激光焊接技術(shù)有效提升壓力容器品質(zhì)
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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(yè)、多學(xué)科的綜合性產(chǎn)品,它在工業(yè)、民用、軍工等許多部門以及科學(xué)研究的許多領(lǐng)域都具有重要的地位和作用。其建造技術(shù)涉及到冶金、機(jī)械加工、腐蝕與防腐、無損檢測、安全防護(hù)等眾多行業(yè)。它是生產(chǎn)過程中必不可少的核心設(shè)備,是一個(gè)國家裝備制造水平的重要標(biāo)志。
各類專用壓縮機(jī)及制冷壓縮機(jī)的輔機(jī)(冷卻器、緩沖器、油水分離器、貯氣罐、蒸發(fā)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(jī)械設(shè)備高得多。因?yàn)閴毫θ萜魇褂脳l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(dòng)載荷)和其他載荷,而且有的還是在高溫或深冷的條件下運(yùn)行,工作介質(zhì)又往往具有腐蝕性,工況環(huán)境比較惡劣。
并且容器內(nèi)的壓力常常會(huì)因操作失誤或發(fā)生異常反應(yīng)而迅速升高,而且往往在尚未發(fā)現(xiàn)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(yùn)行中不斷擴(kuò)大,或在適當(dāng)?shù)臈l件(如使用溫度、工作介質(zhì)性質(zhì)等)下都會(huì)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(yán)苛。
焊接工藝是容器焊接的技術(shù)要求和操作規(guī)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(shù)、焊接順序、焊道層數(shù)、焊前和焊后的處理、焊接環(huán)境要求以及防變形、反變形措施等。焊接工藝必須經(jīng)過工藝評(píng)定達(dá)到合格,而且在焊接操作過程中必須嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求。
采用激光焊接時(shí)有效的控制措施:
(1)對(duì)多焊道的大型壓力容器,例如球形容器,應(yīng)先組裝聯(lián)結(jié)成整體后再進(jìn)行焊接,焊接應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行,并要遵守規(guī)定的焊接順序。
(2)對(duì)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(zhí)行上述要求外,還應(yīng)在施焊場地設(shè)口形固定卡具。
(3)較長且分多節(jié)組焊的壓力容器,其筒節(jié)下料時(shí)尺寸要適當(dāng)放出焊接收縮量,以避免出現(xiàn)焊后殼體縮短現(xiàn)象。
(4)對(duì)壓力容器,特別對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)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(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)或推算,預(yù)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(gè)預(yù)變形量剛好得到抵消,具體做法是:壓力容器筒節(jié)的縱縫對(duì)接處兩端頭壓弧時(shí),在發(fā)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(shè)備焊逢質(zhì)量好,無氣孔,外觀平整,美觀,無需或只需簡單后序處理;焊點(diǎn)無污染,熱影響區(qū)小,焊縫強(qiáng)度和韌性相當(dāng)于甚至于母體材料。
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