引言
压力容器已被广泛地应用于石化、能源工程等各个行业,并推动了该领域的进一步发展。焊接行业是耐热钢压力容器生产的关键技术之一,它的使用和使用的安全性也将受到很大的影响。近几年,随着我国工业技术的发展,压力容器越来越大、越来越多,越来越多的应用领域,越来越多的企业需要对其特性和焊接技术进行持续的研究,并对其焊接工艺进行适当的优化和改进,以达到较好的耐热钢压力容器生产效果。
1.压力容器焊接新技术及应用研究
1.1手工电弧焊
手工电弧焊是锅炉以及压力容器的常见焊接方法之一,需要充分运用高温电弧,在焊条和焊件之间形成焊接熔池,并在自然冷却之后完成焊接目标,但是金属棒上融化的药皮会产生过量熔渣以及气体,才能够保护焊接熔池,避免部分零部件以及管线连接位置出现过多焊接质量缺陷问题。但是很多大中型锅炉以及压力容器设备,普遍要求更高的焊接作业精度,手工电弧焊接方法以及焊接操作环境都对专业技术人员提出了更高的要求,手工电弧焊在实际工程施工场地中的应用非常有限,会对焊接材料以及容器设备内部结构的各项性能指标产生一定影响。手工电弧焊属于比较传统的设备焊接作业方法,比较适用于小型仪器设备以及零部件的焊接作业场合,但是需要对手工电弧焊的焊接温度、焊接设备等相关技术参数进行严格检验,避免焊缝质量难以控制,手工操作焊条的焊接过程非常考验专业技术人员的操作水平,较高热量的电弧也会对焊接技术人员的身体健康产生负面影响,并不能保证全部焊接过程符合质量评估要求。
1.2埋弧焊技术
埋弧焊是一种利用火焰的温度进行焊接的技术,它的工作原理是在熔剂的下方进行,具有更大的自动化和自动化。采用埋弧焊接技术焊接耐热钢的工艺,可以实现送丝、点火、焊接方位、焊接结束等多种工序,具有熔化深度高、焊缝杂质少、效率高、工作效率高等优点。然而,采用埋弧焊工艺进行的工艺过程中,对于水平位置、加工对象的边沿和组装的品质都有很高的限制,同时也存在着不够灵活的缺点。目前,对于大型和大型、长距离物料的焊缝,大多采用埋弧焊工艺,要求采用严格的工艺规程保证焊缝的质量。
1.3窄间隙埋弧焊
窄间隙焊接电弧焊道是一种适用于壁厚为100mm或更高的压力容器的厚板系统,它使用低热量或高热量输入,低热量输入是可选的0.9—1.2mm焊道,用于控制6—9mm范围内容器的端部间隙值,分别发送2~3个钎焊。 控制在6kj/cm范围内的热输入值,并在不容易产生裂纹的特定水平熔接接合后完成熔接作业;熔接接合强度在熔接过程中和熔接后,也可用于50mm范围内的压力容器;高热输入值是可选的15mm至4.8mm焊道,可在将熔接接合转移至10~15mm的深间隙时调整大电流,以防止出现品质问题,例如裂纹、接脚等。 、使用脉冲电流和专用焊枪对压力容器中的焊缝连接逐渐取代了常规的u形埋弧焊技术,以及其他机械性能较高的后坡,如焊缝金属的细化、刚度和塑性、钎焊和小时节距、稳定性高、出现常见焊缝质量问题的可能性更大, 必须关注焊缝数量的设置和焊缝材料的选择问题是,可以根据压力容器的尺寸和间隙宽度不大于14mm的压力容器的焊接要求选择每个层上的通道数,以缩短焊接工作时间。 但是,必须始终保持焊缝连接和间隙中心的对齐,以确保焊道均匀地合并到具有间隙宽度18到22mm的压力容器的侧墙上,建议您在每个层上选择两个易于使用且容易出错的管道,这些管道的间隙宽度在24到28 mm之间,并且壁厚在300mm以上,建议每个层选择三个管道,但由于增加了后坡宽度,焊缝的效率较低。
1.4底层焊
