压力容器焊接工艺论文范文第1篇

关键词：压力容器；焊接质量；控制措施

中图分类号：O213文献标识码： A

引言

压力容器是典型的焊接结构，因而焊接可以说是压力容器制造、安装及修理中最重要的工序之一，焊接的质量直接关系着压力容器产品的耐腐蚀性能、使用寿命及其安全性能，关乎着压力容器设备的安全运行，乃至人们的生命财产安全。

一、影响压力容器焊接质量的因素分析

要提高压力容器的焊接质量，需要先着手了解影响其焊接质量的各种因素，以此针对性地制定策略，才能起到事半功倍的效果。首先，压力容器焊接使用的材料，是影响焊接质量的重要因素。这里说的材料包括焊接生产过程中所使用的各种焊接材料，如焊条、焊丝、焊剂、气体等。焊接材料的正确选择与使用，是确保压力容器焊接质量的前提。其次，由于焊接是制造压力容器最为关键和重要的一个环节，因此压力容器的焊接工艺成了影响其焊接质量的关键因素，这主要包括焊接工艺的制定以及焊接工艺的执行两个方面。压力容器焊接工艺的制定，必须依据合适的焊接工艺评定报告（PQR），结合工艺人员的经验、产品特点、制造工艺条件和管理情况综合考虑，最终形成焊接工艺规程或焊接工艺卡（WPS），将其作为焊接工序的指导依据，来保证焊接的质量。压力容器焊接工艺的严格执行，也是确保焊接质量的关键，一旦制定出合理正确的焊接工艺规程（WPS），需加以贯彻执行，不能随意变更其工艺参数，如有充分的根据确实需要改变，也应当履行相应的手续与程序，确保焊接工艺执行的严肃性，这是对焊接工艺的制定与评定的有力补充，与焊接工艺的制定同等重要。第三，由于压力容器的焊接离不开人的操作，需要焊工进行直接性作业，因此操作人员的素质是影响压力容器焊接质量的直接性因素，操作人员的技术水平、职业道德、质量意识、操作时的态度、纪律性等均会直接影响到压力容器的焊接质量。此外，各种焊接设备的性能以及焊接操作过程中的环境因素，也会影响到压力容器的焊接质量。

二、提高压力容器焊接质量的相关举措

1、把好焊接材料质量关

为确保压力容器的焊接质量，需要遵循全面质量管理的观点，从引进焊接材料之前就要把好材料关，在生产过程的起始阶段，就需要仔细研究压力容器的设计图纸，掌握相关的技术要求以及相应的国家标准、法律法规。依照焊接材料的相关标准及规定选用材料，确保焊缝金属的性能应高于或等于母材性能。基于压力容器应用广泛的特点，选用材料时还需根据实际情况及其相关用途所需的实际工况要求，综合考虑其化学成分、力学性能、耐腐蚀性能以及其它特殊要求等因素。从焊接材料的订货、选购，及至入厂、登记管理、烘培与领用，都需要确保其可靠性和可追踪性，这就需要采购人员确定合格供方时查验他们的相关资质，择优选择讲信誉、质量好而且稳定的供货方和协作厂进行订货和加工，材料进厂时要加强相关验收与检验工作，仔细核对材料生产供应商提供的证明文件，检验好材料的各项指标是否符合制定标准后，方可入库。此外，还要建立严格的材料管理制度对其加强管理，施行材料的标记移植制度，确保材料的可追踪性，如有需要还须进行必要的复检工作，以确保焊接材料的质量符合相关要求与规定，为压力容器焊接质量的提高提供保证。

2、制定合理焊接工艺并严格执行

合理焊接工艺的制定需要依照压力容器焊接工艺评定的标准《承压设备焊接工艺评定》，对受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊和补焊，以及上述焊缝的返修焊缝应当进行焊接工艺评定。焊接工艺评定完成后，焊接工艺评定报告（PQR）应由制造单位焊接责任工程师审核，技术负责人批准，监检人员确认后存入技术档案，工艺评定试样应至少保存5年。组织经验丰富的焊接技术人员编制焊接工艺规程（焊接工艺卡），确定焊接电流、焊接速度以及电弧电压等焊接工艺参数，以指导压力容器的焊接工作。一旦确定好相应的焊接工艺参数，应在焊接过程中，加强管理与检验，严格按焊接工艺卡上的工艺参数进行操作，确保焊接工艺执行的严肃性，以保证压力容器的焊接质量，避免由于不按规定操作引发的各种危险。施焊后应及时对焊缝进行无损检测，一旦发现超标缺陷，应分析产生缺陷的原因，并根据实际情况制定详尽的返修方案，制定出针对性强的返修工艺，并对返修情况做好记录。只有制定合理的焊接工艺并严格执行之，才能有效降低生产成本，提高压力容器的焊接质量。

3、提高操作人员的综合素质

首先，确保操作人员的技术水准符合压力容器焊接操作的要求，压力容器的焊接应由持有特种设备安全监察机构颁发的《特种设备作业人员证》的焊工担任，并且只能在有效期内从事合格项目范围内的焊接工作。建立焊工技术档案，定期组织对持证上岗的焊工进行岗位培训及考核，做好焊绩记录，防止任一焊接方法中断特种设备焊接作业6个月以上。不断提高焊工的理论水平和实际操作技能，使其真正在理论方面认识到执行工艺规程的重要性，从实践上提高操作技能。其次，通过进行教育及管理等手段，不断加强对操作人员的职业道德、社会道德等建设工作，提高其效率、质量意识，增强责任心。

