借用或者转让.

焊工资格是指施焊锅炉压力管道和压力容器的焊接工作人员,是否已经具备相关标准和国家法规中所要求的操作技能.我国目前存在的焊工资格分为两种,管道施焊的焊工和压力容器施焊的焊工,应该具备劳动部门规定的考试操作项目的技能,对于特殊用途的锅炉压力容器施焊的焊工,还应该再对其进对特殊用途的锅炉压力容器操作项目技能的考核.焊工技能的评定应该按照工程标准要求及锅炉压力容器的特殊要求,焊工除了要有合格资格外,而且还要对其进行操作技能考试.

四、有效开展焊接返修工作

当锅炉压力容器发生焊接接头产生超标缺陷时,可以对其进行返修以此达到标准的要求.返修工作要比原焊接施工难度更大,所以应该重视返修工艺的实施及制定,以此来保证锅炉压力容器制造的质量,焊接返修中应该注意的事项笔者认为有以下几点：应该根据相应的返修焊接工艺评定规范制度,得到焊接技术负责人的认可之后进行返修；同一部位进行返修的次数最多应该为2次,如果超过2次的返修必须要得到制造厂家负责人的批准；进行返修施焊的焊工应该由操作技术熟练并且持有与焊材和焊接、被焊母材位置相适应合格证的焊工来承担；返修的部位、次数以及返修后的无损探伤结果等,都应该明确记入锅炉压力容器质量说明书当中.

五、认真执行焊后热处理

锅炉压力容器焊后进行热处理主要是为了改善焊接接头性能、消除焊接残余应力、防止冷裂纹等,通常把焊后热处理工作分为三种.①改善焊接接头性能的焊后热处理：在进行施焊之后,将焊工件加热至相变温度之上,以此让焊接接头有一定的改善；②后热处理（消氢处理）：是指在焊缝焊完后,立刻将焊缝加热到250℃～350℃进行保温,保温时间至少应为30分钟,然后再根据母材的厚度来选择保温时间,以此保证焊接接头中的扩散氢可以加速溢出,避免焊接接头处出现冷裂纹；此外还有消除应力的焊后热处理等.

六、锅炉压力容器试板的要求

试板的数量为圆筒形压力容器时,应该在每一台至少制作产品焊接试板一块；钢制多层包扎锅炉压力容器产品的焊接试板应该包括层板焊接试板和内简焊接试板；焊球行锅炉压力容器应该制作横、立和平加三个部位的产品焊接试板各一块.

对于用户协议或是设计图样中要求按照台做产品焊接试板的锅炉压力容器、必须要经过热处理才能达到材料弯屈和力学性能等要求的锅炉压力容器以及由有色金属制作的锅炉压力容器等,都应该对每一台做产品焊接试板.

七、结语

锅炉压力容器中的焊接方法及工艺,除了与焊接人员的技术有关外,而且还与结构设计、原材料等多方面的因素有关.目前我国锅炉压力容器焊接方法与工艺还有很多地方需要改进、有待进一步的完善,这需要更多相关企业及政府部门参与到其中,确保锅炉压力容器在日常运行中可以更加安全与稳定.