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關(guān)鍵字:焊接工藝；焊接缺陷；預(yù)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(lèi)號(hào)：TG445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、管道焊接的施工要求

（一）管道的切口處應(yīng)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(xiàn)；切口端面傾斜偏差應(yīng)小于管子外徑的1％，而且不能超過(guò)3mm；要求坡口加工的，坡口加工的形成要按照焊接方案的規(guī)定進(jìn)行。

（二）預(yù)制管道時(shí)要按照單線圖規(guī)定的規(guī)格、數(shù)量、材質(zhì)等來(lái)選擇管道組件，并且要標(biāo)明管道的系統(tǒng)號(hào)和預(yù)制的順序號(hào)。

（三）預(yù)制管道時(shí)，自由段和封閉段要進(jìn)行合理的選擇，封閉段的加工要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的尺寸，預(yù)制完成后要檢查管道內(nèi)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(diǎn)應(yīng)大于管子的外徑或者不小于100mm；管子的兩個(gè)對(duì)接焊縫間距不得大于5mm；管子的對(duì)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(yīng)不小于50mm；管子的接口應(yīng)避開(kāi)儀表管、疏放水及放空的開(kāi)孔位置，距離開(kāi)孔邊緣應(yīng)大于50mm,而且不小于孔徑。

（五）管道支架的材質(zhì)、形式、加工尺寸和精度必須嚴(yán)格按照相關(guān)圖集來(lái)制作，滑動(dòng)支架的工作面必須靈活平滑，無(wú)卡澀現(xiàn)象。

（六）制作好的支架必須進(jìn)行防腐處理，并進(jìn)行分類(lèi)保管。支架生根結(jié)構(gòu)上應(yīng)采用機(jī)械鉆孔。

二、幾種常見(jiàn)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(yōu)質(zhì)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(chǎn)生裂紋。只有在管壁太厚或者環(huán)境溫度低時(shí)才需要焊前預(yù)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?xì)怏w保護(hù)焊等。以下是對(duì)低碳鋼焊接的要點(diǎn)簡(jiǎn)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(jìn)行，當(dāng)對(duì)焊接質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)采用TIG焊打底，再用電弧焊填充的聯(lián)合焊接方法。

2.承插口角焊縫和多層焊對(duì)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(qū)氣孔的形成造成接頭性能下降,應(yīng)盡量采用短弧焊。

4.在環(huán)境低于-10℃時(shí)，應(yīng)采用低H2堿性焊條，還要對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱。

5.焊接厚管壁時(shí),適合采用焊前預(yù)熱以及焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理的方法,焊件預(yù)熱以及回火溫度見(jiàn)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(shí)，相對(duì)于碳鋼來(lái)說(shuō)熱影響區(qū)容易淬硬，接頭在焊接應(yīng)力較大的情況下容易出現(xiàn)裂紋。淬硬傾向是普低鋼強(qiáng)度等級(jí)降低的主要原因，為了減緩淬硬傾向，工藝參數(shù)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(qiáng)度等級(jí)的增強(qiáng)，會(huì)對(duì)H2的敏感性也會(huì)增強(qiáng)，當(dāng)殘余應(yīng)力較大時(shí)，出現(xiàn)的裂紋主要是冷裂。當(dāng)焊接接頭的剛度很大時(shí)，還可能產(chǎn)生“延遲裂紋”，以后還會(huì)發(fā)展到焊接及基本金屬的縱深。選用正確的焊接材料以及預(yù)熱層間保溫，在焊后及時(shí)回火處理可以有效防止這種情況發(fā)生。另外，在熱循環(huán)作用下，焊接接頭的性能會(huì)發(fā)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(wèn)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(hù)焊以及等離子弧焊等。目前在施工中，當(dāng)管壁厚不大于于3mm時(shí)，全部采用TiG焊；管壁厚大于3mm時(shí)，采用TiG焊打底以及電弧焊過(guò)渡和蓋面的聯(lián)合焊接方法。

下面對(duì)普低鋼焊接要點(diǎn)做一下簡(jiǎn)單介紹。

1.點(diǎn)固焊時(shí)，焊縫的長(zhǎng)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(guò)渡狀，點(diǎn)固焊用的焊接材料及工藝要和正式焊接一樣。

2.對(duì)那些焊后要進(jìn)行熱處理的焊縫，焊接規(guī)范大些，對(duì)敏感性大的管材，焊接參數(shù)不能太大，焊接時(shí)運(yùn)條必須穩(wěn)，采用短弧操作，適當(dāng)橫向擺動(dòng)，弧坑在收弧后要填滿。

3.采用堿性低H2型焊條時(shí)，為了避免根部裂紋的產(chǎn)生，單個(gè)焊層甚至整個(gè)焊縫需連續(xù)焊完，多層焊的層間接頭要有20mm的錯(cuò)距。

4.根據(jù)下表規(guī)定，進(jìn)行普低鋼預(yù)熱、控制層溫度及焊后處理。

（5）在熱處理前進(jìn)行焊縫返工，若在熱處理后返工，焊縫在返工后應(yīng)該按照原熱處理工藝重新進(jìn)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(guò)9%,在超過(guò)500℃時(shí)熱強(qiáng)性良好,工藝性好而且價(jià)格經(jīng)濟(jì),現(xiàn)在使用最多的是CrMoV鋼，因?yàn)檫@類(lèi)鋼的硬傾向較大，所以容易產(chǎn)生冷裂紋。又因?yàn)樘己秃辖鹪睾看螅赃@類(lèi)剛在焊縫及熱影響區(qū)容易產(chǎn)生淬硬組織。

以下簡(jiǎn)單介紹一下鉻鉬耐熱鋼的焊接工藝和技術(shù)要求。

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

2.鉻鉬耐熱鋼的焊接一般需預(yù)熱，定位焊時(shí)也要預(yù)熱，焊接過(guò)程中層溫要高于預(yù)熱溫度。

3.焊口組進(jìn)行對(duì)點(diǎn)固焊時(shí)，采用焊接的材料和工藝應(yīng)按照正式焊接的要求，如果發(fā)現(xiàn)點(diǎn)固焊縫有缺陷應(yīng)清除后重焊。

4為了防止風(fēng)淬,焊接時(shí)要采取防風(fēng)措施,要堵死管子的兩端,防止出現(xiàn)穿堂風(fēng)。

5.應(yīng)盡可能使一道焊縫用一次就焊完,避免間斷焊接出現(xiàn)接頭開(kāi)裂的現(xiàn)象.如果必須進(jìn)行間斷焊接,首先應(yīng)該使焊口保溫,再均勻緩慢冷卻,再次焊接時(shí)需要重新預(yù)熱。

6.大直徑配管焊接時(shí),可以采用兩名焊工對(duì)稱(chēng)同時(shí)進(jìn)行焊接。

7.為了消除焊接應(yīng)力以及防止冷裂紋的產(chǎn)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(diǎn),所以它的焊接性能良好,焊接時(shí)不容易產(chǎn)生冷裂紋,足夠大的斷裂韌性是低溫用鋼應(yīng)該具有的特性,這可以防止在低溫下使用時(shí)管道發(fā)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(yán)格控制,防止出現(xiàn)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(nèi)還要充氬氣或者氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣。

3.每道焊口最好一次連續(xù)焊完，如果必須中斷,應(yīng)采取緩冷措施,在此施焊前要對(duì)焊縫檢查,要確認(rèn)沒(méi)有裂紋.

4.焊接時(shí),不許在母材上引弧、收弧以及試電流，避免咬邊發(fā)生。

5.焊接收弧時(shí)要將弧坑填滿，弧坑缺陷要用砂輪磨去。

6.禁止強(qiáng)制組對(duì)，避免應(yīng)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(dāng)增大，增加焊道數(shù)目，還要控制層間溫度，不得連續(xù)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(gè)按照焊縫返工工藝的措施進(jìn)行，焊縫的同一位置返工不應(yīng)超過(guò)兩次。

10.Ni9鋼需要預(yù)熱100—150℃；Ni3.5鋼需要預(yù)熱150℃，其他鋼種在一般情況下無(wú)需預(yù)熱。

三、管道焊接的缺陷及預(yù)防措施

總結(jié)多年的管道焊接經(jīng)驗(yàn)，防止焊接缺陷的產(chǎn)生對(duì)于提高管道工程質(zhì)量起著決定性作用。焊接缺陷產(chǎn)生的主要原因是由于焊接參數(shù)和焊接工藝的不適當(dāng)選擇。焊接缺陷可分為內(nèi)部和外部?jī)深?lèi)。內(nèi)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(yù)防

夾渣有單個(gè)和條狀兩類(lèi)，都是由于外來(lái)固體物質(zhì)殘留在焊縫導(dǎo)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(méi)清理干凈；

2.焊絲角度不適當(dāng)及運(yùn)條速度不穩(wěn)或運(yùn)條速度太慢，導(dǎo)致熔渣流到電弧之前；

3.電流控制的太低。

以下是應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題的措施：

1.前一焊道的清渣要仔細(xì)清理，特別是焊道兩側(cè)；

2.增加焊絲傾斜角及提高運(yùn)條速度并保持速度均勻；

3.提高電流的設(shè)定值。

（二）氣孔缺陷及預(yù)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(nèi)部，以下圖示出氣孔、凹坑和氣溝：

導(dǎo)致氣孔缺陷的原因主要由以下幾類(lèi)：

1.保護(hù)氣體的流量不夠或者過(guò)大，還有就是保護(hù)氣體受潮或含雜質(zhì)；

2.焊接電流太大或電弧的電壓過(guò)高；

3.運(yùn)條的速度太快；造成氣體沒(méi)完全逸出；

4.母材或焊絲的表面有油脂、銹或臟物。

以下是預(yù)防措施：

1.控制保護(hù)氣體流量，在風(fēng)速大于2m/s時(shí)，要采取防風(fēng)措施；

2.調(diào)整合適的焊接電流及電弧電壓；

3.減慢運(yùn)條的速度；

4.注意清理母材和焊絲表面。

（三）裂紋缺陷及預(yù)防

裂紋對(duì)焊接接頭質(zhì)量影響最大，不適當(dāng)?shù)暮附庸に嚒⒉牧虾秃附蛹夹g(shù)是造成裂紋的主要原因。裂紋按照時(shí)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(yīng)力所致，而縱向裂紋在冷卻速度高的情況下宜發(fā)生。

以下是簡(jiǎn)單介紹預(yù)防裂紋產(chǎn)生的措施：

1.焊前預(yù)熱，降低收縮應(yīng)力；

2.使用清潔的保護(hù)氣體；

3.加大焊道的橫截面積；

4.采用雜質(zhì)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(tài)金屬流動(dòng)不充分造成未融合缺陷；電流太小或坡口設(shè)計(jì)不當(dāng)、操作和焊接工藝不當(dāng)可以造成未焊透缺陷。（如圖所示）

預(yù)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(duì)準(zhǔn)前層焊道縫邊，焊炬盡可能垂直坡口面；