4、对焊工的管理

人在生产实践活动中起到关键性的决定作用，因为人作为生产者对生产实践活动有积极或消极意义，这个道理放在压力容器的生产活动中也同样适用。因此，要重视对焊工的管理，要求进行压力容器施焊的焊工必须通过考试考评，在成绩合格之后取得从业资格证后，才能在规定的期限内从事焊接工作。焊工在工作时，要严格按照焊接工艺方案进行。在这期间，制造单位的质检员要定期或不定期地做好焊接工艺参数的检查与记录工作。进行压力容器施焊的焊工必须先要参加相关考试顺利考取焊工证，只有手里有了这张从业资格证，才能进入压力容器生产这个行当。在施焊时要持证上岗且在规定的期限内从事焊接工作，若焊工在证件失效后仍然从事相关工作，一经发现，要从严处理。制造单位应建立焊工技术档案，这么一来，对每名焊工的业务水平都能有个全面了解，这利于加强对焊工的管理，制定科学合理的焊工培训计划，对提高焊工专业素养、确保压力容器质量都大有裨益。

5、质量控制检测

在检测钢制压力容器产品的焊接接头性能如何时，要严格按照相关的检验规定认真执行，其中涉及到焊接试板的尺寸、数量等等。至于试样截取、试验项目、合格标准和复验要求，上述这些同样也要严格按照相关的技术操作规程认真执行。在检测有色金属制的压力容器产品质量如何时，则可依据钢制压力容器的设计图样及相关要求认真执行，关于拉伸试样的高拉强度具体标准要求主要有两条：一是不得小于母材材料的最低值；二是如果焊接接头的母材材料强度等级不同，那么拉伸试样的强度必须大于或等于强度等级低的那个。

结束语

压力容器的焊接是压力容器制造过程中的核心部分，一个压力容器的好坏，使用的寿命，使用的能力很大程度上取决于焊接质量的好坏，本文就常见的压力容器质量问题做出了解答方法和预防措施。

参考文献

[1]胡杨车平平尚英军刘怡．压力容器的焊接与管理[J]．城市建设理论研究，2012（03）.

压力容器焊接工艺论文范文第2篇

关键词：工艺 缺陷监测 质量控制

一、概述

压力容器的分类方法很多，从使用、制造和监检的角度分类，有以下几种。

1.按承受压力的等级分为：低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器。

2.按盛装介质分为：非易燃、无毒；易燃或有毒；剧毒。

3.按工艺过程中的作用不同分为：反应容器、换热容器、分离容器、贮运容器。

（一）压力容器的概述

1.压力容器的分类

压力容器按工作压力一般可分为低压、中压、高压和超高压四类。压力容器的等级原则上可按以下规定划分：

（1）低压：0.1MPa≤P＜1.6MPa

（2）中压：1.6MPa≤P＜10MPa

（3）高压：10MPa≤P＜100MPa

（4）超高压：P≥100MPa

2.压力容器设计压力及设计温度

压力容器中主要的载荷是内压，其值不得小于最大工作压力，而最大工作压力指正常操作情况下，容器顶部可能出现的最高工作压力，压力容器的设计压力规定来取值。

二、压力容器焊接缺陷的监测及质量控制

（一）压力容器焊接中产生的缺陷及预防措施

1.压力容器焊接中产生的缺陷

（1）热影响区脆化

（2）气孔

（3）咬边

（二）焊接质量控制及措施

1.材质因素的控制

材质包括母材和焊接材料。

（1）母材的控制

①间接评估法

②直接评估法

2.焊接材料的控制

①在焊接同种材质时，一般应按焊接接头与母材等强的原则来选择焊接材料。

②在焊接碳钢与低合金钢或不同强度等级的低合金钢之间的异种钢接头时，可按两者中强度级别较低的一种选用焊接材料。

③在焊接碳钢与不锈钢或低合金钢与不锈钢之间的异种接头时，则一律采用高镍铬焊条或焊丝进行焊接。

2.工艺因素控制

焊接工艺中，对焊接质量影响较大的有焊前准备、焊接顺序和焊接工艺参数。

（1）焊前准备的控制（焊前准备主要包括坡口制备、接头装配和焊接区域的清理。）

①坡口的制备

②接头的装配

③焊接区域的清理

（2）焊接顺序的控制

在选择焊接顺序时，应尽量使焊缝处于比较自由的收缩状态。原则是，先焊收缩量的焊缝，后焊收缩量小的焊缝，以保证焊缝在焊接时能有较大的收缩自由，产生较小的残余应力，可以防止裂纹的产生。

图1中，如果焊接顺序是沿全圆周连续焊接，在B点就会产生较大的拉应力，发生层状撕裂。但是，若改为先焊B侧的1/4圆周，然后再焊A、C两部分，则在B点形成压应力，就不会产生层状撕裂。

3.检验因素的控制

焊接检验是控制焊接质量的重要手段。如前所述，焊接检验方法种类很多，每种方法都有其自身特点和应用范围。因此，在检验过程中应注意正确选择和灵活使用，才能全面准确的反映焊接质量。在本设计中可以采用X射线探伤来对储气筒进行检测。

