焊接工艺质量控制要点

低温压力容器的焊接质量是影响低温压力容器制造质量的另一个重要因素。低温钢的焊接除了防止焊接裂纹外，关键是要保证焊缝及热影响区的低温韧性，这是低温钢焊接工艺质量控制的一个主要环节。

低温钢冷裂纹产生的原因是应力、淬硬组织和焊缝金属扩散氢含量共同作用的结果。低温钢材料中的杂质、焊接区域中的油污、铁锈、大气中的水汽等在电弧高温作用下分解出氢原子进人熔池中，在焊缝冷却过程中以过饱和状态扩散、析集于熔合线附近的热影响区，在焊接应力及淬硬组织的共同作用下，极易产生冷裂纹。另外，一些工艺缺陷如咬边、未焊透等也促成冷裂纹的产生。在我厂的制造中，采取如下措施防止冷裂纹产生，收到了良好的效果：

(1）减少氢的来源。选用低氢型焊条，甚至超低氢型焊条其次焊条必须彻底烘干，放人手提式保温筒内随用随取，筒内温度保持在100～150℃。焊条置于空气中4h，必须再烘干，再烘干不得超过一次。焊接坡口附近焊前必须用砂轮机打磨干净，要彻底去除锈蚀、油污和水汽及其它污物，检查合格后方可施焊。

(2）选取合适的焊界线能量。线能量过小，则热影响区易出现淬硬组织。线能量大，有利于消除冷裂纹，但易形成过热组织，影响低温韧性，故焊接线能量应适当。

(3）严格检查组对工序的质量，错边量、棱角度等缺陷超标时不得进行焊接、同时严禁强制装配组对，减少装配应力。另外，合理安排焊接顺序，将焊接时产生的拘束度和应力减至最小。

(4）焊前预热、焊后缓冷。避免淬硬组织和减少焊接应力，并及时进行焊后热处理。如不能及时进行焊后消应力热处理，焊后应立即进行消氢处理，300～350℃，保温2～6h。但应注意对一些回火脆性倾向大的钢种处理时应避开其回火脆性温度区间。

(5）严禁在壳体非焊接部位随意点焊、引弧。由于点焊、引弧处的冷却速度低于正常的焊接冷却速度，更易产生冷裂纹。而且有些引弧疤痕不易发现，更易留下安全隐患。对于弧坑、焊疤，机械损伤等应打磨清除干净，修磨部分与母材圆滑过渡，修磨斜度至少为1：3，然后焊补并打磨至与母材齐平，进行100％磁粉或着色检查。

热裂纹的产生则与应力、杂质和化学成分有关。焊缝中的有害元素硫、磷及其它易形成低熔点共晶物的元素共同作用，产生严重偏析，从而形成热裂纹。特别是9Ni 钢的焊接，采用与母材不同的奥氏体型的填充材料，更易产生热裂纹。另外，焊接时形成的焊接熔池形状与热裂纹有关。熔池深而窄，则偏析多集中于焊缝中间，易形成热裂纹，熔池浅而宽，而且呈圆形，则抗热裂性好。防止热裂纹我们采取如下措施保证焊接质量：

(1）考虑母材对焊缝金属的稀释作用，焊条中所含的增加低温韧性及防裂纹的合金含量应比母材高，而硫、磷含量还应更低。另外提高焊条和焊剂中的碱度，可改善焊缝中的偏析程度，提高抗裂能力。

(2）适当预热，并制定合理的焊接次序，减少焊接接头的刚度，降低焊接应力。

(3）采用正确的焊接参数。保持圆形的，同时浅而宽的焊接熔池。

(4）一旦出现裂纹，应用碳弧气刨或砂轮将裂纹彻底打磨清除干净，不能采用后继焊道熔化来消除裂纹。