3.在兩側(cè)充分停留，擺動(dòng)不要過(guò)寬；

4.調(diào)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(jié)束語(yǔ)

管道焊接工程是衡量工程建設(shè)質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一，很多建筑因?yàn)楣艿赖钠茡p不得不提前報(bào)廢，還有煤氣管道的破損所造成煤氣爆炸事故也時(shí)有發(fā)生。作為電焊工技師，我們每一個(gè)人在工作時(shí)必須要加倍認(rèn)真，為人們的生命財(cái)產(chǎn)負(fù)起責(zé)任。

【參考文獻(xiàn)】

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篇2

關(guān)鍵詞：焊接培訓(xùn) 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(qū)中的裂紋缺陷。所以，任何規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)力和其它致脆因素的作用，金屬原子間結(jié)合力遭到破壞，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙叫做焊接裂紋。裂紋的種類(lèi)按不同的分類(lèi)方法可分為很多種，在此按裂紋產(chǎn)生的原因來(lái)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(qiáng)度、減少承載面積，端部有尖銳的缺口能引起應(yīng)力集中，受力時(shí)使裂紋擴(kuò)展。

1冷裂紋

焊接接頭冷卻到較低溫度時(shí)產(chǎn)生的焊接裂紋叫冷裂紋。

（1）冷裂紋產(chǎn)生的原因

在焊縫及熱影響區(qū)的淬硬組織、焊接接頭中氫氣和焊接應(yīng)力的共同作用下導(dǎo)致冷裂紋的產(chǎn)生。即產(chǎn)生冷裂紋的三要素（淬硬組織、氫、應(yīng)力）。淬硬組織：材料的淬透性大，焊接過(guò)程中冷卻速度過(guò)快，在焊縫和熱影響區(qū)將產(chǎn)生馬氏體組織，從而導(dǎo)致脆性增加，塑性下降，體積膨脹，當(dāng)受到焊接拉應(yīng)力作用時(shí)易開(kāi)裂。氫（H）：在焊接高溫作用下，氫以原子狀態(tài)進(jìn)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(fā)生相變時(shí)溶解度發(fā)生突變。焊接時(shí)冷卻速度很快，氫來(lái)不及逸出而殘留在焊縫中，過(guò)飽和的氫向熱影響區(qū)擴(kuò)散并造成很大的壓力，使局部金屬產(chǎn)生很大的應(yīng)力而形成冷裂。由于氫在不同材料中的擴(kuò)散速度不同而導(dǎo)致產(chǎn)生的遲早不同即延遲裂紋。焊接應(yīng)力的作用：焊接接頭在焊接過(guò)程中產(chǎn)生很大的拘束應(yīng)力，當(dāng)焊接應(yīng)力為拉應(yīng)力，與氫的析集和淬火脆化同時(shí)發(fā)生時(shí)極易產(chǎn)生裂紋。

（2）冷裂紋的特征及種類(lèi)

（2.1）延遲裂紋：在淬硬組織，氫和拘束應(yīng)力的共同作用下而產(chǎn)生的具有延遲特征的裂紋。 溫度區(qū)間：在Ms點(diǎn)以下。 位置：在熱影響區(qū)，少數(shù)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(xiàn)。

（2.2）淬硬脆化裂紋：主要是淬硬組織在焊接應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂紋。溫度區(qū)間：在Ms點(diǎn)附近。 位置：在熱影響區(qū)，少數(shù)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(xiàn)。

（3）防范措施

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

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

2熱裂紋

焊接過(guò)程中焊縫和熔合區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)所產(chǎn)生的裂紋叫熱裂紋。

（1）熱裂紋產(chǎn)生的原因

焊接時(shí)熔池的冷卻速度很快，易造成偏析（偏析：金屬中雜質(zhì)不均勻的現(xiàn)象，雜質(zhì)集中，雜質(zhì)的熔點(diǎn)比金屬低，在結(jié)晶過(guò)程中液態(tài)層間存在）。偏析出的物質(zhì)多為低熔點(diǎn)共晶物，焊縫金屬凝固時(shí)，低熔點(diǎn)共晶物尚未凝固，在晶界間形成“液態(tài)間層”，削弱了晶粒間的結(jié)合力。 當(dāng)熔池冷卻結(jié)晶時(shí)，受到拉應(yīng)力作用，柱狀晶體間空隙增大，低熔點(diǎn)共晶物又不能填充空隙，就產(chǎn)生了裂紋。

（2）熱裂紋的特征

熱裂紋又稱(chēng)為結(jié)晶裂紋，產(chǎn)生在結(jié)晶時(shí)的冷卻過(guò)程中。溫度區(qū)： 焊縫金屬由結(jié)晶開(kāi)始到723℃以前。位置：在焊縫中，少數(shù)在熱影響區(qū)。材料：雜質(zhì)較多的碳鋼、低合金鋼、奧氏體鋼、鎳基合金鋼、鋁材中易出現(xiàn)熱裂紋。

（3）防范措施

（3.1）減少有害雜質(zhì)的含量：碳、硫、磷。

（3.2）改善金屬組織，細(xì)化晶粒。

3再熱裂紋

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

（1）再熱裂紋產(chǎn)生的原因

焊接區(qū)焊接殘余應(yīng)力，不同程度的應(yīng)力集中。再次加熱時(shí)，由第一次熱過(guò)程形成的過(guò)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(nèi)強(qiáng)化使滑移應(yīng)變集中于原奧氏體晶界，當(dāng)晶界的塑性應(yīng)變能力不足以承受松弛應(yīng)力所產(chǎn)生的應(yīng)變時(shí)，就產(chǎn)生再熱裂紋。 另外，焊后熱處理規(guī)范選擇不當(dāng)，易使鋼脆化的元素集結(jié)在晶界上，削弱了晶界的結(jié)合力，也容易產(chǎn)生再熱裂紋。

（2）產(chǎn)生的部位和特征

大都發(fā)生在熱影響區(qū)的粗晶區(qū)，沿著熔合線的粗晶區(qū)擴(kuò)展。 裂紋并不是連續(xù)的而是斷續(xù)的，具有晶間斷裂的特征。

（3）防范措施

（3.1）減少熱影響區(qū)的過(guò)熱傾向，細(xì)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(shí)的塑性，以便能承擔(dān)松弛應(yīng)變的能力。

二、未熔合和未焊透

在焊接培訓(xùn)考核過(guò)程中，這兩種缺陷發(fā)生的幾率較高。 而學(xué)員經(jīng)常對(duì)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(jié)合的部分稱(chēng)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(jié)合的部分稱(chēng)未焊透。 可發(fā)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(dāng)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(yīng)力非常集中，極易產(chǎn)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(yīng)力集中點(diǎn)主要集中在缺陷的端部，承載后可產(chǎn)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(qiáng)度，誘發(fā)裂紋的發(fā)生。未熔合、未焊透產(chǎn)生的主要原因和防止措施基本相同。 我們就產(chǎn)生缺陷的主要原因分述如下：

1焊接規(guī)范選擇不當(dāng)，如坡口角度過(guò)小，間隙過(guò)窄，鈍邊過(guò)大，焊接電流小，電弧太長(zhǎng)。

2操作方法不當(dāng)，運(yùn)條速度過(guò)快，焊條施焊角度不當(dāng)，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(fā)生未熔合、未焊透的主要措施：

（1）正確選擇對(duì)口規(guī)范，注意坡口兩側(cè)及焊層間熔渣和污物的清理。

（2）按照工藝指導(dǎo)書(shū)正確選擇焊接參數(shù) ，防止電弧磁偏吹。

三、氣孔

氣孔是焊接培訓(xùn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷。我們把焊接時(shí)熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能及時(shí)逸出而殘留下來(lái)形成的空穴稱(chēng)為氣孔。它是一種體積型缺陷。 氣孔的種類(lèi)按分布狀態(tài)分主要有單個(gè)氣孔、連續(xù)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(qiáng)度，而針狀氣孔往往會(huì)破壞被焊金屬的致密性，產(chǎn)生泄露現(xiàn)象。氣孔產(chǎn)生的原因主要有：

1焊材未按規(guī)定溫度烘干。

2焊條藥皮變質(zhì)脫落，焊芯銹蝕。 焊絲清理不干凈。

3熔池溫度過(guò)高，產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象，氣體不能從熔池中排出。

防止的措施：

（1）焊件表面應(yīng)清理干凈，焊條應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)烘干，減少氣體來(lái)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(hù)。

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(guī)則的，有條狀、塊狀、點(diǎn)狀。夾渣的危害是：減少了焊縫的有效面積，降低了焊縫的強(qiáng)度；夾渣物由于形狀不規(guī)則，棱角處易引起應(yīng)力集中；夾渣和金屬的熱膨脹系數(shù)不同，在受熱時(shí)易引起脆斷。夾渣產(chǎn)生的原因有：

1坡口角度過(guò)小 ，坡口不干凈 ，焊接線能量小。

2運(yùn)條不當(dāng)，熔池不能充分?jǐn)嚢瑁墼鼪](méi)有充分的時(shí)間浮出熔池表面，而殘留在焊縫中。

3多層多道焊時(shí)，層與道之間清理不徹底。

篇3

[關(guān)鍵詞] 鋁合金；氧化膜；氣孔；裂紋；變形

[作者簡(jiǎn)介] 崔磊，南車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司技術(shù)中心助理設(shè)計(jì)師，山東 青島，266111

[中圖分類(lèi)號(hào)] TG574 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 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(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，它具有密度低、強(qiáng)度高、擠壓性及焊接性能良好、回收利用率高等多個(gè)優(yōu)越特點(diǎn)，因此批量應(yīng)用于鐵道車(chē)輛制造業(yè)。高速動(dòng)車(chē)在速度提高的同時(shí)也要求車(chē)體具有更高的承載強(qiáng)度，因此，必須提高鋁合金焊接質(zhì)量，有效地控制缺陷的產(chǎn)生，達(dá)到設(shè)計(jì)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(dǎo)電率較高，僅次于金、銀、銅居第4位。熱導(dǎo)率比鋼大2倍左右，熔點(diǎn)為658℃，加熱溶化時(shí)無(wú)明顯顏色變化，具有面心立方結(jié)構(gòu)，無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。塑性和冷、熱、壓力加工性能好，但強(qiáng)度低（只有90 MPa左右）。

純鋁的化學(xué)活潑性強(qiáng)，與空氣接觸時(shí)，就會(huì)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(lèi)和含有氯離子的鹽類(lèi)溶液中被迅速破壞而引起強(qiáng)烈腐蝕。純鋁中隨著雜質(zhì)的增加，其強(qiáng)度增加，而塑性、導(dǎo)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(jié)構(gòu)件應(yīng)用

目前應(yīng)用于鐵道車(chē)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(jī)械性能，能增加抗拉強(qiáng)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(chē)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(qiáng)化性鋁合金。此系列合金具有優(yōu)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(qiáng)度，廣泛利用于鐵道車(chē)輛、船舶、建筑用窗框、土木結(jié)構(gòu)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(qiáng)化性鋁合金。前者在鋁合金當(dāng)中具有最高強(qiáng)度，但焊接性差，所以主要利用于航空行業(yè)。后者焊接性較好，應(yīng)力腐蝕傾向不明顯，而且焊接3個(gè)月后其接頭強(qiáng)度通過(guò)自然時(shí)效能得到部分恢復(fù)，則廣泛利用于鐵道車(chē)輛的制造。

