導語：如何才能寫好一篇焊接缺陷，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵字:焊接工藝；焊接缺陷；預防措施

Abstract As China's urbanization and urbanization accelerate the pace of construction, pipeline welding technology has been developing rapidly. Pipeline Project is associated with each resident's daily lives, from the gas pipe to the heating pipes, drain pipes from the water pipes to pipeline all the time in the service of human society, although now pipeline welding technology has been well developed, but there are still some shortcomings, this paper describes some commonly used in engineering pipeline welding process, then analyzes the defects of these processes and prevention and restoration measures.

Keywordswelding; welding defects; preventive measures

中圖分類號：TG445 文獻標識碼：A 文章編號：

一、管道焊接的施工要求

（一）管道的切口處應該平整,杜絕毛刺、裂紋、凹凸、重皮、熔渣、縮口、鐵屑和氧化物等出現；切口端面傾斜偏差應小于管子外徑的1％，而且不能超過3mm；要求坡口加工的，坡口加工的形成要按照焊接方案的規定進行。

（二）預制管道時要按照單線圖規定的規格、數量、材質等來選擇管道組件，并且要標明管道的系統號和預制的順序號。

（三）預制管道時，自由段和封閉段要進行合理的選擇，封閉段的加工要依據現場測量的尺寸，預制完成后要檢查管道內部的潔凈度，然后封閉管口，按照合理的順序堆放。

（四）管道的焊接位置距彎管的彎曲起點應大于管子的外徑或者不小于100mm；管子的兩個對接焊縫間距不得大于5mm；管子的對接焊縫位置不得和支吊架管部位置重合，焊縫距支吊架邊緣應不小于50mm；管子的接口應避開儀表管、疏放水及放空的開孔位置，距離開孔邊緣應大于50mm,而且不小于孔徑。

（五）管道支架的材質、形式、加工尺寸和精度必須嚴格按照相關圖集來制作，滑動支架的工作面必須靈活平滑，無卡澀現象。

（六）制作好的支架必須進行防腐處理，并進行分類保管。支架生根結構上應采用機械鉆孔。

二、幾種常見材料的焊接工藝

（一）低碳鋼管的焊接工藝

由于低碳鋼管的含碳量（低于0.25%）以及合金元素量很低，所以它的焊接性能很好。一般不需要采用特殊工藝就可以獲得優質接頭。低碳鋼塑性好，淬硬的傾向小，低熔共晶體不易形成，而且不易產生裂紋。只有在管壁太厚或者環境溫度低時才需要焊前預熱措施。

低碳鋼管的主要焊接方法有手工電焊、氣焊、手工鎢極氬弧焊以及二氧化碳氣體保護焊等。以下是對低碳鋼焊接的要點簡單介紹。

1.低碳鋼的全位置焊接可采用直流或者交流電源進行，當對焊接質量要求較高時，應采用TIG焊打底，再用電弧焊填充的聯合焊接方法。

2.承插口角焊縫和多層焊對接的第一層焊縫以及單道焊縫要避免窄且深的坡口型式,這樣可以防止夾渣和未焊透缺陷。

3.為了防止焊縫區氣孔的形成造成接頭性能下降,應盡量采用短弧焊。

4.在環境低于-10℃時，應采用低H2堿性焊條，還要對焊件進行預熱。

5.焊接厚管壁時,適合采用焊前預熱以及焊后進行消除應力熱處理的方法,焊件預熱以及回火溫度見下表。

（二）普通低合金鋼管的焊接工藝

普通低合金鋼管的合金元素總量一般小于3%，普低鋼在焊接時，相對于碳鋼來說熱影響區容易淬硬，接頭在焊接應力較大的情況下容易出現裂紋。淬硬傾向是普低鋼強度等級降低的主要原因，為了減緩淬硬傾向，工藝參數的選擇必須合理，例如減慢焊接速度或增大焊接電流等。

普低鋼強度等級的增強，會對H2的敏感性也會增強，當殘余應力較大時，出現的裂紋主要是冷裂。當焊接接頭的剛度很大時，還可能產生“延遲裂紋”，以后還會發展到焊接及基本金屬的縱深。選用正確的焊接材料以及預熱層間保溫，在焊后及時回火處理可以有效防止這種情況發生。另外，在熱循環作用下，焊接接頭的性能會發生變化，脆性破壞傾向大大增加，所以裂紋以及脆化是普低鋼的主要問題。

焊接普低鋼的常用方法有手工電弧焊、氬弧焊、CO2氣體保護焊以及等離子弧焊等。目前在施工中，當管壁厚不大于于3mm時，全部采用TiG焊；管壁厚大于3mm時，采用TiG焊打底以及電弧焊過渡和蓋面的聯合焊接方法。

下面對普低鋼焊接要點做一下簡單介紹。

1.點固焊時，焊縫的長度在10~20mm之間最好，在正式焊接前把焊縫兩端打磨成圓滑過渡狀，點固焊用的焊接材料及工藝要和正式焊接一樣。

2.對那些焊后要進行熱處理的焊縫，焊接規范大些，對敏感性大的管材，焊接參數不能太大，焊接時運條必須穩，采用短弧操作，適當橫向擺動，弧坑在收弧后要填滿。

3.采用堿性低H2型焊條時，為了避免根部裂紋的產生，單個焊層甚至整個焊縫需連續焊完，多層焊的層間接頭要有20mm的錯距。

4.根據下表規定，進行普低鋼預熱、控制層溫度及焊后處理。

（5）在熱處理前進行焊縫返工，若在熱處理后返工，焊縫在返工后應該按照原熱處理工藝重新進行。

（三）鉻鉬耐熱鋼管的焊接工藝

鉻鉬耐熱鋼的合金元素含量不超過9%,在超過500℃時熱強性良好,工藝性好而且價格經濟,現在使用最多的是CrMoV鋼，因為這類鋼的硬傾向較大，所以容易產生冷裂紋。又因為碳和合金元素含量大，所以這類剛在焊縫及熱影響區容易產生淬硬組織。

以下簡單介紹一下鉻鉬耐熱鋼的焊接工藝和技術要求。

1.2″以及小于2″配管應采用全TiG焊接；大于2″的配管應采用Ws/D焊接。

2.鉻鉬耐熱鋼的焊接一般需預熱，定位焊時也要預熱，焊接過程中層溫要高于預熱溫度。

3.焊口組進行對點固焊時，采用焊接的材料和工藝應按照正式焊接的要求，如果發現點固焊縫有缺陷應清除后重焊。

4為了防止風淬,焊接時要采取防風措施,要堵死管子的兩端,防止出現穿堂風。

5.應盡可能使一道焊縫用一次就焊完,避免間斷焊接出現接頭開裂的現象.如果必須進行間斷焊接,首先應該使焊口保溫,再均勻緩慢冷卻,再次焊接時需要重新預熱。

6.大直徑配管焊接時,可以采用兩名焊工對稱同時進行焊接。

7.為了消除焊接應力以及防止冷裂紋的產生,焊接后需要采取保溫措施。

（四）低溫配管的焊接工藝

低溫鋼一般都具有淬硬性小和塑性好的特點,所以它的焊接性能良好,焊接時不容易產生冷裂紋,足夠大的斷裂韌性是低溫用鋼應該具有的特性,這可以防止在低溫下使用時管道發生脆性斷裂。

下面介紹一下低溫鋼的焊接工藝。

1.焊接線能量要嚴格控制,防止出現烏氏體和鐵素體晶粒粗大的組織.

2.低溫鋼管道的底層焊接宜采用TiG焊，管內還要充氬氣或者氮氣作為保護氣。

3.每道焊口最好一次連續焊完，如果必須中斷,應采取緩冷措施,在此施焊前要對焊縫檢查,要確認沒有裂紋.

4.焊接時,不許在母材上引弧、收弧以及試電流，避免咬邊發生。

5.焊接收弧時要將弧坑填滿，弧坑缺陷要用砂輪磨去。

6.禁止強制組對，避免應力集中。

7.快速多道焊的使用可以提高焊縫韌性，焊接坡口的角度要適當增大，增加焊道數目，還要控制層間溫度，不得連續施焊，層間溫度要小于200℃。

8.盡量使用超低H2焊條，以降低焊縫H2的含量。

9.焊接返工要要個按照焊縫返工工藝的措施進行，焊縫的同一位置返工不應超過兩次。

10.Ni9鋼需要預熱100—150℃；Ni3.5鋼需要預熱150℃，其他鋼種在一般情況下無需預熱。

三、管道焊接的缺陷及預防措施

總結多年的管道焊接經驗，防止焊接缺陷的產生對于提高管道工程質量起著決定性作用。焊接缺陷產生的主要原因是由于焊接參數和焊接工藝的不適當選擇。焊接缺陷可分為內部和外部兩類。內部缺陷包括氣孔、裂縫、未焊透以及夾渣等；外部缺陷包括表面氣孔、表面裂紋、凹坑以及咬邊等。

（一）夾渣缺陷及預防

夾渣有單個和條狀兩類，都是由于外來固體物質殘留在焊縫導致的。下列因素是造成夾渣的主要原因：

1.前層焊道清渣不徹底，沒清理干凈；

2.焊絲角度不適當及運條速度不穩或運條速度太慢，導致熔渣流到電弧之前；

3.電流控制的太低。

以下是應對上述問題的措施：

1.前一焊道的清渣要仔細清理，特別是焊道兩側；

2.增加焊絲傾斜角及提高運條速度并保持速度均勻；

3.提高電流的設定值。

（二）氣孔缺陷及預防

氣孔是指焊縫中的氣體空穴。氣孔可以密集分布也可以分散分布，它使焊縫截面受到削弱。氣孔可以在焊縫表面和內部，以下圖示出氣孔、凹坑和氣溝：

導致氣孔缺陷的原因主要由以下幾類：

1.保護氣體的流量不夠或者過大，還有就是保護氣體受潮或含雜質；

2.焊接電流太大或電弧的電壓過高；

3.運條的速度太快；造成氣體沒完全逸出；

4.母材或焊絲的表面有油脂、銹或臟物。

以下是預防措施：

1.控制保護氣體流量，在風速大于2m/s時，要采取防風措施；

2.調整合適的焊接電流及電弧電壓；

3.減慢運條的速度；

4.注意清理母材和焊絲表面。

（三）裂紋缺陷及預防

裂紋對焊接接頭質量影響最大，不適當的焊接工藝、材料和焊接技術是造成裂紋的主要原因。裂紋按照時間順序又分為冷裂紋和熱裂紋。垂直于焊縫軸線的橫向裂紋是由于縱向收縮應力所致，而縱向裂紋在冷卻速度高的情況下宜發生。

以下是簡單介紹預防裂紋產生的措施：

1.焊前預熱，降低收縮應力；

2.使用清潔的保護氣體；

3.加大焊道的橫截面積；

4.采用雜質元素含量低的母材。

（四）未融合和未焊透缺陷

焊接部位不能完全融化或液態金屬流動不充分造成未融合缺陷；電流太小或坡口設計不當、操作和焊接工藝不當可以造成未焊透缺陷。（如圖所示）

預防這種缺陷的方法如下：

1.電流、電壓和焊接速度要合適，保證熔深足夠；

2.焊絲對準前層焊道縫邊，焊炬盡可能垂直坡口面；

3.在兩側充分停留，擺動不要過寬；

4.調整鈍邊大小、坡口角度及根部間隙；

5.焊道凸起的部分要用砂輪打掉。

結束語

管道焊接工程是衡量工程建設質量好壞的重要指標之一，很多建筑因為管道的破損不得不提前報廢，還有煤氣管道的破損所造成煤氣爆炸事故也時有發生。作為電焊工技師，我們每一個人在工作時必須要加倍認真，為人們的生命財產負起責任。

