试论锅炉压力容器的焊接技术

摘要：随着我国工业的快速发展，压力容器在各类设备中的应用越来越频繁。压力容器属于锅炉中极为重要的组成部分，锅炉质量的优劣受压力容器质量好坏的直接影响，很多情况下锅炉容器出现问题都是因为其超负荷运转造成的。本文主要围绕锅炉压力容器的焊接技术，重点分析了锅炉压力容器的焊接过程中常见问题，希望能够給相关的工作人员提供参考。

关键词：锅炉；压力容器；焊接技术

一、锅炉压力容器焊接工艺现状

我国锅炉压力容器与发达国家相比，研究要晚了很多，差距肯定是有的。从技术角度出发，我国在焊接工艺和焊接技术的应用已达到发达国家相关行业八十年代的水平，赶上发达国家的技术水平，需要我们不断努力，慢慢积累经验，厚积薄发。目前来说，国内经济发展的势头正劲，重工业发展迅猛，锅炉压力容器对焊接工艺的要求越来越高，我们的焊接技术人员并没有坐井观天，在现有工艺的基础上不断进行技术改造，同时借鉴和引进国外先进的焊接技术。目前国内锅炉压力容器焊接工艺在原有基础上已取得了可观的成果。

二、锅炉压力容器常见焊接问题

（一）外部缺陷

在进行锅炉压力容器焊接作业时，受外部因素干扰，存在很大可能会形成表面缺陷，包括焊缝尺寸缺陷、咬边、焊瘤、焊缝余高过大、弧坑以及飞溅等。造成各种缺陷的原因不同，其中焊缝尺寸缺陷即设备焊接电流下、焊速快、焊弧长等因素造成金属熔化形成熔池较小，并且保护时间较短，钢水流动不顺畅，造成焊缝宽度过小。咬边则是因为电弧热量过大，再加上角度不当以及焊条运速过快等，造成焊缝边缘被电弧熔化后未得到熔敷金属补充留下缺口。焊瘤是因为焊接电流过大，金属快速熔化后流动到加热不足的母材上形成焊瘤。另外，很多情况下因为焊接人员技能水平较低，或者质量控制意识不足，造成焊接过程中应力过于集中，压力容器过早受损，角焊缝单边或下陷过大，形成焊缝间隙不均匀、坡口不规则等问题。

（二）内部缺陷

内部缺陷对于压力容器焊接质量产生的影响更大，出现安全事故的可能性也更大，必须要通过专业无损检测技术，确定缺陷存在的位置，并对其进行定性、定量分析。对内部缺陷产生的问题进行分析，需要从多个方面进行，常见的如坡口清理不干净、焊材未烘干、焊缝坡口不合理等，根据夹渣、气孔、未熔合等缺陷表现形式来分析判断。其中，夹渣缺陷主要是因为未对焊件进行有效清理，残留有锈渣、油污等，或者是焊接电流过小、金属熔池温度低、运条速度快等，导致液态金属与熔渣无法有效分开，并在熔渣未浮出前熔池就已经开始凝固。对于气孔缺陷的发生原因进行分析，除了熔池冷却速度快、焊件未清理外，为对焊条烘干处理，再加上作业环境湿度较大，也会产生气孔，为焊缝内最为常见的缺陷，同时也是产生焊后裂纹产生的主要原因。

三、锅炉压力容器焊接方法

（一）手工电弧焊

在锅炉压力容器制造过程中比较常见的就是手工电弧焊。这种焊接方法的原理是利用焊条与工件间产生的电弧热将焊条和工件加热熔化而进行的焊接。一般手工电弧焊的设备都比较简单，操作方便，所以该种技术不但被应用在锅炉及压力容器，在其他制造维修行业中也被广泛的应用。手工电弧焊，顾名思义，就是需要焊接技术人员手动进行，焊工的操作技术和经验对产品质量和成本都有直接的影响。还有一个缺点手工电弧焊无法避免，在施工过程中会产生不利于操作人员的气体和光，高强度的劳动和恶劣的劳动条件通常会给焊工带来很多不适。手工电弧焊虽然上述缺点，但是正因为人工操作，所以面对焊接材料的多种位置，焊接材料不同厚度，焊接材料的结构状态，手工电弧焊更容易操作与控制。

（二）埋弧自动焊

埋弧自动焊实现了焊接过程的机械化和自动化，是信息技术和精密机械不断发展的结果。这预示着焊接技术已经进入了新的里程，埋弧自动焊代表着更高的焊接效率和更好的焊接质量。在锅炉压力容器焊接的几大方法中，埋弧自动焊被使用的频率一直都很高，这种焊接方式的原理是利用焊剂保护层下的电弧来加热并熔化焊丝、周围的焊剂和母材而实现的，这种焊接方式产生的电弧光不像手工电弧焊那样外露，减轻了对焊工的身体伤害。

（三）气体保护电弧焊

气体保护电弧焊在国内焊接方式中处重要地位，传统的气体保护电气焊在实际操作中的体验较差，经过技术不断改良，不光是锅炉压力容器行业，在很多制造业领域都已被广泛应用。气体保护电弧焊与手工焊接方式相比成本低，可以节约将近一半。同时它在操作过程中不仅仅穿透力强、熔深也较大、焊丝具有较高的融化率，生产效率能够提升1到3倍，与手工焊接形成鲜明对比。另外它的适应性比较强，焊丝的利用率更高，具有更多的应用优势。

（四）电渣焊

电渣焊接的效率比埋弧自动焊要高，不易形成气泡与夹渣，不易形成淬硬组织。电渣焊的原理是利用电流通过熔渣形成的电阻热产生热源来熔化电极和焊缝，从而实现焊件逐步连接成一体。电渣焊也有多种类型，应当按照具体的情况选择最合适的电渣焊进行焊接。但是因为采用这种技术进行施工时，经常会发生安全事故，所以必须采取有效防护措施避免事故频发。

四、结束语

随着我国社会经济的不断发展，在工业生产过程中对锅炉压力容器的需求日益增多，如果锅炉压力容器的性能存在很大缺陷，势必会影响锅炉压力容器企业的发展，所以工业企业对锅炉压力容器性能的要求越来越高。不但要求锅炉压力容器非常好的抗压能力，而还需要其具有非常好的导热性能，这就对锅炉压力容器的焊接提出了更高的要求。

（作者单位：沈阳东管电力科技集团股份有限公司）

参考文献

[1]胡贤飞.压力容器焊接自动化技术的现状与发展[J].企业文化，2010（31）：54.

[2]范逸.锅炉压力容器焊接自动化技术和应用[J].魅力中国，2016，40（1）：85-88.

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