楊帆(江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院泰州分院泰興所，江蘇 泰州 225400)

0 引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國科學(xué)技術(shù)水平有了顯著提升，各個領(lǐng)域的發(fā)展均離不開科技的支持，在焊接工藝中也是如此，尤其是在面對壓力容器這類設(shè)備時，焊接質(zhì)量的好壞直接決定了產(chǎn)品的運行狀態(tài)，所以必須要重視起焊接這一環(huán)節(jié)，以此保證設(shè)備的安全運行，這需要施工單位做出一定努力完善焊接，首先，在焊接工作開展之前，相關(guān)單位必須要做好前期準備工作，根據(jù)實際情況焊接工藝評定，按照相關(guān)標準編制而成的預(yù)焊接工藝規(guī)程，在此項工作完成之后，就可以進行試件、取樣以及檢驗等一系列工作，由此來試驗焊接情況是否符合相關(guān)標準，并對最終結(jié)果做出評價，形成焊接工藝評定報告，以此對焊接工藝完成進一步評定，盡可能保證焊接工藝的準確性。但是在擬定的焊接工藝中，焊接的試件與實際應(yīng)用的有所不同，因此對于焊接位置等一系列情景也不需要模擬實際場景，在焊接工藝中，真正會影響到焊接質(zhì)量的因素也有很多，為了確保焊接的最終質(zhì)量不受到影響，必須要編制出相應(yīng)的焊接工藝規(guī)程，并且嚴格按照焊接流程完成工作，以此來促進焊接工藝的進一步發(fā)展。

1 壓力容器的焊接工藝評定問題

焊接工藝評定的原則實際需要從焊接方法、母材類別、填充金屬、熱處理等影響評定的規(guī)則的因素進行分析入手。焊接工藝評定根據(jù)影響評定工藝的重要因素進行評定。作者認為，在進行焊接工藝評定過程當中，需要根據(jù)產(chǎn)品的實際需要，選擇合適的材料厚度，通過合適的預(yù)熱溫度、最高層間溫度和最大線能量從而判斷焊接工藝。

1.1 焊件工藝評定的目的

焊接工藝的鑒定是判斷焊接工藝正確性和焊接單元能力判斷測試。需要保證在壓力容器產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，為焊接工藝評定奠定基礎(chǔ)，提供有力依據(jù)，壓力容器焊接接頭需要保證合格。

1.2 焊接工藝評定的要求

在進行壓力容器產(chǎn)品焊接之前，需要保證承壓接縫和補焊的焊接工藝符合工藝標準，或者有合格的焊接工藝規(guī)范支持。NB/T47014是壓力容器焊接工藝評定的基本要求，需要對焊接工藝評定進行全過程監(jiān)理監(jiān)督。在完成焊接工藝評定之后，需要對焊接工藝評定編輯報告，并提交給審查部門對焊接工藝規(guī)程和其他文件進行判定，讓技術(shù)主管進行審批，監(jiān)督檢查人員確認之后開始生效。焊接工藝鑒定技術(shù)文件需要保存到焊接工藝監(jiān)督失效為止，并且將焊接工藝鑒定樣品保存五年以上。

1.3 焊接工藝分析

問題：其存在的主要問題一般存在于設(shè)備管板與殼體的連接位置上面，通常情況下，設(shè)備法蘭與殼體進行銜接需要運用到C類組合焊縫，而接管與殼體的銜接位置需要運用到D類組合焊縫，正常情況下，在墻面比較厚重的部位，需要保證焊縫的厚度與之成正比。對于壓力表面進行焊接的過程中，不需要對焊縫金屬的厚度進行考慮，所以焊接評價工作缺乏準確性，還會導(dǎo)致焊接成本的增加。

解決方案：對于此類焊接工藝進行評價的過程中，當焊接位置的厚度與焊接金屬整體厚度持平的時候，需要嚴格遵守覆蓋準責，全面科學(xué)的對焊接工作進行整體評價；與此同時，想要從源頭上制訂有效的焊接工藝評價準則，還需要與厚度在16mm以上產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行融合，從而制定出綜合評價標準，從而選擇合適的焊接材料。不同的焊接部件其接頭位置的結(jié)構(gòu)也存在差異，所以在應(yīng)用焊接方法的過程中，可以根據(jù)實際情況，選擇合理的焊接技術(shù)，進而完成科學(xué)評價。