【參考文獻】

[1] 張文成.周振半.焊接冶金與金屬焊接[M].北京：機械工業出版社.2009(3)

[2] 俞尚知.焊接工藝人員手冊[M].北京：中國機械工程學會.2008(2)

[3] 顧季清.管道焊接技術[M].化學工業出版社.2010(3)

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關鍵詞：焊接培訓 焊接缺陷

一、裂紋

在焊接缺陷中，影響最大的是焊縫及熱影響區中的裂紋缺陷。所以，任何規程和標準都不允許有裂紋存在。裂紋的定義：在焊接接頭的局部，因焊接應力和其它致脆因素的作用，金屬原子間結合力遭到破壞，形成新的界面而產生的縫隙叫做焊接裂紋。裂紋的種類按不同的分類方法可分為很多種，在此按裂紋產生的原因來分可分為：熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋。裂紋的危害：降低了焊接接頭強度、減少承載面積，端部有尖銳的缺口能引起應力集中，受力時使裂紋擴展。

1冷裂紋

焊接接頭冷卻到較低溫度時產生的焊接裂紋叫冷裂紋。

（1）冷裂紋產生的原因

在焊縫及熱影響區的淬硬組織、焊接接頭中氫氣和焊接應力的共同作用下導致冷裂紋的產生。即產生冷裂紋的三要素（淬硬組織、氫、應力）。淬硬組織：材料的淬透性大，焊接過程中冷卻速度過快，在焊縫和熱影響區將產生馬氏體組織，從而導致脆性增加，塑性下降，體積膨脹，當受到焊接拉應力作用時易開裂。氫（H）：在焊接高溫作用下，氫以原子狀態進入焊接熔池，隨著溫度的不斷降低，氫在金屬中的溶解度急劇下降，在金屬發生相變時溶解度發生突變。焊接時冷卻速度很快，氫來不及逸出而殘留在焊縫中，過飽和的氫向熱影響區擴散并造成很大的壓力，使局部金屬產生很大的應力而形成冷裂。由于氫在不同材料中的擴散速度不同而導致產生的遲早不同即延遲裂紋。焊接應力的作用：焊接接頭在焊接過程中產生很大的拘束應力，當焊接應力為拉應力，與氫的析集和淬火脆化同時發生時極易產生裂紋。

（2）冷裂紋的特征及種類

（2.1）延遲裂紋：在淬硬組織，氫和拘束應力的共同作用下而產生的具有延遲特征的裂紋。 溫度區間：在Ms點以下。 位置：在熱影響區，少數在焊縫中。走向：沿晶或穿晶。材料：中、高碳鋼，低、中合金鋼，鈦合金等材料中易出現。

（2.2）淬硬脆化裂紋：主要是淬硬組織在焊接應力作用下產生的裂紋。溫度區間：在Ms點附近。 位置：在熱影響區，少數在焊縫中。走向：沿晶或穿晶。材料：含碳的Ni、Cr、Mo鋼，馬氏體不銹鋼，工具鋼等材料中易出現。

（3）防范措施

（3.1）采用低氫型焊條，焊條按規定烘干，隨用隨取，采用保溫筒。焊件認真清理，去除油、銹、水，減少氫的來源。

（3.2）選用合理的焊接規范及線能量。如：焊前預熱，焊后緩冷，控制層間溫度等措施。

2熱裂紋

焊接過程中焊縫和熔合區金屬冷卻到固相線附近的高溫區所產生的裂紋叫熱裂紋。

（1）熱裂紋產生的原因

焊接時熔池的冷卻速度很快，易造成偏析（偏析：金屬中雜質不均勻的現象，雜質集中，雜質的熔點比金屬低，在結晶過程中液態層間存在）。偏析出的物質多為低熔點共晶物，焊縫金屬凝固時，低熔點共晶物尚未凝固，在晶界間形成“液態間層”，削弱了晶粒間的結合力。 當熔池冷卻結晶時，受到拉應力作用，柱狀晶體間空隙增大，低熔點共晶物又不能填充空隙，就產生了裂紋。

（2）熱裂紋的特征

熱裂紋又稱為結晶裂紋，產生在結晶時的冷卻過程中。溫度區： 焊縫金屬由結晶開始到723℃以前。位置：在焊縫中，少數在熱影響區。材料：雜質較多的碳鋼、低合金鋼、奧氏體鋼、鎳基合金鋼、鋁材中易出現熱裂紋。

（3）防范措施

（3.1）減少有害雜質的含量：碳、硫、磷。

（3.2）改善金屬組織，細化晶粒。

3再熱裂紋

焊后，焊件在一定溫度范圍內再次加熱（消除應力熱處理或焊接接頭反復加熱等）產生的裂紋，叫再熱裂紋。

（1）再熱裂紋產生的原因

焊接區焊接殘余應力，不同程度的應力集中。再次加熱時，由第一次熱過程形成的過飽和固熔碳化物（主要是鉻、鉬、釩等碳化物元素）再次析出，造成晶內強化使滑移應變集中于原奧氏體晶界，當晶界的塑性應變能力不足以承受松弛應力所產生的應變時，就產生再熱裂紋。 另外，焊后熱處理規范選擇不當，易使鋼脆化的元素集結在晶界上，削弱了晶界的結合力，也容易產生再熱裂紋。

（2）產生的部位和特征

大都發生在熱影響區的粗晶區，沿著熔合線的粗晶區擴展。 裂紋并不是連續的而是斷續的，具有晶間斷裂的特征。

（3）防范措施

（3.1）減少熱影響區的過熱傾向，細化奧氏體晶粒尺寸。

（3.2）選用合適的焊接材料，提高金屬在焊后熱處理時的塑性，以便能承擔松弛應變的能力。

二、未熔合和未焊透

在焊接培訓考核過程中，這兩種缺陷發生的幾率較高。 而學員經常對未熔合和未焊透概念分不清。未熔合是熔焊金屬與熔焊金屬之間；熔焊金屬與母材之間未完全熔化結合的部分稱未熔合。按位置可分為根部未熔合、坡口未熔合、層間未熔合。未焊透是母材與母材之間未被熔化結合的部分稱未焊透。 可發生在單面焊雙面成型的坡口根部；雙面焊的坡口中間鈍邊部分。這兩種缺陷都有相當大的危害。 在某種條件下，未熔合的危害更大些，它屬于面積型缺陷，在焊縫的任何部位都可能存在，缺陷面的邊緣應力非常集中，極易產生裂紋。 所以在高溫高壓的焊縫中不允許存在未熔合。 未焊透一般是體積型缺陷，它的應力集中點主要集中在缺陷的端部，承載后可產生裂紋。這兩種缺陷的共同危害是： 減少承載面積，降低接頭強度，誘發裂紋的發生。未熔合、未焊透產生的主要原因和防止措施基本相同。 我們就產生缺陷的主要原因分述如下：

1焊接規范選擇不當，如坡口角度過小，間隙過窄，鈍邊過大，焊接電流小，電弧太長。

2操作方法不當，運條速度過快，焊條施焊角度不當，電弧偏吹，焊條擺幅不正確。

3被焊工件的坡口有銹蝕、油物，焊道之間清理不凈，影響熔合。防止發生未熔合、未焊透的主要措施：

（1）正確選擇對口規范，注意坡口兩側及焊層間熔渣和污物的清理。

（2）按照工藝指導書正確選擇焊接參數 ，防止電弧磁偏吹。

三、氣孔

氣孔是焊接培訓過程中經常出現的缺陷。我們把焊接時熔池中的氣泡在凝固時未能及時逸出而殘留下來形成的空穴稱為氣孔。它是一種體積型缺陷。 氣孔的種類按分布狀態分主要有單個氣孔、連續氣孔和密集氣孔。 氣孔的危害是：減少了焊縫的承載截面積，降低了焊縫的強度，而針狀氣孔往往會破壞被焊金屬的致密性，產生泄露現象。氣孔產生的原因主要有：

1焊材未按規定溫度烘干。

2焊條藥皮變質脫落，焊芯銹蝕。 焊絲清理不干凈。

3熔池溫度過高，產生沸騰現象，氣體不能從熔池中排出。

防止的措施：

（1）焊件表面應清理干凈，焊條應嚴格按標準烘干，減少氣體來源。

（2）采用短弧焊接（但不宜壓得太低），使熔池得到良好的保護。

四、夾渣

夾渣是指焊縫金屬中，含有的非金屬夾雜物或熔渣。它的形狀是不規則的，有條狀、塊狀、點狀。夾渣的危害是：減少了焊縫的有效面積，降低了焊縫的強度；夾渣物由于形狀不規則，棱角處易引起應力集中；夾渣和金屬的熱膨脹系數不同，在受熱時易引起脆斷。夾渣產生的原因有：

1坡口角度過小 ，坡口不干凈 ，焊接線能量小。

2運條不當，熔池不能充分攪拌，熔渣沒有充分的時間浮出熔池表面，而殘留在焊縫中。

3多層多道焊時，層與道之間清理不徹底。

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[關鍵詞] 鋁合金；氧化膜；氣孔；裂紋；變形

[作者簡介] 崔磊，南車青島四方機車車輛股份有限公司技術中心助理設計師，山東 青島，266111

[中圖分類號] TG574 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723（2013）02-0020-0005

目前鋁合金作為大眾化的金屬材料被廣泛地應用于各個行業，它具有密度低、強度高、擠壓性及焊接性能良好、回收利用率高等多個優越特點，因此批量應用于鐵道車輛制造業。高速動車在速度提高的同時也要求車體具有更高的承載強度，因此，必須提高鋁合金焊接質量，有效地控制缺陷的產生，達到設計要求。

一、鋁合金的性能

純鋁是銀白色的輕金屬，密度2.7g/cm3，約為鋼的1/3（鋼的密度為7.87 g/cm3），導電率較高，僅次于金、銀、銅居第4位。熱導率比鋼大2倍左右，熔點為658℃，加熱溶化時無明顯顏色變化，具有面心立方結構，無同素異構轉變。塑性和冷、熱、壓力加工性能好，但強度低（只有90 MPa左右）。

純鋁的化學活潑性強，與空氣接觸時，就會在其表面生成一層致密的氧化膜（主成分是Al2O3）薄膜，這層氧化膜可防止冷的硝酸及醋酸的腐蝕，但在堿類和含有氯離子的鹽類溶液中被迅速破壞而引起強烈腐蝕。純鋁中隨著雜質的增加，其強度增加，而塑性、導電性和耐蝕性下降。

鋁合金是在純鋁中加入合金元素如鎂、錳、硅、銅、鋅等后獲得不同性能的金屬材料。

二、鋁合金的結構件應用

目前應用于鐵道車輛的鋁合金主要有5000系列、6000系列、7000系列。

（一）Al- Mg合金-5000系

由于Mg的增加直接影響其機械性能，能增加抗拉強度。含有低Mg的合金主要利用于裝飾材料、建筑材料。含有2.5%Mg的合金具有較好的耐蝕性、加工性、耐海水性、焊接性，主要利用于車輛、船舶的制造。

（二）Al- Mg-Si合金-6000系

主要含有Mg、Si金屬，是熱處理強化性鋁合金。此系列合金具有優良的擠壓性，因此制造型材非常有利，且具有良好的耐蝕性、焊接性、具有較高的強度，廣泛利用于鐵道車輛、船舶、建筑用窗框、土木結構材料的制造。