对于不同直径以及不同尺寸规格的锅炉压力容器设备,需要从底层、中层以及表面三个维度进行焊接作业,焊接工艺流程与特定的锅炉压力容器设备使用需求基本一致,其中底层焊接作业环节需要采用氩弧焊,被广泛应用在水冷壁、过热器等具体焊接零部件之中。在进行底层焊接作业的过程中,专业焊接技术人员需要对氩弧设备进行全面的安全质量检验,确保氩气纯度符合焊接作业规定,对焊接作业空间区域进行全面防护,避免温湿度以及通风条件影响到焊接质量和焊缝平整度。在进行底层焊接作业的过程中,专业焊接人员需要对焊缝位置以及表面进行全面检查,并合理运用超声波以及其他专业质量检验设备,对表面裂缝以及气孔焊接熔池等常见质量问题进行全面检验。氩弧焊是众多锅炉压力容器设备常见的焊接方式,需要根据结构设计图纸为底部焊缝进行质量检查,从外观形态及焊缝平整度、内部裂缝等多个维度进行全面检查。
1.5激光-电弧复合焊接
Arc Composite激光器与以下两种热类型的优点完全兼容:弧、激光(可提高焊接深度、降低弧阻和提高实际能量利用率),同时弧可提高焊缝元素的含量、快速加热基本材料和有效填充焊接金属,从而可以保持高能量密度、最大限度地提高传导性,同时保持高的热电转换率,并降低焊接的实际成本,而不会出现制造流水线问题,例如使用该技术时的焊接不稳定,必须根据压力容器材料、焊接要求和现场操作条件来满足复合热源。可以选择CO2激光器、半导体激光器、TIG弧、MAG弧和等离子弧等作为激光。
2.压力容器焊接新技术的应用策略
2.1重视质量验收
在耐热钢压力容器完成后,应加强质量验收,检查其焊接工艺和性能,确保其性能达到使用要求;另外,在实际验收时,应加强对焊接工作的监督和质量管理,以保证耐热钢压力容器的焊接质量。在产品质量验收时,焊缝的组织形态,将直接影响到耐热钢制压力容器的无损检验。因此,耐热钢制压力容器的焊接接头,可以采取背板放置的方法,使接头部位发光。而对角点的焊缝,可以采用非破坏性的方法进行检测和分析,从而达到改善其焊接质量的目的。焊接质量控制以焊接工艺、焊接质量控制为核心,通过控制焊接裂纹、气泡等质量,使焊接质量得到进一步提高。
2.2焊材选择与质量控制
首先,在焊材选用环节,必须综合分析压力容器性能要求、母材材质、所选用焊接方法、坡口宽度、焊接电流等多项因素加以确定。例如,在使用异种钢焊头的情况下,优先选用具备良好韧性以及塑性的焊材,或是选择力学性能不低于母材性能偏低一侧的焊材。在开展异种钢号的结构钢焊接作业时,需要选用低氢焊条等强度等级不利于结构钢、有着优异抗裂性能的焊材。而在开展异类异种钢接头的焊接作业时,可以先用镍基合金焊条,起到控制焊缝金属线膨胀系数、预防碳迁移现象出现、改善接头组织均匀度和提升力学性能的作用。其次,在正式开展焊接作业前,对所选用焊材的规格尺寸、外观质量与性能进行详尽检查,退回直径、材质有误的焊材,并对焊材进行预处理,清除表面的灰尘污渍与残留锈迹,保证焊料处于洁净、干燥与完好状态。
结束语
综上所述,在锅炉以及压力容器设备的焊接作业阶段内,焊接工艺以及方法的选用都需要依赖于设备材质、规格型号等基本信息,但是需要实施更加严格以及规范化的质量管理措施,才能够确保焊接操作质量的稳定性、合规性。锅炉压力容器的焊接工艺与质量管理工作,需要以设备结构设计图纸为基础,强化对不同层次焊缝和焊接接头的质量控制力度。
参考文献
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