压力容器焊接缺陷分析及处理

摘 要：压力容器焊接缺陷问题较多，本文主要论述压力容器生产过程中焊接的常见缺陷问题，对其产生的原因进行了分析，探讨了问题的预防对策， 对于压力容器焊接实践有一定的指导意义。

关键词：压力容器；焊接缺陷；分析；处理

前言

焊接质量直接影响着压力容器结构的使用性能与安全性，压力容器的焊接质量不好，就可能发生泄漏甚至发生爆炸事故，给人民的生命和财产造成重大损失，鉴于此，本文将对目前压力容器焊接中的常见缺陷问题进行系统分析，并提出相应的处理方法，对于提高压力容器的焊接质量，保证压力容器的安全运行有着极为重要的意义。

1.气孔的分析及处理对策

气孔是指焊接时，熔池中的气体未在金属凝固前逸出，残存于焊缝之中所形成的空穴。

产生气孔的主要原因：母材或填充金属表面有锈、油污等，焊条及焊剂未烘干会增加气孔量；因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体，增加了高温金属中气体的含量；焊接线能量过小，熔池冷却速度大，不利于气体逸出；焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。

根据气孔产生的主要原因，提出以下相应的处理对策：①仔细清理坡口表面内外两侧焊接范围内的污物；②焊条或焊剂在使用前应按照规定烘干，适温后放于焊条专用保温筒，长期保持干燥，并随用随取；③可通过增大引弧电流，增大母材热输入，使熔池冷却速度减慢，同时，沿接头稍远处起弧，如此可使施焊中存在的气体有较长的时间析出；④焊前预热，减缓冷却速度；⑤用偏强的规范施焊；⑥宜采用流量适中的高纯度的氩气。

2.加渣的分析及处理对策

夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。

夹渣产生的原因：①坡口尺寸不合理；②坡口有污物；③多层焊时，层间清渣不彻底；④焊接线能量小；⑤焊缝散热太快，液态金属凝固过快；⑥焊条药皮，焊剂化学成分不合理，熔点过高；⑦钨极惰性气体保护焊时，电源极性不当，电流密度大， 钨极熔化脱落于熔池中；⑧手工焊时，焊条摆动不良，不利于熔渣上浮。

要控制夹渣的产生，应采取以下措施：①认真地清理坡口表面及层间熔渣②合理地选择焊接工艺参数，通过适当增大焊接电流和提高电弧，使熔池内的熔渣和铁水充分分离③选择脱渣性好的焊条对于焊条的选择应该充分保证其质量，同时使用前注意外观检查④采用合适的焊工操作以便在焊接过程中能将夹渣带出。

3.未焊透的分析及处理对策

未焊透指母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现象。

未焊透产生的原因有以下几个方面：①焊接电流小，熔深浅；②坡口和间隙尺寸不合理，钝边太大；③磁偏吹影响；④焊条偏芯度太大；⑤层间及焊根清理不良。

防止产生未焊透的处理对策：①控制接头坡口尺寸，如单面焊双面成形的接头，其装配间隙应为焊条直径、钝边应为焊条直径的一半左右；②要仔细清根；③焊接时应选择合适的焊接速度和焊接电流；④焊角焊缝时，用交流代替直流以防止磁偏吹；⑤用短弧焊等。

4.未熔合的分析及处理对策

未熔合是指焊缝金属与母材金属，或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。

未熔合的成因分析：①焊接时电流过小或焊速太快，因热量不够，使母材坡口或先焊的焊缝金属未得到充分熔化；②选用的电流过大，使后半根焊条发红而造成熔化太快，在母材边缘还没有达到溶化时焊条的熔化金属已覆盖上去；③焊件散热速度太快，或起焊处温度低，使母材的开始端未熔化，产生未熔合；④焊条、焊丝或焊炬火焰偏于坡口一侧，或因焊条偏心使电弧偏于一侧，使母材或前一次焊缝金属未得到充分熔化就被填充金属覆盖而造成；⑤当母材坡口或前一层焊缝金属表面有锈或脏物，焊接时由于温度不够，未能将其熔化而盖上填充金属，也会形成边缘及层间未熔合。

未熔合的预防对策：①焊条和焊炬的角度要合理，运条摆动应适当；②选用稍大的焊接电流和火焰能率，焊速不宜过快，使能量增加足以熔化母材或前一层焊缝金属；③焊接过程中发现焊条偏心，应及时调整角度，使电弧处于正确方向；④仔细清理坡口和焊缝上的脏物。

5.裂纹的分析及处理对策

焊缝中原子结合遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。

裂纹的成因分析：焊接裂纹可能在焊接过程中产生，也可能在焊后甚至在放置一定时间以后产生。焊接裂纹形成的主要原因有以下几种：①母材金属的碳含量或硫磷含量过高时，其焊接性变差，容易产生裂纹；②焊条、焊剂等焊接材料中的合金元素和硫磷含量越高时，产生裂纹的倾向也就越大；③低温或有风的情况下焊接，使焊缝冷却速度过快也容易产生裂纹；④焊接厚板因其结构的刚性大也容易产生裂纹。

裂纹防治对策：裂纹是焊接结构最危险的的也是不允许出现的缺陷，可以从以下方面控制其出现：①母材选用含碳量较低的材料；②采用低氢型碱性焊条，严格烘干，在100～150℃下保存，随取随用；③不得强力组配，选用合理的焊接顺序，减少焊接变形和焊接应力；④合理选用焊接规范，并采用预热和后热，减小冷却速度；⑤异种钢焊接时要根据两种材质的物理性能、化学性能和焊接性来确定其焊接工艺；⑥焊接合金钢时尽量采用有引弧装置的设备进行焊接。

6.结束语

综上所述，本文对压力容器焊接过程中常出现的焊接缺陷问题进行了分析，并提出了相应的对策。作为工程中参考，在压力容器焊接时可以有效的杜绝一些缺陷，从而就会大大提高焊接质量，保证压力容器的安全运行。

参考文献：

[1]张静政.锅炉压力容器焊工考工问答[M].上海交通大学出版社，1987.

[2]杨松.锅炉压力容器焊接技术培训教材[M].机械工业出版社，2005.

[3]李亚江，王娟.焊接质量控制与检验[M].化学工业出版社，2010.

[4]李亚江.焊接缺陷分析与对策[M].化学工业出版社，2011.