（三）Al-Zn-Mg-合金-7000系

此系列分Al-Zn-Mg-Cu合金和不含Cu的Al-Zn-Mg合金，二者均為熱處理強化性鋁合金。前者在鋁合金當中具有最高強度，但焊接性差，所以主要利用于航空行業。后者焊接性較好，應力腐蝕傾向不明顯，而且焊接3個月后其接頭強度通過自然時效能得到部分恢復，則廣泛利用于鐵道車輛的制造。

三、鋁合金的焊接性

由于鋁合金具有獨特的物理化學性能，在焊接過程中會產生一系列困難，具體有以下幾點：

（一）強的氧化能力

鋁與氧的親和力很大，在空氣中極易與氧結合生成致密結實的γ-A12O3薄膜，在焊接過程中，γ-A12O3薄膜會阻礙金屬之間的良好結合，并易造成夾渣。而且氧化膜還會吸附水分，焊接時會促使焊縫生成氣孔。因此，為保證焊接質量，焊前必須嚴格清理焊件表面的氧化物，并防止在焊接過程中再氧化，對熔化金屬和處于高溫下的金屬進行有效的保護，這是鋁合金焊接的一個重要特點。

（二）較大的熱導率和比熱容

鋁合金的導熱系數和比熱容都很大，約比鋼大一倍多，在焊接過程中大量的熱能被迅速傳導到基體金屬內部，因此，焊接鋁合金比鋼要消耗更多的熱量。

（三）線膨脹系數大

鋁合金的線膨脹系數約為鋼的2倍，凝固時的體積收縮率達6.5%～6.6%，容易產生焊接變形。焊接某些鋁合金時，往往由于過大的內應力而在脆性溫度區間內產生熱裂紋，這是鋁合金，尤其是高強鋁合金焊接時最常見的嚴重缺陷之一。

（四）容易形成氣孔

焊接接頭中的氣孔是鋁合金焊接時極易產生的缺陷，氫是熔焊時產生氣孔的主要原因，為了防止氣孔的產生，以獲得良好的焊接接頭，對氫的來源要加以嚴格控制，使用前要對焊接材料進行干燥處理。

（五）焊接熱對基體金屬的影響

焊接可熱處理強化的鋁合金時，由于焊接熱的影響，會使基體金屬近縫區某些部位軟化，即力學性能變壞。采取的措施主要是控制預熱溫度和層間溫度，焊后熱處理等。

（六）焊接接頭的耐腐蝕性低于母材

鋁合金接頭的耐蝕性的降低很明顯，接頭組織越不均勻，耐蝕性越易降低。焊縫金屬的純度和致密性也影響接頭耐蝕性能。由于雜質較多、晶粒粗大以及脆性相析出等，耐蝕性就會明顯下降，不僅產生局部表面腐蝕而且經常出現晶間腐蝕。

（七）合金元素的蒸發和燒損

某些鋁合金中含有低沸點的合金元素如鎂、鋅等，這些元素在高溫作用下極易蒸發、燒損，從而改變了焊縫金屬的化學成分，同時也降低了焊接接頭的性能。

四、鋁合金在車體上的應用

鋁合金車體上承載結構普遍使用的鋁合金主要是A5083、6N01、7N01三種材料。A5083因耐蝕性、焊接性好，但擠壓性能差，所以只能用在骨架及板狀的制件；6N01和7N01鋁合金主要用于鋁型材結構，6N01主要用在車頂、側墻、底架地板、端墻等受力不大的部件的制造；7N01主要用在牽引梁、枕梁、車鉤座、緩沖梁、高度閥座、抗蛇形扭桿座等受力較大的部件制造。

五、鋁合金焊接當中出現的問題及防止措施

鋁合金焊接當中出現的問題主要有焊接缺陷以及變形、接頭強度下降等。

（一）氣孔

1. 產生氣孔機理

產生氣孔氣體有H2、CO、N2等。N2不溶于液態鋁，而H2是主要來源，主要是弧柱氣氛中的水分、焊接材料以及母材所吸收的水分。其中，焊絲及母材表面氧化膜的吸附水分，對焊縫氣孔的產生常常占有突出的地位。焊接時，氫在液態鋁中的溶解度為0.7ml/100g，而在660℃凝固狀態時，氫的溶解度為0.04 ml/100g，使原來溶于液態鋁中的氫大量析出，形成氣泡，但鋁合金本身導熱性強，散熱快，加上鋁合金熔點低，這些氣泡來不及逸出，在上浮途中被“擱淺”形成氣孔。如圖1所示。

2. 防止措施

（1）適當控制焊接環境的濕度，提供良好的焊接環境。

（2）焊前對焊件應認真清理氧化膜、潮氣和油污，以防止氣孔的形成。特別需要注意的是機械加工后焊件上的油污務必清理好，中小零件最好在配好的清洗溶液里用浸泡的方法徹底清理干凈油污。在現場局部地方需要清理的話，可用丙酮或高純度的酒精。

（3）操作方面：焊接過程盡可能少中斷，在選擇工藝參數時選擇強參數，使熔池高溫存在時間增長，使氣泡盡量快速逸出，減少氫氣孔的產生。如焊立焊縫時，采用由下向上立焊，由于氣泡逸出通道較短，有利于氣泡逸出，如圖2所示。焊接起弧是由于溫度低，散熱快，起弧點會產生大量的氣孔，故設置引弧板或在焊縫以外的母材上引弧，保證焊縫的質量，如圖3所示。

（4）結構設計：若坡口角度小，則不利于氣泡的逸出，所以設計時坡口角度稍大一點，有利于氣泡的逸出，減少產生氫氣孔的傾向。

（5）焊接材料方面：Ar氣的純度很重要。純度越高越好，最好是純度達到99.99%以上。

（二）裂紋

鋁合金焊接易產生焊接結晶裂紋以及近縫區的液化裂紋，即產生熱裂紋傾向較大。

1. 產生裂紋機理

鋁的線膨脹系數是鋼的2倍多，熱傳導率為將近低碳鋼的5倍，因此，鋁焊接件的焊接應力大。另外，合金的成分對熱裂紋的產生有很大影響。合金成分越高，其裂紋傾向越大。原因是鋁合金熔點低，焊接時加熱、冷卻過程均迅速，使合金來不及建立平衡狀態，現結晶的固相中合金含量較少，而液相中含較多的合金元素，以致較少的平均濃度下就出現低熔共晶體。若低熔共晶呈薄膜狀展開于晶界面時，增大裂紋傾向。易熔共晶體的存在是鋁合金焊縫產生裂紋的重要原因之一，如圖4所示。

至于近縫區液化裂紋，同結晶裂紋一樣，也是晶間低熔共晶的存在有聯系，是在不平衡的焊接加熱條件下引起偏析而形成的。

2. 防止措施

（1）選擇合理的母材、焊接材料工藝。控制熔池的合金成分，則涉及到母材成分以及焊接材料的選擇。實踐證明， 7000系列當中的Al-Zn-Mg-Cu鋁合金的裂紋傾向較大，所以盡量避免采用這種材料作為焊接結構件。實踐證明，7000系列當中的不含銅的Al-Zn-Mg鋁合金（7N01）的焊接裂紋傾向低，焊接性較好，已廣泛使用于鐵道車輛行業。焊接材料方面，應選擇抗裂紋性強的焊絲。

（2）控制熔池溫度。控制熔池溫度方面，首先控制環境溫度。外部環境溫度過低必然加速冷卻速度，應控制在15℃以上，必要時可以預熱，但不應超過200℃。其次，通過調節焊接規范來控制熔池溫度。線能量過大變形也大，線能量過低易出現未熔合；綜合考慮應采用稍微偏高的線能量為好。

（3）實際操作方面：焊接收弧易產生弧坑裂紋，通過操作者的手法填滿弧坑，盡可能減少裂紋傾向。還有采用引弧、收弧板。眾所周知，引弧、收弧時最容易出現焊接缺陷，因此干脆通過引弧、收弧板，直接把這些隱患拉到焊件外，焊后打掉引弧、收弧板。鋁合金焊接應養成使用引弧、收弧板的習慣。如圖5a ，5b所示。短焊縫在中間收弧，防止弧坑裂紋，如圖5c所示。

（三）夾渣

1. 形成氧化膜機理

鋁本身屬活潑金屬，所以鋁合金表面易形成一層難熔的氧化鋁薄膜。這層氧化膜的熔點達到2050℃，遠遠超過鋁合金的熔點（約660℃）。在焊接過程當中，氧化鋁薄膜會阻礙基本金屬熔化和融合，而且氧化膜的比重大（約為鋁的1.4倍），不易浮出熔池，造成焊縫夾渣。

2. 防止措施

清除焊件表面的氧化膜。表面清理方法有機械清理法和化學清理法兩種。鐵道車輛制造行業這兩種方法都適用。機械清理法主要是用打磨機（電動、風動兩種，風動較活用）或鋼絲刷、刮刀、銼刀打磨坡口的方法清理氧化膜；化學清理法不僅清理氧化膜，還要起到清理焊件表面的油污的作用。氧化膜清理之后應在6小時之內焊接，不然應重新處理。大面積清理氧化膜是鋁合金焊接的重要特征。

（四）易燒穿

1. 易燒穿的原因

鋁合金由固態轉變為液態時，不像碳鋼那么明顯，無明顯顏色變化，所以不易判斷熔池的溫度變化，實際操作時不好掌握尺度。另外，溫度升高時，鋁的機械強度降低，因此焊接時易導致燒穿。

2. 防止措施

焊縫背面加墊可防止燒穿。根據不同情況可選用不同的墊。若采用鋁合金板材（一般2～4mm），則屬于直接斷續焊而永久性跟著焊接件轉到下工序（若需要可以通過機械加工的方法加工掉）；若采用不銹鋼棒，則屬于反復利用回收用的，但相對裝配要求高；若采用粘貼式陶瓷性的，則焊后報廢屬于一次性的，操作起來非常方便。前者適合于單面焊雙面成形；后兩者適合于X形坡口。在鋁合金焊接當中常用這三種方法。

（五）咬邊

1. 咬邊原因

焊縫沿著焊趾的母材部位燒熔形成的溝槽或凹陷，如圖6所示。咬邊不僅減弱了焊接接頭強度，而且因應力集中容易引起裂紋。原因主要是電流過大，電弧過長，焊槍角度不正確等。

2. 防止措施

選擇合適的焊接電流和焊接速度，電弧不能拉得太長，焊槍角度要適當。

（六）未焊透

1. 未焊透原因

未焊透是指焊接時焊接接頭底層未完全熔透的現象，見圖7。未焊透會造成應力集中，并容易引起裂紋，重要的焊接接頭不允許有未焊透的現象。原因主要是坡口角度或間隙過小、鈍邊過大，焊接工藝參數選用不當或裝配不良等。

2. 預防措施

正確選用和加工坡口尺寸，合理裝配，保證間隙，選擇合適的焊接電流和焊接速度等。

（七）未熔合

1. 未熔合原因

未熔合是指焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未完全熔化結合的部分，如圖8所示。未熔合直接降低了接頭的力學性能，嚴重的未熔合會使得焊接結構根部無法承載。原因：鋁合金導熱性強，散熱快，加上鋁合金本身熔點低，焊接時很容易出現不熔合現象。若環境溫度低，這種傾向更加嚴重，也是鋁合金焊接當中較棘手的難題。

