【摘 要】本文對新一代大型存儲類容器用鋼的焊接現狀進行了總結，分析了壓力容器焊接設備研究進展狀況，介紹了焊接材料的推廣應用，展望了壓力容器焊接技術的新發(fā)展。

【關鍵詞】焊接現狀；設備研究進展；材料推廣

1、大型存儲類容器用鋼的焊接現狀

近些年來，隨著冶金裝備的不斷提高，壓力容器用鋼的開發(fā)已具備良好的條件。在此背景下，存儲類壓力容器用鋼的開發(fā)也十分喜人，無論在品種還是品質方面，都基本實現了系列化。其從開發(fā)到應用的周期也大大縮短了，由原來的5至8年縮短至2到3年。一些大型的高參數球罐用鋼原材料已不再依賴進口。

2、大型輸入用鋼的焊接技術進展

在當今全球經濟都快速發(fā)展的背景下，石油安全已成為國家經濟安全的一項重大戰(zhàn)略。所謂石油安全，是指石油的供應要在數量和價格上都能夠滿足經濟社會持續(xù)發(fā)展的需要。保障能源安全的途徑之一是就戰(zhàn)略石油儲備，它可以有效應對短期石油供應沖擊。一般石油儲備基地的浮頂油罐的單臺儲存容積要在10萬礦以上，我國自上世紀80年代以來，已建成的10萬礦以上的浮頂油罐達百余臺。

這種大型的原油儲罐在施工時一般運用了高效大熱輸入焊接技術，因而在采用鋼板時也要與之相適應，采用大熱輸入焊接用鋼板。但是使用大熱輸入焊接會導致接熱影響區(qū)的強度和韌性被惡化。對著焊接熱輸入的提高，其強度和韌性也在不斷的下降。因而在焊接過程，克服接熱影響區(qū)性能的惡化成為大熱輸入用鋼開發(fā)的關鍵。

由于大型儲罐用大熱輸入用鋼的開發(fā)對技術有很高要求，并且難度較大，因而在上世80年代伊始，我國5萬礦以上的儲罐，其所用高強鋼皆來自于進口。為使鋼材國產化，武鋼、北京燕山石化公司，以及中通公司等單位，在國內率先開展研制大熱輸入用鋼WH610D2。到本世紀初，已基本實現了大部分的鋼材國產化。

3、壓力容器焊接設備研究進展

3.1窄間隙理弧焊

窄間隙理弧焊在我國的應用由來已久，自1985年從瑞典引進第一臺開始就應用至今。二十多年的生產經驗表明，厚壁容器對接焊的最好選擇便是窄間隙理弧焊。多年來，國內外為提高窄間隙理弧焊效率而相繼推出了串列電弧雙贊窄隙理弧焊，但是一直都未得到普遍推廣。這主要是由于操作難度增加了，并且交流電弧的焊道成形不佳，在應用成很容易引起焊縫夾濟。

而就在最近，美國林肯公司向我國市場退出了一種理弧焊電源，可以對交流波形參數任意控制。這種由計算機來控制的理弧焊電源，能夠促進串列電弧雙贊理弧焊在工藝參數上達到最佳組合，積極推動了串列電弧雙贊窄間隙理弧焊的應用。

3.2焊接工藝監(jiān)控技術

工藝環(huán)節(jié)對焊接質量的優(yōu)劣有很大影響，尤其是工藝時的試驗與評定、實施與監(jiān)控，以及焊后的檢查這三個環(huán)節(jié)。其中試驗與評定和檢查這兩個環(huán)節(jié)，目前國內已具備成熟的方法與標準。但是對于實施與監(jiān)控環(huán)節(jié)，在當前仍屬于宏觀失控的狀態(tài)。所以，經常會出現因為焊上技能水平不合格，以及工藝紀律未能有力執(zhí)行，從而造成返修的情況。特別是焊接接頭部位內在性能持續(xù)不高的現象普遍存在。在目前的市場經濟條件下，制造產業(yè)面臨前所未有的生存壓力，所以在競爭中他們盡可能降低成本或縮短周期。然而焊后的無損檢測卻僅僅是消極的事后控制，其關鍵應當是對施焊過程的質量監(jiān)控。