三、鋁合金的焊接性

由于鋁合金具有獨(dú)特的物理化學(xué)性能，在焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一系列困難，具體有以下幾點(diǎn)：

（一）強(qiáng)的氧化能力

鋁與氧的親和力很大，在空氣中極易與氧結(jié)合生成致密結(jié)實(shí)的γ-A12O3薄膜，在焊接過(guò)程中，γ-A12O3薄膜會(huì)阻礙金屬之間的良好結(jié)合，并易造成夾渣。而且氧化膜還會(huì)吸附水分，焊接時(shí)會(huì)促使焊縫生成氣孔。因此，為保證焊接質(zhì)量，焊前必須嚴(yán)格清理焊件表面的氧化物，并防止在焊接過(guò)程中再氧化，對(duì)熔化金屬和處于高溫下的金屬進(jìn)行有效的保護(hù)，這是鋁合金焊接的一個(gè)重要特點(diǎn)。

（二）較大的熱導(dǎo)率和比熱容

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

（三）線膨脹系數(shù)大

鋁合金的線膨脹系數(shù)約為鋼的2倍，凝固時(shí)的體積收縮率達(dá)6.5%～6.6%，容易產(chǎn)生焊接變形。焊接某些鋁合金時(shí)，往往由于過(guò)大的內(nèi)應(yīng)力而在脆性溫度區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生熱裂紋，這是鋁合金，尤其是高強(qiáng)鋁合金焊接時(shí)最常見(jiàn)的嚴(yán)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(shí)極易產(chǎn)生的缺陷，氫是熔焊時(shí)產(chǎn)生氣孔的主要原因，為了防止氣孔的產(chǎn)生，以獲得良好的焊接接頭，對(duì)氫的來(lái)源要加以嚴(yán)格控制，使用前要對(duì)焊接材料進(jìn)行干燥處理。

（五）焊接熱對(duì)基體金屬的影響

焊接可熱處理強(qiáng)化的鋁合金時(shí)，由于焊接熱的影響，會(huì)使基體金屬近縫區(qū)某些部位軟化，即力學(xué)性能變壞。采取的措施主要是控制預(yù)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(zhì)較多、晶粒粗大以及脆性相析出等，耐蝕性就會(huì)明顯下降，不僅產(chǎn)生局部表面腐蝕而且經(jīng)常出現(xiàn)晶間腐蝕。

（七）合金元素的蒸發(fā)和燒損

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

四、鋁合金在車(chē)體上的應(yīng)用

鋁合金車(chē)體上承載結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，6N01主要用在車(chē)頂、側(cè)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(chē)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(dāng)中出現(xiàn)的問(wèn)題及防止措施

鋁合金焊接當(dāng)中出現(xiàn)的問(wèn)題主要有焊接缺陷以及變形、接頭強(qiáng)度下降等。

（一）氣孔

1. 產(chǎn)生氣孔機(jī)理

產(chǎn)生氣孔氣體有H2、CO、N2等。N2不溶于液態(tài)鋁，而H2是主要來(lái)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(duì)焊縫氣孔的產(chǎn)生常常占有突出的地位。焊接時(shí)，氫在液態(tài)鋁中的溶解度為0.7ml/100g，而在660℃凝固狀態(tài)時(shí)，氫的溶解度為0.04 ml/100g，使原來(lái)溶于液態(tài)鋁中的氫大量析出，形成氣泡，但鋁合金本身導(dǎo)熱性強(qiáng)，散熱快，加上鋁合金熔點(diǎn)低，這些氣泡來(lái)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(dāng)控制焊接環(huán)境的濕度，提供良好的焊接環(huán)境。

（2）焊前對(duì)焊件應(yīng)認(rèn)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(jī)械加工后焊件上的油污務(wù)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(xiàn)場(chǎng)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(guò)程盡可能少中斷，在選擇工藝參數(shù)時(shí)選擇強(qiáng)參數(shù)，使熔池高溫存在時(shí)間增長(zhǎng)，使氣泡盡量快速逸出，減少氫氣孔的產(chǎn)生。如焊立焊縫時(shí)，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(diǎn)會(huì)產(chǎn)生大量的氣孔，故設(shè)置引弧板或在焊縫以外的母材上引弧，保證焊縫的質(zhì)量，如圖3所示。

（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：若坡口角度小，則不利于氣泡的逸出，所以設(shè)計(jì)時(shí)坡口角度稍大一點(diǎn)，有利于氣泡的逸出，減少產(chǎn)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(dá)到99.99%以上。

（二）裂紋

鋁合金焊接易產(chǎn)生焊接結(jié)晶裂紋以及近縫區(qū)的液化裂紋，即產(chǎn)生熱裂紋傾向較大。

1. 產(chǎn)生裂紋機(jī)理

鋁的線膨脹系數(shù)是鋼的2倍多，熱傳導(dǎo)率為將近低碳鋼的5倍，因此，鋁焊接件的焊接應(yīng)力大。另外，合金的成分對(duì)熱裂紋的產(chǎn)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(diǎn)低，焊接時(shí)加熱、冷卻過(guò)程均迅速，使合金來(lái)不及建立平衡狀態(tài)，現(xiàn)結(jié)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(xiàn)低熔共晶體。若低熔共晶呈薄膜狀展開(kāi)于晶界面時(shí)，增大裂紋傾向。易熔共晶體的存在是鋁合金焊縫產(chǎn)生裂紋的重要原因之一，如圖4所示。

至于近縫區(qū)液化裂紋，同結(jié)晶裂紋一樣，也是晶間低熔共晶的存在有聯(lián)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(shí)踐證明， 7000系列當(dāng)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(jié)構(gòu)件。實(shí)踐證明，7000系列當(dāng)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(chē)輛行業(yè)。焊接材料方面，應(yīng)選擇抗裂紋性強(qiáng)的焊絲。

（2）控制熔池溫度。控制熔池溫度方面，首先控制環(huán)境溫度。外部環(huán)境溫度過(guò)低必然加速冷卻速度，應(yīng)控制在15℃以上，必要時(shí)可以預(yù)熱，但不應(yīng)超過(guò)200℃。其次，通過(guò)調(diào)節(jié)焊接規(guī)范來(lái)控制熔池溫度。線能量過(guò)大變形也大，線能量過(guò)低易出現(xiàn)未熔合；綜合考慮應(yīng)采用稍微偏高的線能量為好。

（3）實(shí)際操作方面：焊接收弧易產(chǎn)生弧坑裂紋，通過(guò)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(shí)最容易出現(xiàn)焊接缺陷，因此干脆通過(guò)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(yīng)養(yǎng)成使用引弧、收弧板的習(xí)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(jī)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(diǎn)達(dá)到2050℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鋁合金的熔點(diǎn)（約660℃）。在焊接過(guò)程當(dāng)中，氧化鋁薄膜會(huì)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(jī)械清理法和化學(xué)清理法兩種。鐵道車(chē)輛制造行業(yè)這兩種方法都適用。機(jī)械清理法主要是用打磨機(jī)（電動(dòng)、風(fēng)動(dòng)兩種，風(fēng)動(dòng)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(xué)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(yīng)在6小時(shí)之內(nèi)焊接，不然應(yīng)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(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)，不像碳鋼那么明顯，無(wú)明顯顏色變化，所以不易判斷熔池的溫度變化，實(shí)際操作時(shí)不好掌握尺度。另外，溫度升高時(shí)，鋁的機(jī)械強(qiáng)度降低，因此焊接時(shí)易導(dǎo)致燒穿。

2. 防止措施

焊縫背面加墊可防止燒穿。根據(jù)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(xù)焊而永久性跟著焊接件轉(zhuǎn)到下工序（若需要可以通過(guò)機(jī)械加工的方法加工掉）；若采用不銹鋼棒，則屬于反復(fù)利用回收用的，但相對(duì)裝配要求高；若采用粘貼式陶瓷性的，則焊后報(bào)廢屬于一次性的，操作起來(lái)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(dāng)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(qiáng)度，而且因應(yīng)力集中容易引起裂紋。原因主要是電流過(guò)大，電弧過(guò)長(zhǎng)，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(zhǎng)，焊槍角度要適當(dāng)。

（六）未焊透

1. 未焊透原因

未焊透是指焊接時(shí)焊接接頭底層未完全熔透的現(xiàn)象，見(jiàn)圖7。未焊透會(huì)造成應(yīng)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(xiàn)象。原因主要是坡口角度或間隙過(guò)小、鈍邊過(guò)大，焊接工藝參數(shù)選用不當(dāng)或裝配不良等。

2. 預(yù)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(jié)合的部分，如圖8所示。未熔合直接降低了接頭的力學(xué)性能，嚴(yán)重的未熔合會(huì)使得焊接結(jié)構(gòu)根部無(wú)法承載。原因：鋁合金導(dǎo)熱性強(qiáng)，散熱快，加上鋁合金本身熔點(diǎn)低，焊接時(shí)很容易出現(xiàn)不熔合現(xiàn)象。若環(huán)境溫度低，這種傾向更加嚴(yán)重，也是鋁合金焊接當(dāng)中較棘手的難題。

2. 防止措施

（1）控制環(huán)境溫度（最好15℃以上）。

（2）適當(dāng)提高焊接線能量，適當(dāng)控制焊接速度。

（3）可以采取預(yù)熱措施。8mm以上板材采取預(yù)熱（不超過(guò)200℃）措施。

（八）焊瘤

1. 焊瘤原因

在焊接過(guò)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(chǎn)生原因是熔池溫度過(guò)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(jù)不同的焊接位置設(shè)置不同的焊接參數(shù)，嚴(yán)格控制熔孔的大小。

（九）焊接變形

1. 焊接變形原因

鋁合金導(dǎo)熱性強(qiáng)，線膨脹系數(shù)大，受熱不均，殘余應(yīng)力大且不均勻分布，很容易產(chǎn)生變形，也是個(gè)頗感棘手的問(wèn)題。

2. 防止措施

（1）設(shè)計(jì)方面：選擇合理焊縫形狀、尺寸、數(shù)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(shù)、選擇合理的裝配和焊接順序。

（3）實(shí)際操作方面：機(jī)械矯正法、火焰矯正法等。

（十）焊后接頭強(qiáng)度偏低

1. 焊后接頭強(qiáng)度偏低原因

鋁合金供貨時(shí)基本都是經(jīng)過(guò)時(shí)效處理的，但焊接后高溫下易出現(xiàn)材料的“過(guò)時(shí)效”。這不僅出現(xiàn)在焊縫，熔合區(qū)、熱影響區(qū)也都出現(xiàn)受熱而發(fā)生軟化現(xiàn)象而強(qiáng)度降低，使母材與焊接接頭無(wú)法達(dá)到等強(qiáng)度，只能達(dá)到母材的60%～70%。只有不含銅的Al-Zn-Mg鋁合金（7N01）焊后通過(guò)自然時(shí)效能恢復(fù)部分強(qiáng)度。