2. 防止措施

（1）控制環境溫度（最好15℃以上）。

（2）適當提高焊接線能量，適當控制焊接速度。

（3）可以采取預熱措施。8mm以上板材采取預熱（不超過200℃）措施。

（八）焊瘤

1. 焊瘤原因

在焊接過程中熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材所形成的金屬瘤焊瘤，不僅影響了焊縫的成型，而且在焊瘤的部位，往往還存在夾渣和未焊透。產生原因是熔池溫度過高，液體金屬凝固較慢，在自重的作用下形成。

2. 防止措施

根據不同的焊接位置設置不同的焊接參數，嚴格控制熔孔的大小。

（九）焊接變形

1. 焊接變形原因

鋁合金導熱性強，線膨脹系數大，受熱不均，殘余應力大且不均勻分布，很容易產生變形，也是個頗感棘手的問題。

2. 防止措施

（1）設計方面：選擇合理焊縫形狀、尺寸、數量、位置。

（2）工藝方面：反變形法、剛性固定法、選擇合理的焊接方法和焊接參數、選擇合理的裝配和焊接順序。

（3）實際操作方面：機械矯正法、火焰矯正法等。

（十）焊后接頭強度偏低

1. 焊后接頭強度偏低原因

鋁合金供貨時基本都是經過時效處理的，但焊接后高溫下易出現材料的“過時效”。這不僅出現在焊縫，熔合區、熱影響區也都出現受熱而發生軟化現象而強度降低，使母材與焊接接頭無法達到等強度，只能達到母材的60%～70%。只有不含銅的Al-Zn-Mg鋁合金（7N01）焊后通過自然時效能恢復部分強度。

2. 防止措施

適當控制焊接線能量，但目前要完全恢復原本強度已不大可能。

（十一）焊縫尺寸不符合要求

1. 原因

主要指焊縫余高及余高差、焊縫寬度及寬度差、錯邊量、焊后變形量等不符合標準規定的尺寸，焊縫高低不平，寬窄不齊，變形較大等。焊縫寬度不一致，除了造成焊縫成形不美觀外，還影響焊縫與母材的結合強度；焊縫余高過大，造成應力集中，而焊縫低于母材，則得不到足夠的接頭強度；錯邊和變形過大，則會使傳力扭曲及產生應力集中，造成強度下降，如圖9所示。原因是機械加工精度不夠，坡口角度不當或鈍邊及裝配間隙不均勻，焊接參數選擇不合理等。

2. 防止措施

選擇適當的坡口角度和裝配間隙；提高裝配質量；選擇合理的焊接工藝參數。

六、結 語

在鋁合金焊接接頭中，焊縫區易生成氣孔和結晶裂紋；母材熱影響區易發生軟化；熔合區則是焊接接頭上最薄弱的環節，該區域內存在化學成分和組織不均勻，存在焊接接頭幾何形狀造成的應力集中現象。為預防焊縫氣孔，需采取全工藝過程中的綜合技術措施，特別是要徹底清理焊絲和零件焊接區的表面。為了預防焊接裂紋（結晶裂紋和液化裂紋）需選擇化學成分合適的焊絲、合適的接頭形式和尺寸及合適的焊接工藝，減小結構因素及工藝因素形成的拘束度。未預防構件焊接后發生低應力脆性斷裂，應預防焊接缺陷（特別是未焊透、焊接裂紋），改善焊接接頭的性能，消除焊接接頭的應力集中（特別是焊縫正反面余高向母材急驟過渡）。

[參考文獻]

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【關鍵詞】長輸管道 焊接質量 質量缺陷 控制措施

近年來，隨著全球經濟的高速發展，國內外對石油、天然氣的需求量日益增加，長輸管道作為在油、氣資源運輸方面的渠道之一，其優勢越來越明顯。管道焊接作為管道施工的重要一環，其現場焊接的高效率和安全可靠性在每條管道的建設中都占有舉足輕重的作用。

1 榆濟項目管道焊接施工工藝簡介

榆林-濟南輸氣管線主要規格為Φ610×10，Φ711×11，采用多層焊接，焊接工藝采用手工下向焊和半自動自保護焊兩種，其中打底為E6010纖維素焊條下向焊，填充蓋面部分有兩種，一種為低氫型焊條E8018-G下向焊，多應用于大中型管道的穿越處，另一種為藥芯焊絲E71T8-NilJ半自動焊，多應用于主線路焊接。由于長輸管道輸送壓力高，因此長輸管道所用鋼管一般都是高碳鋼制作，本工程的鋼級為X60。

2 現場常見的焊縫質量缺陷分類和原因分析

在現場的項目管理中，線路安裝過程中出現的焊接缺陷種類較多，在不同的標準中也有不同的分類方法，本文著重介紹焊接質量缺陷分為焊接成型缺陷及微觀組織缺陷兩類。

2.1 咬邊缺陷

咬邊的產生主要是由于焊接過程中熔敷金屬管道未能完全蓋住母材坡口，在母材與焊道邊緣處留下低于母材的現象，在焊接過程中超過標準的咬邊會對焊道力學性能產生嚴重的影響，天然氣長輸管道均是易燃易爆的壓力管道，咬邊產生將降低管道焊接強度。分析原因主要有三個方面。

（1）電流太大、電弧過長、電弧力不集中導致熔池熔敷不到位。

（2）焊條或焊絲的傾斜角度不正確，出現偏吹現象。

（3）手法不穩，擺動不到位等。

其控制措施主要有：

（1）根據現場設備、環境、電焊工熟練程度選擇合適的電流。

（2）焊接操作時電弧不要拉的過長。

（3）焊條擺動時在坡口邊緣運條時稍慢，停留時間稍長一些經驗做法。

2.2 夾渣缺陷

夾渣是指金屬焊縫中存在的熔渣、鐵銹或其它物質。缺陷一般分布在焊道根部或層間，常見的缺陷就是層間夾渣。經過調查分析產生夾渣的主要原因有三個方面。

（1）進行多層焊時焊條、焊絲等產生的熔渣沒有清理干凈，導致熔渣埋入焊道。

（2）焊接電流過小，熔渣不能充分融化浮出熔池。

（2）坡口太小或上層焊道與坡口間形成了夾角，熔渣不能充分融化浮出熔池。

有效控制夾渣產生的主要措施有：

（1）多道焊時要徹底清理上一道焊縫表面焊渣，即清根徹底。

（2）適當增加接頭的坡口角度，采用角向磨光機平滑打磨過渡。

（3）嚴格按照焊接工藝規程施焊。

2.3 未熔合缺陷

未熔合是指焊接時焊道與母材坡口、上層焊道與下層焊道之間沒有完全熔合在一起形成的缺陷。分析主要原因：焊接電流小，填充金屬熔化時無法順利到達接頭表面，接頭表面清理不充分。控制措施是增大電流，增大線能量，嚴格按照焊接工藝規程加工坡口，及時清理上一道焊縫表面雜質，且不可過度打磨。

2.4 氣孔缺陷

氣孔是由于熔池中的氣體在熔化金屬凝固時沒有逸出殘留在焊縫內部的情況。其形式有條形氣孔、密集氣孔、球形氣孔、柱狀氣孔等。氣孔缺陷中除了一些深度很深的柱孔和面積很大的圓形氣孔外，其它氣孔的危害性一般都比較小，甚至還有止裂傾向。有效控制氣孔措施有：采用角向磨光機清理接頭及鄰近表面無雜質，嚴格按工藝規程焊接，采用合理方式烘干和儲存焊條。

2.5 裂紋缺陷

裂紋是長輸管道焊接中危害性最大的一種缺陷。因管道裂紋存在延伸性或產生延伸擴展現象，因此在長輸管道的施工中，裂紋缺陷是不允許存在的，通常也不允許返修，必須割口重焊。在管道施工過程中裂紋的產生基本都是由于工藝規程執行不到位，受外部應力太大造成。因此本文主要分析討論造成管道焊接裂紋的分類：結晶裂紋、液化裂紋、延遲裂紋，以及產生的原因和質量控制。

2.5.1 結晶、液化裂紋

結晶裂紋又稱為凝固裂紋，是比較常見的一種裂紋。一般是在焊縫凝固過程中所形成，焊縫冷卻過程中，先結晶的金屬較純，后結晶的金屬含雜質較多，并富集在晶界，所形成的共晶都具有較低熔點。如FeS與Fe的共晶溫度988℃。結晶后期，已經長大的晶粒阻礙了尚存在的液態金屬的流動，低熔共晶物被排擠在柱狀晶交遇的中心部位，形成液態薄膜。同時由于收縮受到了拉伸應力，可能會在這個薄弱地帶開裂，就形成了結晶裂紋。結晶裂紋產生原因主要是由于熔池中雜質太多、冷卻速度過快、外界應力太大所造成。管道施工中焊材、母材都是經過嚴格檢驗，排除材料不合格因素外，熔池中雜質太多一般都是因不按規程操作多次返修造成。另外，不預熱強行組對也是造成冷卻速度快和應力大的要因。

液化裂紋的形成機理基本和結晶裂紋相同。但是液化裂紋一般是在多層施焊時，先焊的焊道受后焊接焊道的熱作用，會受到與熱影響區的部分區域相同的影響，因此母材二次或多次受熱后，達到較高的峰值溫度，從而使晶界上的低熔點共晶物熔化，并在收縮應力的作用下造成開裂。控制及消減措施主要有減小熱輸入，避免焊縫中出現粗大的樹枝狀組織。另外，降低焊接速度使得晶粒的端部并列長大擠壓在一起，以避免偏析的集中。再就是使用細直徑焊條和小電流，不擺動和避免熔池過大一般也能夠防止結晶裂紋。

2.5.2 延遲裂紋

延遲裂紋在管道施工中是最常見的裂紋。它屬于冷裂紋的一種，一般在焊后幾小時甚至幾天后才開始出現，并隨著時間的推移逐漸增多和加長。根據有關資料顯示延遲裂紋的主要原因是母材的粹硬傾向、焊接接頭承受的應力以及焊縫中的氫含量等方面。

分析產生延遲裂紋的因素主要有：

（1）組織因素。母材的粹硬傾向與組織晶粒越大，延遲裂紋的產生傾向也就越大，由于晶粒粗大，相變溫度減低，使晶界偏析現象嚴重，增大了冷裂紋傾向。同時粹硬組織里晶格缺陷多，進一步導致了冷裂紋的產生。

（2）應力因素。焊接接頭承受的應力主要包括焊接時產生的內應力及焊縫外加的力。焊接時熱影響區金屬膨脹，冷卻時收縮所產生的體積差導致了熱應力的產生，并且在焊縫相變時也存在一定的相變應力。在管道施工中，只要嚴格按照焊接工藝規程操作，以上兩種情況產生的應力均可以控制在一個可以接受的范圍。當在兩個管口橢圓度相差較大組對、管道處于角度太大的彈性敷設強力組對的情況下，外部應力一般是產生冷裂紋的重要原因。③氫含量因素。在高強鋼的焊接中，氫是導致冷裂紋產生的重要因素。焊接時由于電弧溫度很高，使焊材、空氣、坡口的贓物等其中含有的水分分解，行程氫原子或離子進入焊縫熔池中。當熔池快速冷卻后，未來得及逸出的氫便以過飽和態留在了焊縫中。氫的擴散速度與焊縫的冷卻速度、焊縫組織情況以及應力方向等方面因素均有關。

綜合分析延遲裂紋產生的因素，避免其產生主要從減緩焊縫冷卻速度、改善焊縫組織和減小焊接應力三方面進行控制。另外，焊接完成后施工機組進行焊接外觀自檢，合格后向檢測公司進行無損檢測申請，檢測合格后進行防腐處理，不合格的焊口進行返修處理，返修要符合標準要求。

