摘要:我国工业建设最近几年发展非常迅速,带动我国整体经济建设快速发展,目前,容器的焊接质量和性能被压力容器的实际生产和焊接工艺的应用效果严重影响,应严格控制。根据质量控制原则,对压力容器的焊接工艺进行评估,以确保制造质量。
关键词:压力容器焊接工艺评定;常见问题分析;解决措施
引言
科学技术的快速发展推动我国各行业发展迅速,使得我国各行业有了新的发展机遇。在压力容器的实际生产过程中,要严格把控焊接工艺的流程,因为对于焊接的质量和容器的性能高低,焊接工艺的选择起到决定性的作用。为了确保压力容器的质量,需要对生产制造中焊接工艺的水平进行严格的评定。但是工艺评定的实际作用尚未得到完善和改进,因此,本文论述了压力容器焊接工艺的评定问题及解决对策。
1压力容器焊接工艺评定常见问题分析
1.压力容器材料的选择问题,制造压力容器的工序复杂,使用中对它的安全性要求高。因此在材料的选择上面要摒弃劣质还有不良材料的选择,需要更高质量、安全性能更高的材料来制造,以求更符合市场需求,安全性能更高,质量更好的压力容器。然而实际当中,并不是材料好就一定适合压力容器的制造,有些时候反而会使其产生相反的效果,全都是好材料制造出来的压力容器反而更不适合使用或者制造出的压力容器质量更不能满足市场需要。2.压力容器制造过程中产生的容器变形问题,变形是在压力容器制造过程中是比较常见的问题,压力容器变形会使它质量大打折扣,制造过程中也可能引发安全隐患问题出现。通过长时间的跟踪和总结,对制造过程中变形问题进行探索,发现产生变形的原因也有很多方面。举一些例子,制造过程中所选择的材料跟设计需要的材料不匹配,制造过程中所选择的模具跟要求的制造标准有很大出入,这些都会导致压力容器变形问题出现。3.压力容器焊接过程中存在的问题,在制造还有维修压力容器过程中,焊接是必不可少的工序,也是非常重要的工作环节。而焊接工作的工艺要求也会对压力容器产生重要影响。比如在进行焊接工作程序的时候,焊接工作人员焊接操作工序不规范,焊接时的电流过大或过小其相应焊接部位就存在安全隐患和缺陷。相比其他部位,它更容易受到腐蚀,强度也更容易受到影响,从而导致整个压力容器的质量问题。
2焊接工艺评定需注意的问题及建议
2.1裂纹形成机理应对措施
减少裂纹可从冶金方面和焊接工艺两个方面采取措施。冶金方面,一是要控制焊缝中有害杂质的含量,将被焊金属和焊丝中S,P的质量分数限制在0.04%以内;二是要合理调整焊缝化学成分,控制低熔点相和共晶组织数量;三是加入合金元素,细化晶粒,提高其抗裂性。焊接工艺方面,可焊前对焊材料进行预热,焊后通过固溶和时效处理消除裂纹。
2.2选取材料和工艺设计标准的解决方法
目前市场上制造标准选择种类繁多,这需要结合现实当中的实际情况,有关部门制定相应的标准,完善选取标准,做到有标准而执行。当然,制定标准是起到遵守的目的,在具体的操作过程当中,还需要相应的监督管理,对相应工作进行监督。另外对于选取材料来制造压力容器,应严格遵守国家还有行业所制定的制造材料标准来选择。对材料进行加工中,不得任意替换所需要的材料,确确实实有更换材料的情况出现,相应岗位工作责任人要进行材料申请书面材料,之后上交有关设计和审批部门进行审批。审批通过之后才可以对其进行相应替换。
2.3换热管与管板的焊接工艺评定解决办法
