方面对低合金高强度钢压力容器焊接接头的质量进行控制。
备监督检验院检验员。
压力容器是承受内部或外部压力的容器。为保证压力容器安全正常运行，必须保证压力容器焊接质量，否则可能发生泄漏甚至爆炸事故，危及操作人员的人身安全。而压力容器焊接最重要的研宄内容是低合金高强度钢的焊接性，笔者对影响低合金高强度钢焊接质量的因素分析，采取相应的措施，对影响焊接质量的工序进行控制，从而保证压力容器的焊接质量。
1低合金高强度钢焊接常见的问题1.1热裂纹热轧或正火钢，一般含碳量都较低，而含锰量较高，Mi：S比值都达到要求，具有较好的抗热裂纹性能，正常情况下不会出现热裂纹。但当含碳量超过0.12%，S、P含量偏高或因偏析使局部C、S偏高，Mn：S比值就可能低于要求而出现热裂纹。
1.2冷裂纹低合金高强度钢焊接时出现的裂纹主要是冷裂纹。因此，焊接时对于防止冷裂纹问题必须予以足够的重视。钢的强度级别越高，淬硬倾向越大，冷裂纹敏感性也越大。关于冷裂纹形成机理，是一种比较复杂的现象，一直有人在深入研宄。目前多数人认为产生冷裂纹的三大因素是：焊缝凝固以后冷却时，由于焊缝一般含碳量比母材低，所以焊缝的奥氏体向铁素体转变较母材早，此时氢的溶解度急剧降低，大量的氢向仍处于奥氏体的母材热影响区中扩散，由于氢在奥氏体中扩散速度小，在熔合区附近形成了富氢带，含氢量越高，冷裂纹敏感性越大。
滞后相变的热影响区发生奥氏体向马氏体转变的淬硬组织，氢以过饱和状态残存于马氏体中并逐步晶格缺陷等应力集中处扩散聚集，使该处的金属结合强度降低或脆化。钢的淬硬性倾向越大，冷裂纹倾向也越大。
结构的刚性越大，由于焊接时加热引起的拘束应力也越大。同时热影响区相变组织应力共同构成了产生冷裂纹的应力条件。焊接应力越大，冷裂纹敏感性越大。
1.3再热裂纹某些含有较多炭化物如Cr、Mo、V）的沉淀强化型低合金高强度钢和热强度钢厚板接头中，往往会在焊后消除应力热处理过程中沿热影响区产生再热裂纹。
1.4层状撕裂在低合金高强度钢厚板的T形接头或角接接头处，会沿钢材的轧制方向产生层状撕裂。这主要与钢中含有片状硫化物与层状硅酸盐或大量成片地密集在同一平面内的氧化铝夹杂物有关，其中以片状硫化物最为严重。
1.5软化现象对于冷作强化或热处理强化的金属或合金，在焊接热影响区会出现软化或失强现象，最典型的是调质高强度钢的回火软化和沉淀强化合金的过时效软化。
1.6液化裂纹液化裂纹是一种热裂纹，某些低合金高强度钢焊接时，可能有液化裂纹倾向，主要是由于母材含杂质量（如S、P和Si等）偏高，能在晶间形成低熔点的复合夹杂物共晶或化合物）。
由于焊接时的高温使近缝区晶间液化，加之随后冷却所出现的焊接应力的作用而引起沿晶开裂。
低合金高强度钢压力容器焊接质量的控制主要包括焊接前准备控制、焊接过程控制和焊接后检验控制。
2焊接质量控制低合金高强度钢压力容器焊接质量的控制主要包括焊接前准备控制、焊接过程控制、焊接后检验控制。
2.1焊接前准备控制2.1.1原材料质量控制对于低合金高强度钢压力容器来说，选材最重要的是根据使用条件选择合适的钢种，并提出相应的要求。如用于制造大型球罐的16MR，在设计时就规定采用P、S含量低、冲击性能高、晶粒细化的高韧性16MiR.压力容器制造单位应通过对材料进行复验或对材料供货单位进行考察、评审、追踪等方法，确保所用压力容器材料符合标准，在投用前应检查有效材料质量证明文件，并核对材料上的有效标志。材料标志与质量证明书完全一致，否则不得使用。用于制造受压元件的材料在切割（或加工）前应进行标记移植。
焊接材料应按相应标准制造、检验和选用。焊接材料必须有质量证明书和清晰、牢固的标志。对于低合金高强度钢的焊接，焊条宜选用碱性焊条，碱性焊条中的某些成分能有效地脱硫脱磷，抗裂性能良好，焊缝的冲击韧性较高。为了防止热裂纹，最好采用低碳、低硫或高锰焊接材料。为了防止冷裂纹，应采用低氢碱性焊条，严格烘干，在100~150*C下保存，随取随用。为了防止再热，主要措施是尽量选取对再热裂纹不敏感的材料，选择强度较低的焊接材料。
2.1.2焊接工艺评定压力容器产品施焊前，对受压元件之间的对接焊接接头和要求全焊透的形焊接接头受压元件与承载的非受压元件之间全焊透的形或角接焊接接头，以及受压元件的耐腐蚀堆焊层都应进行焊接工艺评定。
