压力容器焊接材料的选择及焊接要求

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压力容器焊接材料的选择及焊接要求

摘要：随着我国科学技术和经济社会的不断发展，压力容器的的工作参数和工作性能得以提升，因此行业对于焊接技术也提出了更加严格的要求。近年来，随着压力容器焊接技术的不断完善，焊接材料的选择和使用逐渐成为了压力容器和焊接行业所关注的重要话题。

关键词：压力容器；焊接材料；焊接要求；焊前准备

一、焊接材料选用的基本原则

压力容器的应用极为广泛，但由于其设备运转条件极为复杂，因此在压力容器的焊接技术中，对于材料的选用决定了焊接质量及随后的各项压力容器运转活动。在选材时应当根据不同种类设备的具体情况所必须的化学成分、力学性能、耐腐蚀性能等要求进行综合考量，从而保证机械的正常运作。

1、接头的性能是压力容器产品焊接中最重要的质量基础保障，若接头存在缺陷则极容易给机器带来安全隐患。作为设计压力容器的重要基础和最基础的力学性能指标，接头在压力容器的焊接中占据重要地位，在选焊接材料时，首先应保障接头的力学性能，包括在各种不同的工作背景下的低温性能、高温性能和抗冻性能及疲劳荷载性能等。

2、在选择焊接金属时，对于强度较低的合金钢材等应按照等强原则进行选材，从而保证焊接接头具备极为强劲的韧性储备性，并适当超强，以帮助提高接头的抗脆断性能。焊接金属与母材强度之间的匹配程度也会直接影响到压力容器的焊接成果，目前我国在这一领域还存在许多争论，按照现有的强度界别来看，高强钢的强度值为700至800MPa之间，若过高或过低都可能会导致脆性断裂。为了避免这一状况，可以在焊接时警笛预热温度，从而有效减少冷裂纹的敏感性，以达到防止产生脆性断裂的目的。

3、压力容器的焊接材料的焊接性是指通过焊接技术使被焊件之间得以充分连接，且焊接接头满足结构使用要求的总体程度；在焊接时可能会产生凹痕、气孔、裂纹等焊接不良的缺陷问题。因此应当在实际操作时结合压力容器的具体标准，对焊材性能进行严格的检测和监督，包括偏心度、焊缝成型和外观、扩散氢含量和压力强度等。此外，采购技术条件和包装、运输过程中都要符合相应的规则。 二、焊接前的基础准备工作

在对压力容器进行焊接前应做好充分的工作准备，从而保障项目的顺利进行。首先应严格检查受压元件的焊缝坡口的具体尺寸，保证其符合工艺基本规定；其次还需要及时对接缝坡口的表面和内部进行清洁处理，同时也要注重对两侧的杂物进行处理，将脏污处理干净将提高焊接工艺的效率；此外对于通过火焰切割的焊接坡口也应注意清洁工作：应及时打磨氧化物和淬硬层，保证坡口不沾染任何油渍和污物；最后还应严格把控定位焊用的焊条的尺寸，保证其符合具体的工艺参数，同时要对其进行严格检查，保证没有任何缺陷再投入使用，若有缺陷则及时进行筛查，并用砂轮将定位焊的焊缝两端进行打磨，使其成为缓坡过渡后再进行正式施焊。

三、焊接要求与焊接接头 （一）焊接要求

在焊接的前期准备和焊接过程中，应当严格遵循焊接工艺所制定的具体标准，


并对此过程进行科学合理的监督，从而达到保证焊接工艺完善、焊接过程顺利进行的目的。

1、在正式焊接前，应对参与工作的焊接工作人员进行严格的培训，保证其掌握严格的工艺参数和操作流程，督促其严格遵守规范，从而保证焊接效率和准确性；

2、工作过程中，应在应用焊条之前对其进行烘干操作，保证其干燥性；同时还要及时将焊条放置于焊条保温桶内，确保其性能；

3、在焊接过程要随时对容器焊接情况进行检查，确保每一步都精确合理；在确认没有任何缺陷的前提下再进行下一条焊缝进行焊接，保证其实际宽窄差不能小于2mm；

4、保证所有焊接元件和附件表面及其两侧的清洁，及时除去其上的铁锈、氧化物、油污和渣滓等；

5、严格按照受压元件的焊接工艺中的艺卡规定参数进行焊接，受压元件和其附件如吊耳、支耳和垫板进行焊接时也要严格参照焊接工艺的规定标准参数进行焊接工作；

6、在拆除引弧板、引出板和产品焊接板试板时应科学合理，不应暴力锤击拆除，以免损坏；

7、在焊接过程中，应严格控制焊接线能量，使其处于焊接工艺所规定的合理范围内；另外要格外注意不得超过工艺评定线能量的上限值；

8、应由合格的正式焊工对焊接附件、工装卡具等进行准确的焊接，且必须使用与壳体相吻合的焊接材料与焊接工艺，此外焊道的长度不得小于50毫米； 9、焊接元件中的接头、接管、封头等焊接部分应使用全焊透结构；此外需保证接管与壳体焊接之后与壳体内部的表面保持水平状态，同时要将接管内侧打磨至圆角。

（二）焊接接头

对于压力容器而言，焊接是其最主要的制造方法，焊接质量直接决定设备最终的质量。目前压力容器的焊接接头共分A、B、C、D四个类型，其目的在于在设计、制造、维修和管理时分别对其进行有效测评，从而保证产品质量。

在焊接中，对于高压容器和盛有剧毒介质的容器、低温容器等都应采用全焊透的接头，以防止渗漏。A类焊缝接头是容器中受力最大的接头，一般要求采用双面焊和全焊透的单面焊缝来保证质量；B类焊缝则在A类焊缝的工作应力上减少一半；C类接头的受力较小，在中低压焊缝中通常采用角焊缝连接的方式，同时也可采用带衬垫的单面焊进行焊接；D类焊缝则是接管与容器的交叉焊接，其存在受力条件较差、有较高的应力集中等问题，对于低压容器可以采用局部焊透的方式保证焊接质量。

1、圆通部分的纵向接头：属于A类焊接接头，其形状为球型封头与圆筒连接，呈环形，是所有凸形封头中的焊接接头和嵌入式接管、壳体对接连接的通用接头； 2、壳体部分的环向焊缝接头：属于B类接头，其构造为封头小段与接管连接、长颈法兰与接管连接等接头，已划为A类和B类、c类的焊接接头则不在此范围内；

3、平盖、管板和圆筒非对接连接的接头：属于C类接头，其内封头和圆筒为搭接接头及多层包扎容层板层纵向接头；

4、接管、人孔、凸缘和补强圈等于壳体连接的接头：属于D类焊接接头，已划为A类和B类的焊接接头则不在此范围内。


四、结语

近年来，随着我国压力容器焊接技术的迅猛发展，其中存在的问题也开始逐渐显现。因此，对于焊接材料的选择既要遵循合理、配套的宇宙，保证焊缝中所使用的金属的性能大于母材的性能；也要要求相关技术人员情绪全面的了解，从而确保焊接技术不断优化完善，保障工艺技术，以此形成新型高效的焊接模式，助力我国高精尖科技和航空等领域的发展。 参考文献：

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