2. 防止措施

適當(dāng)控制焊接線能量，但目前要完全恢復(fù)原本強(qiáng)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(cuò)邊量、焊后變形量等不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(jié)合強(qiáng)度；焊縫余高過(guò)大，造成應(yīng)力集中，而焊縫低于母材，則得不到足夠的接頭強(qiáng)度；錯(cuò)邊和變形過(guò)大，則會(huì)使傳力扭曲及產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成強(qiáng)度下降，如圖9所示。原因是機(jī)械加工精度不夠，坡口角度不當(dāng)或鈍邊及裝配間隙不均勻，焊接參數(shù)選擇不合理等。

2. 防止措施

選擇適當(dāng)?shù)钠驴诮嵌群脱b配間隙；提高裝配質(zhì)量；選擇合理的焊接工藝參數(shù)。

六、結(jié) 語(yǔ)

在鋁合金焊接接頭中，焊縫區(qū)易生成氣孔和結(jié)晶裂紋；母材熱影響區(qū)易發(fā)生軟化；熔合區(qū)則是焊接接頭上最薄弱的環(huán)節(jié)，該區(qū)域內(nèi)存在化學(xué)成分和組織不均勻，存在焊接接頭幾何形狀造成的應(yīng)力集中現(xiàn)象。為預(yù)防焊縫氣孔，需采取全工藝過(guò)程中的綜合技術(shù)措施，特別是要徹底清理焊絲和零件焊接區(qū)的表面。為了預(yù)防焊接裂紋（結(jié)晶裂紋和液化裂紋）需選擇化學(xué)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(jié)構(gòu)因素及工藝因素形成的拘束度。未預(yù)防構(gòu)件焊接后發(fā)生低應(yīng)力脆性斷裂，應(yīng)預(yù)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(yīng)力集中（特別是焊縫正反面余高向母材急驟過(guò)渡）。

[參考文獻(xiàn)]

篇4

【關(guān)鍵詞】長(zhǎng)輸管道 焊接質(zhì)量 質(zhì)量缺陷 控制措施

近年來(lái)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)石油、天然氣的需求量日益增加，長(zhǎng)輸管道作為在油、氣資源運(yùn)輸方面的渠道之一，其優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。管道焊接作為管道施工的重要一環(huán)，其現(xiàn)場(chǎng)焊接的高效率和安全可靠性在每條管道的建設(shè)中都占有舉足輕重的作用。

1 榆濟(jì)項(xiàng)目管道焊接施工工藝簡(jiǎn)介

榆林-濟(jì)南輸氣管線主要規(guī)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(dòng)自保護(hù)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(yīng)用于大中型管道的穿越處，另一種為藥芯焊絲E71T8-NilJ半自動(dòng)焊，多應(yīng)用于主線路焊接。由于長(zhǎng)輸管道輸送壓力高，因此長(zhǎng)輸管道所用鋼管一般都是高碳鋼制作，本工程的鋼級(jí)為X60。

2 現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)的焊縫質(zhì)量缺陷分類(lèi)和原因分析

在現(xiàn)場(chǎng)的項(xiàng)目管理中，線路安裝過(guò)程中出現(xiàn)的焊接缺陷種類(lèi)較多，在不同的標(biāo)準(zhǔn)中也有不同的分類(lèi)方法，本文著重介紹焊接質(zhì)量缺陷分為焊接成型缺陷及微觀組織缺陷兩類(lèi)。

2.1 咬邊缺陷

咬邊的產(chǎn)生主要是由于焊接過(guò)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(xiàn)象，在焊接過(guò)程中超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的咬邊會(huì)對(duì)焊道力學(xué)性能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，天然氣長(zhǎng)輸管道均是易燃易爆的壓力管道，咬邊產(chǎn)生將降低管道焊接強(qiáng)度。分析原因主要有三個(gè)方面。

（1）電流太大、電弧過(guò)長(zhǎng)、電弧力不集中導(dǎo)致熔池熔敷不到位。

（2）焊條或焊絲的傾斜角度不正確，出現(xiàn)偏吹現(xiàn)象。

（3）手法不穩(wěn)，擺動(dòng)不到位等。

其控制措施主要有：

（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、環(huán)境、電焊工熟練程度選擇合適的電流。

（2）焊接操作時(shí)電弧不要拉的過(guò)長(zhǎng)。

（3）焊條擺動(dòng)時(shí)在坡口邊緣運(yùn)條時(shí)稍慢，停留時(shí)間稍長(zhǎng)一些經(jīng)驗(yàn)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(zhì)。缺陷一般分布在焊道根部或?qū)娱g，常見(jiàn)的缺陷就是層間夾渣。經(jīng)過(guò)調(diào)查分析產(chǎn)生夾渣的主要原因有三個(gè)方面。

（1）進(jìn)行多層焊時(shí)焊條、焊絲等產(chǎn)生的熔渣沒(méi)有清理干凈，導(dǎo)致熔渣埋入焊道。

（2）焊接電流過(guò)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(chǎn)生的主要措施有：

（1）多道焊時(shí)要徹底清理上一道焊縫表面焊渣，即清根徹底。

（2）適當(dāng)增加接頭的坡口角度，采用角向磨光機(jī)平滑打磨過(guò)渡。

（3）嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程施焊。

2.3 未熔合缺陷

未熔合是指焊接時(shí)焊道與母材坡口、上層焊道與下層焊道之間沒(méi)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(shí)無(wú)法順利到達(dá)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(yán)格按照焊接工藝規(guī)程加工坡口，及時(shí)清理上一道焊縫表面雜質(zhì)，且不可過(guò)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(shí)沒(méi)有逸出殘留在焊縫內(nèi)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(jī)清理接頭及鄰近表面無(wú)雜質(zhì)，嚴(yán)格按工藝規(guī)程焊接，采用合理方式烘干和儲(chǔ)存焊條。

2.5 裂紋缺陷

裂紋是長(zhǎng)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(chǎn)生延伸擴(kuò)展現(xiàn)象，因此在長(zhǎng)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(guò)程中裂紋的產(chǎn)生基本都是由于工藝規(guī)程執(zhí)行不到位，受外部應(yīng)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(lèi)：結(jié)晶裂紋、液化裂紋、延遲裂紋，以及產(chǎn)生的原因和質(zhì)量控制。

2.5.1 結(jié)晶、液化裂紋

結(jié)晶裂紋又稱(chēng)為凝固裂紋，是比較常見(jiàn)的一種裂紋。一般是在焊縫凝固過(guò)程中所形成，焊縫冷卻過(guò)程中，先結(jié)晶的金屬較純，后結(jié)晶的金屬含雜質(zhì)較多，并富集在晶界，所形成的共晶都具有較低熔點(diǎn)。如FeS與Fe的共晶溫度988℃。結(jié)晶后期，已經(jīng)長(zhǎng)大的晶粒阻礙了尚存在的液態(tài)金屬的流動(dòng)，低熔共晶物被排擠在柱狀晶交遇的中心部位，形成液態(tài)薄膜。同時(shí)由于收縮受到了拉伸應(yīng)力，可能會(huì)在這個(gè)薄弱地帶開(kāi)裂，就形成了結(jié)晶裂紋。結(jié)晶裂紋產(chǎn)生原因主要是由于熔池中雜質(zhì)太多、冷卻速度過(guò)快、外界應(yīng)力太大所造成。管道施工中焊材、母材都是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)，排除材料不合格因素外，熔池中雜質(zhì)太多一般都是因不按規(guī)程操作多次返修造成。另外，不預(yù)熱強(qiáng)行組對(duì)也是造成冷卻速度快和應(yīng)力大的要因。

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

2.5.2 延遲裂紋

延遲裂紋在管道施工中是最常見(jiàn)的裂紋。它屬于冷裂紋的一種，一般在焊后幾小時(shí)甚至幾天后才開(kāi)始出現(xiàn)，并隨著時(shí)間的推移逐漸增多和加長(zhǎng)。根據(jù)有關(guān)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(yīng)力以及焊縫中的氫含量等方面。

分析產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)象嚴(yán)重，增大了冷裂紋傾向。同時(shí)粹硬組織里晶格缺陷多，進(jìn)一步導(dǎo)致了冷裂紋的產(chǎn)生。

（2）應(yīng)力因素。焊接接頭承受的應(yīng)力主要包括焊接時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力及焊縫外加的力。焊接時(shí)熱影響區(qū)金屬膨脹，冷卻時(shí)收縮所產(chǎn)生的體積差導(dǎo)致了熱應(yīng)力的產(chǎn)生，并且在焊縫相變時(shí)也存在一定的相變應(yīng)力。在管道施工中，只要嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程操作，以上兩種情況產(chǎn)生的應(yīng)力均可以控制在一個(gè)可以接受的范圍。當(dāng)在兩個(gè)管口橢圓度相差較大組對(duì)、管道處于角度太大的彈性敷設(shè)強(qiáng)力組對(duì)的情況下，外部應(yīng)力一般是產(chǎn)生冷裂紋的重要原因。③氫含量因素。在高強(qiáng)鋼的焊接中，氫是導(dǎo)致冷裂紋產(chǎn)生的重要因素。焊接時(shí)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(jìn)入焊縫熔池中。當(dāng)熔池快速冷卻后，未來(lái)得及逸出的氫便以過(guò)飽和態(tài)留在了焊縫中。氫的擴(kuò)散速度與焊縫的冷卻速度、焊縫組織情況以及應(yīng)力方向等方面因素均有關(guān)。

綜合分析延遲裂紋產(chǎn)生的因素，避免其產(chǎn)生主要從減緩焊縫冷卻速度、改善焊縫組織和減小焊接應(yīng)力三方面進(jìn)行控制。另外，焊接完成后施工機(jī)組進(jìn)行焊接外觀自檢，合格后向檢測(cè)公司進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)申請(qǐng)，檢測(cè)合格后進(jìn)行防腐處理，不合格的焊口進(jìn)行返修處理，返修要符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 管道焊接質(zhì)量檢驗(yàn)和質(zhì)量控制

3.1 質(zhì)量檢驗(yàn)

長(zhǎng)輸管道一般都是長(zhǎng)距離輸送油氣，運(yùn)行壓力較高，為確保管道使用壽命及安全，必須對(duì)焊縫的施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，以確保管道不會(huì)在運(yùn)行中泄露、爆管等，導(dǎo)致輸送介質(zhì)外泄，造成經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。

長(zhǎng)輸管道質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)壳爸饕呛缚p無(wú)損檢測(cè)和管道耐壓試驗(yàn)兩個(gè)方面。無(wú)損檢測(cè)是檢驗(yàn)焊接質(zhì)量的重要手段，在長(zhǎng)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(jié)合的方法，檢測(cè)質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。另外管道耐壓試驗(yàn)（包括強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)）也是檢驗(yàn)管道質(zhì)量重要環(huán)節(jié)。長(zhǎng)輸管道耐壓試驗(yàn)一般分段進(jìn)行，按照管道試壓時(shí)最低點(diǎn)壓力不超過(guò)管道屈服強(qiáng)度的90%，最高點(diǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)壓力的要求進(jìn)行分段試壓。

