辽阳石化建修公司 辽宁辽化 111003
摘要：锅炉作为重要的热能转换设备，在我国工业生产中发挥了重要的作用。因为锅炉压力容器在投产运行时需要面临高温高压的环境，所以对焊接技术有较高的要求。因此，确保压力容器焊接技术的革新，不断开拓容器焊接的新技术是促进压力容器质量进步、推动现代化生产设备发展的重要举措。本文将阐述现阶段压力容器生产生程中焊接技术的主要发展状况，结合当前焊接水平的新趋势与新变化，探究压力容器焊接技术的创新与应用，促进焊接水平的现代化发展与进步。
关键词：压力容器；焊接技术；创新与应用
在锅炉压力容器制造、安装以及修复过程中，大多会应用到焊接技术。尤其是在锅炉压力容器逐渐向大型化方向发展的背景下，很多零部件需要运输到现场后再进行焊接组装。而锅炉压力容器使用的材料由于化学成分和物理性能不同，在焊接的过程中需要经历迅速加热和冷却的过程，容易对焊缝以及施焊区内的母材在组织和性能上产生影响，如果焊接方法和焊接工艺出现偏差，将会直接影响到锅炉压力容器使用的安全性。为了提高焊接质量，在开展焊接施工前，需要详细了解焊件的化学成分和物理性能，明确施焊对象的结构特征以及使用性质，经过全面认真的分析最终制定出合理的焊接施工方案，采用适宜的焊接方法和焊接工艺，减少焊接质量缺陷，确保锅炉压力容器能够安全稳定运行。
一、压力容器与焊接技术
压力容器是一种具有一定承压能力的容器，其能够起到密封液体或气体的作用，在化工产业、石油工业和航天工业等工业领域具有重要的作用。由于压力容器的应用方式较为特殊，其所呈现的密封与抗压能力需要满足相关行业的标准，确保行业生产的安全性与高效性。
二、锅炉压力容器焊接方法
1.氩弧焊
氩弧焊是利用氩气作为保护气体的焊接技术，其主要原理是在高电流的作用下使焊材在施焊点上熔化形成液态的熔池，在高温的作用下，输送出的氩气会将空气中的氧气与焊材隔离，以防止焊材氧化，在钢制压力容器焊接中比较适用。因为氩弧焊中电流的密度较大，热量比较集中，所以焊接速度快，焊接效果高。在氩弧焊中，受到氩气的保护作用，可以减少空气中其他气体对电弧和熔池的影响，可以获得较高质量的焊接接头。氩弧焊的操作比较简单，几乎适用于所有金属，可以对焊件进行全位置焊接，且焊接时操作者可以观察电弧状态。因为氩弧焊无需溶剂和涂药层，所以可进行机械化和自动化操作，大大提高焊接效率。氩弧焊不适用于精密铸件缺陷的修补中，因为热影响区域大，所以焊接后焊接接头质量会有所下降。氩弧焊在焊接时会产生强光、紫外线、臭氧等物质，对施焊人员的身体损伤较大。
2.埋弧焊
埋弧焊是指电弧在焊剂层下燃烧的一种焊接方法，在锅炉压力容器焊接中应用比较广泛，比如在拼板焊缝、筒节焊缝以及筒节间环缝焊缝中使用埋弧焊的效果较好。因为电弧是在焊剂层下燃烧，会受到焊剂和熔渣的保护作用，所以基本不会产生辐射的热量和弧光，既能够提高热效率，又能够减少对人体的辐射。因为埋弧焊为机械化焊接，所以焊接效率较高，适用于大批量的焊接施工，尤其对于长度和厚度都较大的直线或者大直径的环缝焊接都比较适用于埋弧焊。在焊剂和熔渣对焊接熔池的保护下，焊缝金属的杂质较少，所以焊缝质量较高。但是埋弧焊也有一定的缺点，在焊接之前焊件的准备工作会耗费较长的时间，而受到焊剂保护的影响，焊接过程中操作者无法观察到焊缝和熔池的形成过程，会对焊接质量产生一定的影响。埋弧焊比较适用于水平位置或者倾斜度较低的焊缝中，使用范围受到一定的限制。由于使用机械进行焊接，所以相对于手工焊而言缺乏一定的灵活性。