3 管道焊接質量檢驗和質量控制

3.1 質量檢驗

長輸管道一般都是長距離輸送油氣，運行壓力較高，為確保管道使用壽命及安全，必須對焊縫的施工質量進行檢驗，以確保管道不會在運行中泄露、爆管等，導致輸送介質外泄，造成經濟損失和環境污染。

長輸管道質量檢驗目前主要是焊縫無損檢測和管道耐壓試驗兩個方面。無損檢測是檢驗焊接質量的重要手段，在長輸管道工程中，用得最為普遍的是X射線探傷和超聲波探傷相結合的方法，檢測質量達到標準要求。另外管道耐壓試驗（包括強度試驗和嚴密性試驗）也是檢驗管道質量重要環節。長輸管道耐壓試驗一般分段進行，按照管道試壓時最低點壓力不超過管道屈服強度的90%，最高點達到設計壓力的要求進行分段試壓。

3.2 質量控制

管道質量控制因素主要可以歸納為以下幾個方面：人員設備因素，材料因素，環境因素，工藝因素。由于管道施工前的焊接工藝都是經過了多種檢驗手段的檢定，最后形成工藝，所以工藝一般不會存在問題。因此施工中產生的質量問題一般是由前三個方面造成的，質量控制就是控制人員、設備、材料、環境因素。

4 結束語

瞻望中國管道建設的前景，及天然氣大發展前景，長輸管道建設逐步進入高峰期。同時長輸管道用鋼鋼材向著高強度發展，這就要求有更新的焊接技術支持，以提高管道的施工質量和運營中的安全性。相信在今后的長輸管道施工管理中，又會出現一些新的課題等待我們去研究探討。

參考文獻

[1] 崔忠圻，主編.金屬學與熱處理[M].北京：機械工業出版社，2000

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【關鍵詞】壓力管道；焊接缺陷；夾渣

引言：

影響管道焊接質量的因素較多，主要有管材及焊材的質量、焊工的資格及操作能力、焊接施工工藝及操作過程等。管道焊接質量控制有幾個重要環節：材料質量控制、焊接過程控制、焊接質量檢驗。

1.及壓力管道焊接缺陷有關的因素

因此如果壓力管道的焊接點存在著缺陷，則很容易產生泄漏的問題以至于引發事故。在焊接當中產生的主要問題有以下幾點：裂痕、焊接不徹底、焊接面沒有融合、焊接面咬邊、焊接面夾渣、焊接面出現大量氣孔等嚴重問題。

2.壓力管道焊縫的具體種類

2.1夾渣

夾渣是一種常見于焊縫當中的焊接失誤。夾渣主要分為兩種，首先是金屬夾渣，其次是非金屬夾渣。其分布的種類樣式有很多，主要包括以下的幾種樣式：斑點狀、條紋狀、鎖鏈狀、密集分布形狀的夾渣。根據統計，在焊縫內部被深埋的斑點狀夾渣以及條紋狀夾渣是在管道的檢查當中被發現次數最多的一種焊接缺陷，對于這一類夾渣的斷面觀察，我們可以發現其形狀一般都是近似橢圓的光滑面。

2.2氣孔

氣孔主要就是指在進行焊接作業的時候熔池當中的一些氣體在金屬完全凝固之前沒有逸出來，同時殘存于焊縫當中，形成了相應的空洞。整個氣孔的構成方式有很多。氣孔當中所殘存的氣體構成一般為氫氣或者是一氧化碳，對于氣孔的填充處一般來說都有銹跡或者是污跡等，其形成的物理原因主要是因為焊條沒有進行徹底烘干以及熔池的冷卻速度超出了預計的速度。一般來說，氣孔多數分布在焊縫的近表面位置，這也是造成管道表面冷裂紋的主要原因。

2.3沒有焊透或者是沒有熔合

沒有焊透的意思就是說，在進行焊接的時候接頭部分沒有完全熔合完整而直接導致了一部分被留了下來；這是一種十分常見的缺陷，其主要原因是工人在進行作業的時候沒有按照要求進行操作，手法不熟練對于通用管道當中常用的X焊接坡口來說，無論是沒有焊透或是沒有熔合這一類的缺陷一般都是存在于所有焊坡接口的中間部分，距離表面的位置很深，斷面的形狀一般來說是橢圓形的或是不規則形狀的。

2.4焊縫表面經常產生的裂痕

當焊縫表面接觸部分的原子結構產生了原子層面上的結合力破壞，就會給接縫處的表面增添裂紋，從而產生相應的縫隙這些裂紋的類型一般來說可以分成以下種類：結晶性質的裂紋、液化性質的裂紋、熱應力性質的裂紋、延遲性質的裂紋、應力腐蝕性質的裂紋以及其它性質的裂紋等。

3.對于壓力管道焊接缺陷的控制方法

3.1針對錯邊或是角變形的方法

在進行壓力管道的組裝過程當中，錯邊以及角變形是不可能完全避免的。但是，一旦壓力管道在進行組裝或者是在以后的使用當中出現了錯邊或者是角變形的問題，要想把這個情況消除也是十分困難的。

唯一正確的預防方法就是在進行施工的時候嚴格執行相應的施工標準，把整個缺陷控制在可以進行調校的范圍之內。如果在施工的時候沒有把握好這一步，后續的錯邊或者是角變形就會產生強大的幾何應力，同時也能產生相應的附加彎曲的應力。

3.2氣孔及夾渣

這一類問題屬于深埋的缺陷，在進行自檢的時候必須進行消除，同時還要進行重新焊接作業，否則在進行使用的時候必然會發生泄漏以及爆炸的情況。根據觀察統計，大多數的壓力管道所有的氣孔以及夾渣沒有大幅度擴散的跡象。針對這樣的特點，為了對氣孔及夾渣進行克服，對于炭化的管道來說最好是進行氬弧焊作業打底。

3.3沒有焊透或者是沒有熔合

沒有焊透的情況主要是出現在兩種焊接手段（手工焊接及自動焊接）的交接面上。在進行處理的時候，如果出問題的地方在允許尺寸的范圍之內，可以免除返修的步驟；沒有熔合的情況一般來說會發生在焊縫部位金屬及破口的交界部位，這個時候最穩妥的方式就是進行補焊作業，以避免出現意外。焊接材料對整個壓力管道的質量是起到決定性質作用的，因此應該選用合格的焊接材料進行填充，以保證質量。

3.4裂紋

裂紋是管道問題當中最重要的問題，也是危害性最大的問題。一般來說我們的處理方法有以下方式：首先，所有的淺表裂紋都可以通過對其進行打磨的方式進行消除；其次，如果裂痕本身的大小長度遠遠超出了規定的允許長度則必須采取補焊的方式進行處理，使之消除；最后，如果可以保證管道本身的使用安全，可以對一些細小的裂紋進行保留，以便對其發展規律進行研究，使其后續發展趨勢被觀察記錄到，獲得潛在危險的發展趨勢并加以預防。

射線透照檢測主要是采用γ射線或χ射線對焊縫進行透照，通過底片上的影像所反應的缺陷性質、尺寸、數量及密集程度，判定焊縫的質量等級。缺陷性質通常分為裂紋、未熔合、未焊透、圓形缺陷及條形缺陷五類。對特殊材料、焊接工藝制作的對焊接頭，可采用B級。管道焊縫透照常采用外透法，應根據管道外徑（周長）、射線源與管道的距離及發出的射線角度，計算底片應使用的張數。管道焊縫透照部位應有透照標記，主要包括底片中心標記、搭接標記及識別標記（包括管段編號、焊縫編號、透照部位編號及日期等）及返修標記。檢查膠片沖洗處理、評片室的環境狀況是否整潔、安靜、有合適的亮度，以保證膠片沖洗質量及評片的準確性。

4.結語

為了避免產生管道爆炸泄漏的事故，我們要在整套管道運行系統的運行以及檢修方面進行大規模的管理，同時還要在安裝環節上對質量進行嚴格檢測，并在發現問題的時候進行及時修補，以此來實現管道運行的可靠性。因此對于壓力管道來說，焊接的質量將會直接影響到壓力管道的安全程度，從某種意義上來說，也會對管道本身的安全運行產生十分重大的影響。

參考文獻：

[1]邵正平. 壓力管道焊接缺陷成因分析及對策[J]. 化學工程與裝備，2015，01：159-160.

[2]. 探析壓力管道焊接缺陷原因及其控制措施[J]. 科技促進發展，2010，S1：131+130.

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【關鍵詞】船舶；焊接；缺陷；質量管理

1引言

船舶焊接技術是現代化船舶制造中一項關鍵的技術，要想保障船舶航行的設備安全，就應該在實際船舶的制造中，加強對船舶制造中的技術應用研究，只有保障了船舶制造中的技術應用，才能夠將船舶制造實現安全性管理。為此論文進行了船舶制造中的焊接技術應用研究，通過對焊接技術中的缺陷分析，從而進行了提升船舶焊接質量管理的辦法，并且進行了船舶焊接質量管理的注意事項分析，希望通過論文的分析，能夠全面提升船舶焊接中的缺陷管理，加強船舶焊接中的質量管理，從而全面提升船舶航行的安全性。

2船舶焊接中常見的缺陷類型其缺陷形成原因分析

2.1焊接氣孔

焊接氣孔，是在船舶焊接缺陷中經常見到的一種缺陷，之所以會出現焊接氣孔，是因為在實際焊接的過程中，熔池中的氣體沒有完全溢出，熔池就已經凝固，因此這種背景下，就會導致成型的焊接縫中，出現孔洞，這些孔洞在實際船舶焊接缺陷中，是以表面氣孔和內部氣孔兩種形式而存在的[1]。由于氣孔的存在導致船舶焊接的橫截面減少。降低了船舶焊接中的接縫處安全強度，同時由于船舶焊接中存在氣孔，使得在實際船舶焊接過程中船舶的美觀性受到了破壞。按照我國船舶焊接缺陷的要求規定，在實際船舶的焊接作業中，外板以及倉口是不允許存在氣孔的，在其他位置的焊接中允許存在的焊接氣孔個數不能超過兩個。

2.2焊接夾渣

當焊接作業完成后，焊接接縫中存在的雜質被稱為焊接夾渣。由于焊接夾渣的存在在實際船舶的焊接中，會直接影響到焊機的密度和強度。因此在船舶的焊接中是不允許存在焊接夾渣的[2]。在實際焊接作業過程中，如果發現出現了焊接夾渣，應該及時進行夾渣的處理。保證在船舶焊接表面不存在夾渣。一般情況下出現焊接夾渣的原因有以下幾點：一是在實際焊接中焊接的坡口處理不干凈；二是在實際焊接過程中處理多層焊接時，對通道內的雜質處理不干凈；三是在實際焊接過程中，焊接的材料質量差，導致焊接的途中掉落在熔池中。四是由于焊接的操作較快，使得焊接熔池中的雜質沒有足夠的時間篩離出熔池。

2.3焊接裂紋

焊接裂紋是船舶焊接中一種比較嚴重的焊接缺陷，在焊接過程中，由于焊機的不全面，或者是在實際焊接的過程中沒有足夠的焊接融合時間，因此出現焊接縫隙間斷和突變情況。焊接中出現焊接裂紋，對整個焊接的質量是非常有影響的，要想全面保障和提升焊接的質量，就應該在實際焊接的過程中，加強對焊接中的裂縫強度處理，只有處理好焊接中的裂紋才能夠保障整個船舶焊接的結構不受到影響。因此在實際船舶制造焊接技術的應用中，一定要注重對焊接裂紋處理，只有保障了焊接中的裂紋處理是完善的，才能夠全面提升船舶焊接的質量安全[3]。