管板管孔的倒角为穿管而加工的工艺倒角,不是焊接坡口(坡口是指根据设计或工艺需要,在焊件待焊部位加工并装备成的一定几何形状的沟槽),因此换热管与管板的焊缝一律认定为角焊缝,故换热管与管板的焊接工艺评定是在保证焊接接头力学性能的基础上,获得角焊缝厚度符合指定技术要求的焊接工艺规程,具体做法是按任意厚度对接焊缝或角焊缝焊接工艺评定和附加评定来进行焊接工艺评定,不考虑管板的厚度,重新评定角焊缝焊接工艺过程的判断准则是焊接工艺因素的改变是否影响角焊缝的厚度;为了保证引用的焊接工艺评定能够覆盖换热管壁厚或管径,应依据《承压设备焊接工艺评定》附录D4.2.1和4.2.2进行判定;在对焊缝进行宏观检查时,应重点检查焊缝根部是否存在未焊透的问题,必要时进行宏观金相或采用放大镜检查,以确保焊透、无裂纹和未熔合。
2.4存档的焊接工艺评定文件应记录清楚
“焊前工艺规程”文件应包括所有一般焊接因素和特殊评定因素中使用的焊接方法、重要因素、辅助因素和次要因素。应注意的是,推荐的表格不包括多种焊接方法的所有焊接工艺评定因素。焊接工艺评定报告是记录评定工艺试验及其检验结果并进行评定的报告。是焊接工艺评定试件所用焊接数据的实际记录。报告由认证机构批准,监理人签字后存档。焊接工艺评定报告支持产品焊接的各种焊接工艺。根据产品设计图纸和合格的焊接工艺评定报告编制焊接工艺规程。WPS中的次要因素已更改,因此无需重新评估。
2.5焊缝中低熔点相
焊缝中低熔点相是焊缝中的主要缺陷之一,其存在会严重影响焊缝的强度,显著降低焊缝金属的冲击韧性和疲劳强度。低熔点相的形成与焊缝中的夹杂物密切相关,夹杂物的形成既有母材自身的缺陷,也有焊接过程中金属与非金属元素发生化学反应而产生的各种夹杂物,如FeS,MnS等硫化物。1.低熔点相形成机理,低熔点相含有较多的杂质元素,多分布在晶界处,这是由于在焊缝的凝固过程中,高熔点的元素优先凝固,形成枝晶轴,低熔点元素被排挤到枝晶间,随着温度的进一步降低,形成固态的低熔点相或共晶相。少量的低熔点相在枝晶间会形成液化薄膜,在拉应力作用下,成为裂纹扩展的源头。所以要控制好焊缝中低熔点相的数量,因为在一定程度上,增加低熔点相的数量对裂纹有“愈合作用”。2.应对措施,减少低熔点相最直接的措施就是减少待焊金属和焊丝中的夹杂物,提高焊接质量。焊前将待焊表面的氧化物薄膜和油污去除干净,以减少焊缝中的夹杂物。选用的焊材应充分脱氧、脱硫,并选择合理的焊接工艺参数及加强熔池保护,防止空气侵入。
2.6压力容器裂纹问题的解决方法
针对于压力容器出现裂纹问题的情况,首先在材料的选择上面,对于所需要用到的钢材尽量选用杂质少的或低氢材料,现实当中对相应材料进行加热的工作也是降低氢元素含量的重要手段,以此降低出现氢脆现象带来的压力容器开裂情况。另外,也可以选择加入一些其他元素,比如钛,还有铬这些元素,预防整个加工的工序中大量的氢元素进入到钢材内部,从而达到降低钢材中氢元素的含量,这也是一种非常好的避免氢脆现象产生的方式。而在相应材料的焊接工作时,焊接工作人员也一定要严格遵守焊接工艺来进行。
结语
综上,焊接工程的应用可以被压力容器焊接工艺评价的发指导,从目前的评价实践来看,仍然存在很多问题,因此很难保证评价效果。在实践中,要采取一系列措施和手段来控制评价,保证生产的有效发展。
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