伴隨著社會經濟的發(fā)展，對焊接質量的要求也越來越高，例如西氣東輸這類龐大的工程，在管道施上和大型球罐安裝時，由于可能造成的事故危害大，因而對質量要求非常嚴格。質量控制單位在對焊接質量進行監(jiān)測時必須要借助微機監(jiān)控裝置來完成，從而確保施上質量。

4、焊接材料的推廣應用

4.1開發(fā)新型焊接材料

一直困擾工藝過程中的一個難題是不銹鋼材質在打底焊接時背面容易氧化，長久以來的做法是對背面做充氛保護。但是由于有的容器較大、管道較長，有的容器背面沒有充氛空間，這種情況下會造成氛氣的大量浪費卻達不到預期效果，反而使成本增加了。因而新型焊接材料的開發(fā)勢在必行。目前市場上推出的藥芯焊贊鋼和鐵粉焊條都是比較好的。

4.2焊接自動化進展

在上世紀80年代中期，一些發(fā)達國的焊條量就站到焊材的百分之五十，到本世紀初，大部分歐美國家以及日本消耗的焊條占到焊材比例不到百分之二十。這表明發(fā)達國家的自動化焊接在整個焊接上作量中站到百分之八十以上。近些年，在我國部分企業(yè)中，焊接自動化和半自動化率達到了百分之七十左右，但就全國來說，整體占有率卻在百分之五十以下。但我們依然可以發(fā)現，焊接自動化進展速度明顯加快，預計接下來的幾年就可達百分之七十以上。

4.3焊材品種的更新

由于鋼鐵冶煉和軋制工藝的發(fā)展，在今后一段時間里，諸如建筑結構鋼、壓力容器鋼、橋梁鋼、低溫鋼等一些低合金高強鋼，都慢慢朝著“低碳化、微合金化和細晶化”的方向發(fā)展，鋼材實物水平將達到國外的領先水平。目前已經有單位和設計院提出，焊縫金屬中的雜質含量應接近鋼材實物水平，其沖擊韌度也要與鋼材實物的水平相當，不能單純按照國家標準選購焊接材料。

4.4環(huán)保型焊接材料的推廣

上世紀中期開始，日本就已開始低塵焊條的研制，在研制后的一年內并沒有推廣應用，這主要由于相比同類焊條，其性能較差。到了70年代后期，日本再次研制出了新一代低塵焊條，此次推出的焊條在工藝性能上已接近于同類焊條，并且發(fā)塵量也減少了百分之四十左右，從此，低塵焊條在日本開始實用化。

但在上世紀末，日本在造船、橋梁和重型機器時卻沒有使用低塵焊條。這主要由于低塵焊條的價格過高、工藝性能仍稍差、壓涂性能較差、焊接后煙塵依然很高。因而一些歐美焊材企業(yè)認為，開發(fā)低塵焊條實用價值并不明顯，都沒有進行這方面產品的開發(fā)。

我國在70年代就開始研究低塵焊條，但也未能得到推廣應用。因為國內一些單位在實驗過程中得出：大幅度使煙塵發(fā)生量降低，對藥芯焊處的其他性能容易造成較大影響。

5、展望

在未來一段時間內，壓力容器焊接技術的發(fā)展趨勢主要表現有：新鋼種的焊接工藝完善，

焊接材料朝自動化方向發(fā)展，焊接接頭的性能提高，尤其是藥芯焊處的產品比重上升。

焊接技術現代化的一個重要標志即是焊接工藝及裝備的現代化，這也是保證焊接產品高質量的一個重要因素。在今天高新技術飛速發(fā)展的環(huán)境下，焊接技術應當引進現代高新技術，以此加速實現工藝及裝備的現代化，建立焊接數據庫和專家系統(tǒng)，促進焊接生產實現現代化管理，以及智能控制焊接過程，大大提高焊接技術水平，使焊接質量和生產率也得到提高。

無論是焊接行業(yè)的哪個領域，焊接質量和提高以及成本的降低都應該是重視的問題。因而企業(yè)應當積極開發(fā)和采用先進的現代化焊接技術，并對產品質量加強管理，研制并采用先進的監(jiān)控技術來確保產品的質量。在焊接質量保證的基礎上，采用現代化管理和先進的技術使成本降低，從而提高企業(yè)競爭力。這是未來壓力容器焊接技術的發(fā)展方向。

參考文獻

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