3船舶焊接質量管理辦法

3.1焊接處理前期準備

在進行船舶焊接施工作業之前，要及時進行船舶焊接的前期準備工作，在準備工作中要加強對船舶焊接中的原材料審核，同時要按照實際焊接的需求對焊接過程中要運用到的技術和焊接中需要的工藝數值匹配進行分析。只有保障了船舶焊接作業中的工藝數值對應，然后才能夠按照專門的焊接工序去進行焊接作業的施工。一般情況下，船舶焊接作業的工藝參數對應如下表1所示：

3.2焊接途中的技術應用

在船舶焊接過程中，應該實施動態的焊接工藝監督，保障在整個焊接的過程中，焊接技術的應用是規范的，同時在焊接的過程中，要注重對焊接電流以及焊接保護設施管理，例如在實際焊接中有些焊接是需要借助稀有氣體進行焊接的催化劑處理，這就需要在實際焊接的過程中進行專門的焊接護理。同時在船舶的焊接中要注重對焊接工序的掌控，不要將焊接的工序弄混，這是保障焊接作業管理實施的重要性保障之一。為了保障整體的焊接作業穩定性，需要在焊接的過程中進行專門的焊接抽煙檢查，如果在抽樣檢查中發現存在缺陷，應該及時針對缺陷進行管理，只有保障了缺陷管理，才能全面提升焊接的質量。

3.3焊接過程中的缺陷處理

3.3.1防止裂紋產生

在焊接過程中，為了防止裂紋出現而進行專門的措施處理，在實際措施的處理中要針對焊接的材料以及焊接中涉及到的焊條進行充分的選擇，只有保障在實際焊接過程中對焊接的材料和焊接工序充分明確，才能夠全面提升焊接的質量。裂紋的防止要進行專門的焊接材料清潔，同時在焊接的過程中，要對焊接設備進行及時的預熱處理，保障焊接設備能夠正常運行。

3.3.2防止焊瘤出現

在焊接過程中為了保障焊接的工序不受到影響，因此在實際焊接作業中要進行專門的焊瘤預防管理工作，只有保障焊接中不會出現焊瘤，才能夠使得整個焊接過程中的船舶表面是光滑不受影響。因此在實際焊接的過程中，需要進行專門的焊接技術處理，例如處理焊接中的短弧以及焊接的停留時間等。

4強化船舶焊接質量管理的注意事項

在船舶焊接中，由于船舶焊接中的缺陷是由多方面因素造成的，因此在實際焊接過程中，需要對焊接中的質量管理要素進行管控，從而在質量管理的控制中全面提升船舶焊接的質量。一般情況下，船舶焊接中要注意的質量管理事項有以下幾點：①加強對焊接工人的技術培訓，提升焊接工人的工作能力；②加強焊工質量安全管理意識，建立安全質量監督管理體系；③加強焊接設備的運行狀況檢查，保障焊接設備的安全性工作；④建立維護保養制度，指定專門的人員進行負責；⑤對焊接材料的篩選要嚴格；⑥按照焊接材料的特性進行專門的焊接設備應用；⑦嚴格按照焊接施工工藝進行施工管理；⑧強化焊接作業環境管理，杜絕違章環境管理；⑨加強對焊接中的缺陷處理，保障焊接的質量。

5結語

綜上所述，在現代化船舶航行事業飛速發展中，要想全面提升船舶航行的質量，就應該在船舶制造過程中，加強對其制造中的焊接技術進行管理。只有在焊接技術的管理中，全面提升了船舶的焊接缺陷檢查，才能夠全面而又有效地進行船舶的質量管理。論文在實際研究中，主要針對船舶焊接中的四種缺陷，以及四種質量管理辦法和強化船舶質量焊接的注意事項進行了分析研究。通過分析得知，要想全面提升船舶焊接的質量管理，就應該在實際焊接中不斷地對焊接技術和焊接質量提升，同時要在焊接的過程中，加強對焊接中的注意事項管理，只有全面實現了焊接質量管理控制，才能夠徹底解決船舶焊接的缺陷問題。

【參考文獻】

【1】盧意,曹元軍,朱艷.船舶焊接中的缺陷與防治措施[J].裝備制造技術,2015,03(07):160-161.

【2】盧意,曹元軍,朱艷.船舶焊接中的缺陷與防治措施[J].現代制造技術與裝備,2015,02(01):61-62.

篇7

中圖分類號：K826.16 文獻標識號：A 文章編號：2306-1499（2014）08-0199-02

1. 外觀缺陷

外觀缺陷在鋼結構產品加工中可以顯而易見的缺陷。

1.1焊縫尺寸與要求不符

1.1.1 形成原因

（1）焊件坡口角度不當或裝配間隙不均勻。

（2）焊接電流過大或過小。

（3）焊條角度選擇不合適、運條速度或手法不當。

1.1.2 控制措施

（1）選擇正確的坡口角度及裝配間隙。

（2）正確選擇焊接電流。

（3）保持正確的焊接角度、焊接速度和運條手法。

1.2咬邊

咬邊就是電弧將基本金屬和焊縫兩側金屬熔化后，交界處沒有及時得到金屬的補充而出現的凹槽。

1.2.1 產生的原因

（1）焊接電流太大，焊接速度太快。

（2）電弧長度或焊條角度不當。

1.2.2 控制措施

（1）選擇適當的焊接電流，保持勻速運條。

（2）適合的焊條角度和保持一定的電弧長度。

1.3滿溢

基本金屬與焊縫邊緣外熔焊金屬沒有達到熔合狀態，熔焊金屬流散覆蓋在基本金屬上，稱之為滿溢。

1.3.1 產生的原因

（1）對口邊緣附近的油污沒有清理干凈，影響熔合。

（2）電流過小或焊接速度過快，基本金屬沒有得到充分的熔化。

（3）焊條角度不當，向某側偏斜。

1.3.2 控制措施

（1）選擇焊接規范應適當，電流不應過小，焊速不應過快。

（2）電弧長度不應過長，焊條角度應適當。

1.4焊瘤焊縫內、外表面凸出的多余金屬，叫焊瘤。

1.4.1 產生的原因

（1）焊工操作技術不熟練，運條不當。

（2）焊接規范選擇過大，熔化金屬溫度過高，液態金屬凝固緩慢，由自重力作用形成。

1.4.2 控制措施

（1）提高焊工的操作技術水平和熟練程度。

（2）電弧不應過長，焊接電流要合適，運條速度要均勻。

1.5根部內凹

焊縫金屬低于焊件內表面而形成的凹槽，叫根部內凹。

1.5.1 產生的原因

通常在焊接仰焊部位時，焊接規范過大，熔化鐵水溫度過高，液態金屬在自重作用下下墜形成。

1.5.2 控制措施

（1）焊接電流不應過大，焊接速度不應過慢。

（2）焊條角度應與焊接位置相適應。

1.6弧坑

在焊接時，沒能填滿焊縫表面留下的凹坑，叫弧坑。

1.6.1 弧坑產生的原因

（1）在焊接時，通電電流過大，熔池尺寸過大和收尾熄弧時熔坑未被填滿；

（2）任意引燃電弧，擦傷焊件表面。

1.6.2 控制措施

（1）焊接規范要選擇適當。

（2）焊縫收尾處及更換焊條時，一定要填滿弧坑再熄弧。

（3）不得任意引燃電弧，以防擦傷焊件表面。

2. 焊縫內部缺陷

在焊縫的內部，以無損探傷方法或破壞性試驗發現的缺陷叫做焊接內接部缺陷。

2.1裂紋

裂紋是一種危害性最大的缺陷，這種缺陷不允許在焊接中存在，如果發現不管其尺寸大小，必須立即消除。

2.1.1 熱裂紋

液態金屬從結晶開始到 Ar3 線溫度范圍內，產生的裂紋，叫熱裂紋。

（1）熱裂紋產生的原因。晶間存在液態間層和焊接應力。

（2）控制措施。①焊接時使用堿性焊條，加強脫磷、硫的能力，進而去減少焊縫中一些雜質的含量。②掌握好焊縫形狀，在焊接過程中盡量保證焊縫成形系數較大的采用多道多層焊法，避免在焊縫中心部位聚集偏析物。③焊前要先預熱，將冷卻速度降低，降低應力。④焊接收尾時要填滿熔池來減少弧坑裂紋。⑤選擇合理的焊接方向和順序，把焊接應力減小。

2.1.2 再熱裂紋

焊接完以后，焊件在一定溫度范圍內再次加熱產生的裂紋，叫再熱裂紋。

（1）產生原因，在熱處理焊后的焊接接頭中，晶界上易集結鋼脆化的元素，大幅度削弱晶界的結合力，從而產生再熱裂紋。

（2）控制措施：①選擇合適的焊接材料，提高金屬在消除應力處理溫度時的可塑性，進而提高承擔松弛應變的能力。②提高預熱的溫度，焊后應該采取緩冷的方法，且焊縫外形應圓滑規整，以減小焊接以后的殘余應力和應力的集中。③熱處理規范和工藝要正確，盡量不要長時間停留在熱敏感區。

2.1.3 冷裂紋

在焊接接頭冷卻中，當溫度下降到 200℃以下直到與室內溫度相同，產生的裂紋，被稱之為冷裂紋。

（1）冷裂縫產生的原因。冷裂紋是在焊后產生的，由于在熱影響區域或焊縫內形成了淬火組織，在高應力作用下，引起晶粒內部的破裂產生的裂紋。

（2）控制措施：①選用低氫類型的焊條，焊前對焊條進行嚴格的烘干，用時再取，焊件應進行仔細的清理，去除工件表面的油、繡和水氣，減少氫的來源和渠道。②正確選擇焊接規范以及線能量，減緩冷卻速度，改善焊道及熱影響區組織狀態。③采用合理的焊接順序和焊接方向，改善焊件的應力狀態。

2.2未焊透與未熔合未焊透

焊接時，母材金屬與金屬之間本應該熔合然而卻沒有焊上的部分叫做未焊透。未熔合：在焊縫金屬和母材之間或焊道金屬與焊道金屬之間未完全熔化結合的部分稱為未熔合。

2.2.1 產生原因

（1）選用過小的焊接規范，如坡口間隙過窄，角度過小，鈍邊過大，電弧過長，焊接電流過小等。

（2）操作方法不正確，如錯誤的焊條角度，焊接時運條速度太快，電弧偏吹，焊條擺幅不合理等。

（3）沒有清理干凈焊道和焊件，使得雜物存留其中，影響熔合。

2.2.2 控制措施

（1）選擇對口規范要正確，及時認真清理焊層間和坡口兩側污物和熔渣。

（2）選擇正確的電弧長度和焊接電流。

（3）在運條時，控制好焊接速度，不宜過快，調整好正確的焊條角度，焊條以正常軌跡擺動，焊接到兩端時應多停留，使焊縫熔合良好。

2.3夾渣

焊縫金屬中，含有非金屬夾雜物或熔渣，叫夾渣。

2.3.1 夾渣產生的原因

（1）在焊接時焊接電流和坡口角度都太小，運條不合理，沒有充分攪拌，導致熔渣沒能及時浮出而溶于焊縫中。

（2）沒有清理干凈前層焊縫，在焊接后層時，導致滯留在焊縫中。

2.3.2 控制措施

（1）選擇正確焊接規范，使線能量增加適當，避免焊縫過快冷卻，改善熔渣浮出熔池條件。

（2）對坡口的設計進行改進，以便于清除坡口面及焊層間的熔渣。

（3）努力提高自身焊接技術水平，掌握正確的運條方法，均勻攪拌熔池，促使熔渣與鐵水分離。

2.4氣孔焊縫金屬中具有一定形狀的孔洞性缺陷叫氣孔

2.4.1 產生的原因

在焊接時，因為有過多的氣體被焊縫金屬吸收。冷卻后，金屬中的氣體隨著溫度的降低，溶解度也慢慢下降，氣體逐漸聚集在一起形成氣泡，但是焊縫金屬結晶又會阻礙這些氣泡，導致氣泡無法排出，最后殘留在焊縫中形成氣孔。

