浅谈焊接质量在压力容器安装工程中的控制
摘 要：文章分析了焊接质量缺陷的常见成因及控制措施，重点对焊接问题的预防的新型质量控制系统3σ法压力容器焊接质量控制系统进行了探讨。以供参考。
关键词：焊接质量；压力容器；控制措施；3σ法
一、焊接质量缺陷的常见成因及控制措施
压力容器的紧密性和强度与焊接技术的优劣是密不可分的，如果在实际操作中存在焊接缺陷将很有可能导致严重事故，因此如何分析产生焊接缺陷的原因并且对其制定相应的防范措施对于保障国民财产和生命安全都具有非常重要的意义。
（一）焊接变形
防止变形是和焊工的专业知识和经验息息相关的。特别是大型压力容器或者组合式和瓣片式造型容器容易发生变形。焊工在焊接时要对焊材和焊接工艺有一定的了解，在实际操作中能够判断是否会变形，预先在焊接件上向焊接变形相反的方变形，这样的反变形措施能够抵消产品的实际变形。
（二）裂纹
近几年由于裂纹缺陷导致的压力容器事故不在少数，裂纹具有形成因素复杂、预见性较低、形态各异等特点成为危害性极大的一类缺陷。在发现浅表裂纹时采用全部打磨法消除；超出规定尺寸裂纹时采用补焊法处理，能够有效的减小裂纹的危害性。
（三）气孔和夹渣
气孔是属于深埋缺陷，一般是由于在焊接时有油污、水渍和锈迹等原因造成的。预防气孔产生的具体措施是：根据气孔的大小和性质选择合适的焊接速度和电流仔细清理污垢。但只有严重的气孔才有消除的必要性，一般微小的气孔危害不大，可以不必清理。夹渣，一般是由于焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留了熔渣；焊接速度过快；焊接电流过小等原因导致的。
（四）咬边
往往焊工在操作中选择电流过大、速度过快或焊接角度不当等原因容易导致咬边的产生。咬边的产生对焊接质量有较大的影响，因此焊工在焊接技术水平上要有所提高，学会选择合适的焊接电流，掌握熟练的运条手法，随时注意焊接的角度才能有效的防止咬边的产生。
未焊透、未溶合。在焊接时，接头末梢未彻底熔透的现象称作未焊透；焊件与焊缝金属层之间有局部未熔透现象称作未熔合。这两种现象对于焊接质量而言都属较严重的缺陷，若未及时进行弥补可能会导致焊缝逐渐增大或突变，焊缝的牢固度降低，甚至还会引起裂纹的产生。因此，出产销售的压力容器是不允许有这样的现象存在的。
二、基于3σ法的压力容器焊接质量控制系统的研究
提高焊接质量是减少压力容器结构的破坏事故的决定因素，有些焊接问题可以通过技术措施加以解决，如焊前预热，焊后热处理，但是有些焊接问题如焊接工艺缺陷等，需要加强焊接质量管理，按评定合格的焊接工艺施焊才能避免。当前，在大型焊接结构件中，重点在于对焊接问题的预防的新型质量控制系统就成为压力容器企业的迫切需要。
（一）3σ法的理论基础
式中μ为总体均值；σ为总体的标准差。正态分布的期望值μ决定了其位置，其标准差σ决定了分布幅度。
正态分布有非常广泛的应用，生产和生活中很多随机变量的概率分布都可以近似地用正态分布来描述。一般情况下，如果一个量是有许多微小的独立随机因素影响的结果，那么就可以认為这个量具有正态分布。
正态分布中，无论均值μ和标准差σ取何值，总体数值有68.16%的几率落在μ±σ的范围内；有95.46%的几率落在μ士1σ的范围内；有99.73%的几率落在μ±3σ范围内。
如果利用正态分布的原理进行质量控制，产品质量特性值落在μ±3σ之间的概率为99.73 %，于是落在μ±3σ之外的概率为100%-99.73%=0.17%，而超过一侧，即小于μ-3σ或大于μ+3σ的概率为0.17%/1=0.135%≈1%0。所谓控制图的基本思想就是把要控制的质量特性值用点子描在图上，根据正态分布的结论，在生产正常的情况下，点子超出单边控制界限的概率只有1%左右，可能性非常小，可以认为它实际上不发生，若发生则认为生产中存在异常。
（二）焊接质量控制系统设计
本系统基于相关技术标准，结合生产实际中压力容器焊接工艺的设计过程，以Visual BASIC 6.0作为开发平台，以access数据库作为后台。该系统利用ADO控件和数据库的动态连接，对不同时间产品的焊接一次合格率进行计算分析，根据样本数据形成的样本点位置进行判断分析，判断工序是否处于受控状态。只要控制图上的点子超出控制上下界限时，就可判断工序为失控状态。利用控制图在压力容器焊接质量管理过程中的作用，来对生产过程进行监控报警，对整个生产过程产生的问题进行预防，达到道道工序都处于稳态的全稳生产线。
本系统采用3σ方式构建控制图，即
UCL=μ+3σ
CL=μ
LCL=μ-3σ
因本系统样本大小n较大（n>10），这时应用级差估计总体标准差σ的效率减低，故应用S图。
实践证明，基于3σ法的焊接一次性合格率控制图可较好监控压力容器焊接质量，达到提前预防的目的。
三、结语
为了能全面确保有压力容器焊接质量，必须站在全局角度，做好压力容器整个施工过程的质量控制，并在此基础上将焊接工艺与焊接质量控制视为工作重点，保护好压力容器焊接施工，借助现代化技术不断创新焊接工艺，切实保障压力容器的焊接质量，提高其焊接性能。
参考文献
[1] 田立志.压力容器焊接质量分析及控制[J].应用技术，2011（08）.