结论

压力容器的制造工艺

压力容器焊接工艺论文范文第3篇

关键词：反应堆压力容器 焊接难点 个人建议

中图分类号：C35 文献标识码： A

1 绪论

1.1 引言

反应堆压力容器设备是压水堆核电站中的心脏设备，该设备是放射性物质的包壳，在运行期间不仅承受高温、高压和强辐照，而且在核电站的整个运行寿期内不可更换，对电厂的稳定安全运行极其重要。

反应堆压力容器作为核电厂一回路主设备承担着三项重要功能：一、作为包容反应堆堆芯的容器，起着固定和支撑堆内构件的作用，保证燃料组件按一定的间距在堆芯内的支撑与定位；二、作为反应堆冷却剂系统的一部分，起着承受一回路冷却剂与外部压差的压力边界的作用；三、与其它一回路压力边界设备一起构筑了核电厂防止放射性物质外逸的第二道屏障。

1.2 600MW反应堆压力容器概况

我国自主设计的CNP600反应堆核电站是根据大亚湾的压水堆技术进行设计修改的，采用了两条30万千瓦标准回路的结构。目前采用该堆型的有秦山二期4个机组和海南昌江核电2个机组，秦山二期扩建工程3、4号机组沿用了1、2号机组的设计理念和标准，在原来的基础上进行了改进。600MW反应堆压力容器遵循法国“压水堆核岛机械设备设计和建造规则（RCC-M）”要求进行设计和制造，属于安全一级、质保Q1级和抗震1I级设备。设备主要设计参数和整体尺寸如下：

主要材料：16MND5 水压试验压力：22.8Mpa

设计压力：17.2Mpa 外型尺寸：6200×5282×12978mm

运行压力：15.5Mpa 设计寿命：40年

设计温度：343℃ 总 重：339t

运行温度：327.2--292.8℃ 全容积： 123m3

最大快中子通量 5×1019n/cm2 有效容积：98.577m3

秦山二期扩建工程3、4号反应堆压力容器是由中国核动力研究设计院设计，韩国斗山重工株式会社（简称斗山）和中国第一重型机械股份公司（简称一重）各自承制一台。

2 反应堆压力容器结构

反应堆压力容器通常分为顶盖组件、筒体组件两大部分。

2.1顶盖组件

顶盖组件主要由上封头和顶盖法兰两部分组成。上封头上焊有37个贯穿件管座，其中33个为CRDM管座，4个为热电偶管座，以供安装控制棒驱动机构组件和热电偶仪表导向管；有1根排气管，用于排放容器内的气体；有3个吊耳，用来运输吊装；还有通风罩支承，用来支承上面CRDM通风罩组件。顶盖法兰上开有56个主螺栓孔，用于主螺栓贯穿；在法兰面上设有两道同心环形沟槽，用于安装两道金属密封环。

2.2 筒体组件

筒体组件主要由法兰-接管段筒体、堆芯筒体、过渡段和下封头组成。其中法兰-接管筒体上有2个入口接管和2个出口接管，它们分别与反应堆各个冷却剂环路的冷段和热段连接；另外还设有2个安注管，用于在事故情况下注入冷却剂；在法兰面上设有1个检漏管，用于检测并引出密封泄露。过渡段上焊有四个径向支承块，这四个支承块与堆内构件M形插入件配合，用以限制堆内构件下部在水力冲击下发生转动。下封头上有38根中子测量管座，用作堆芯测量系统伸入压力容器的通道。

顶盖组件和筒体组件通过可拆卸的56件主螺栓、主螺母和垫圈联接紧固。

冷却剂通过入口接管进入压力容器，并且向下流过堆芯吊篮和容器壁之间的环形空间，在底部转向朝上流过堆内构件/燃料组件堆芯到出口接管，将堆芯内产生的热能带出。

3 反应堆压力容器主体材料

根据1、2号反应堆压力容器良好的运行业绩，3、4号反应堆压力容器的主材依然选用16MND5锻件。该锻件具有优良的焊接性能、较高的淬透性和强度、较强的抗中子辐照与抗脆化性，同时还具有良好的低温冲击韧性和较低的无延性转变温度等优点（1）。所不同的是4号反应堆压力容器的16MND5锻件，全部由一重锻造。北钢院对此材料与国外同牌号锻件进行了等效性试验与论证，证明各项指标都达到了等效的要求。因科镍贯穿件采用了抗各种水介质和高温应力腐蚀性能的因科镍690材料（1）；安全端采用了304LN型或316LN型的控氮不锈钢。

4 反应堆压力容器焊接难点

反应堆压力容器的制造主要涉及到冶炼、锻造、焊接、机加工、无损检验等专业。涉及的每个专

业领域都存在一些工艺难点，包括：法兰接管段等大锻件的锻造；接管-安全端异种金属焊接，大接管马鞍形窄坡口埋弧自动焊，CRDM管座/中子测量管与封头的密封焊；筒体组件的最终精加工，封头J型坡口的机加工；以及接管-安全端异种金属焊缝的无损检验。

以下重点介绍焊接工艺难点。

4.1焊接工艺难点

反应堆压力容器制造中有大量的焊接工序，包括不锈钢堆焊、镍基隔离层堆焊、低合金钢环焊缝组焊、管座对接焊、管座-封头密封焊、接管-安全端异种金属焊接及各种补焊。这里重点介绍接管-安全端异种金属焊接这个业内公认的难题，很多制造厂都走过弯路。

