陈蓉 刘钢 贾书玉
济南市特种设备检验研究院 山东 济南 250014
摘要：化工机械压力容器制造和焊接之间关系密切，因此必须切实加强焊接质量把控，这样才能保证压力容器的制造效果。换言之，一旦焊接存在缺陷会导致设备返修、停用甚至报废，存在较大的安全隐患。基于此，本文从压力容器制造期间常用焊接技术入手，讨论压力容器制造焊接中的常见问题，最后提出化工机械容器制造过程中如何提升焊接质量，希望对相关研究带来帮助。
关键词：化工；机械压力容器；制造；焊接质量
相较于其它的金属结构行业，压力容器制造当中的焊接具有特殊性，必须达到安全防护性指标，否则会由于质量问题导致安全事故。从化工机械制造企业的角度讲，必须完善管理制度，严格遵守焊接工艺要求，以此保证焊接质量。
一、压力容器制造期间常用焊接技术
（一）焊条电弧焊
电弧焊是化工机械焊接常用技术，可具体分为药皮焊条电弧焊以及药芯焊丝电弧焊两种形式，前者为手弧焊，具有操作便捷、灵活等特征，不会受焊接位置带来的影响，并且所使用的设备复杂性低、焊接成本较为合理。不过也存在人工焊接劳动强度大的问题，对焊接技术要求较高。
（二）埋弧焊
这也是化工机械中常用的焊接方式，主要优势在于安全性高、环保性好，工作原理在于利用裸金属熔化和焊接形成的电弧热，也就是借助瞬间产生的高温溶解焊点偏高的金属，由此满足焊接操作要求。此外，完成焊接作业后不会出现大量的颗粒和气孔，因此在大型、重型或者高硬度金属制造设备等压力容器制造中具有应用价值[1]。
（二）惰性气体保护电弧焊
在化工机械压力容器制造过程中，焊接期间会受到多种惰性气体类型影响使得焊接方法存在差异，不过整体上焊接原理较为相似，也就是实芯焊接连接之后焊丝开始熔化成金属，由此起到填充作用，之后利用焊枪把保护气体送入到焊机区阻断与空气接触，在压力容器对耐腐蚀要求较高的环境下可以发挥出显著作用。不过这种焊接方式成本较高，对技术要求严格，还要求惰性气体足够（如图一）。
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二、压力容器制造焊接中的常见问题
（一）几何缺陷
在实际操作过程当中焊接压力容器几何缺陷是最常见问题，比如压力容器的边和角发生变形、错位。通常出现在组装环节，也就是在两个焊件厚度方向上出现错位，该问题会导致应力集中，埋下安全隐患。
（二）咬边问题
该问题的出现在于焊址、母材存在缺陷，还与沟槽和凹陷有关。焊接期间通过电流较大，在快速焊接或者焊接轨道不平整的情况下使得咬边出现，严重影响压力容器使用安全。
三、化工机械容器制造过程中如何提升焊接质量
（一）根据实际情况加强质量控制
在化工机械生产过程中，需要全面提升焊接人员的准入门槛，加强人员考核，保证焊接人员具有相关资质和持证上岗。在压力容器制造过程中，关键在于把控焊接质量，所以焊接人员的职业素养、技术能力都必须严格要求。在焊接作业期间需要加强管理，焊接件检验员以及工程师必须严把质量关。此外，化工机械企业还要完善奖惩机制，最终达到质量控制目标。
（二）加强焊接设备管理
当前的化工机械制造领域自动化焊接设备得到了广泛利用，具有稳定性、可靠性等优势。焊接设备使用情况将对压力容器焊接质量产生直接影响，在设备运行期间一旦焊接设备出现损坏就会影响压力容器的有序焊接，主要体现在电流变动指数以及压力容器电压指数方面。管理要点如下：在焊接设备管理过程中，需要制作焊接设备卡片和台账，以此保证焊接设备的有效使用，辅助设施良好运行。此外，还需要维修人员定期开展压力容器的保养工作，比如对电流表、电压表等设备定期检定。
（三）科学管理焊接材料
对于压力容器焊接来讲，焊接材料十分关键，科学利用可以降低生产成本，提升生产效率。因此，对焊接材料的管理过程中需要制定管理流程，其中涵盖材料的发放、管理和回收。在焊接期间需要利用部分具有特殊性质的材料，所以需要反复核实，确保达到相关标准，要求管理焊接材料的过程中根据压力容器、生产企业情况合理设置焊接材料存储区，材料入库之后进行质量检查，做好设备烘干、温度、湿度控制等工作。对于焊条的焊接质量管理来讲，需要对供应商提供的材料审核，切实保证使用材料质量。在后续的材料存储环节需要定期对材料进行检查，科学存放在保温桶当中。如果焊接材料性能指标恶化需要做好记录，严禁用于压力容器制造。整体来讲，焊接金属机械性能必须要超过基础金属机械性能，符合国家标准[2]。
（四）测评焊接工艺
由于焊接方式的不同会影响到焊接参数值，焊接程序规范以及焊接程序卡制作由经验丰富的技术人员制定。在压力容器制造过程中焊接期间需要测评焊接工艺，主要是参考焊接性能的有关实验结果，然后根据国家提出的相关规定和要求积极落实。在测评工作完成后需要提交焊接工艺和测评报告，之后由项目工程师进行审核。
（五）管理焊接工艺
在压力容器焊接前期，需要操作人员深入研究压力容器的图纸，然后根据图纸的结构特征、技术条件对焊接作业指导书明确，利用新材料的过程中需要确保焊接工艺测评和试验内容合格，这样才能保证焊接作业发挥作用。在方案设计过程中主要是合理选择焊接材料、焊接方法、设置焊接参数。比如焊接方法、关节形式、厚度范围、焊接位置、坡口，这就要求编制方案的焊接人员焊接工艺资格过关。焊接时需要预热焊接钢，控制中间层的表面温度、焊接电流和焊接电压，灵活掌握焊接方法。
（六）管理压力容器的焊接过程
在压力容器焊接期间需要对整个焊接流程进行管理，检验人员和设计师需要结合工艺实际情况做好监督管理工作，这样才能有效保证焊接质量。具体说来：要求制造企业打造组织系统、质量信息系统、监督系统和质量控制系统，通过材料部门、技术部门、设备管理部门、校验部门相互配合把握焊接在整个过程，最终达到质量控制目标。
结束语：
综上所述，为了保证化工机械的压力容器制造质量，需要对焊接工作加以重视，把握焊接工艺，加强焊接过程管理。为此，要求制造企业完善管理制度，重视人才培养，进而为化工机械生产企业带来更大经济效益。
参考文献：
[1]关凯及，李彤.化工机械压力容器制造中焊接质量的控制分析[J].数码设计（上），2021，10(4):327.
[2]张今越.化工机械压力容器制造中焊接质量的控制分析[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40(19):49-51.
作者简介：陈蓉
性别：女
出生：1968年2月
民族：汉族
学历：大学本科
籍贯：济南
工作单位：济南市特种设备检验研究院
职称：工程师