（1）焊件沒有清理干凈、過長的電弧焊接以及焊條受潮等，導致氣體入侵到熔池的機會增大。

（2）過小的電流，過快的速度影響氣體逸出。

（3）熔池溫度超出一定范圍，沸騰現象產生，造成氣體被困在熔池中。

2.4.2 控制措施

（1）清理干凈焊件表面，嚴格烘干焊條，保證焊條干燥，降低氣體的入侵機率。

（2）焊接時最好采用短弧焊接，控制好焊接高度，使熔池得到良好的保護。

（3）焊接規范要選擇正確，把熔池溫度控制好，降低冷卻速度，加快氣體在熔池中逸出。

（4）焊接操作工藝要運用正確，為氣體從熔池中逸出提供便利。

（5）采取焊前預熱、焊后緩冷這樣的特殊工藝措施。

（6）氬弧焊時，氬氣保護效果要特別注意。

3.結語

焊接工藝是一項重要的技術工藝，然而，如果在焊接過程中出現質量缺陷，那么必然會導致結構斷裂，威脅到技術人員的生命財產安全。因此在實際工作中，我們必須要及時發現并解決其中存在的問題，采取措施提高其焊接質量，這樣才能夠避免缺陷的發生，從而提高機械的制造質量。

參考文獻

[1]印有勝.金屬焊接缺陷及其控制[M].哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1995.

篇8

關鍵詞：壓力管道 焊接缺陷 夾渣 氣孔 裂紋

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0079-01

在我們國家目前為止的壓力管道事故當中，因為爆炸或者是漏氣而造成的事故占據了絕大部分的比例，主要原因就是壓強過大、腐蝕過于嚴重、溫度過高或是由于焊接質量較差而直接引起的泄漏。在以上的這些因素當中，壓強過大和腐蝕過于嚴重、溫度過高主要是由于在進行運營中的管理不善而直接造成的，焊接質量比較差一般來說都是因為在進行施工作業時質量不過關或是沒有按照規定對產品進行充分檢驗造成的。

1 和壓力管道焊接缺陷有關的因素

壓力管道構件當中最為薄弱的環節就是焊接點，每一個焊接點都關系到整個壓力管道對壓力的承載能力。因此如果壓力管道的焊接點存在著缺陷，則很容易產生泄漏的問題以至于引發事故。在焊接當中產生的主要問題有以下幾點：裂痕、焊接不徹底、焊接面沒有融合、焊接面咬邊、焊接面夾渣、焊接面出現大量氣孔等嚴重問題。這些問題一般用肉眼無法觀察出來，存在于整個金屬基體當中，使得整個金屬面被割裂，最終產生應力集中的現象，在介質內壓的作用力下對以上缺陷進行壓力施加，使得基桿逐漸開裂，并慢慢發展成為宏觀意義上的裂紋，最終對管道內壁進行貫穿，直接導致泄露以及爆炸的事故頻繁發生。因此對于壓力管道來說，焊接的質量將會直接影響到壓力管道的安全程度，從某種意義上來說，也會對管道本身的安全運行產生十分重大的影響。焊接缺陷一般說來會被以下的若干因素決定：焊接材料、焊接參數指標、坡口形式以及焊接工人本身的手藝技術。

2 壓力管道焊縫的具體種類

2.1 夾渣

夾渣是一種常見于焊縫當中的焊接失誤。夾渣主要分為兩種，首先是金屬夾渣，其次是非金屬夾渣。其分布的種類樣式有很多，主要包括以下的幾種樣式：斑點狀、條紋狀、鎖鏈狀、密集分布形狀的夾渣。根據統計，在焊縫內部被深埋的斑點狀夾渣以及條紋狀夾渣是在管道的檢查當中被發現次數最多的一種焊接缺陷，對于這一類夾渣的斷面觀察，我們可以發現其形狀一般都是近似橢圓的光滑面。

2.2 氣孔

氣孔主要就是指在進行焊接作業的時候熔池當中的一些氣體在金屬完全凝固之前沒有逸出來，同時殘存于焊縫當中，形成了相應的空洞。整個氣孔的構成方式有很多。氣孔當中所殘存的氣體構成一般為氫氣或者是一氧化碳，對于氣孔的填充處一般來說都有銹跡或者是污跡等，其形成的物理原因主要是因為焊條沒有進行徹底烘干以及熔池的冷卻速度超出了預計的速度。一般來說，氣孔多數分布在焊縫的近表面位置，這也是造成管道表面冷裂紋的主要原因。

2.3 沒有焊透或者是沒有熔合

沒有焊透的意思就是說，在進行焊接的時候接頭部分沒有完全熔合完整而直接導致了一部分被留了下來；這是一種十分常見的缺陷，其主要原因是工人在進行作業的時候沒有按照要求進行操作，手法不熟練。沒有熔合也是一種常見的缺陷，主要是指熔焊的金屬和母材之間產生了超出標準要求的縫隙，或是相鄰的焊道之間也產生了不應該產生的縫隙。對于通用管道當中常用的X焊接坡口來說，無論是沒有焊透或是沒有熔合這一類的缺陷一般都是存在于所有焊坡接口的中間部分，距離表面的位置很深，斷面的形狀一般來說是橢圓形的或是不規則形狀的。

2.4 焊縫表面經常產生的裂痕

當焊縫表面接觸部分的原子結構產生了原子層面上的結合力破壞，就會給接縫處的表面增添裂紋，從而產生相應的縫隙。這一類缺陷對于管道來說是十分致命的，因為這一類缺陷一般來說是管道破裂的最直接因素。這些裂紋的類型一般來說可以分成以下種類：結晶性質的裂紋、液化性質的裂紋、熱應力性質的裂紋、延遲性質的裂紋、應力腐蝕性質的裂紋以及其它性質的裂紋等。

3 對于壓力管道焊接缺陷的控制方法

3.1 針對錯邊或是角變形的方法

在進行壓力管道的組裝過程當中，錯邊以及角變形是不可能完全避免的。但是，一旦壓力管道在進行組裝或者是在以后的使用當中出現了錯邊或者是角變形的問題，要想把這個情況消除也是十分困難的。唯一正確的預防方法就是在進行施工的時候嚴格執行相應的施工標準，把整個缺陷控制在可以進行調校的范圍之內。如果在施工的時候沒有把握好這一步，后續的錯邊或者是角變形就會產生強大的幾何應力，同時也能產生相應的附加彎曲的應力。

3.2 氣孔和夾渣

這一類問題屬于深埋的缺陷，在進行自檢的時候必須進行消除，同時還要進行重新焊接作業，否則在進行使用的時候必然會發生泄漏以及爆炸的情況。根據觀察統計，大多數的壓力管道所有的氣孔以及夾渣沒有大幅度擴散的跡象。針對這樣的特點，為了對氣孔和夾渣進行克服，對于炭化的管道來說最好是進行氬弧焊作業打底。

3.3 沒有焊透或者是沒有熔合

沒有焊透的情況主要是出現在兩種焊接手段（手工焊接和自動焊接）的交接面上。在進行處理的時候，如果出問題的地方在允許尺寸的范圍之內，可以免除返修的步驟；沒有熔合的情況一般來說會發生在焊縫部位金屬和破口的交界部位，這個時候最穩妥的方式就是進行補焊作業，以避免出現意外。焊接材料對整個壓力管道的質量是起到決定性質作用的，因此應該選用合格的焊接材料進行填充，以保證質量。

3.4 裂紋

裂紋是管道問題當中最重要的問題，也是危害性最大的問題。一般來說我們的處理方法有以下方式：首先，所有的淺表裂紋都可以通過對其進行打磨的方式進行消除；其次，如果裂痕本身的大小長度遠遠超出了規定的允許長度則必須采取補焊的方式進行處理，使之消除；最后，如果可以保證管道本身的使用安全，可以對一些細小的裂紋進行保留，以便對其發展規律進行研究，使其后續發展趨勢被觀察記錄到，獲得潛在危險的發展趨勢并加以預防。

4 結語

為了避免產生管道爆炸泄漏的事故，我們要在整套管道運行系統的運行以及檢修方面進行大規模的管理，同時還要在安裝環節上對質量進行嚴格檢測，并在發現問題的時候進行及時修補，以此來實現管道運行的可靠性。

參考文獻

篇9

關鍵詞：缺陷；焊接；木材；

1焊接缺陷對施工質量的影響

1.1焊接缺陷產生應力集中

焊接缺陷的形狀不同，引起的焊接部位的變化不同，對受力方向角度不同，都會使缺陷周圍應力的集中程度不一樣。球形空洞缺陷被周圍彈性體包圍，應力小，當球體逐漸變為片狀裂紋時，應力集中就變得十分嚴重。除了空洞類型的氣孔、裂紋和未焊透之外，夾渣也是常見的焊接缺陷，當多個缺陷間的距離較小時，在缺陷區域內將產生很高的應力集中，使這些地方出現缺陷間裂紋將孔間連通。在這種情況下，最大的應力集中出現在兩孔的邊緣處。

在焊接接頭中，焊縫焊角尺寸大小、錯邊和角變形等幾何不連續，有些在規范范圍內，但都將產生應力集中。接頭形式的不同也會產生不同的應力集中，在鋼結構常用接頭形式中，對接接頭的應力集中最小，角接頭、T型接頭和正而搭接接頭的應力集中程度相差不多。搭接接頭中，側而搭接焊縫中沿整個焊縫長度上的應力分布很不均勻，而且焊縫越長，不均勻程度就越高。因此，規范中規定側而搭接焊縫的計算長度不得大于60倍焊腳尺寸，超過此限值后，即使增加側而搭接焊縫長度，也不可能降低焊縫兩端的應力峰值。

1.2焊接缺陷對結構非脆性破壞的影響

焊接缺陷對結構破壞有不同程度的影響，在一般情況下，材料的破壞形式多屬于塑性斷裂，這時缺陷所引起的強度降低，大致與它所造成承載截而而積的減小成比例。一般標準中，允許焊縫中有個別的、不成串的或非密集型的氣孔，氣孔截而總量占工作截而的5%時，氣孔對屈服極限和抗拉強度極限的影響不大；當出現成串氣孔占工作截而的2%時，接頭的強度極限急速降低。出現此種情況的主要原因是，焊接時保護氣體的中斷，使出現成串氣孔的同時焊縫金屬本身的機械性能下降。焊縫表而或鄰近表而的氣孔要比深埋氣孔更危險，成串或密集氣孔要比單個氣孔危險的多。

夾渣或夾雜物，根據其截而的大小成比例的降低材料的抗拉強度，但對屈服強度的影響小。這類缺陷的尺寸和形狀對強度的影響較大，直線排列的、細小的、排列方向垂直于受力方向的連續夾渣是比較危險的。

幾何形狀造成的不連續性缺陷，如咬邊、焊縫成型不良等不僅降低了焊縫的有效截而積，而且將產生應力集中。當這些缺陷與結構中的高殘余拉伸應力區或熱影響區中粗大脆化晶粒區相重疊時，往往會引發脆性不穩定擴展裂紋。