3.2 質(zhì)量控制

管道質(zhì)量控制因素主要可以歸納為以下幾個(gè)方面：人員設(shè)備因素，材料因素，環(huán)境因素，工藝因素。由于管道施工前的焊接工藝都是經(jīng)過(guò)了多種檢驗(yàn)手段的檢定，最后形成工藝，所以工藝一般不會(huì)存在問(wèn)題。因此施工中產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題一般是由前三個(gè)方面造成的，質(zhì)量控制就是控制人員、設(shè)備、材料、環(huán)境因素。

4 結(jié)束語(yǔ)

瞻望中國(guó)管道建設(shè)的前景，及天然氣大發(fā)展前景，長(zhǎng)輸管道建設(shè)逐步進(jìn)入高峰期。同時(shí)長(zhǎng)輸管道用鋼鋼材向著高強(qiáng)度發(fā)展，這就要求有更新的焊接技術(shù)支持，以提高管道的施工質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)中的安全性。相信在今后的長(zhǎng)輸管道施工管理中，又會(huì)出現(xiàn)一些新的課題等待我們?nèi)パ芯刻接憽?/p>

參考文獻(xiàn)

[1] 崔忠圻，主編.金屬學(xué)與熱處理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000

篇5

【關(guān)鍵詞】壓力管道；焊接缺陷；夾渣

引言：

影響管道焊接質(zhì)量的因素較多，主要有管材及焊材的質(zhì)量、焊工的資格及操作能力、焊接施工工藝及操作過(guò)程等。管道焊接質(zhì)量控制有幾個(gè)重要環(huán)節(jié)：材料質(zhì)量控制、焊接過(guò)程控制、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)。

1.及壓力管道焊接缺陷有關(guān)的因素

因此如果壓力管道的焊接點(diǎn)存在著缺陷，則很容易產(chǎn)生泄漏的問(wèn)題以至于引發(fā)事故。在焊接當(dāng)中產(chǎn)生的主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：裂痕、焊接不徹底、焊接面沒(méi)有融合、焊接面咬邊、焊接面夾渣、焊接面出現(xiàn)大量氣孔等嚴(yán)重問(wèn)題。

2.壓力管道焊縫的具體種類(lèi)

2.1夾渣

夾渣是一種常見(jiàn)于焊縫當(dāng)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(lèi)樣式有很多，主要包括以下的幾種樣式：斑點(diǎn)狀、條紋狀、鎖鏈狀、密集分布形狀的夾渣。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在焊縫內(nèi)部被深埋的斑點(diǎn)狀?yuàn)A渣以及條紋狀?yuàn)A渣是在管道的檢查當(dāng)中被發(fā)現(xiàn)次數(shù)最多的一種焊接缺陷，對(duì)于這一類(lèi)夾渣的斷面觀察，我們可以發(fā)現(xiàn)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(jìn)行焊接作業(yè)的時(shí)候熔池當(dāng)中的一些氣體在金屬完全凝固之前沒(méi)有逸出來(lái)，同時(shí)殘存于焊縫當(dāng)中，形成了相應(yīng)的空洞。整個(gè)氣孔的構(gòu)成方式有很多。氣孔當(dāng)中所殘存的氣體構(gòu)成一般為氫氣或者是一氧化碳，對(duì)于氣孔的填充處一般來(lái)說(shuō)都有銹跡或者是污跡等，其形成的物理原因主要是因?yàn)楹笚l沒(méi)有進(jìn)行徹底烘干以及熔池的冷卻速度超出了預(yù)計(jì)的速度。一般來(lái)說(shuō)，氣孔多數(shù)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(méi)有焊透或者是沒(méi)有熔合

沒(méi)有焊透的意思就是說(shuō)，在進(jìn)行焊接的時(shí)候接頭部分沒(méi)有完全熔合完整而直接導(dǎo)致了一部分被留了下來(lái)；這是一種十分常見(jiàn)的缺陷，其主要原因是工人在進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候沒(méi)有按照要求進(jìn)行操作，手法不熟練對(duì)于通用管道當(dāng)中常用的X焊接坡口來(lái)說(shuō)，無(wú)論是沒(méi)有焊透或是沒(méi)有熔合這一類(lèi)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(lái)說(shuō)是橢圓形的或是不規(guī)則形狀的。

2.4焊縫表面經(jīng)常產(chǎn)生的裂痕

當(dāng)焊縫表面接觸部分的原子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了原子層面上的結(jié)合力破壞，就會(huì)給接縫處的表面增添裂紋，從而產(chǎn)生相應(yīng)的縫隙這些裂紋的類(lèi)型一般來(lái)說(shuō)可以分成以下種類(lèi)：結(jié)晶性質(zhì)的裂紋、液化性質(zhì)的裂紋、熱應(yīng)力性質(zhì)的裂紋、延遲性質(zhì)的裂紋、應(yīng)力腐蝕性質(zhì)的裂紋以及其它性質(zhì)的裂紋等。

3.對(duì)于壓力管道焊接缺陷的控制方法

3.1針對(duì)錯(cuò)邊或是角變形的方法

在進(jìn)行壓力管道的組裝過(guò)程當(dāng)中，錯(cuò)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(jìn)行組裝或者是在以后的使用當(dāng)中出現(xiàn)了錯(cuò)邊或者是角變形的問(wèn)題，要想把這個(gè)情況消除也是十分困難的。

唯一正確的預(yù)防方法就是在進(jìn)行施工的時(shí)候嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)，把整個(gè)缺陷控制在可以進(jìn)行調(diào)校的范圍之內(nèi)。如果在施工的時(shí)候沒(méi)有把握好這一步，后續(xù)的錯(cuò)邊或者是角變形就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的幾何應(yīng)力，同時(shí)也能產(chǎn)生相應(yīng)的附加彎曲的應(yīng)力。

3.2氣孔及夾渣

這一類(lèi)問(wèn)題屬于深埋的缺陷，在進(jìn)行自檢的時(shí)候必須進(jìn)行消除，同時(shí)還要進(jìn)行重新焊接作業(yè)，否則在進(jìn)行使用的時(shí)候必然會(huì)發(fā)生泄漏以及爆炸的情況。根據(jù)觀察統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)的壓力管道所有的氣孔以及夾渣沒(méi)有大幅度擴(kuò)散的跡象。針對(duì)這樣的特點(diǎn)，為了對(duì)氣孔及夾渣進(jìn)行克服，對(duì)于炭化的管道來(lái)說(shuō)最好是進(jìn)行氬弧焊作業(yè)打底。

3.3沒(méi)有焊透或者是沒(méi)有熔合

沒(méi)有焊透的情況主要是出現(xiàn)在兩種焊接手段（手工焊接及自動(dòng)焊接）的交接面上。在進(jìn)行處理的時(shí)候，如果出問(wèn)題的地方在允許尺寸的范圍之內(nèi)，可以免除返修的步驟；沒(méi)有熔合的情況一般來(lái)說(shuō)會(huì)發(fā)生在焊縫部位金屬及破口的交界部位，這個(gè)時(shí)候最穩(wěn)妥的方式就是進(jìn)行補(bǔ)焊作業(yè)，以避免出現(xiàn)意外。焊接材料對(duì)整個(gè)壓力管道的質(zhì)量是起到?jīng)Q定性質(zhì)作用的，因此應(yīng)該選用合格的焊接材料進(jìn)行填充，以保證質(zhì)量。

3.4裂紋

裂紋是管道問(wèn)題當(dāng)中最重要的問(wèn)題，也是危害性最大的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)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(guò)對(duì)其進(jìn)行打磨的方式進(jìn)行消除；其次，如果裂痕本身的大小長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了規(guī)定的允許長(zhǎng)度則必須采取補(bǔ)焊的方式進(jìn)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(duì)一些細(xì)小的裂紋進(jìn)行保留，以便對(duì)其發(fā)展規(guī)律進(jìn)行研究，使其后續(xù)發(fā)展趨勢(shì)被觀察記錄到，獲得潛在危險(xiǎn)的發(fā)展趨勢(shì)并加以預(yù)防。

射線透照檢測(cè)主要是采用γ射線或χ射線對(duì)焊縫進(jìn)行透照，通過(guò)底片上的影像所反應(yīng)的缺陷性質(zhì)、尺寸、數(shù)量及密集程度，判定焊縫的質(zhì)量等級(jí)。缺陷性質(zhì)通常分為裂紋、未熔合、未焊透、圓形缺陷及條形缺陷五類(lèi)。對(duì)特殊材料、焊接工藝制作的對(duì)焊接頭，可采用B級(jí)。管道焊縫透照常采用外透法，應(yīng)根據(jù)管道外徑（周長(zhǎng)）、射線源與管道的距離及發(fā)出的射線角度，計(jì)算底片應(yīng)使用的張數(shù)。管道焊縫透照部位應(yīng)有透照標(biāo)記，主要包括底片中心標(biāo)記、搭接標(biāo)記及識(shí)別標(biāo)記（包括管段編號(hào)、焊縫編號(hào)、透照部位編號(hào)及日期等）及返修標(biāo)記。檢查膠片沖洗處理、評(píng)片室的環(huán)境狀況是否整潔、安靜、有合適的亮度，以保證膠片沖洗質(zhì)量及評(píng)片的準(zhǔn)確性。

4.結(jié)語(yǔ)

為了避免產(chǎn)生管道爆炸泄漏的事故，我們要在整套管道運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行以及檢修方面進(jìn)行大規(guī)模的管理，同時(shí)還要在安裝環(huán)節(jié)上對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，并在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)管道運(yùn)行的可靠性。因此對(duì)于壓力管道來(lái)說(shuō)，焊接的質(zhì)量將會(huì)直接影響到壓力管道的安全程度，從某種意義上來(lái)說(shuō)，也會(huì)對(duì)管道本身的安全運(yùn)行產(chǎn)生十分重大的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]邵正平. 壓力管道焊接缺陷成因分析及對(duì)策[J]. 化學(xué)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(jìn)發(fā)展，2010，S1：131+130.