反应堆压力容器共设有6个接管，入口接管、出口接管和安注接管各2个。为了减少安装现场的焊接难度，以及方便压力容器设备在现场与一回路管道（奥氏体不锈钢）进行同种金属焊接，因此每个接管端部都与不锈钢锻件（即安全端）进行焊接，这条焊缝即为“接管-安全端焊缝”。由于低合金钢与不锈钢的线膨胀系数有较大差别，并在长期高温运行会发生碳迁移，如直接进行连接将会在低合金钢与不锈钢的结合面上形成较大应力差，从而影响结构安全。设计上选取了线膨胀系数介于低合金钢与不锈钢之间、并略接近于低合金钢的镍基合金作为过渡材料，从而不仅较好地缓和焊缝两侧的应力差，还能阻止碳迁移，低合金钢的稀释作用对镍基合金来说影响不大（2）。

该焊缝的结构为“低合金钢接管（16MND5）-镍基预堆边-镍基对接焊缝-不锈钢安全端（Z2CND18-12）”，参见示意图4.1、4.2。

图 4.1 出入口接管-安全端焊缝结构 图4.2 安注管-安全端焊缝结构

此异种金属焊接工艺的难点在于镍基合金本身熔池的流动性差、润湿性不好，焊接过程中焊缝容易氧化，熔池表面的氧化膜不易彻底去除，从而形成了焊缝夹杂物，因此对焊接工艺和焊接操作工要求很高，否则在焊接过程中很容易产生缺陷。考虑到焊接的困难性，为了优化焊接参数，以及提高焊接操作工的技能，斗山和一重除了进行焊接工艺评定试验外，都进行了大接管焊接前的焊接工艺试验，如斗山在焊接大接管前共进行了三次模拟试验，以及焊接见证件和在役检查试块的焊接；一重也进行了一次工艺试验。斗山针对模拟试验中出现的预堆边与对接焊缝融合处整圈未熔合缺陷进行了深层次的原因分析，并对试环进行解剖试验，缺陷的真实性得到了验证，并根据实际情况对工艺进行了改进。一重委托无损检验专业单位运用自动超声仪器进行扫查来确认试验环的焊缝质量。

虽然两家制造厂做了很多工艺准备的工作，但由于焊接过程不易控制，3、4号压力容器产品焊缝中还是出现了焊接缺陷。3号反应堆压力容器中6条接管-安全端焊缝共有5条焊缝出现了缺陷，主要位置在镍基预堆边与对接焊缝的融合处。4号压力容器有1条接管-安全端焊缝出现了质量问题。焊接结果详见表4.1。

表4.1 压力容器接管-安全端异种金属焊缝结论

针对以上的结论，我们对两个制造厂所使用的焊接方式、焊材以及焊接操作工方面进行分析比较。

4.1.1 焊接方式

斗山和一重都采用了钨极脉冲氩弧焊，针对出入口接管和安注管不同的焊接厚度，韩国斗山重工使用了日立的BHIC焊机和美国AMI焊机，分别采用了半全位置（自下而上）和全位置焊接方式，压力容器处于竖直状态，接管横躺，如图4.3。这种方式的好处在于可使用两台焊机同时焊接对称的两个接管，焊接周期缩短一半。但这种焊接方式难度较大，焊机从6点钟位置爬坡至12点位置，焊接参数未针对不同的弧度进行细化，而是用相同参数从头焊至结束，增加了产生缺陷的可能性。

一重对所有的接管都采用横焊焊接方式，使用的是焊机POLYSOUDE PC600，压力容器处于躺着状态，接管竖直向上，这种焊接方式能使焊机始终保持同一姿势，熔池成形比较规则，如图4.4。

图4.3 3号压力容器大接管-安全端焊接方式 图4.4 4号压力容器大接管-安全端焊接方式

4.1.2 焊材选择

3、4号压力容器都使用了镍基合金690焊接材料，具体类型、批号使用如表4.2。

表4.2 镍基合金焊材内容

从以上表可看出，3号压力容器大接管镍基预堆边使用的是焊带25.4×0.5，而对接焊缝使用的是Φ1.2的焊丝。据了解，该镍基焊缝很少用焊带和焊丝这种搭配方式进行焊接，而斗山使用焊带，主要是考虑焊接效率比较高。但焊带热输入量大、熔池晶粒比较粗大，塑性比较差，流动性很差，并且金属纯净度也比较差，因此与焊丝熔敷金属的晶粒熔合的不是非常好。

4号压力容器接管镍基预堆边和对接焊缝使用了同种规格的焊丝Φ0.9，镍基预堆边和对接焊缝搭接处熔合的比较好。

4.1.3 焊接操作工

斗山之前制造的很多压力容器都没有此类接管-安全端异种金属焊缝，焊接操作工的技能就是靠产品焊接前的工艺准备中摸索累积的，包括三次模拟试验、一次焊接工艺评定试验、一次焊接见证件试验和在役检查试块的焊接，因此经验相对比较欠缺。以致焊接过程中的一些细节未完全控制，产生了焊接质量缺陷。主要有以下三个方面：

