压力容器制造过程中的焊缝返修控制

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压力容器制造过程中的焊缝返修控制

【摘 要】 压力容器制造过程中超标缺陷的焊缝的返修具有严格限制。本文以压力容器常用钢Q245R埋弧焊为例论述了压力容器焊接常见缺陷返修的工艺制定原则。



【关键词】 压力容器 焊缝 工艺

在压力容器制造过程中，对具有超标缺陷的焊缝的返修是具有严格限制的。无论是制造技术条件和和安全监察规程都有明文规定。《固定式压力容器安全技术监察规程》及GB150《压力容器》规定“焊缝同一位置上的返修不宜超过两次，如超过两次，返修前经技术总负责人签字”。经两次返修仍不合格时，应分析原因后制定处理意见，报技术负责人批准后方可做最后一次返修。因此，加强焊缝返修的管理控制及制定出切实可行的返修工艺是确保焊接质量，提高返修合格率的重要保证。



1 焊缝返修管理程序

压力容器制造过程中，焊缝返修是重要的环节，必须依据相关的法规标准作出焊缝返修的质量控制程序及相关的管理办法，其相应的管理程序如下：



（1）压力容器焊缝出现超标缺陷时，允许对缺陷部位进行返修。

（2）返修必须严格按《容规》第71条和GB150第10.3.4条规定执行，并由合格焊工担任。



（3）焊缝同一部位返修次数一般不宜超过二次，如超过二次，返修前应经技术总负责人批准。



（4）返修次数、部位和无损检测结果应记入压力容器质量证明书中，返修报告存入产品档案。



（5）返修及审批程序：1）无损检测发现超标缺陷后，由探伤室填写“焊缝返修通知单”通知车间。2）一、二次返修由焊接工艺员在“焊缝返修通知单”上填写缺陷产生原因和返修工艺措施，经焊接热处理责任人审批后进行返修。3）超过二次以上的返修，焊接热处理责任人在“焊缝返修通知单”上填写缺陷产生原因，并制订返修工艺措施，经技术总负责人批准后交责任车间，由报告上指定的焊工返修。4）焊缝返修时，必须有检验员到现场监督，按返修工艺要求进行返修。5）返修后，焊工应在返修单上认真填写返修记录，检验员将返修外观质量记入返修单，并对外观质量合格的返修焊缝转入探伤室委托探伤。



（6）探伤室对返修焊缝及规定的扩探部位进行探伤检查，探伤结果填入报告，返修合格后“焊缝返修通知单”留一份存入产品档案。如仍有超标缺陷，重复




上述过程。



（7）超过二次以上的返修，应将返修次数、部位、返修后的检测结果、批准字样记入压力容器质量证明书的“产品制造变更报告”中。



（8）对焊后热处理的压力容器，应在热处理前返修完毕。若在热处理后发现超标缺陷，则返修后应再做热处理。



（9）有抗晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢制压力容器，返修部位仍需保证原有的有抗晶间腐蚀性能。



（10）耐压试验后一般不再进行返修，如确需返修的焊缝应在返修后返修部位按原要求经无损检测合格。由于焊接接头或接管泄漏而进行返修的的焊缝或返修深度大于1/2壁厚的，



返修容器应重新进行耐压试验。

2 返修工艺的制定原则

（1）承担返修工作的焊工，必须持有该项目的焊工合格证，且技术较为熟练和具备一定看片经验。



（2）焊缝的返修是在产品刚性拘束较大情况下进行的。返修次数的增加，会使返修部位的金属脆化，降低接头的力学性能。因此，同一部位的焊缝返修次数不应超过两次，应力求一次合格，制造企业可把焊缝中一次返修合格率（第一次返修合格片数/第一次返修的总片数）作为评价焊接质量的重要指标之一。



（3）缺陷的清除和坡口制作：准确的清除缺陷是返修一次合格的重要保证，其操作工艺为：1）应根据材质、板厚。缺陷的位置、大小，用碳弧气刨、角线磨光机、风铲等方法消除缺陷。一般多用碳弧气刨为好。2）根据射线探伤底片查出的缺陷，准确找出缺陷的位置，并做好标记，用碳弧气刨清除焊接缺陷，每层刨削厚度应为2mm。



当缺陷为气孔、夹渣时，射线探伤不仅可以确定缺陷的性质，而且还可以确定在版面的哪一侧。若在外侧，则在外侧刨除；若在内侧，且靠近内表面时，最好从内侧刨除，每层刨削厚度为2mm，这样可以保证返修的焊接质量，减少返修焊接的工作量。



当缺陷是未焊接时应从未焊透处刨除，边刨边检查，直至清除为止。

当缺陷是裂纹时如条件允许，应在裂纹的尖端，钻Φ3-Φ5mm的止裂孔；并沿着裂纹的走向刨除，边刨边检查，直至彻底清除。



（4）返修焊的条件通常远比正常施焊的条件恶劣，补焊时必须选择与原产




品的焊接要求相近的焊接材料。对于Q245R类的碳钢，一般选用Φ3.2-Φ4.0mm的J422或J427.焊条在使用前一定要按说明书要求烘干、保温。烘干温度过高、过低都可能在返修时造成新的缺陷。焊条烘好后应置于保温筒内，随用随取。



（5）当产品焊接需要预热时，返修补焊应在比原预热温度高30-50℃的条件下施焊。



（6）返修焊接时，应严格控制焊接线能量，且应稍小于正常焊接的线能量。这样可防止应重复加热或因线能量过大所造成的返修部位过热，以保证返修焊缝及其它焊缝区的塑、韧性，同时也减少了工件因局部受热而产生的温差应力和变形。因此，返修焊接的工艺为：多层多道、小电流、快速不摆动焊。



（7）焊缝刨槽深度大于4mm，各焊道起头、收尾应至少错开30-50mm。

补焊的第一层焊接电流为正常电流的上限，以保证焊透。其余各层次焊接电流应为正常电流的下限值。



层间温度应控制在150-200℃，切不可过热。每层焊后，应仔细清理熔渣，确认无缺陷后，再焊一层。



（8）对于单个筒节，返修长度大于1mm时，条件允许时，最好采用埋弧自动焊补焊，如用手工焊返修，应以300-400mm为一段进行逆向分段焊接，以减少应力和变形，同时每层焊接应超前一层焊接接头30-50mm。焊后应对少量变形矫正。



（9）补焊时，凡是条件不允许的地方，尽可能使补焊处于水平位置，以保证质量。



（10）当返修次数为2、3次时或一次返修长度大于500mm时，如具备条件，可采用足层锤击或焊后跟踪回火等方法以释放应力、脱氢和改善组织。



（11）要求焊后热处理的焊件，应在热处理前进行返修。如在热处理后还需返修应重新进行热处理。



（12）禁止在与水接触的情况下进行返修焊接。

总之，在压力容器制造过程中，对于焊缝返修是一个重要的环节。尤其对于二次以上返修，必须严格审批手续、进行质量分析，准确找出缺陷位置，必要时应考虑缺陷两端延长线的影响，制定严格的返修工艺，提高焊工的技术水平，对于压力容器的焊接质量起到了重要的保证作用，从而才能达到产品的合格出厂。因此，对于焊缝的返修要足够重视，严格按照相关的标准执行。

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