篇6

【關(guān)鍵詞】船舶；焊接；缺陷；質(zhì)量管理

1引言

船舶焊接技術(shù)是現(xiàn)代化船舶制造中一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)，要想保障船舶航行的設(shè)備安全，就應(yīng)該在實(shí)際船舶的制造中，加強(qiáng)對(duì)船舶制造中的技術(shù)應(yīng)用研究，只有保障了船舶制造中的技術(shù)應(yīng)用，才能夠?qū)⒋爸圃鞂?shí)現(xiàn)安全性管理。為此論文進(jìn)行了船舶制造中的焊接技術(shù)應(yīng)用研究，通過(guò)對(duì)焊接技術(shù)中的缺陷分析，從而進(jìn)行了提升船舶焊接質(zhì)量管理的辦法，并且進(jìn)行了船舶焊接質(zhì)量管理的注意事項(xiàng)分析，希望通過(guò)論文的分析，能夠全面提升船舶焊接中的缺陷管理，加強(qiáng)船舶焊接中的質(zhì)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(jiàn)的缺陷類(lèi)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(jīng)常見(jiàn)到的一種缺陷，之所以會(huì)出現(xiàn)焊接氣孔，是因?yàn)樵趯?shí)際焊接的過(guò)程中，熔池中的氣體沒(méi)有完全溢出，熔池就已經(jīng)凝固，因此這種背景下，就會(huì)導(dǎo)致成型的焊接縫中，出現(xiàn)孔洞，這些孔洞在實(shí)際船舶焊接缺陷中，是以表面氣孔和內(nèi)部氣孔兩種形式而存在的[1]。由于氣孔的存在導(dǎo)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(qiáng)度，同時(shí)由于船舶焊接中存在氣孔，使得在實(shí)際船舶焊接過(guò)程中船舶的美觀性受到了破壞。按照我國(guó)船舶焊接缺陷的要求規(guī)定，在實(shí)際船舶的焊接作業(yè)中，外板以及倉(cāng)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(gè)數(shù)不能超過(guò)兩個(gè)。

2.2焊接夾渣

當(dāng)焊接作業(yè)完成后，焊接接縫中存在的雜質(zhì)被稱(chēng)為焊接夾渣。由于焊接夾渣的存在在實(shí)際船舶的焊接中，會(huì)直接影響到焊機(jī)的密度和強(qiáng)度。因此在船舶的焊接中是不允許存在焊接夾渣的[2]。在實(shí)際焊接作業(yè)過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了焊接夾渣，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)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(xiàn)焊接夾渣的原因有以下幾點(diǎn)：一是在實(shí)際焊接中焊接的坡口處理不干凈；二是在實(shí)際焊接過(guò)程中處理多層焊接時(shí)，對(duì)通道內(nèi)的雜質(zhì)處理不干凈；三是在實(shí)際焊接過(guò)程中，焊接的材料質(zhì)量差，導(dǎo)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(zhì)沒(méi)有足夠的時(shí)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(yán)重的焊接缺陷，在焊接過(guò)程中，由于焊機(jī)的不全面，或者是在實(shí)際焊接的過(guò)程中沒(méi)有足夠的焊接融合時(shí)間，因此出現(xiàn)焊接縫隙間斷和突變情況。焊接中出現(xiàn)焊接裂紋，對(duì)整個(gè)焊接的質(zhì)量是非常有影響的，要想全面保障和提升焊接的質(zhì)量，就應(yīng)該在實(shí)際焊接的過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)焊接中的裂縫強(qiáng)度處理，只有處理好焊接中的裂紋才能夠保障整個(gè)船舶焊接的結(jié)構(gòu)不受到影響。因此在實(shí)際船舶制造焊接技術(shù)的應(yīng)用中，一定要注重對(duì)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(zhì)量安全[3]。

3船舶焊接質(zhì)量管理辦法

3.1焊接處理前期準(zhǔn)備

在進(jìn)行船舶焊接施工作業(yè)之前，要及時(shí)進(jìn)行船舶焊接的前期準(zhǔn)備工作，在準(zhǔn)備工作中要加強(qiáng)對(duì)船舶焊接中的原材料審核，同時(shí)要按照實(shí)際焊接的需求對(duì)焊接過(guò)程中要運(yùn)用到的技術(shù)和焊接中需要的工藝數(shù)值匹配進(jìn)行分析。只有保障了船舶焊接作業(yè)中的工藝數(shù)值對(duì)應(yīng)，然后才能夠按照專(zhuān)門(mén)的焊接工序去進(jìn)行焊接作業(yè)的施工。一般情況下，船舶焊接作業(yè)的工藝參數(shù)對(duì)應(yīng)如下表1所示：

3.2焊接途中的技術(shù)應(yīng)用

在船舶焊接過(guò)程中，應(yīng)該實(shí)施動(dòng)態(tài)的焊接工藝監(jiān)督，保障在整個(gè)焊接的過(guò)程中，焊接技術(shù)的應(yīng)用是規(guī)范的，同時(shí)在焊接的過(guò)程中，要注重對(duì)焊接電流以及焊接保護(hù)設(shè)施管理，例如在實(shí)際焊接中有些焊接是需要借助稀有氣體進(jìn)行焊接的催化劑處理，這就需要在實(shí)際焊接的過(guò)程中進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的焊接護(hù)理。同時(shí)在船舶的焊接中要注重對(duì)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(yè)管理實(shí)施的重要性保障之一。為了保障整體的焊接作業(yè)穩(wěn)定性，需要在焊接的過(guò)程中進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的焊接抽煙檢查，如果在抽樣檢查中發(fā)現(xiàn)存在缺陷，應(yīng)該及時(shí)針對(duì)缺陷進(jìn)行管理，只有保障了缺陷管理，才能全面提升焊接的質(zhì)量。

3.3焊接過(guò)程中的缺陷處理

3.3.1防止裂紋產(chǎn)生

在焊接過(guò)程中，為了防止裂紋出現(xiàn)而進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的措施處理，在實(shí)際措施的處理中要針對(duì)焊接的材料以及焊接中涉及到的焊條進(jìn)行充分的選擇，只有保障在實(shí)際焊接過(guò)程中對(duì)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(zhì)量。裂紋的防止要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的焊接材料清潔，同時(shí)在焊接的過(guò)程中，要對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的預(yù)熱處理，保障焊接設(shè)備能夠正常運(yùn)行。

3.3.2防止焊瘤出現(xiàn)

在焊接過(guò)程中為了保障焊接的工序不受到影響，因此在實(shí)際焊接作業(yè)中要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的焊瘤預(yù)防管理工作，只有保障焊接中不會(huì)出現(xiàn)焊瘤，才能夠使得整個(gè)焊接過(guò)程中的船舶表面是光滑不受影響。因此在實(shí)際焊接的過(guò)程中，需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的焊接技術(shù)處理，例如處理焊接中的短弧以及焊接的停留時(shí)間等。

4強(qiáng)化船舶焊接質(zhì)量管理的注意事項(xiàng)

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(shí)際焊接過(guò)程中，需要對(duì)焊接中的質(zhì)量管理要素進(jìn)行管控，從而在質(zhì)量管理的控制中全面提升船舶焊接的質(zhì)量。一般情況下，船舶焊接中要注意的質(zhì)量管理事項(xiàng)有以下幾點(diǎn)：①加強(qiáng)對(duì)焊接工人的技術(shù)培訓(xùn)，提升焊接工人的工作能力；②加強(qiáng)焊工質(zhì)量安全管理意識(shí)，建立安全質(zhì)量監(jiān)督管理體系；③加強(qiáng)焊接設(shè)備的運(yùn)行狀況檢查，保障焊接設(shè)備的安全性工作；④建立維護(hù)保養(yǎng)制度，指定專(zhuān)門(mén)的人員進(jìn)行負(fù)責(zé)；⑤對(duì)焊接材料的篩選要嚴(yán)格；⑥按照焊接材料的特性進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的焊接設(shè)備應(yīng)用；⑦嚴(yán)格按照焊接施工工藝進(jìn)行施工管理；⑧強(qiáng)化焊接作業(yè)環(huán)境管理，杜絕違章環(huán)境管理；⑨加強(qiáng)對(duì)焊接中的缺陷處理，保障焊接的質(zhì)量。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代化船舶航行事業(yè)飛速發(fā)展中，要想全面提升船舶航行的質(zhì)量，就應(yīng)該在船舶制造過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)其制造中的焊接技術(shù)進(jìn)行管理。只有在焊接技術(shù)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(jìn)行船舶的質(zhì)量管理。論文在實(shí)際研究中，主要針對(duì)船舶焊接中的四種缺陷，以及四種質(zhì)量管理辦法和強(qiáng)化船舶質(zhì)量焊接的注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析研究。通過(guò)分析得知，要想全面提升船舶焊接的質(zhì)量管理，就應(yīng)該在實(shí)際焊接中不斷地對(duì)焊接技術(shù)和焊接質(zhì)量提升，同時(shí)要在焊接的過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)焊接中的注意事項(xiàng)管理，只有全面實(shí)現(xiàn)了焊接質(zhì)量管理控制，才能夠徹底解決船舶焊接的缺陷問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】

【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(shù),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(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2015,02(01):61-62.

篇7

中圖分類(lèi)號(hào)：K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：2306-1499（2014）08-0199-02

1. 外觀缺陷

外觀缺陷在鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品加工中可以顯而易見(jiàn)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(dāng)或裝配間隙不均勻。

（2）焊接電流過(guò)大或過(guò)小。

（3）焊條角度選擇不合適、運(yùn)條速度或手法不當(dāng)。

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(yùn)條手法。

1.2咬邊

咬邊就是電弧將基本金屬和焊縫兩側(cè)金屬熔化后，交界處沒(méi)有及時(shí)得到金屬的補(bǔ)充而出現(xiàn)的凹槽。

1.2.1 產(chǎn)生的原因

（1）焊接電流太大，焊接速度太快。

（2）電弧長(zhǎng)度或焊條角度不當(dāng)。

1.2.2 控制措施

（1）選擇適當(dāng)?shù)暮附与娏鳎３謩蛩龠\(yùn)條。

（2）適合的焊條角度和保持一定的電弧長(zhǎng)度。

1.3滿溢

基本金屬與焊縫邊緣外熔焊金屬?zèng)]有達(dá)到熔合狀態(tài)，熔焊金屬流散覆蓋在基本金屬上，稱(chēng)之為滿溢。

1.3.1 產(chǎn)生的原因

（1）對(duì)口邊緣附近的油污沒(méi)有清理干凈，影響熔合。

（2）電流過(guò)小或焊接速度過(guò)快，基本金屬?zèng)]有得到充分的熔化。

（3）焊條角度不當(dāng)，向某側(cè)偏斜。

1.3.2 控制措施

（1）選擇焊接規(guī)范應(yīng)適當(dāng)，電流不應(yīng)過(guò)小，焊速不應(yīng)過(guò)快。

（2）電弧長(zhǎng)度不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，焊條角度應(yīng)適當(dāng)。

1.4焊瘤焊縫內(nèi)、外表面凸出的多余金屬，叫焊瘤。

1.4.1 產(chǎn)生的原因

（1）焊工操作技術(shù)不熟練，運(yùn)條不當(dāng)。

（2）焊接規(guī)范選擇過(guò)大，熔化金屬溫度過(guò)高，液態(tài)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(shù)水平和熟練程度。

（2）電弧不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，焊接電流要合適，運(yùn)條速度要均勻。

1.5根部?jī)?nèi)凹

焊縫金屬低于焊件內(nèi)表面而形成的凹槽，叫根部?jī)?nèi)凹。

1.5.1 產(chǎn)生的原因

通常在焊接仰焊部位時(shí)，焊接規(guī)范過(guò)大，熔化鐵水溫度過(guò)高，液態(tài)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(yīng)過(guò)大，焊接速度不應(yīng)過(guò)慢。