（1）对焊接参数的控制得不太好，例如送丝速度和焊接速度过快造成热输入量偏低。

（2）气体保护不理想，气体保护不足使焊道产生氧化物，可能生成氧化镍（NiO），由于镍基合金与氧化镍的熔点差别很大（镍基合金：1446℃，氧化镍：2090℃），氧化镍会以夹渣出现在焊缝中。同时INCONEL52中的Al含量较高，气体保护不理想的情况下，也很容易生成Al2O3。

（3）焊道打磨不够理想，部分焊道打磨不充分，氧化物未去除，部分焊道打磨过量，产生凹坑。

针对3号压力容器接管-安全端焊缝质量问题，我们对一重进行了多次经验反馈，通报了3号焊接情况和返修方案，并强调了焊接过程中的注意事项。一重焊工进行了针对性的技能培训，在焊接前进行工艺试验，掌握了打磨和气体保护有效方法，并增加了层间渗透检验来保证质量。因此相对3号压力容器，4号压力容器的接管-安全端异种金属焊接的结果好一点。

鉴于以上原因的分析，由于焊接方式和焊接材料一经选定不能进行更换，斗山在产品焊缝返修前进行了补焊模拟试验来加强焊接操作工的技能，增加过程中层间渗透检验来加强质量控制，优化了焊接参数、更换了打磨工具、改善了气体保护等措施，并邀请了西屋专家对焊接进行指导和把关，顺利完成了返修并经最终无损检验确认合格。

4.1.4 个人建议

通过以上焊接工艺等方面的分析比较，并借鉴1号、2号压力容器的制造经验，以及其它项目的一些设计理念，有以下三方面的建议。

（1）焊接工艺改进

秦山二期共4台压力容器的接管-安全端异种金属焊缝只有三菱承制的1号压力容器的焊缝非常干净，未发现任何显示。具有丰富制造经验的三菱采用的是自行开发的等离子焊丝自动堆焊技术进行堆焊镍基预堆边，而对接焊缝选择了管嘴向下的布置和特殊辅助工装的焊机进行自动脉冲氩弧焊，并没有采用接管向上，横焊这种比较简易操作的焊接方式。三菱采用如此复杂的焊接工艺，从最终的焊缝效果来看，还是具有一定道理的。因此建议制造厂在焊接工艺还需改进，对焊接方式和焊机辅助装置上进行研究。

（2）焊材的选择

2号压力容器大接管-安全端的镍基预堆边是采用了传统的药皮焊条进行手工堆焊，对接焊缝是用焊丝进行自动焊接的，在预堆边和对接焊融合面出现过有规律的缺陷，几方研究后建议不采纳手工焊与自动焊结合的焊缝结构。从目前3号压力容器来看，用焊带堆焊的预堆边和焊丝焊接的对接焊缝两者的融合面也存在大量未熔合缺陷。因此在焊材选择方面，建议都选择焊丝，而焊接手法都用自动焊更好。

（3）焊缝结构更改

接管-安全端焊缝之所以采用镍基焊材，主要考虑了低合金钢与不锈钢的线膨胀系数有较大差别，并在长期高温下运行会发生碳迁移等因素。但目前其它电厂百万千瓦压力容器接管-安全端焊接结构采用了不锈钢焊材替代镍基焊材的设计。焊接顺序为安全端与接管组焊后进行一次中间消除应力热处理，之后与法兰接管段焊接，该焊缝要经受最终消除应力热处理。

这种设计可通过中间热处理方法来消除材料线膨胀系数不同引起的焊接残余应力，以及采用了堆焊不锈钢309L过渡层和热处理方法来有效地抑制碳向奥氏体不锈钢308L焊缝金属迁移。之前所担心的不锈钢在经过热处理热循环后，由于过饱和碳向晶界迁移，在晶界形成贫铬现象，容易产生晶间腐蚀现象。目前有研究认为，在采用超低碳不锈钢的情况下，由于不锈钢中碳含量在0.04%以下，即使发现碳向晶界迁移，也不会造成明显的贫铬现象，因此，超低碳不锈钢对热处理敏化不太敏感。

安全端的焊接流程为：

其它电厂接管-安全端具体使用的焊接材料与采用的焊接方法如表4.3所示。

表4.3 其它电厂接管-安全端焊接材料与焊接方法

采用这种焊接结构，不仅可以避免镍基焊材的异种金属焊接，大大减少了产生焊接缺陷的概率。而且还改变了焊接顺序，可以大大缩短制造周期。

反应堆压力容器除了接管-安全端这个焊接难点外，其它如大接管与筒体的马鞍型焊接最困难的是在焊接过程中要周期性地进行上坡焊和下坡焊，焊道的厚度也会因此而使得上坡时加厚，下坡时减薄。焊接操作工在施焊过程中通过频繁调节焊接速度，使在上坡焊时焊速快些，而在下坡焊时焊速放慢，来保证焊层的厚度均匀（2）。

另外CRDM管座与上封头密封焊存在很难控制焊接变形的难点，焊接的变形引起了CRDM管座位置度偏差，越焊到外面的管座变形越大。虽然制造厂在焊接过程中通过管座内充水冷却、安装辅助工装等措施来控制变形，但还是有很多管座的位置度不满足设计要求。中子测量管座与下封头的焊接也存在位置度超差的问题，对设备质量存在隐患。

