压力容器焊接新技术及应用研究
黄明好 叶耀东
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黄明好 叶耀东,. 压力容器焊接新技术及应用研究[J]. 中国科学研究,2023.5. DOI:10.12721/ccn.2023.157159.
摘要: 作为工业生产与科研领域中必不可少的装备,压力容器的制造技术的创新也可以在很大的范围内,促进我国工业企业的发展,促进行业水准的发展。从国内目前的压力容器焊接新技术来分析,当下我国压力容器制造生产以焊接为主要技术类型,并藉由技术的发展进步产生了诸多新技术,为压力容器的生产带来了诸多正面的影响。
关键词: 压力容器;焊接技术;焊接工艺
DOI:10.12721/ccn.2023.157159
基金资助:

1.压力容器焊接概念

1.1焊接技术特点

与其它类型的装备不同,压力容器对承压能力和密封性能的要求更高,而且不同等级、不同盛装介质的压力容器,它们的焊材性能要求、焊接厚度要求与母材的化学组成都具有显著的不同。在此条件下,其焊缝形成了焊缝成分不均匀、焊缝结构不稳定、焊后热处理困难等工艺特征。比如,针对接头化学成分不均一的问题,以Q345R钢为代表的压力容器的基体,其连接焊缝和熔合区之间的金相组织和化学成分存在着十分显著的差别,若所选择的焊材韧性、塑性和金属强度不符合标准,则很可能会产生开裂等质量问题,甚至会导致其连接过程中的力学行为显著下降[1]。

1.2技术缺陷

压力容器的焊接以传统技术而言不但流程繁琐且操作难度较高,在涉及的多项技术流程和工艺工艺上,需要做到各部分工序质量的保障,以此才可以实现高质量的压力容器生产焊接,但现实情况下基于容器的品类差异,在实际的焊接生产中一旦出现工序操作问题,就极易产生夹渣、咬边、裂纹等质量缺陷,对压力容器性能造成明显影响,有可能在压力容器后续使用期间出现容器破裂等故障问题。

2.压力容器焊接新技术的应用

综合上述的分析研究可知,压力容器焊接的进行存在需要注意缺陷问题和不足问题,因此在当下的压力容器焊接生产中应注重新技术新工艺的应用。

2.1窄间隙埋弧焊接技术

在生产压力容器时,通常都要对压力容器进行体避加厚,以便更好地提高压力容器的承压能力,而圆筒的壁厚超过100mm时,若仍采用常规的方式进行焊接,不仅会造成大量的工作量,而且很可能会出现未焊透、夹渣、气孔等焊接问题,而且会造成很大的返修和治理困难,在以后的长时间使用中存在着很高的安全性。在这种情况下,采用窄缝埋弧焊工艺可以更好地解决此类压力容器的焊缝问题,其使用的优越性更加显著。狭窄缝隙埋弧焊技术适合于大壁厚的压力容器,在焊接时展现出了高的熔覆效果,从而可以保证压力容器的焊接后的品质,并防止了焊接缺陷的产生;此外,在采用该工艺时,还可以提高热粗晶区的质量,提高其质量,使得其在焊接时获得更加完美的焊缝,并使得邻近的焊道可以被有效地利用,使得其具有更加良好的预热效果。在目前的自动化技术的持续普及下,该窄隙埋弧焊技术的使用也能够实现更好的自动化处理,并在此基础上通过更新技术的方法提高了焊接的效率。然而,在使用狭窄间隙埋弧焊技术的过程中,也会遇到一定的缺点和缺点,例如,如果在之后的长时间使用过程中,使用这种技术的压力容器发生了问题,那么就很困难进行了高效的修复,而且在特定的技术操作过程中,对技术人员的技术操作要求也有较高的技术要求,在实际焊接操作中,哪怕是轻微的误差,都会对焊接的品质造成一定的影响。因此,在使用狭窄间隙埋弧焊技术时,要注意掌握每一项技术的作业要领,提高技术工人的作业水平,从而保证了压力容器的焊缝更加安全、合理。例如,对焊接中的自动追踪功能,要加强重视,保证其能够对焊接过程进行有效的监测和优化。

2.2接管自动焊接技术

在目前的环境下,将自动化技术手段的引进和使用已经是一个发展方向,对此类技术的应用也应加强对其的研究,而在这方面,接管自动焊接技术的应用就显示出了显著的优点,它具有更强的自动化作用,能够更好地提高压力容器焊接的便捷性和高效率。例如,马鞍型埋弧焊装置的使用,就显示出了它的显著优点,该设备技术在应用中,可以实现对中心的自动控制,从而提高了对压力容器的焊接效率,减少了对工人的工作强度和工作量。从此种接手自动化焊接技术的具体运用来分析,应着重对其对自动定心进行严密的检查和拔罐,以保证其作业精度,防止在此过程中产生比较显著的误差问题;在接下来的实际的焊接作业中,也要对自动追踪的内容进行严格的把控,以保证整体的焊接作业可以达到比较好的协同运作,防止在任何一个焊接过程中发生比较严重的问题,并可以进行及时的纠正。在此基础上,将该方法的引入与运用作为今后的重点,以提高该方法的综合调控效能,确保其精度,为压力容器的焊接工作提供更好的支持[2]。

2.3带极堆焊接技术

在压力容器的焊接中,采用金属带进行焊丝的高效替代,使用该新型电极,能够起到良好的焊接作用,有利于保证和提升压力容器焊接的质量,在保证焊道的光洁方面具有显著的优点,是今后压力容器焊接处理的一个重要发展趋势。关于压力容器焊接作业的处理,通常有两种方法,一是电渣堆焊,二是埋弧堆焊,三是要根据压力容器的焊接要求来选择。在电渣堆焊的处理过程中,要着重对堆焊的工艺参数进行科学的设定,并与焊缝和压力容器的焊接的详细需求相联系,从而保证其在后续的焊接中具有良好的适应能力。在使用带极堆焊工艺时,还要注意合理选择助熔剂,以保证助熔剂在使用中具有良好的导电性能。同时,对于这一新工艺在使用过程中产生的“冲头”现象,也要采取相应的措施加以预防。

结语

综上所述,对于压力容器的焊接生产应注意做好压力容器焊接新技术的应用,以避免压力容器在焊接过程中出现的缺陷问题和焊接生产不足,而本文在研究中具体的论述了带极堆焊接技术、接管自动焊接技术、窄间隙埋弧焊接技术在内的新技术新手段,希望对实际的压力容器焊接技术应用起到一定帮助。

参考文献

[1]侯瑞雪,牛翠芹,郝玉国等.浅谈压力容器制造焊接质量控制[J].石油和化工设备,2022,25(10):115-118+114.

[2]张兆利.压力容器不等厚管壁焊接工艺技术[J].机械工程与自动化,2022,No.233(04):133-134.

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