（2）焊條角度應(yīng)與焊接位置相適應(yīng)。

1.6弧坑

在焊接時(shí)，沒(méi)能填滿焊縫表面留下的凹坑，叫弧坑。

1.6.1 弧坑產(chǎn)生的原因

（1）在焊接時(shí)，通電電流過(guò)大，熔池尺寸過(guò)大和收尾熄弧時(shí)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(guī)范要選擇適當(dāng)。

（2）焊縫收尾處及更換焊條時(shí)，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(nèi)部缺陷

在焊縫的內(nèi)部，以無(wú)損探傷方法或破壞性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的缺陷叫做焊接內(nèi)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(fā)現(xiàn)不管其尺寸大小，必須立即消除。

2.1.1 熱裂紋

液態(tài)金屬?gòu)慕Y(jié)晶開(kāi)始到 Ar3 線溫度范圍內(nèi)，產(chǎn)生的裂紋，叫熱裂紋。

（1）熱裂紋產(chǎn)生的原因。晶間存在液態(tài)間層和焊接應(yīng)力。

（2）控制措施。①焊接時(shí)使用堿性焊條，加強(qiáng)脫磷、硫的能力，進(jìn)而去減少焊縫中一些雜質(zhì)的含量。②掌握好焊縫形狀，在焊接過(guò)程中盡量保證焊縫成形系數(shù)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(yù)熱，將冷卻速度降低，降低應(yīng)力。④焊接收尾時(shí)要填滿熔池來(lái)減少弧坑裂紋。⑤選擇合理的焊接方向和順序，把焊接應(yīng)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(nèi)再次加熱產(chǎn)生的裂紋，叫再熱裂紋。

（1）產(chǎn)生原因，在熱處理焊后的焊接接頭中，晶界上易集結(jié)鋼脆化的元素，大幅度削弱晶界的結(jié)合力，從而產(chǎn)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(yīng)力處理溫度時(shí)的可塑性，進(jìn)而提高承擔(dān)松弛應(yīng)變的能力。②提高預(yù)熱的溫度，焊后應(yīng)該采取緩冷的方法，且焊縫外形應(yīng)圓滑規(guī)整，以減小焊接以后的殘余應(yīng)力和應(yīng)力的集中。③熱處理規(guī)范和工藝要正確，盡量不要長(zhǎng)時(shí)間停留在熱敏感區(qū)。

2.1.3 冷裂紋

在焊接接頭冷卻中，當(dāng)溫度下降到 200℃以下直到與室內(nèi)溫度相同，產(chǎn)生的裂紋，被稱(chēng)之為冷裂紋。

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

（2）控制措施：①選用低氫類(lèi)型的焊條，焊前對(duì)焊條進(jìn)行嚴(yán)格的烘干，用時(shí)再取，焊件應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的清理，去除工件表面的油、繡和水氣，減少氫的來(lái)源和渠道。②正確選擇焊接規(guī)范以及線能量，減緩冷卻速度，改善焊道及熱影響區(qū)組織狀態(tài)。③采用合理的焊接順序和焊接方向，改善焊件的應(yīng)力狀態(tài)。

2.2未焊透與未熔合未焊透

焊接時(shí)，母材金屬與金屬之間本應(yīng)該熔合然而卻沒(méi)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(jié)合的部分稱(chēng)為未熔合。

2.2.1 產(chǎn)生原因

（1）選用過(guò)小的焊接規(guī)范，如坡口間隙過(guò)窄，角度過(guò)小，鈍邊過(guò)大，電弧過(guò)長(zhǎng)，焊接電流過(guò)小等。

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

（3）沒(méi)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(duì)口規(guī)范要正確，及時(shí)認(rèn)真清理焊層間和坡口兩側(cè)污物和熔渣。

（2）選擇正確的電弧長(zhǎng)度和焊接電流。

（3）在運(yùn)條時(shí)，控制好焊接速度，不宜過(guò)快，調(diào)整好正確的焊條角度，焊條以正常軌跡擺動(dòng)，焊接到兩端時(shí)應(yīng)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(chǎn)生的原因

（1）在焊接時(shí)焊接電流和坡口角度都太小，運(yùn)條不合理，沒(méi)有充分?jǐn)嚢瑁瑢?dǎo)致熔渣沒(méi)能及時(shí)浮出而溶于焊縫中。

（2）沒(méi)有清理干凈前層焊縫，在焊接后層時(shí)，導(dǎo)致滯留在焊縫中。

2.3.2 控制措施

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

（2）對(duì)坡口的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，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(shù)水平，掌握正確的運(yùn)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(chǎn)生的原因

在焊接時(shí)，因?yàn)橛羞^(guò)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(jié)晶又會(huì)阻礙這些氣泡，導(dǎo)致氣泡無(wú)法排出，最后殘留在焊縫中形成氣孔。

（1）焊件沒(méi)有清理干凈、過(guò)長(zhǎng)的電弧焊接以及焊條受潮等，導(dǎo)致氣體入侵到熔池的機(jī)會(huì)增大。

（2）過(guò)小的電流，過(guò)快的速度影響氣體逸出。

（3）熔池溫度超出一定范圍，沸騰現(xiàn)象產(chǎn)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(yán)格烘干焊條，保證焊條干燥，降低氣體的入侵機(jī)率。

（2）焊接時(shí)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(hù)。

（3）焊接規(guī)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(yùn)用正確，為氣體從熔池中逸出提供便利。

（5）采取焊前預(yù)熱、焊后緩冷這樣的特殊工藝措施。

（6）氬弧焊時(shí)，氬氣保護(hù)效果要特別注意。

3.結(jié)語(yǔ)

焊接工藝是一項(xiàng)重要的技術(shù)工藝，然而，如果在焊接過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，那么必然會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)斷裂，威脅到技術(shù)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此在實(shí)際工作中，我們必須要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決其中存在的問(wèn)題，采取措施提高其焊接質(zhì)量，這樣才能夠避免缺陷的發(fā)生，從而提高機(jī)械的制造質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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

篇8

關(guān)鍵詞：壓力管道 焊接缺陷 夾渣 氣孔 裂紋

中圖分類(lèi)號(hào)：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）12（a）-0079-01

在我們國(guó)家目前為止的壓力管道事故當(dāng)中，因?yàn)楸ɑ蛘呤锹舛斐傻氖鹿收紦?jù)了絕大部分的比例，主要原因就是壓強(qiáng)過(guò)大、腐蝕過(guò)于嚴(yán)重、溫度過(guò)高或是由于焊接質(zhì)量較差而直接引起的泄漏。在以上的這些因素當(dāng)中，壓強(qiáng)過(guò)大和腐蝕過(guò)于嚴(yán)重、溫度過(guò)高主要是由于在進(jìn)行運(yùn)營(yíng)中的管理不善而直接造成的，焊接質(zhì)量比較差一般來(lái)說(shuō)都是因?yàn)樵谶M(jìn)行施工作業(yè)時(shí)質(zhì)量不過(guò)關(guān)或是沒(méi)有按照規(guī)定對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行充分檢驗(yàn)造成的。

1 和壓力管道焊接缺陷有關(guān)的因素

壓力管道構(gòu)件當(dāng)中最為薄弱的環(huán)節(jié)就是焊接點(diǎn)，每一個(gè)焊接點(diǎn)都關(guān)系到整個(gè)壓力管道對(duì)壓力的承載能力。因此如果壓力管道的焊接點(diǎn)存在著缺陷，則很容易產(chǎn)生泄漏的問(wèn)題以至于引發(fā)事故。在焊接當(dāng)中產(chǎn)生的主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：裂痕、焊接不徹底、焊接面沒(méi)有融合、焊接面咬邊、焊接面夾渣、焊接面出現(xiàn)大量氣孔等嚴(yán)重問(wèn)題。這些問(wèn)題一般用肉眼無(wú)法觀察出來(lái)，存在于整個(gè)金屬基體當(dāng)中，使得整個(gè)金屬面被割裂，最終產(chǎn)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象，在介質(zhì)內(nèi)壓的作用力下對(duì)以上缺陷進(jìn)行壓力施加，使得基桿逐漸開(kāi)裂，并慢慢發(fā)展成為宏觀意義上的裂紋，最終對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行貫穿，直接導(dǎo)致泄露以及爆炸的事故頻繁發(fā)生。因此對(duì)于壓力管道來(lái)說(shuō)，焊接的質(zhì)量將會(huì)直接影響到壓力管道的安全程度，從某種意義上來(lái)說(shuō)，也會(huì)對(duì)管道本身的安全運(yùn)行產(chǎn)生十分重大的影響。焊接缺陷一般說(shuō)來(lái)會(huì)被以下的若干因素決定：焊接材料、焊接參數(shù)指標(biāo)、坡口形式以及焊接工人本身的手藝技術(shù)。

2 壓力管道焊縫的具體種類(lèi)

2.1 夾渣

夾渣是一種常見(jiàn)于焊縫當(dāng)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(lèi)樣式有很多，主要包括以下的幾種樣式：斑點(diǎn)狀、條紋狀、鎖鏈狀、密集分布形狀的夾渣。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在焊縫內(nèi)部被深埋的斑點(diǎn)狀?yuàn)A渣以及條紋狀?yuàn)A渣是在管道的檢查當(dāng)中被發(fā)現(xiàn)次數(shù)最多的一種焊接缺陷，對(duì)于這一類(lèi)夾渣的斷面觀察，我們可以發(fā)現(xiàn)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(jìn)行焊接作業(yè)的時(shí)候熔池當(dāng)中的一些氣體在金屬完全凝固之前沒(méi)有逸出來(lái)，同時(shí)殘存于焊縫當(dāng)中，形成了相應(yīng)的空洞。整個(gè)氣孔的構(gòu)成方式有很多。氣孔當(dāng)中所殘存的氣體構(gòu)成一般為氫氣或者是一氧化碳，對(duì)于氣孔的填充處一般來(lái)說(shuō)都有銹跡或者是污跡等，其形成的物理原因主要是因?yàn)楹笚l沒(méi)有進(jìn)行徹底烘干以及熔池的冷卻速度超出了預(yù)計(jì)的速度。一般來(lái)說(shuō)，氣孔多數(shù)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(méi)有焊透或者是沒(méi)有熔合

沒(méi)有焊透的意思就是說(shuō)，在進(jìn)行焊接的時(shí)候接頭部分沒(méi)有完全熔合完整而直接導(dǎo)致了一部分被留了下來(lái)；這是一種十分常見(jiàn)的缺陷，其主要原因是工人在進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候沒(méi)有按照要求進(jìn)行操作，手法不熟練。沒(méi)有熔合也是一種常見(jiàn)的缺陷，主要是指熔焊的金屬和母材之間產(chǎn)生了超出標(biāo)準(zhǔn)要求的縫隙，或是相鄰的焊道之間也產(chǎn)生了不應(yīng)該產(chǎn)生的縫隙。對(duì)于通用管道當(dāng)中常用的X焊接坡口來(lái)說(shuō)，無(wú)論是沒(méi)有焊透或是沒(méi)有熔合這一類(lèi)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(lái)說(shuō)是橢圓形的或是不規(guī)則形狀的。

