鍛件法蘭是壓力容器產(chǎn) 品的主要受壓元件 ， 它質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量 的好壞 。而對 于中小型壓力容器制造企業(yè) ，因為加工能力的限 制 ，在制造壓力容器產(chǎn) 品過程中，只能采用拼焊 的方式制作鍛件法蘭，由于鍛件法蘭的直徑較大， 一 般 由三至八塊拼焊合格后經(jīng)過粗 、精機械加工 而成，因此，拼焊焊接質(zhì)量 的好壞將直接影響到 壓力容器產(chǎn)品的整體質(zhì)量。而壓力容器產(chǎn)品在建 材 、化工等企業(yè)被廣泛使用 ，是這些企業(yè)的重要 生產(chǎn)設(shè)備，如若鍛件法蘭焊縫的焊接質(zhì)量沒有保 證 ，將給壓力容器產(chǎn) 品留下嚴重 的安全 隱患，就 有可能會給生產(chǎn)企業(yè)造成嚴重的損失，甚至?xí)?成重特大事故。因此 ，如何解決好鍛件法蘭拼焊 的問題 ，就顯得尤其重要。筆者在某壓力容器制 造企業(yè)對這一問題進行調(diào)研后發(fā)現(xiàn) ，該企業(yè)雖然 在拼接 鍛件法蘭 生產(chǎn)過程 中采取 了一些 改進措 施 ，但效果均不 明顯 ，給制造企業(yè)造成 了一定經(jīng) 濟損失。因此 ，就如何控制好壓力容器鍛件法蘭 拼焊的焊接質(zhì)量 ，筆者與該企業(yè)技術(shù)人員一道作 為一項課題進行深入研究，通過調(diào)研、分析、提 出改進措施 、試驗 、總結(jié)等方式方法，完善了壓 力容器 鍛件法蘭拼 焊 的焊接質(zhì) 量控制 的工 藝措 施 ，取得了較好 的經(jīng)濟效益和社會效益。

材質(zhì)為 16Mn鍛 、厚度 50～300mm、高度 = 100~500mm、夕徑 D 500mnl， 由 3至 8 塊拼焊制作 ，拼接焊縫 3至 8條.


按照壓力 容器設(shè)計制造 文件 的要求 ，采 用 JB／T4730—2005《承壓設(shè)備無損檢測》規(guī)定的方法 對鍛件法蘭拼接焊縫進行超聲波探傷檢查，發(fā)現(xiàn) 法蘭每條拼接 的焊縫均存在不同程度的縱 向裂紋 等缺陷。裂紋存在的位置均分布在鍛件法蘭拼接 焊縫坡 口附近 (即熔合線附近處 )，有 的分布在焊 縫坡 口一側(cè)，有的分布在焊縫坡 口兩側(cè)。裂紋 自 身高度約為法蘭拼縫高度的 1／3，缺陷長度最長的 分布到整條縱 向焊縫.

壓力容器鍛件法蘭拼焊產(chǎn)生裂紋的主要原因 有 以下兩方面。 (1)鍛 件拼接法蘭焊件坡 口未按設(shè)計要求加工，導(dǎo)致焊件的坡 口質(zhì)量未達到焊接工藝要求。

(2)焊件的焊接工藝不完善。 按照 舊／T4709．2000 《鋼制壓力容器焊接規(guī) 程》的規(guī)定，對于具有較強焊接裂紋傾向、大厚 度、多塊鍛件拼焊的的低合金材料焊件，由于其 焊接過程產(chǎn)生的焊接應(yīng)力較大，在焊接過程 中必 須采取焊前預(yù)熱、層間保溫 、焊后熱處理等技術(shù) 措施 。

對鍛件法蘭的焊件采用 自制專用坡 口加工模 具，按焊接工藝要求加工出符合要求的雙 U形坡 口，并清除坡 口兩側(cè) 20～30rnrn范圍內(nèi)的割渣 、 氧化物、油污、水分等污物 ，直至露出金屬光澤 。