5 总结

秦二厂已完成制造的4台600MW反应堆压力容器，只有三菱重工承制的1号压力容器按期交货，其余3台由于制造工艺难点或管理原因引起了质量问题导致推迟交货。其中2号压力容器、3号压力容器由于接管-安全端异种金属焊缝的质量问题对整个机组的工期造成很大影响。因此工艺难点的解决对质量保证和进度控制都是至关重要的。

参考文献：

压力容器焊接工艺论文范文第4篇

关键词：压力容器；焊接；控制措施

引文：压力容器，英文为pressure vessel，通常指在工业生产中用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程，内部或外部能够承受气体或液体的贮存压力，或该介质的高温、高压等有毒或腐蚀性化学成分的密封容器。严苛的工作环境，要求压力容器有较高的载荷承载力和抗腐蚀力。按照全面质量控制标准，可将压力容器的制造过程分为设计、工艺、材料、焊接、热处理、检验、理化和无损检测等八个质量系统，其中焊接质量控制系统是最重要系统之一。因此作为压力容器制造过程中的重要控制环节的焊接质量就必须通过相关标准，符合相关规定，防止焊接不合格带来的一系列危害后果的发生。

日常生活中，最常见到的焊接方法包括埋弧焊、手工电弧焊、钨极氢弧焊、熔化极气体保护焊等。焊接方法很多，具体采用哪种方法要视具体情况而定。而最常用的、用的最多的焊接方法是对焊接工人身体伤害最小的埋弧焊和操作最方便灵活的手工电弧焊。在埋弧焊中，因为电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂保护膜下不断燃烧，隔离了电弧光的外露。手工电弧焊顾名思义更加依赖焊接工人的体力，使用的设备简单，使用目地是保护焊接熔池，防止和大气接触。国家对压力容器的焊接质量十分关注，做了很多立法上的规定，国家劳动部门对压力容器的焊接质量监督也是十分严格的，为此制定了一系列的监察规程。每个生产厂家都必须严格遵守按照监察规程制定的、经过所在地劳动监察部门批准的《质量保证手册》中的焊接质量控制系统的有关内容及制度。

一、影响压力容器焊接质量的各种因素及控制措施

化工压力容器的焊接质量存在诸多缺陷，有位于焊接接头的表面，用肉眼或低倍放大镜即可观察到的外部缺陷和位于焊接接头内部，需用无损探伤方法或破坏性试验才能发现的内部缺陷。要想探究压力容器焊接过程的质量控制措施，就必须在结合相应缺陷的基础上，找出影响压力容器焊接质量的各种因素，本文将这些因素大致归为以下几种。

1.1焊接材料的质量和焊接试板的制作

焊接材料和焊接试板在一定程度上都可以说成是对其质量的要求。焊接材料即我们通说的焊条，它的化学成分需要与焊体成分符合，否则，极易产生焊接裂纹、未融合等现象。焊接试板是检验产品焊缝质量的重要标准，焊接正式产品之前，先采用相同材料，相同接头形式的小块工件进行焊接，这块工件就被称为“试板”。目的是实验焊接规范，测试焊接结果，用于保证焊接正式产品的时的焊接质量。所以它的材质与工艺需要同产品的主焊缝完全保持一致，也就是质量上的统一，否则就会产生焊接尺寸不合格，角焊缝单边或下陷量过大等缺陷。

1.2焊接工艺

焊接工艺是由焊接方法确定的，不同的焊接方法决定了不同的焊接工艺的实施。焊接工艺主要根据被焊工具件的材质、型号、化学成分、焊件结构类型、焊接性能要求来确定。焊接工艺对碳钢的预热、焊条条件、坡口形式、工艺参数、热处理等作出了不同的要求。如焊接工艺参数，由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右，所以第一层焊缝焊接时，应尽量采用小电流、慢焊接速度，以减小母材的熔深，也就是我们通常说的灼伤。因此，要注重焊接工艺在不同母材上的不同操作。焊接工艺参数的验证主要是通过焊接工艺评定来实现。

1.3焊工的技术水平

人的主观能动性对事物的发展具有重要作用。压力容器的制作是由焊工来完成的，因此焊工的技术水准、实际操作能力是决定焊缝质量的重要因素。相同的工作环境、同样的设备标准因焊工的技能大小和经验富贫而使得压力容器的最佳工作性能发挥不同。如焊缝余高即焊缝高出母材的高度值过高，通常就是由一些焊工的习惯导致。现实生活中，压力容器的焊接存在的诸多缺陷主要是由人机工作性能和状况、材料的选用、焊接的方法、工作环境的影响等因素引起的。而且更多时候是各种因素相互交织，导致焊接更难以把握。但是“世上无难事，只怕有心人”，只要焊工掌握强硬的技术，严格操守焊接工艺，就能够在最大程度上避免这些缺陷的出现。

二、压力容器焊接过程的质量控制措施

唯物辩证法因果关系的辩证原理要求我们要寻因究果，揭示本质，提高科学预见事物的能力。综上，我们可以总结出以下几种控制措施：

2.1加强焊接材料的质量控制，保证产品焊接试板的合格

焊接材料的材质必须符合国家规定的标准和行业指标，什么样的母材就要选择与之相适应的焊接材料。以不同强度级别钢为焊体材料的焊接，通常情况下要选用低强度等级的焊接材料，只有在极个别的特殊情形时，如点固焊或厚板的第一道焊，才选用高强度等级的焊接材料。要保证焊条的质量，须选择相应焊条型号，焊工需要严格按照《焊条质量管理规程》的规定实施操作。