三、锅炉压力容器的焊接工艺
1.焊后热处理
焊后热处理是焊接工艺中重要的环节，因为焊缝和施焊区域内的工件在短时内受到加热和冷却的作用，会对其组织和性能产生不良影响。为了消除焊接产生的残余应力，防止冷裂纹的产生，在焊接完成后，应该根据焊件大小、结构以及性能采取适宜的热处理方法，提高焊缝质量，避免锅炉压力容器在使用中发生爆炸事故，提高锅炉压力容器的安全性，延长使用寿命。
2.不锈钢压力容器的焊接
不锈钢就是在钢中增加Cr、Ni等合金元素，使钢处于钝化状态不易发生氧化的钢材，其具有不易生锈的特点。按相组织可分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢等。压力容器中最为常见的是奥氏体不锈钢，由于奥氏体不锈钢的膨胀系数小，热导率小，焊缝易形成粗大的柱状精组织。其粗大组织在受力时，易发生裂纹，该裂纹为热裂纹。在焊接过程中应注意以下几点：2.1由于奥氏体不锈钢热导率小线胀系数大，应尽可能选用焊接能量集中的焊接方法。2.2在焊接时，焊接电流要比焊接碳钢时更小。2.3尽量采用小的热输入进行焊接。2.4焊接前清理坡口及母材周边，减少有害物质的污染。随着技术的提高和化工行业的发展，越来越多的压力容器使用了双相不锈钢，所谓双相不锈钢，其相组织为含量相当的奥氏体组织和铁素体相组织。双相不锈钢强度高于奥氏体不锈钢，韧性高于铁素体不锈钢，且耐孔蚀、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳等性能也有明显的改善。其焊接性较好不易产生热裂纹，但有可能产生氢致裂纹。在焊接时，需控制焊缝金属的奥氏体组织和铁素体组织的比例。因此，在焊接双相不锈钢时，要严格控制焊接线能量，层间温度和冷却速度。为了获得最佳的焊缝金属性能，建议最高层间温度控制在100℃。
3.弯管内壁堆焊工艺
压力容器的内壁焊接是确保容器能够在长时间使用下保持内壁完整性与稳定性的重要技术之一。焊接人员需要通过接管内壁堆焊的方式，使用不锈钢的镀层对内部进行贴合，实现内壁的防锈隔热效果。直管焊接与弯管焊接是在压力容器的焊接过程中的两种主要焊接类型。相比于焊接工艺简单的直管焊接，弯管的焊接过程更为复杂，而传统的焊接技术对压力容器弯管内壁的焊接效果并不理想，其内壁的弯管弧度导致传统焊接过程较为拖沓，焊接人员需要在弯管切割后进行焊接，其过程常常会消耗大量的人力资源。因此，弯管内壁堆焊技术的使用是极有必要的。现阶段的弯管内壁堆焊技术已经实现了多种角度的焊接技术，包括较高角度的深度弯管焊接。通过对压力容器的弯管内壁的曲率半径和内径等指标进行测量，焊接人员能够利用弯管内壁堆焊技术构建相关的数学模型并设置相关技术参数，最终使用自动焊接仪器完成内壁的匀速环绕自动堆焊。
结语
综上所述，压力容器是工业生产与科研领域的必要设备，其容器生产技术的革新能够大大推动企业的工业生产效率与产品储备规模的进步，促进企业的现代化发展。所以，我国焊接技术水平的不断提升，不断出现新的焊接材料、焊接设备、焊接方法和焊接工艺，为促进我国工业生产的进一步发展创造了有利条件。
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