采用合理 的工藝措施 (1)引、熄弧 要求 。應(yīng)選用 小直 徑焊 條 ， 采用短 弧 、不擺 動等工 藝措施 實施根部焊 接 ， 并 設(shè) 引、熄 弧 板 。 引弧 板和 熄 弧板 的尺 寸 為 lO0mmxlO0ram~20Inrll，與焊件牢固地焊接在 焊件焊縫的兩端，保證焊件焊縫有足夠的加工余 量及焊縫組織化學(xué)成分的均勻性。
(2)均稱施焊。在施焊過程中，為減少焊接 時產(chǎn)生的變形 ，應(yīng) 由二名或四名焊工采用短弧連 續(xù)焊操作、相同的焊接工藝參數(shù)、軸對稱焊接分 布方式對鍛件法蘭焊件同時進行施焊；電弧在坡 口兩側(cè)稍作停 留；采用 內(nèi)外側(cè)各焊五層后施焊方 向改變一次，每 0．5～1h翻轉(zhuǎn)一次的方法，以保 證層間溫度 ；另外每層焊縫焊完后用小錘 由中心 向四周密集錘擊焊道 ，以釋放部份焊接應(yīng)力；焊 接 結(jié)束或中斷時收弧應(yīng)緩慢，弧坑應(yīng)填滿，以防 止熱裂紋的產(chǎn)生。


(3)清根和檢查。在焊接工作完成一面后， 應(yīng)采用碳弧氣刨清除所有焊縫根部的焊渣，并應(yīng) 嚴格清除干凈影響焊接質(zhì)量的熔渣等雜物，然后 按焊前預(yù)熱 、層間保溫的焊接工藝要求繼續(xù)施焊 。 在施焊過程 中應(yīng)對焊縫進行表面外觀檢查，不允 許存在表面裂紋、氣孔、咬邊等缺陷，并用鋼絲 刷清理焊縫表面，直至露出金屬光澤，才允許焊 接下一層.

對鍛件法蘭采取焊前預(yù)熱工藝，其預(yù)熱溫度 為 100℃～150℃，時間約 0．5～1h。為防止產(chǎn)生 裂紋 ，對鍛件法蘭的定位焊也應(yīng)進行預(yù)熱處理。 無論是打底焊還是層間填充焊均要求層 間溫度保 持不低于預(yù)熱溫度 。具體操作工藝采用紅外線加 熱墊 ，內(nèi)外緊貼焊縫 ，加熱寬度為 300mm，外加 石棉進行保溫 ，保溫溫度控制在 150℃，時間約 1h。焊接人員只有在加熱溫度達到要求并得到可 靠保持時才允許按焊接工藝規(guī)定 的參數(shù)要求進行 施焊 。同時采用多層多道焊 ，各焊道的焊接接頭 應(yīng)錯開 10"-'30iilnl，層間溫度應(yīng)控制在 150℃。

(1)焊接超厚、大直徑、多塊拼裝的 16Mn 鍛件法蘭焊件采用焊條 電弧焊。保證焊接質(zhì)量的 關(guān)鍵在于制作必要的制造工裝 以加工出符合要求 的雙 u形坡 口，采用符合企業(yè)實際和‘規(guī)程、規(guī)范’ 要求的焊前預(yù)熱、保持一定層 間溫度、焊后熱處 理的焊接工藝并且嚴格執(zhí)行，同時應(yīng)選用焊接技 術(shù)較好且相互之間協(xié)作精神 良好的持證焊工進行 施焊。

(2)企業(yè)經(jīng)過采用本文 中所敘述的方法焊接 鍛件法蘭焊件后，焊縫一次合格率達 96％以上 。 從而大大提高了鍛件法蘭壓力容器的產(chǎn)品質(zhì)量 ， 保證 了產(chǎn) 品的安全運行要求 。