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摘要：承压特种设备焊接结构所涉及技术内容众多，生产工艺复杂且技术环境相对特殊，对于焊接工艺方案及过程的要求都相当苛刻。在极为复杂的运行条件下，为保证焊接结构中各个元件焊接的连接焊接高质量，就必须思考提出高质量且工艺优质的焊接工艺方案。鉴于此，文章针对承压特种设备的焊接工艺监督管理工作要点进行了研究，以供参考。
关键词：承压特种设备；焊接工艺；监督管理
1焊接工艺的概述
随着生产工艺技术水平的提高，锅炉、压力容器、压力管道等承压特种设备焊接结构的工作条件日益苛刻，运行环境日益复杂。这些焊接结构的焊接接头必须是高质量的，焊接工程的质量是在施工过程中形成的，而不是靠最终检验出来的。焊接工程的施工过程，是由一系列相互关联、相互制约的工序所构成的，每一道工序的质量都会对下一道工序，以致对整个工程质量构成影响。因此加强焊接工艺过程管理，是获得可靠的焊接质量的基础，焊接工艺的监督管理成为保障承压特种设备安全的重要手段。在焊接作业中，焊接工艺是控制接头焊接质量的关键因素。必须按焊接方法、焊件材料的种类、板厚和接头形式等分别编制焊接工艺。在制造厂，多以焊接工艺卡规定焊接工艺的内容。在施工现场，多以焊接作业指导书和焊接技术措施来加以规定。其编制依据都是相应的焊接工艺评定试验结果。焊接工艺卡、焊接作业指导和焊接技术措应当规定所有的焊接工艺要素。其中包括：焊前准备、焊接材料的牌号及规格、焊接工艺规范参数、操作技术、焊后检验等。
2承压特种设备焊接工艺监督管理措施
2.1焊接环境控制
在焊接过程中，环境对焊接质量能够产生比较大的影响，因此，在这种背景下，保证焊接作业在良好、适合的环境中进行是保证焊接质量的重要前提条件。国家在针对承压类特种设备进行焊接时的环境有明确规定，其中不仅要考虑风速而且还要考虑焊接环境的温度。只有保证在符合有关规定的环境条件下进行焊接作业，才能够对焊接质量进行有效控制。一般情况下，气体保护焊时风速大于2m/s、其他焊接方法大于10m/s时，应当采取必要的措施，与此同时，环境的相对湿度要控制在90%以上，除焊接前要求预热外，焊件的温度要控制在20°以下等。
2.2焊接材料控制
在实际操作过程中，针对承压类特种设备制造时，由于焊接是其中非常重要的环节，所以为了保证焊接质量，在焊接材料的选择以及应用上也要采取有效措施对其进行质量控制。应用在承压类特种设备焊接中的焊接材料可以分为几个部分，其中包括焊条、焊丝、钢带、焊剂等。焊接材料的选择根据母材的化学成分、力学性能以及焊接性能等特点进行分析，与此同时，要结合承压类特种设备的结构特点、使用条件以及具体焊接方法进行综合性考量。只有在将所有涵盖的内容条件充分考虑完成之后，才能够保证焊接材料选择的有效性，并且对各类材料质量进行有效控制。在焊接材料使用之前，要对其进行实验分析，保证实验合格之后，可以应用到具体焊接作业中。另外，焊接作业使用的相关材料必须是有材料标准规定的，并且在生产质量上有相对应的证书证明。特种工艺的设备在制造过程中，要具有正规单位的鉴定和复检，只有保证全部都达到规定标准、处于合格状态之后，才能够投入到正常使用中。焊接材料在选择以及具体使用过程中，应当尽可能满足图样的基本技术要求，与此同时，要通过焊接工艺评定，这样才能够保证焊接材料的质量被有效控制。
2.3焊前预热温度和选定
预热温度是焊接工艺规范的主要参数之一，其主要作用如下：（1）去氢作用预热可减小焊接接头部位的温度梯度，延长了焊缝金属在高温区的停留时间，有利于氢的逸出，降低了氢致裂纹的危险。
