激光焊接技術有效提升壓力容器品質
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壓力容器是一種能夠承受壓力的密閉容器。用途涉及多行業、多學科的綜合性產品,它在工業、民用、軍工等許多部門以及科學研究的許多領域都具有重要的地位和作用。其建造技術涉及到冶金、機械加工、腐蝕與防腐、無損檢測、安全防護等眾多行業。它是生產過程中必不可少的核心設備,是一個國家裝備制造水平的重要標志。
各類專用壓縮機及制冷壓縮機的輔機(冷卻器、緩沖器、油水分離器、貯氣罐、蒸發器、液體冷陳劑貯罐等)均屬壓力容器。
但是在相同的條件下,壓力容器的事故率要比其他機械設備高得多。因為壓力容器使用條件比較苛刻,不但承受著大小不同的壓力載荷(在一般情況下還是脈動載荷)和其他載荷,而且有的還是在高溫或深冷的條件下運行,工作介質又往往具有腐蝕性,工況環境比較惡劣。
并且容器內的壓力常常會因操作失誤或發生異常反應而迅速升高,而且往往在尚未發現的情況下,容器即已破裂。如果在焊接或鍛制容器的過程中,哪怕留下微小裂紋或缺陷,這些缺陷若在運行中不斷擴大,或在適當的條件(如使用溫度、工作介質性質等)下都會使容器突然破裂。
由此可見,壓力容器其制造工藝水平非常重要,而壓力容器的焊接要求也是非常嚴苛。
焊接工藝是容器焊接的技術要求和操作規定,包括:采用的焊接方法、焊接坡口、焊條種類及直徑,焊接工藝參數、焊接順序、焊道層數、焊前和焊后的處理、焊接環境要求以及防變形、反變形措施等。焊接工藝必須經過工藝評定達到合格,而且在焊接操作過程中必須嚴格執行工藝要求。
采用激光焊接時有效的控制措施:
(1)對多焊道的大型壓力容器,例如球形容器,應先組裝聯結成整體后再進行焊接,焊接應對稱進行,并要遵守規定的焊接順序。
(2)對多焊道的大型部件,如瓜瓣式組合封頭和由瓣片組合的殼體過渡段,除執行上述要求外,還應在施焊場地設口形固定卡具。
(3)較長且分多節組焊的壓力容器,其筒節下料時尺寸要適當放出焊接收縮量,以避免出現焊后殼體縮短現象。
(4)對壓力容器,特別對結構復雜的壓力容器的組焊,要采取合理的組裝順序和焊接防變形措施,確保其制造中不變形。
(5)反變形措施:根據實踐經驗或推算,預先在焊接件上向焊接變形相反的方向給以變形,焊接后這個預變形量剛好得到抵消,具體做法是:壓力容器筒節的縱縫對接處兩端頭壓弧時,在發生焊接變形方向的相反向留出反變形量;組合式瓣形封頭和過渡段模具尺寸考慮抵消焊接變形的反變形量。
成靜激光的激光焊接設備焊逢質量好,無氣孔,外觀平整,美觀,無需或只需簡單后序處理;焊點無污染,熱影響區小,焊縫強度和韌性相當于甚至于母體材料。
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