产品的焊接试板作为实际焊接状态的一部分，其最终检验结论决定着施焊产品的合格与否。因此要严格检验产品的焊接接头和受压元件的力学性能和弯曲性能，检查是否满足国家规定的标准规范和行业的设计要求。要按照GB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》的标准对焊接试板进行拉伸实验、弯曲实验和冲击实验，必须保证焊接试板的焊缝力学性能试验的合格，对实验不合格的要进行相应复验，复验仍达不到要求的，焊接试板可判为不合格。

2.2加强对焊工的管理

合格的焊工要具有丰富的专业知识，必须持国家考试证书上岗就业，企业也必须聘用这样的工人进行压力容器的焊接操作。企业要根据各个步骤的难易、各道工序的工作特点，并结合焊工的技能水平，合理的安排焊工，保证焊接工作的顺利进行。同时要对在岗焊工进行定期的技能培训，使焊工形成“虚心接受任务，认真读通图纸，严格按工艺施工，时刻保持工作环境整洁，保证设备器具摆放整齐”这样一个工作流程，提高焊工的综合素质。作为焊接工人自身，必须遵守职业操守，不断提高自身素质和职业修养，修其品德，诚信工作，脚踏实地，努力钻研业务，严守操作规范，勤于思考，使理论与实践结合起来，不断更新自己的业务水平，增强工作能力。

2.3加强对焊接设备的管理

焊接设备包括焊机、焊接工艺装备和焊接辅助器具。焊接设备尤其是对精密性及储存环境要求严格的材料要严格予以妥善安置与管理，否则，处理不善，将导致焊接工作终止，贻误工期。例如，在使用液化石油气时，环境温度需控制在60摄氏度以下，气瓶要远离火源5米以上，以防止爆炸的发生。焊条使用前需要烘干，否则焊缝内部就极易出现气孔这样的缺陷。

结语

综上所述，焊接对压力容器的质量、使用寿命、安全性、生产效率和成本起着至关重要的作用。本文通过分析焊接质量的影响因素，得出压力容器焊接过程的质量控制措施，希望对压力容器焊接工业的健康发展有所帮助。

参考文献：

[1] 王绍霞.徐国军.张海涛.浅谈压力容器焊接质量控制措施[J].中小企业管理与科技.2011，（02）：288

[2] 杜立明. 牟宗.压力容器焊接生产中的质量控制[J].低温与特气.2013，31（01）：26-19

[3] 杨柳.谈压力容器焊接与质量控制[J].中国石油和化工标准与质量.2012，（10）：211

压力容器焊接工艺论文范文第5篇

关键词：锅炉 压力容器 焊接技术

锅炉压力容器在我国工业生产发展中占据着重要的地位，直接推动了工业的快速发展，为国民经济的快速增长作出了突出的贡献。焊接是锅炉压力容器生产的关键技术之一，焊接质量直接关系到锅炉压力容器的正常使用，而焊接技术在很大程度上决定了焊接质量的高低。结合锅炉压力容器的实际需要，生产技术、管理人员必须要重视焊接技术的合理使用与科学管理，以确保锅炉压力容器的焊接质量。

一、锅炉压力容器焊接的管理

锅炉压力容器因工作条件苛刻，极易受压力、温度等因素影响而导致破坏性事故，因此一定要做好焊接管理工作，对每一个环节给予全面而细致的管理。具体来讲，焊接的管理包括焊接方法、焊接工艺、焊接工艺评定、焊接材料、操作人员五个方面的管理，下面进行详细的分析：

第一，对于焊接方法的管理。目前锅炉压力容器一般选择电弧焊、钎焊、等离子弧焊等焊接方法，国内最为常见的是电渣焊、电弧焊等。焊接方法的管理应充分考虑被焊件和焊件的形状材质、焊件设备等因素，例如焊件很厚且有热处理设备时可采取电渣焊法，如果焊件为球形容器则应避免选择电渣焊法，因为这种容器自重大，在经过热处理后容器壳体强度降低，容易导致容器变形甚至报废，电渣焊法焊接的塑性韧性不佳，因此不宜选择该焊接方法。另外对于氧乙炔焰气焊法来讲，应在确定被焊件塑性韧性良好、工艺要求不高的情况下再考虑选用，因为该法热源难以集中，焊接接头区域的机械性能容易受到很大的影响。

第二，对于焊接工艺的管理。焊接工艺的选择一定要做好产品图样的焊接工艺审查，由于焊接具有很强的专业性，通常设计阶段对焊缝、焊接坡口、焊接材料、焊接变形等方面的设计、布置和选择很难适应实际的需要，不经过工艺审查而照搬设计图纸的话难以保证焊接结构的合理性和焊接工作的经济性，因此必须要认真做好焊接工艺审查工作，经过焊接工艺审查发现设计图纸与实际操作之间存在的差异，及时给与调整和改动，进而保证焊接工艺的合理性和经济性。在做好焊接工艺审查工作后，还需对焊缝、工艺评定数量等内容进行确定，完成工艺评定报告，编制工艺规程。