（2）避免形成淬硬组织预热可降低焊接区域的冷却速度，避免产生淬硬组织，从而改善焊接接头的塑性，降低裂纹倾向。（3）减缓内应力预热可使焊接部位的温度趋于均匀分布，减小由于温度不均而造成的热应力，从而缓和焊接接头存在的内应力。
焊前预热温度主要根据钢材的焊接性试验结果来确定，此外还需考虑所焊材料的实际碳当量和含碳量、焊件的结构形状和拘束度、焊接工艺及操作技术、焊接材料的扩散氢含量、焊件及周围环境的冷却条件和施工条件等因素的影响。
2.4焊接速度控制
焊接速度是指焊条相对于焊件的直线运动速度。合适的焊接速度主要取决于焊条的熔化速度，所要求的焊缝尺寸、接缝的装配质量和焊接位置等。焊接速度对焊缝的外观有直接的影响。焊接速度太快，可能使焊道成形不良，容易引起未焊透和夹渣等缺陷。焊接速度太慢会导致焊瘤、溢流等缺陷的形成。此外，焊接速度对焊缝及热影响区的组织和性能有一定的影响。在高强度钢和不锈钢焊接时，为避免焊接热影响区性能的恶化，通常都要求采用焊接速度较高的窄焊道技术。
2.5焊后加热和消氢处理
焊后加热是指焊接结束后将焊件或焊接区立即加热到150~250℃的范围内，并保持一段时间，也称之为低温后热。在后热的温度范围内加热，也能产生消氢的作用。但由于温度较低，氢逸出的速度较慢，特别对于厚壁焊缝需相当长的时间才能达到预期的效果。在300℃以上较高的温度下，氢的扩散作用加快，消氢效果显著改善。因此以消氢为目的，后热处理应在300-400℃温度范围内进行，这种处理就称其为“消氢处理”。其重点是当每条焊缝焊完后立即将焊件或整条焊缝加热到上列温度，并保温2~4h后空冷。
消氢的作用机理与低温后热相似。由于加热温度较高，效果更好。但是消氢处理需消耗较多的能量，故在实际生产中，只是在焊接对氢致裂纹特别敏感的厚壁焊缝中才加以应用。
2.6焊后热处理
水调制处理水调制处理即水淬加回火处理，在厚壁压力容器中常用来提高壳体的强度和韧性，以更好发挥低合金钢的综合性能。正火或正火加回火正火处理主要用于细化晶粒。厚壁构件经正火处理的高温空冷后产生较高的内应力，故正火后应紧接做回火处理。对于某些低合金钢，只有经过正火加回火，才能达到符合要求的综合性能。
消除应力处理消除应力处理的定义，是将焊件均匀地以一定的速度加热到Ac1点以下足够高的温度，保温一段时间后随炉均匀地冷却到300~400℃，然后将工作移到炉外空冷。消除应力处理的主要作用是：（1）消除焊接接头中的内应力和冷作硬化，提高接头抗脆断的能力；（2）稳定结构形状，消除焊件在焊后机械加工和使用过程中的畸变；（3）促使焊缝金属中的氢气向外扩散，提高焊缝的抗裂性和韧性；（4）改善低合金钢接头中焊缝和热影响区组织，使淬硬组织得到回火处理，提高这些组织的韧性；（5）促使耐热钢焊件焊缝及热影响区的碳化物稳定，提高接头的高温持久强度等。此外，随着焊接方法的不同，还有其他一些焊接规范参数，如气体保护焊时的焊丝直径、电感；埋弧焊时的焊丝直径、焊丝伸出长度、焊丝偏移量等，均应符合实际情况的需要。
结语
综上所述，在承压特种设备焊接工艺监督管理工作中必须要考虑周全且优化焊接工艺监督管理方案，确保焊接质量可靠，并结合严格的焊接工艺评定方案督促现场焊接作业满足一切技术要求，确保焊接工艺品质、焊接工作具体可控，满足焊接设备的所有安全运行条件。
参考文献：
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