锻件法兰是压力容器产 品的主要受压元件 ， 它质量的优劣直接关系到产品质量 的好坏 。而对 于中小型压力容器制造企业 ，因为加工能力的限 制 ，在制造压力容器产 品过程中，只能采用拼焊 的方式制作锻件法兰，由于锻件法兰的直径较大， 一 般 由三至八块拼焊合格后经过粗 、精机械加工 而成，因此，拼焊焊接质量 的好坏将直接影响到 压力容器产品的整体质量。而压力容器产品在建 材 、化工等企业被广泛使用 ，是这些企业的重要 生产设备，如若锻件法兰焊缝的焊接质量没有保 证 ，将给压力容器产 品留下严重 的安全 隐患，就 有可能会给生产企业造成严重的损失，甚至会造 成重特大事故。因此 ，如何解决好锻件法兰拼焊 的问题 ，就显得尤其重要。笔者在某压力容器制 造企业对这一问题进行调研后发现 ，该企业虽然 在拼接 锻件法兰 生产过程 中采取 了一些 改进措 施 ，但效果均不 明显 ，给制造企业造成 了一定经 济损失。因此 ，就如何控制好压力容器锻件法兰 拼焊的焊接质量 ，笔者与该企业技术人员一道作 为一项课题进行深入研究，通过调研、分析、提 出改进措施 、试验 、总结等方式方法，完善了压 力容器 锻件法兰拼 焊 的焊接质 量控制 的工 艺措 施 ，取得了较好 的经济效益和社会效益。

材质为 16Mn锻 、厚度 50～300mm、高度 = 100~500mm、夕径 D 500mnl， 由 3至 8 块拼焊制作 ，拼接焊缝 3至 8条.


按照压力 容器设计制造 文件 的要求 ，采 用 JB／T4730—2005《承压设备无损检测》规定的方法 对锻件法兰拼接焊缝进行超声波探伤检查，发现 法兰每条拼接 的焊缝均存在不同程度的纵 向裂纹 等缺陷。裂纹存在的位置均分布在锻件法兰拼接 焊缝坡 口附近 (即熔合线附近处 )，有 的分布在焊 缝坡 口一侧，有的分布在焊缝坡 口两侧。裂纹 自 身高度约为法兰拼缝高度的 1／3，缺陷长度最长的 分布到整条纵 向焊缝.

压力容器锻件法兰拼焊产生裂纹的主要原因 有 以下两方面。 (1)锻 件拼接法兰焊件坡 口未按设计要求加工，导致焊件的坡 口质量未达到焊接工艺要求。

(2)焊件的焊接工艺不完善。 按照 旧／T4709．2000 《钢制压力容器焊接规 程》的规定，对于具有较强焊接裂纹倾向、大厚 度、多块锻件拼焊的的低合金材料焊件，由于其 焊接过程产生的焊接应力较大，在焊接过程 中必 须采取焊前预热、层间保温 、焊后热处理等技术 措施 。

对锻件法兰的焊件采用 自制专用坡 口加工模 具，按焊接工艺要求加工出符合要求的双 U形坡 口，并清除坡 口两侧 20～30rnrn范围内的割渣 、 氧化物、油污、水分等污物 ，直至露出金属光泽 。

采用合理 的工艺措施 (1)引、熄弧 要求 。应选用 小直 径焊 条 ， 采用短 弧 、不摆 动等工 艺措施 实施根部焊 接 ， 并 设 引、熄 弧 板 。 引弧 板和 熄 弧板 的尺 寸 为 lO0mmxlO0ram~20Inrll，与焊件牢固地焊接在 焊件焊缝的两端，保证焊件焊缝有足够的加工余 量及焊缝组织化学成分的均匀性。
(2)均称施焊。在施焊过程中，为减少焊接 时产生的变形 ，应 由二名或四名焊工采用短弧连 续焊操作、相同的焊接工艺参数、轴对称焊接分 布方式对锻件法兰焊件同时进行施焊；电弧在坡 口两侧稍作停 留；采用 内外侧各焊五层后施焊方 向改变一次，每 0．5～1h翻转一次的方法，以保 证层间温度 ；另外每层焊缝焊完后用小锤 由中心 向四周密集锤击焊道 ，以释放部份焊接应力；焊 接 结束或中断时收弧应缓慢，弧坑应填满，以防 止热裂纹的产生。


(3)清根和检查。在焊接工作完成一面后， 应采用碳弧气刨清除所有焊缝根部的焊渣，并应 严格清除干净影响焊接质量的熔渣等杂物，然后 按焊前预热 、层间保温的焊接工艺要求继续施焊 。 在施焊过程 中应对焊缝进行表面外观检查，不允 许存在表面裂纹、气孔、咬边等缺陷，并用钢丝 刷清理焊缝表面，直至露出金属光泽，才允许焊 接下一层.

对锻件法兰采取焊前预热工艺，其预热温度 为 100℃～150℃，时间约 0．5～1h。为防止产生 裂纹 ，对锻件法兰的定位焊也应进行预热处理。 无论是打底焊还是层间填充焊均要求层 间温度保 持不低于预热温度 。具体操作工艺采用红外线加 热垫 ，内外紧贴焊缝 ，加热宽度为 300mm，外加 石棉进行保温 ，保温温度控制在 150℃，时间约 1h。焊接人员只有在加热温度达到要求并得到可 靠保持时才允许按焊接工艺规定 的参数要求进行 施焊 。同时采用多层多道焊 ，各焊道的焊接接头 应错开 10"-'30iilnl，层间温度应控制在 150℃。

(1)焊接超厚、大直径、多块拼装的 16Mn 锻件法兰焊件采用焊条 电弧焊。保证焊接质量的 关键在于制作必要的制造工装 以加工出符合要求 的双 u形坡 口，采用符合企业实际和‘规程、规范’ 要求的焊前预热、保持一定层 间温度、焊后热处 理的焊接工艺并且严格执行，同时应选用焊接技 术较好且相互之间协作精神 良好的持证焊工进行 施焊。

(2)企业经过采用本文 中所叙述的方法焊接 锻件法兰焊件后，焊缝一次合格率达 96％以上 。 从而大大提高了锻件法兰压力容器的产品质量 ， 保证 了产 品的安全运行要求 。