2.2焊接过程控制2.2.1焊前预热焊前预热的作用预热可以减缓焊接冷却速度，降低热影响区的最高硬度，减少硬化组织的产生，减少焊接区的温度梯度，降低焊接接头的内应力，并使其分布均匀，同时预热还有利于焊缝中氢的散出，因此是一种较好的降低高强度钢焊接冷裂倾向的措施。预热给施工单位增加麻烦，降低劳动生产率，施工单位有时会忽视或不严格执行，因此在压力容器制造和现场组焊的监督检验中对预热的监控应予以充分重视。
预热温度的确定确定焊件的预热温度应综合考虑以下几个主要因素：钢材的实际含碳量和合金含量。
被焊件的结构形状厚度和接头的拘束度。
所选用焊接材料的扩散氢含量。
所拟定的焊接工艺及操作技术。
焊件和周围环境温度。
施工条件和焊接环境的湿度。
钢材焊接所需的最低温度通常采用焊接性试验法来确定。
焊前预热的温度并不是越高越好，虽然预热对过热区在高温下停留时间的延长影响较小，但过高的预热温度仍会使晶粒变粗，导致焊接接头的强度和冲击韧度下降，在调质低合金高强度钢焊接时，预热温度对焊接性能的影响更为明显。
2.2.2焊接能量参数的控制焊接能量参数是指焊接电流、焊接电压和焊接速度。焊接能量参数选择不当，有可能导致焊接接头的不合格。在焊接各种合金钢时，焊接能量参数通常以热输入线能量），即熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热能来表征。焊接低合金高强钢时，适当增大线能量是有益的。采用焊接热输入高的焊接方法，如埋弧焊和电渣焊，或增大线能量可增加高温停留时间，使800C*500C的冷却时间增大，从而提高了接头的抗裂性。但增大线能量时必须注意避免奥氏体晶粒粗化，为防止冷裂纹倾向，应限定焊接线能量的最低值，为保证接头冲击性能，应规定焊接线能量的上限值。
2.2.3采用多道焊对于低合金高强度钢焊接采用多层焊可以显著地减少根部的裂纹。多层焊具有热循环性，对于后一道而言，前一道具有预热功能，而对于前一道而言，后一道起“后热”的作用。多层焊时，要求在第一层焊道尚未产生根部裂纹的潜伏期内完成第二道的焊接，这是因为第二道焊接热可促使第一层中的氢迅速散出，并可使第一层焊道热影响区的淬硬层软化。
2.2.4紧急后热由于冷裂纹存在潜伏期，例如根部裂纹一般要在焊后几分钟后出现，所以在裂纹产生前若及时进行加热处理，即紧急后热，对于防止冷裂纹的产生是有好处的。焊后及时进行后热处理，根据加热温度的高低，一般产生三种作用（1）减轻残余应力；（2）改善组织，减轻淬硬性；（3）消除或扩散氢气。为防止产生延迟裂纹，后热温度应有一个下限，低于下限温度时，后热就不能防止延迟裂纹的产生。后热温度与碳当量有关，碳当量越大，后热下限温度越高。
3焊接后检验控制3.1低合金高强度钢压力容器外部检查形状、尺寸、外观应符合技术标准和设计图样的规定。
不得有表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、弧坑、未填满和肉眼可见的夹渣等缺陷，焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物必须清除。
焊缝与母材应圆滑过渡。
使用抗拉强度规定值下限540MPa的低合金高强度钢及铬-钼低合金钢材制造的压力容器，球形压力容器以及焊缝系数取1.0的压力容器，其焊缝表面不得有咬边；除此以外的压力容器的焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mm，咬边的连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬边的总长不得超过该焊缝长度的10%.角焊缝的焊脚高度应符合技术标准和设计图样要求，外形应平缓过渡。
3.2无损检测低合金高强度钢压力容器的无损检测参照标准JB/T4730.1~4730.6-2005执行。低合金高强度钢压力容器制造单位应根据设计图样和有关标准规定选择检测方法和检测长度。
对低合金高强度钢压力容器对接接头进行全部（100%）或局部（20%）无损检测：当采用射线检测时，其透照质量不应低于AB级，其合格级别为I级，且不允许有未焊透；当采用超声检测时，其合格级别为级。
（100%）无损检测的压力容器、第三类压力容器、焊缝系数取1.0的压力容器以及无法进行内外部检验或耐压试验的低合金高强度钢压力容器，其对接接头进行全部（100%）无损检测；当采用射线检测时，其透照质量为B级，合格级别为I级；当采用超声检测时，其合格级别为I级。
4结语总之，通过对影响低合金高强度钢压力容器焊接质量的各道工序进行控制，能有效地减少因焊接缺陷产生的概率，从而保证低合金高强度钢压力容器的焊接质量。