2 壓力容器焊接工藝評定優(yōu)化措施

2.1 對不等厚焊件進行焊接時，不能同時兼顧焊件厚度和焊縫金屬厚度

需要密切關(guān)注焊接工藝評定的科學(xué)性和合理性。當對接焊縫厚度>16mm時，需要嚴格遵守節(jié)約評定樣品材料和焊接板用量的原則，根據(jù)壓力容器的結(jié)構(gòu)和所選擇的焊接工藝進行綜合評定。焊接工藝組合評定和格式，需要注意確保影響焊接工藝的重要因素和補加因素條件不變，在此種條件下，進行焊接時可以采用一種或多種焊接方法。確定組合評定試件時，只需要對其中一種焊接工藝對試件母材厚度進行評定，從而確定適應(yīng)焊件母材厚度的有效范圍。在確定焊件焊縫金屬厚度覆蓋范圍組合評定時需要考慮以下幾點：

(1)在對焊件進行沖擊試驗時，需要考慮到焊件在完成焊接工藝焊接之后，焊件的焊道厚度≥6mm，從而確保符合補加因素的規(guī)定，并且符合沖擊試驗的規(guī)定的規(guī)格：長5mm、寬10mm、高55mm的樣品符合沖擊試驗的規(guī)格。

(2)嚴格檢驗選定制造制品的產(chǎn)品厚度和確定常用的焊接手法，當在考慮采用一種焊接方法時，需要滿足相對應(yīng)的焊縫金屬厚度。

(3)焊接工藝判定需要根據(jù)《承壓設(shè)備焊接工藝評定》的規(guī)定，如果焊縫的厚度在20mm以內(nèi)，焊接的金屬厚度有效范圍不能超過兩倍T或者200mm，應(yīng)為2t。在確定焊接金屬厚度范圍時，需要確定焊道的厚度。

2.2 避免因熱處理時間不足造成焊評不能覆蓋的問題

“試件的焊后熱處理應(yīng)與焊件在制造過程中的焊后熱處理基本相同，低于下轉(zhuǎn)變溫度進行焊后熱處理時，試件的保溫時間不得少于焊件在制造過程中累計保溫時間的80%”。試件低于下轉(zhuǎn)溫度和焊后熱處理，說的就是溫度低于A1的熱處理，就是常說的焊后消除焊接應(yīng)力熱處理(SR)。試件的熱處理時間需要嚴格按照規(guī)范當中焊接材料厚度進行確定。如果焊件厚度較厚或者焊件焊縫多次返修并且進行低于下轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理時，需要將焊件熱處理時間比試件熱處理時間長，會出現(xiàn)“試件的保溫時間不得少于焊件在制造過程中累計保溫時間的80%”的狀況，此時的焊件不適用于焊接處理，需要對試件進行熱處理時保溫時間較長。例如，壓力容器小接管壁厚小于12mm時，需要消除壓力容器焊后應(yīng)力熱處理，接管上的焊縫需要與較厚的筒體焊縫一樣經(jīng)過保溫時間較長的下轉(zhuǎn)變溫度熱處理，這時的焊評中試件的熱處理時間達不到容器接管的熱處理時間的80%，因此容器接管焊縫的焊接工藝不能再使用此試件的焊評，需要另做一個保溫時間更長的試件焊評。為防止出現(xiàn)此現(xiàn)象，需要在擬定焊接工藝規(guī)程時，如果壁厚小于或等于6mm的工藝評定試件，需要延長低于下轉(zhuǎn)變溫度焊后熱處理保溫時間，避免因為熱處理保溫時間不足。一般試件保溫需要在2～3小時即可，如果試件壁厚大于6mm，需要將保溫時間控制在3～5小時。

2.3 存檔的焊接工藝評定文件應(yīng)記錄清楚

“焊接工藝規(guī)程”文件需要包括所有影響焊接狀態(tài)的因素和影響判定的特別因素，即使用的焊接方法、重要因素、輔助因素等。再次需要注意的是，表格內(nèi)不包括多種焊接方法的所有焊接工藝評定因素。焊接工藝評定報告是根據(jù)評定工藝試驗以及焊接工藝評定檢驗結(jié)構(gòu)制定的評定報告。需要對焊接工藝評定時的焊接數(shù)據(jù)進行實際記錄。報告需要認證機構(gòu)進行批準，監(jiān)督監(jiān)理人員簽字之后進行存檔。根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計圖紙和合格的焊接工藝評定報告對焊接工藝規(guī)程進行編制。WPS當中的次要因素已經(jīng)更改，不需要重新評定。

