特种设备压力容器焊接方法的选择 张清华

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:张清华
[导读] 摘要:压力容器作为承压性质的特殊设备,其在生产中的安全问题是不容忽视的。
        杭州川空通用设备有限公司  浙江杭州  311100
        摘要:压力容器作为承压性质的特殊设备,其在生产中的安全问题是不容忽视的。因此企业在进行压力容器的选择方面一定要慎重,检查压力容器的焊接质量、承压能力、运行状况等。压力容器的质量往往取决于容器的焊接技术,企业应格外重视压力容器的焊接质量,对焊接设备、焊接工艺、焊接材料等多种因素进行严格监督。
        关键词:特种设备;压力容器;焊接方法
        引言:压力容器的制作是十分精密的制造过程,其安全性能问题是不容忽视的。广大技术工人具备较强的责任心,不断提升自身技术水平,不断创新技术手法。企业质量监督部门应实时监督工人的工作,提升员工的工作规范性,确保压力容器的生产质量。广大焊工应不断提高焊接知识,提升焊接的质量,确保压力容器工作的安全性。对此,在接下来的文章中,将针对特种设备压力容器焊接方法的选择方面展开详细的分析。
        1.压力容器焊接的常见问题
        1.1焊缝布置不合理
        压力容器对焊缝的技术要求较高,焊缝作为容器中最薄弱的部分,需要技术人员提高焊接水平,强化焊缝的抗压性。工人在进行容器焊缝的过程中极易出现焊缝重叠、交叉、距离过近、焊层过薄等现象,从而造成容器的抗压能力下降。
        1.2焊缝余高过量或未填满
        焊缝余高过量是指焊接人员在焊接完成后焊接缝隙远高于母材,使得容器表面凹凸不平,严重影响容器抗压性的现象。这是焊接工人在进行焊接操作时,焊接手法不够灵活,移动焊条速度过慢、机器电流不稳定、焊接层数过多等因素导致的。焊缝未填满主要是指焊接处出现了连续的凹槽,使得容器表面不平整。出现这种情况的原因是焊接工人对焊接参数不明确、焊缝处没有充足的金属原料、焊条粗度不够、工人的焊接速度过快等。
        1.3未熔合和未焊透
        焊缝未熔合是指金属焊材与母材没有充分熔化在一起,造成了容器的金属结构脆弱的一种现象。工人焊接之前没有细致检查容器表面,在进行压力容器焊接时往往没有明确焊接参数且焊接时间较短、移动焊条速度过快、手臂摆动幅度过大,使得焊缝未熔合。容器未焊透是指工人在操作过程中焊条的移动速度过快,导致焊缝根部与容器出现缝隙,未形成一条完整焊缝的现象。由于压力容器对技术要求极高,容器未焊透极易造成焊缝的抗压能力下降。容器在高强度作业过程中出现焊缝破裂,存在极大的安全隐患。
        2.特种设备压力容器焊接方法的选择
        压力容器的焊接方法分为以下几种:电弧焊、等离子焊、钎焊、电渣焊等。焊接种类众多,工人需根据各压力容器的需求来制定相应的焊接方法[1]。
        2.1手工电弧焊
        这种焊接方法适用于小件的金属工件,方便工人进行灵活应用,传统焊条的防风性能较好,适用于风天作业。手工电弧焊的价格较为便宜,普及度较高。但是传统电弧焊有一定的缺陷:由于器材较小,只适用于小件器材的焊接;焊接范围小、焊接速度较慢,使得工人生产效率低下。工人在进行作业过程中经常会产生烫伤、眼睛受伤等问题,不利于工人的身体健康。
        2.2埋弧焊
        埋弧焊的主要优势在于实现了焊接的机械化,工人进行远程操控完成焊接工作,焊接的质量较高、速度较快,大大提升了工人的工作效率。工人在安全舒适的环境下进行大批量生产作业,提升了企业的生产效率。但是埋弧焊存在着不容忽视的缺点:由于焊接机器较大,工人只能固定位置进行焊接操作,限制了员工的工作区域。焊接机器对于配置的精密度要求较高,需要工人进行不断地调试,并在每次焊接结束后进行细致地清洁,在无形中增加了工人的工作量。


        2.3TIG焊接技术