未熔合和未焊透比氣孔和夾渣更為有害。當焊縫區域增加的而積大于未熔合和未焊透的而積時，或焊接區域的焊絲強度大于焊接接頭時，此種缺陷的影響不太明顯。但是這種缺陷在一定條件下可能會成為脆性斷裂的引發點。一般情況下，焊接接頭所用的焊絲強度要大于母材的強度。

裂紋是最危險的焊接缺陷，一般標準中都不允許它的存在。尖銳裂紋容易產生尖端缺口效應、出現三向應力狀態和溫度降低等情況，裂紋可能失穩和擴展，造成結構斷裂。裂紋一般在拉伸應力場和不良的熱影響區顯微組織段中產生，在靜載非脆性破壞條件下，如果塑性流動發生于裂紋失穩擴展之前，則結構中的殘余拉伸應力將沒有不利影響。

1.3焊接缺陷對結構脆性破壞的影響

鋼結構經常在有缺陷或結構不連續處引發脆性斷裂，造成災難性的破壞。一般情況下，結構中的缺陷造成的應力集中越嚴重，脆性斷裂的危險越大。由于裂縫尖端的尖銳度比其他缺陷要尖銳得多，所以裂紋危害最大。氣孔和夾渣等體積類缺陷的存在量低于5%時，如果結構的工作溫度不低于材料的塑性一脆性轉變溫度，它們對結構的安全是無害的。帶裂紋的構件臨界溫度要比夾渣構件高得多。除用轉變溫度來衡量各種缺陷對脆性斷裂影響之外，許多重要焊接鋼結構都采用斷裂力學作為評價依據，因為用斷裂力學可以確定斷裂應力和裂紋尺寸與斷裂韌度之間的關系。許多焊接結構的脆性斷裂都是從微小的裂紋引發的，在一般情況下，由于小裂紋并未達到臨界尺寸，結構不會在使用后立即發生斷裂。但是小的缺陷和不連續很可能在使用期間出現穩定增長，最后達到臨界值，而發生脆性斷裂。所以在鋼結構使用期間進行定期檢查，及時發現和監測接近臨界條件的缺陷，是防治鋼結構脆性斷裂最有效的措施。焊接鋼結構承受沖擊或局部發生高應變和惡劣環境因素，都容易使焊接缺陷引發脆性斷裂。

2焊接缺陷的防治措施

2.1咬邊

選擇適當的焊接電流和焊接速度，采用短弧操作，掌握正確的運條手法和焊條角度，坡口焊縫焊接時，保持合適的焊條離側壁距離。

2.2氣孔

提高操作技能，防治保護氣體（焊劑）給送中斷；焊前仔細清理母材和焊絲表而油污、鐵銹等，適當預熱除去水分；焊前嚴格烘干焊接材料，低氫型焊條必須存放在焊條保溫筒中；采用合適的焊接電流、焊接速度，并適當擺動；使用低氫型焊條時，應仔細校核電源極性，并短弧操作；采用引弧板或回弧法的操作技術。

2.3夾渣

每層應認真清除熔渣；選用合適的焊接電流和焊接速度；適當加大焊接坡口角度；正確掌握運條手法，嚴格控制焊條角度可焊絲位置，改善焊道成形；選用質量優良的焊條。

2.4未熔合

防治措施：仔細清除每層焊道和坡口側壁的熔渣；正確選擇焊接電流，改進運條技巧，注意焊條擺動。

2.5未焊透

正確選用和加工坡口尺寸，保證裝配間隙；正確選用焊接電流和焊接速度；認真操作，保持適當焊條角度，防治焊偏。

2.6裂紋

2.6.1熱裂紋

通過控制產生條件的兩方而著手，首先，嚴格控制焊縫金屬中C、P、S含量，提高焊縫金屬的含 Mn量，采用低氫型焊接材料。其次，焊前要預熱，減小焊后冷卻速度，根據焊接要求，適當加大焊接坡口角度，以得到焊縫成形系數大的焊縫，焊接時采用低熱輸入量的焊接規范進行，采用多層多道焊，并采用合理的焊接順序及方向。

2.6.2再熱裂紋

提高預熱溫度和采用后熱處理，減小焊接應力和過熱區硬化；選用高塑性低強度匹配的焊接材料；改進焊接接頭設計，盡量不采用高拘束度的焊接節點，消除一切可能引起應力集中的表而缺陷，修磨焊縫呈圓滑過渡；正確選擇焊后熱處理溫度。

2.6.3冷裂紋

焊前預熱，降低冷卻速度；選擇合適的焊接規范參數；采用低氫型焊接材料，并嚴格烘干；徹底清除焊絲及母材焊接區域的油污、鐵銹和水分，焊后立即后熱或焊后熱處理，改進接頭設計，降低拘束應力。

2.6.4層狀撕裂

嚴格控制鋼材的含硫量，改進接頭形式和坡口形狀，與焊縫連接的坡口表而預先堆焊過渡層，選用強度等級較低的低氫型焊接材料，采用低焊接熱輸入和焊接預熱。

結語：

焊接是鋼結構構件工作層面的重要連接方法。隨著當代各種學科的迅速發展，如：計算機、電子、材料、自動控制、冶金、物理等，隨著新工藝、新設備、新材料、新技術的小斷出現，鋼結構焊接技術在我國建筑行業中的作用與重要性日益明顯。這就表明鋼結構焊接水平直接或問接的決定著建筑鋼結構的質量。因此，我們必須給予焊接工程足夠的重視。

參考文獻：

篇10

【關鍵字】電站鍋爐；受熱面管子；焊接缺陷

一、引言

在我國，用火力進行發電仍然是主要發電方式，因此作為火力電站的三大主機設備之一的電站鍋爐，也起著至關重要的作用，并且跟隨著時代的進步也高速發展著。中國的電站鍋爐產業，既不是“朝陽產業”，也不是“夕陽產業”，伴隨我國國民經濟的蓬勃發展，近年來工業鍋爐制造業取得了長足的進步。其突出成效是：行業標準日益規范，技術水平逐步提高，產品品種不斷增加，經濟規模顯著擴大。

二、鍋爐受熱面管子安裝焊接缺陷產生的原因分析

電站鍋爐常見型式有倒U型、塔型和箱型，其循環方式包括自然循環、輔助循環、直流和復合循環4種方式。目前的電站鍋爐主力機組為300MW，鍋爐的受熱面管子的安裝焊接接口大約有兩萬個以上，常見的焊接方法和適用范圍見下表。鍋爐受熱面管子的焊接質量直接關系到了鍋爐的正常運行和鍋爐的使用壽命，焊接中會經常產生各種問題和缺陷，焊縫的質量不僅直接決定于焊工的技術水平，其外觀質量也體現了焊縫的整體質量。

電站鍋爐膜式水冷壁就是把許多根鰭片管沿縱向依次的焊接起來，組成一個整塊的水冷壁受熱面。每一組件的大小按循環回路管組的要求整焊而成，安裝時組與組間再用焊接密封，使爐膛四周被一層整塊的水冷壁膜片嚴密地包圍起來。焊接的縫隙通過X射線探傷檢查，就可以查看出哪些焊接口出現缺陷。通常產生的缺陷和不足有：沒有控制好焊接時候的焊接電流、電弧電壓、焊接速度以及焊絲的直徑。焊接電流的增大，就會造成工件上的電弧力的熱輸入全部增大，造成熱源位置的下移，增大熔深，弧柱直徑增大，電弧潛入工件的深度增大，電弧斑點移動范圍受到限制，因而熔寬基本不變，焊絲熔化量也成比例地增多，所以余高增大；電弧電壓的增大就同時增大了電弧功率，這樣工件的熱輸入也同時增大，弧柱直徑增大，電弧潛入工件的深度增大，電弧斑點移動范圍受到限制，因而熔寬基本不變，焊絲熔化量也成比例地增多，所以余高增大；焊接速度增大時會造成熱輸入量減小，弧柱直徑增大，電弧潛入工件的深度增大，電弧斑點移動范圍受到限制，因而熔寬基本不變，焊絲熔化量也成比例地增多，所以余高增大；電流的種類和極性也會對焊接的缺陷造成影響，比如熔化極電弧焊時，直流反接時焊縫熔深和熔寬都要比直流正接時大，交流電焊接時介于兩者之間；鎢極氬弧時直流正接的熔深最大，反接最小；焊絲的直徑和伸出長度在融化極電弧焊時，如果沒有改變電流大小，就會減小焊絲的直徑，焊絲上的電流密度變大，熱量集中在小部分的焊絲上，熔深增大，熔寬減小，余高加大，焊絲伸出長度加大時焊絲電阻熱增大，焊絲的融化量大大增加，減少熔深。

三、安裝缺陷的預防措施

對于在電站鍋爐受熱面管子安裝焊接缺陷，必須要采取相應的措施來預防和減少這些缺陷的產生和發展。

焊接中出現的問題諸如焊縫波紋粗劣，焊縫不均勻、不整齊，焊縫與母材不圓滑過渡，焊接接頭差，焊縫高低不平等現象，大部分是由于焊口的清理不干凈，焊接電流和速度等沒有控制好，可以對焊縫成型的焊縫進行打磨、補焊，在操作之前應該對工程圖紙進行仔細的研究，嚴格地遵循相關的標準。對于不同的焊接位置用不同的焊接方法和焊接技能，合理控制好焊接電流和速度，同時提高自身的專業水平；對于在靠焊縫邊緣的母材上有凹陷或溝槽的焊接缺陷，主要是因為焊接電流過大，焊絲送進速度太慢，這樣就會導致電弧變長，這種情況會減小母材的有效截面積，其預防措施主要是根據焊接項目的規范要求，選擇合適的電流參數和與之協調的焊絲送進速度，盡量使用短弧焊接。焊角焊縫時，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊，提高自身的焊接技術。焊接過程中，熔深超過工件厚度，熔化金屬自焊縫背面流出，形成穿孔性缺陷，也稱為燒穿，產生的主要原因是焊接電流過大，速度太慢導致電弧會在焊縫處停留時間較長，這就完全破壞了焊縫，使接頭喪失聯接及承載能力，預防措施可以采用較小的焊接電流同時采用合適的焊接速度。最為嚴重的缺陷是裂紋，它是焊接中絕對不允許出現的缺陷，它會引起焊接結構發生破壞性事故，其中延遲裂紋的危害最大。裂紋形成的原因主要是焊縫中S、P雜質含量高時，與鐵形成低熔點的共晶物，該共晶物極易形成液態薄膜，也就是焊縫凝固過程中的薄弱晶界，焊接時由于不均勻的加熱，焊接接頭不可避免地要產生熱應力，當焊縫金屬承受的拉伸熱應力大于液態薄膜的承受能力時，就會產生結晶裂紋，為了預防需要采用S、P含量低的母材與焊材；采用堿性焊條或焊劑，進行冶金脫硫、脫磷；盡可能采用小的焊接電流來防止產生中心線裂紋。

另外，施工人員還必須要不斷提高自我的技能，增強整體的素質修養，跟隨時代的變化不斷的進行學習，對焊接中出現的缺陷進行總結，不斷完善和避免。

四、結束語

綜上所述，電站鍋爐受熱面管子安裝焊接仍然是我國電站的一個重要問題，我們仍然要不斷的學習和解決焊接中出現的缺陷，爭取最大限度的避免缺陷的產生，最大程度的預防焊接中可能出現的問題，使發電站能夠高效、安全的為人類服務！