第三，对焊接工艺评定的管理。焊接工艺评定是验证焊接工艺参数正确性、焊接设备可靠性、焊接操作人员能力的重要手段，因此要在锅炉压力容器焊接前通过焊接工艺验证性试验来评定焊接工艺，确保工艺参数、焊接设备、操作人员等环节满足焊接质量的要求。焊接工艺评定目前已逐步走向规范化的管理，但是在具体工作中还需加以重视。锅炉压力容器在正式投入使用后的工作条件具有特定性，而且图样技术条件也有所不同，因此在评定焊接工艺的过程中，要在满足相关标准、规程要求的基础上，考虑锅炉压力容器实际工作条件、图样技术条件等因素，以保证工艺评定工作的有效性。

第四，对焊接材料的管理。国内比较常见的焊接材料一般是焊剂、电焊条等，这些焊接材料的质量直接影响到焊接质量，因而要做好焊接材料采购、存放、使用等环节的管理。在材料采购环节，考虑到国内焊接材料的质量和品种数量仍落后于国际上的发达国家，一定要慎重选择，尽量采购信誉良好厂家的产品，不能单方面考虑价格因素而忽略材料质量，更不能因采购人员个人原因而不遵循采购流程规定，采购的焊接材料必须经检验满足相关质量标准方可入库、使用。在材料存放环节，各生产厂家均有明确的规定，应严格按照相关规定做好焊接材料存放工作，注意避免焊材长时间存放受潮。在材料使用环节，要注意领用量的限定，焊材的领用要根据实际工作需要来制定，严谨过量领用焊材，另外还需注意焊材的回收，以避免材料的浪费和错用等情况。总的来说，关于焊接材料的管理，要注意焊材选购、存放、使用三个环节的相互协调，根据实际需求量合理制定焊材选购标准、数量、周期，这样才能尽量避免焊材的长时间存放，在降低资金占用的同时保证了焊材质量。

第五，对操作人员的管理。焊接操作人员持证上岗是保证焊接质量的基本前提，所有操作人员必须拥有国家承认的焊工资格，能够胜任锅炉压力容器焊接工作。需要注意的是，对于拥有一般压力容器资格的焊工，需要其具备经过考核的锅炉压力容器焊接技能，必要情况下还需进行实际考核。

二、锅炉压力容器的产品试板

锅炉压力容器产品试板的要求主要是数量的要求，对于单台锅炉压力容器来讲，如果是圆筒形压力容器，需要制作一块以上的焊接产品试板，如果是球形压力容器，需要制作三块分别为立、平、横位置的焊接产品试板，如果是钢制多层包扎压力容器，需要制作一块内筒试板和一块层板试板。对于批量锅炉压力容器来讲，在焊接工艺相同、连续批量焊接的前提下，可以上报劳动部门，在上级审查认可后，方能适当的减少试板数量，例如半年内投料产品少于15台可选择2台作试板，而无需均作试板。另外，需要注意的是如果设计图样等有明确要求，应按要求制作试板，如果锅炉压力容器需经过热处理，或是由有色金属制造的，均需按台制造试板。

在按规定制造焊接试板后，还需考虑制造工艺、使用工艺等因素来确定是否需要做其他试板。例如锅炉压力容器需热处理来满足性能要求的，需要制作母材热处理试板，容器螺栓需热处理来满足性能要求的，可对钢号、炉批号、截面尺寸、工艺、投产时间的螺栓按批制作热处理试样。

三、焊接返修与焊后热处理

在锅炉压力容器焊接过程中，常常出现焊接接头超标缺陷等问题，通过返修可以满足焊接质量标准的要求，而且节省焊接成本。然而焊接返修的难度往往高于正常的焊接施工，因此必须做好返修工艺的管理，以保证焊接返修的质量。通常来讲，锅炉压力容器焊接返修工艺的制定需要考虑相应的工艺评定情况，在技术负责人确认后方可予以实施，而焊工的选择也应尽量选用持相应证书且技术熟练的人员。对同一部位的返修，通常限制返修次数在2次以内，如果超过必须由技术负责人批准，而且对于返修部位、次数、结果等内容应记入质量证明书中。

在焊后，通常要进行热处理来消除残余应力，避免冷裂纹，提高焊接接头性能。通常焊后热处理包括消氢、消除应力、提高焊接接头性能三个类别，其中消氢的热处理是焊完焊缝后加热至250℃到350℃之间保温，以加速氢的逸出，避免冷裂纹产生，提高焊接接头性能的热处理是焊后保持相变温度来改善接头性能。

结束语：

综上所述，焊接技术在锅炉压力容器的生产制造过程中具有重要的作用，其对产品质量的影响不容忽视。因此，要做好锅炉压力容器焊接各环节的管理，尤其要做好焊接工艺评定、焊接返修与焊后热处理等工作，并注意操作人员的选择与培养，只有切实做好锅炉压力容器焊接质量的监督控制，选用经济合理的焊接技术，才能更好的发挥锅炉压力容器推动国民经济增长的作用。

参考文献：

[1] 高威，朱晓光.谈锅炉压力容器焊接技术[J].黑龙江科技信息，2012（21）

[2] 陈泽盘，蒲亨前.锅炉压力容器焊接质量控制系统的建立与质量控制[J].电焊机，2010（12）