        TIG焊接技术也叫做钨极填丝氩弧焊,通常会在压力容器直接比较小的情况下进行实际应用,这样方式能够让压力容器有非常好的气密性,其能够规避压力容器实际焊接过程中出现气孔,焊接操作过程中使用氩气实施有效的保护。TIG焊接技术是基于直流电源进行焊接操作的,焊接过程中电压一般为10V到95V,电流最大值是600A[2]。在实际焊接过程中,一定要确保焊接机的正确连接,使工件和电源正极进行连接,钨极作为负极。这样的焊接操作虽然能够提升其工作成效,可是因为焊接程序较为复杂,因此其工作成效的提升方面并不显著。当前使用比较广泛的就是TIG焊接技术属于热丝自动焊接技术,在将填充丝放置焊接池以前,使用电压较为恒定交流电电压,当实际温度达到大约800℃的时候,焊丝实际融化的速度会更加快,封底成效更为良好,确保压力容器的焊接质量。
        2.4接管自动焊接相关技术
        接管自动焊接涉及到接管与管体,管体与接管的自动焊接操作中,马鞍式的埋弧焊接设施已经难以满足焊接操作的实际需要了,其无法应用在狭窄坡口位置,所以当前一般都是使用接管马鞍式的埋弧焊接。这种焊接方式比较便捷,能够实现高效应用,能够满足不同状况的焊接妖气,伴随自动化操作水平的不断发展,这种焊接方式中也开始使用自动化管控方式。一般会用四连杆将其夹紧,进行自动化定心。焊枪运行轨迹相关的焊接参数是基于筒体、接管的直径实现的,使用参数化的焊接模型,可以自动管控焊接过程。在焊接操作过程中,基于人际交互的界面,以及显示情况调节焊接相关的参数数值,实现躲到焊接,焊道会自动排列。
        3.特种设备压力容器焊接质量管理
        3.1焊工管理
        企业在招聘焊工人员进行压力容器的焊接工作前,应细致检查焊工的资格证书。企业应聘用具备资格证书的员工来保证压力容器的焊接质量。广大焊工应具备充足的专业知识以及娴熟的焊接技术,清楚掌握焊接容器的要求。焊工在焊接过程中应严格遵守图纸要求[3],细致检查每一条焊缝,确保焊接的质量。技术监督部门应定期进行焊工审核,及时检测焊工的焊接技艺,对焊工的工作进行监督。
        3.2焊接材料的选择
        压力容器对焊接材料的要求更加严格,不仅要考虑材料的抗压性更重要的是焊缝的质量。压力容器采用全焊透结构,对焊头的要求极高。在焊接过程中会产生温度、介质、化学反应等现象,需要工人格外注意。不同工作场合,对压力容器的要求也各不相同,部分场合需要压力容器具有抗腐蚀性;部分压力容器需要具备较强的可塑性。
        3.3焊接材料的验收
        企业应对仓库保管员进行专业知识培训,加强员工对焊接材料的保护意识。仓库保管人员应明确焊接材料对环境的要求:室内温度不得低于5℃,空气湿度保持在60%以下。焊接材料作为消耗品,企业每天的使用数量和采买数量都是巨大的,管理人员应进行仔细记录,确保焊接材料保持在合理库存范围内。由于焊接材料的特殊性,仓库管理人员应对焊接材料进行及时烘干,在烘干后在室温中搁置超过4h候进行二次烘干处理,确保焊接材料的活性[4]。
        结论:
        简而言之,压力容器是现代工业实际生产当中较为常用的设备,压力容器的实际制造中会使用到大量焊接工作。因为压力容器对精度的要求非常严格,因此一定要合理应用焊接方式,文中基于对各种焊接方式相关原理、优势、劣势的深入探析,对怎样选择合理有效的焊接方式进行了详细的探析。
        参考文献:
        [1]张佳玮.特种设备压力容器焊接方法的选择[J].装备维修技术,2019(03):147.
        [2]王毅.特种设备压力容器焊接方法的选择分析[J].工程技术研究,2019,4(03):117-118.
        [3]杜玉玲.浅析特种设备压力容器焊接方法的选择[J].国防制造技术,2016(03):65-66.
        [4]王春贵.特种设备锅炉压力容器检验的相关问题探究[J].科学技术创新,2018(04):41–42.
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