3 壓力容器焊接質(zhì)量控制措施

3.1 焊接設(shè)備使用維護管理

在壓力容器的生產(chǎn)制造過程中，為了進一步提升壓力容器的焊接質(zhì)量，需要對焊接設(shè)備定期進行管理與維護，主要包括焊機、焊條烘干箱、加熱器、保溫桶等設(shè)備，要嚴格按照標準對其進行控制與檢驗，以此保證設(shè)備在焊接工作中得以順利運行，另外，每次檢修結(jié)果都要將其進行整理，做好相關(guān)記錄工作，在方便后期查找的同時，保證焊接質(zhì)量，提升其工作效率。

3.2 焊接材料管理

在焊條周轉(zhuǎn)和存儲階段，保管不善和存放時間較長，都會影響焊條質(zhì)量，很有可能會出現(xiàn)焊條受潮、銹蝕或者藥皮脫落的狀況，不僅影響到焊條的使用狀況，出現(xiàn)飛濺增大、氣孔產(chǎn)生、焊接過程藥皮脫落等狀況，還會影響到焊接質(zhì)量。焊條出現(xiàn)管理不善會出現(xiàn)焊條錯用狀況，焊接材料的管理主要是為了確保壓力容器焊接的合格性，需要保證在整個焊接階段焊條的領(lǐng)用有條不紊。焊接材料的保管流程包括焊接材料選購、驗收、保管、烘干、發(fā)放和回收。焊接材料合格需要靠焊材的訂貨、檢驗和復(fù)驗來保證，在焊接材料進入廠區(qū)后，需要檢驗人員根據(jù)材料質(zhì)量證明書、采購合同、訂貨技術(shù)材料等標準進行驗收。

3.3 壓力容器焊接新技術(shù)

對于TIG焊、雙脈沖MIG焊兩種新技術(shù)的應(yīng)用來說，是對傳統(tǒng)焊接技術(shù)進行的有效升級和創(chuàng)新，雙TIG焊技術(shù)的主要應(yīng)用原理是利用電源正負極的位置，合理安裝TIG焊槍，利用電流的流動作用，形成并建立有效的應(yīng)用電弧，完成相應(yīng)的焊接操作。雙TIG焊接技術(shù)的運用優(yōu)勢在于電弧集中能力更強，熔深相對較大，厚板焊接更加簡便靈活，在焊接完成之后，不容易發(fā)生形變和裂縫等問題。由于此焊接技術(shù)的質(zhì)量有保證，焊接效率高、污染小，所以，受到廣泛青睞。雙脈沖MIG焊，用0.5-50Hz的低頻脈沖對單位脈沖的峰值和時間進行調(diào)制，使單位脈沖的強度在強和弱之間低頻周期性切換，得到周期性變化的強弱脈沖群。其使用優(yōu)勢為保證焊接表面整體美觀性，有效減少氣孔的出現(xiàn)，對焊縫晶粒進行細化，可以有效降低裂紋發(fā)生率。

4 結(jié)語

總而言之，在現(xiàn)代社會中，為了確保壓力容器等設(shè)備的質(zhì)量問題，必須要重視起焊接工作在其中起到的作用，并且根據(jù)實際情況來完成焊接工藝評定，就當前情況而言，在焊評環(huán)節(jié)還存在一些問題，而所存在的不足之處會直接影響到評定的效果，所以說施工單位必須要重視起這一內(nèi)容，并且結(jié)合所存在的問題制定出相應(yīng)的解決措施，這不僅需要保證焊接工藝評定工作的合理性，還要對工作人員進行定期培訓(xùn)，從而提升焊接工藝人員的專業(yè)素質(zhì)以及評定能力，由此提升壓力容器的生產(chǎn)質(zhì)量，進一步提升產(chǎn)品的質(zhì)量，使其能夠滿足當前時代要求。