壓力容器的焊接是通過加熱或加壓,或兩者兼用,使焊件達(dá)到原子間結(jié)合并形成接頭的工藝過程。世界每年鋼材消耗量的50%都有焊接工序的參與。
焊接可分為三大類:熔焊、壓焊和釬焊。
(1)熔焊
將要焊接的工件局部加熱至熔化,冷凝后形成焊縫而使構(gòu)件連接在一起的加工方法。包括電弧焊、氣焊、電渣焊、電子束焊、激光焊等。熔焊是廣泛采用的焊接方法,大多數(shù)的低碳鋼、合金鋼都采用熔焊方法焊接。特種熔焊還可以焊接陶瓷、玻璃等非金屬。
(2)壓焊
焊接過程中必須要施加壓力,可能加熱也可能不加熱才能完成的焊接。其加熱的主要目的是為使金屬軟化,靠施加壓力使金屬塑變,讓原子接近到相互穩(wěn)固吸引的距離,這一點與熔焊時的加熱有本質(zhì)的不同。壓焊包括電阻焊、摩擦焊、超聲波焊、冷壓焊、焊、擴(kuò)散焊、磁力焊。其特點是焊接變形小、裂紋少、易實現(xiàn)自動化等。
(3)釬焊
將熔點比母材低的釬料加熱至熔化,但加熱溫度低于母材的熔點,用熔化的釬料填充焊縫、潤濕母材并與母材相互擴(kuò)散形成一體的焊接方法。釬焊分兩大類:硬釬焊和軟釬焊。硬釬焊的加熱溫度大于450℃,抗拉強(qiáng)度大于200MPa,經(jīng)常用銀基、銅基釬料,適于工作應(yīng)力大、環(huán)境溫度高的場合,比如硬質(zhì)合金車刀、地質(zhì)鉆頭的焊接。軟釬焊的加熱溫度小于450℃,抗拉強(qiáng)度小于70MPa,適于應(yīng)力小、工作溫度低的環(huán)境,比如電路的錫基釬焊。
壓力容器檢驗除了上述檢驗項目外,還要進(jìn)行耐壓試驗(一般進(jìn)行水壓試驗)。對主要焊縫進(jìn)行無損探傷抽查或全部焊縫檢查。比如處于濕環(huán)境下及存在應(yīng)力腐蝕開裂風(fēng)險的設(shè)備中,容器對應(yīng)力腐蝕開裂地敏感性隨容器使用的鋼材的強(qiáng)度級別的提高而增大,二者正相關(guān)。20世紀(jì)60年始,站的發(fā)展對反應(yīng)堆壓力容器提出了更高的安全和技術(shù)要求,從而促進(jìn)了壓力容器的進(jìn)一步發(fā)展,廣泛應(yīng)用于各工業(yè)部門。
壓力容器所用的全部金屬材料要具有優(yōu)良的性能,包括材料的力學(xué)性能、耐腐蝕性、耐高溫性和制作工藝等。壓力容器內(nèi)外部檢驗這種檢驗必須在停車和容器內(nèi)部清洗干凈后才能進(jìn)行。檢驗的主要內(nèi)容除包括外部檢查的全部內(nèi)容外,還要檢驗內(nèi)外表面的腐蝕磨損現(xiàn)象;合成氨和高壓聚乙烯等高壓生產(chǎn)工藝出現(xiàn)后,要求壓力容器的壓力達(dá)100兆帕以上 。隨著化工和石油化工等工業(yè)的發(fā)展,壓力容器的工作溫度范圍越來越寬,容量不斷增大,有些還要求耐介質(zhì)腐蝕。