2.4 焊縫表面經(jīng)常產(chǎn)生的裂痕

當(dāng)焊縫表面接觸部分的原子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了原子層面上的結(jié)合力破壞，就會(huì)給接縫處的表面增添裂紋，從而產(chǎn)生相應(yīng)的縫隙。這一類(lèi)缺陷對(duì)于管道來(lái)說(shuō)是十分致命的，因?yàn)檫@一類(lèi)缺陷一般來(lái)說(shuō)是管道破裂的最直接因素。這些裂紋的類(lèi)型一般來(lái)說(shuō)可以分成以下種類(lèi)：結(jié)晶性質(zhì)的裂紋、液化性質(zhì)的裂紋、熱應(yīng)力性質(zhì)的裂紋、延遲性質(zhì)的裂紋、應(yīng)力腐蝕性質(zhì)的裂紋以及其它性質(zhì)的裂紋等。

3 對(duì)于壓力管道焊接缺陷的控制方法

3.1 針對(duì)錯(cuò)邊或是角變形的方法

在進(jìn)行壓力管道的組裝過(guò)程當(dāng)中，錯(cuò)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(jìn)行組裝或者是在以后的使用當(dāng)中出現(xiàn)了錯(cuò)邊或者是角變形的問(wèn)題，要想把這個(gè)情況消除也是十分困難的。唯一正確的預(yù)防方法就是在進(jìn)行施工的時(shí)候嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)，把整個(gè)缺陷控制在可以進(jìn)行調(diào)校的范圍之內(nèi)。如果在施工的時(shí)候沒(méi)有把握好這一步，后續(xù)的錯(cuò)邊或者是角變形就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的幾何應(yīng)力，同時(shí)也能產(chǎn)生相應(yīng)的附加彎曲的應(yīng)力。

3.2 氣孔和夾渣

這一類(lèi)問(wèn)題屬于深埋的缺陷，在進(jìn)行自檢的時(shí)候必須進(jìn)行消除，同時(shí)還要進(jìn)行重新焊接作業(yè)，否則在進(jìn)行使用的時(shí)候必然會(huì)發(fā)生泄漏以及爆炸的情況。根據(jù)觀察統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)的壓力管道所有的氣孔以及夾渣沒(méi)有大幅度擴(kuò)散的跡象。針對(duì)這樣的特點(diǎn)，為了對(duì)氣孔和夾渣進(jìn)行克服，對(duì)于炭化的管道來(lái)說(shuō)最好是進(jìn)行氬弧焊作業(yè)打底。

3.3 沒(méi)有焊透或者是沒(méi)有熔合

沒(méi)有焊透的情況主要是出現(xiàn)在兩種焊接手段（手工焊接和自動(dòng)焊接）的交接面上。在進(jìn)行處理的時(shí)候，如果出問(wèn)題的地方在允許尺寸的范圍之內(nèi)，可以免除返修的步驟；沒(méi)有熔合的情況一般來(lái)說(shuō)會(huì)發(fā)生在焊縫部位金屬和破口的交界部位，這個(gè)時(shí)候最穩(wěn)妥的方式就是進(jìn)行補(bǔ)焊作業(yè)，以避免出現(xiàn)意外。焊接材料對(duì)整個(gè)壓力管道的質(zhì)量是起到?jīng)Q定性質(zhì)作用的，因此應(yīng)該選用合格的焊接材料進(jìn)行填充，以保證質(zhì)量。

3.4 裂紋

裂紋是管道問(wèn)題當(dāng)中最重要的問(wèn)題，也是危害性最大的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)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(guò)對(duì)其進(jìn)行打磨的方式進(jìn)行消除；其次，如果裂痕本身的大小長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了規(guī)定的允許長(zhǎng)度則必須采取補(bǔ)焊的方式進(jìn)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(duì)一些細(xì)小的裂紋進(jìn)行保留，以便對(duì)其發(fā)展規(guī)律進(jìn)行研究，使其后續(xù)發(fā)展趨勢(shì)被觀察記錄到，獲得潛在危險(xiǎn)的發(fā)展趨勢(shì)并加以預(yù)防。

4 結(jié)語(yǔ)

為了避免產(chǎn)生管道爆炸泄漏的事故，我們要在整套管道運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行以及檢修方面進(jìn)行大規(guī)模的管理，同時(shí)還要在安裝環(huán)節(jié)上對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，并在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)管道運(yùn)行的可靠性。

參考文獻(xiàn)

篇9

關(guān)鍵詞：缺陷；焊接；木材；

1焊接缺陷對(duì)施工質(zhì)量的影響

1.1焊接缺陷產(chǎn)生應(yīng)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(duì)受力方向角度不同，都會(huì)使缺陷周?chē)鷳?yīng)力的集中程度不一樣。球形空洞缺陷被周?chē)鷱椥泽w包圍，應(yīng)力小，當(dāng)球體逐漸變?yōu)槠瑺盍鸭y時(shí)，應(yīng)力集中就變得十分嚴(yán)重。除了空洞類(lèi)型的氣孔、裂紋和未焊透之外，夾渣也是常見(jiàn)的焊接缺陷，當(dāng)多個(gè)缺陷間的距離較小時(shí)，在缺陷區(qū)域內(nèi)將產(chǎn)生很高的應(yīng)力集中，使這些地方出現(xiàn)缺陷間裂紋將孔間連通。在這種情況下，最大的應(yīng)力集中出現(xiàn)在兩孔的邊緣處。

在焊接接頭中，焊縫焊角尺寸大小、錯(cuò)邊和角變形等幾何不連續(xù)，有些在規(guī)范范圍內(nèi)，但都將產(chǎn)生應(yīng)力集中。接頭形式的不同也會(huì)產(chǎn)生不同的應(yīng)力集中，在鋼結(jié)構(gòu)常用接頭形式中，對(duì)接接頭的應(yīng)力集中最小，角接頭、T型接頭和正而搭接接頭的應(yīng)力集中程度相差不多。搭接接頭中，側(cè)而搭接焊縫中沿整個(gè)焊縫長(zhǎng)度上的應(yīng)力分布很不均勻，而且焊縫越長(zhǎng)，不均勻程度就越高。因此，規(guī)范中規(guī)定側(cè)而搭接焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度不得大于60倍焊腳尺寸，超過(guò)此限值后，即使增加側(cè)而搭接焊縫長(zhǎng)度，也不可能降低焊縫兩端的應(yīng)力峰值。

1.2焊接缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)非脆性破壞的影響

焊接缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)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(shí)缺陷所引起的強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)中，允許焊縫中有個(gè)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(shí)，氣孔對(duì)屈服極限和抗拉強(qiáng)度極限的影響不大；當(dāng)出現(xiàn)成串氣孔占工作截而的2%時(shí)，接頭的強(qiáng)度極限急速降低。出現(xiàn)此種情況的主要原因是，焊接時(shí)保護(hù)氣體的中斷，使出現(xiàn)成串氣孔的同時(shí)焊縫金屬本身的機(jī)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(xiǎn)，成串或密集氣孔要比單個(gè)氣孔危險(xiǎn)的多。

夾渣或夾雜物，根據(jù)其截而的大小成比例的降低材料的抗拉強(qiáng)度，但對(duì)屈服強(qiáng)度的影響小。這類(lèi)缺陷的尺寸和形狀對(duì)強(qiáng)度的影響較大，直線排列的、細(xì)小的、排列方向垂直于受力方向的連續(xù)夾渣是比較危險(xiǎn)的。

幾何形狀造成的不連續(xù)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(chǎn)生應(yīng)力集中。當(dāng)這些缺陷與結(jié)構(gòu)中的高殘余拉伸應(yīng)力區(qū)或熱影響區(qū)中粗大脆化晶粒區(qū)相重疊時(shí)，往往會(huì)引發(fā)脆性不穩(wěn)定擴(kuò)展裂紋。

未熔合和未焊透比氣孔和夾渣更為有害。當(dāng)焊縫區(qū)域增加的而積大于未熔合和未焊透的而積時(shí)，或焊接區(qū)域的焊絲強(qiáng)度大于焊接接頭時(shí)，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(huì)成為脆性斷裂的引發(fā)點(diǎn)。一般情況下，焊接接頭所用的焊絲強(qiáng)度要大于母材的強(qiáng)度。

裂紋是最危險(xiǎn)的焊接缺陷，一般標(biāo)準(zhǔn)中都不允許它的存在。尖銳裂紋容易產(chǎn)生尖端缺口效應(yīng)、出現(xiàn)三向應(yīng)力狀態(tài)和溫度降低等情況，裂紋可能失穩(wěn)和擴(kuò)展，造成結(jié)構(gòu)斷裂。裂紋一般在拉伸應(yīng)力場(chǎng)和不良的熱影響區(qū)顯微組織段中產(chǎn)生，在靜載非脆性破壞條件下，如果塑性流動(dòng)發(fā)生于裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展之前，則結(jié)構(gòu)中的殘余拉伸應(yīng)力將沒(méi)有不利影響。

1.3焊接缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)脆性破壞的影響

鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)常在有缺陷或結(jié)構(gòu)不連續(xù)處引發(fā)脆性斷裂，造成災(zāi)難性的破壞。一般情況下，結(jié)構(gòu)中的缺陷造成的應(yīng)力集中越嚴(yán)重，脆性斷裂的危險(xiǎn)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(lèi)缺陷的存在量低于5%時(shí)，如果結(jié)構(gòu)的工作溫度不低于材料的塑性一脆性轉(zhuǎn)變溫度，它們對(duì)結(jié)構(gòu)的安全是無(wú)害的。帶裂紋的構(gòu)件臨界溫度要比夾渣構(gòu)件高得多。除用轉(zhuǎn)變溫度來(lái)衡量各種缺陷對(duì)脆性斷裂影響之外，許多重要焊接鋼結(jié)構(gòu)都采用斷裂力學(xué)作為評(píng)價(jià)依據(jù)，因?yàn)橛脭嗔蚜W(xué)可以確定斷裂應(yīng)力和裂紋尺寸與斷裂韌度之間的關(guān)系。許多焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂都是從微小的裂紋引發(fā)的，在一般情況下，由于小裂紋并未達(dá)到臨界尺寸，結(jié)構(gòu)不會(huì)在使用后立即發(fā)生斷裂。但是小的缺陷和不連續(xù)很可能在使用期間出現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)，最后達(dá)到臨界值，而發(fā)生脆性斷裂。所以在鋼結(jié)構(gòu)使用期間進(jìn)行定期檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測(cè)接近臨界條件的缺陷，是防治鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂最有效的措施。焊接鋼結(jié)構(gòu)承受沖擊或局部發(fā)生高應(yīng)變和惡劣環(huán)境因素，都容易使焊接缺陷引發(fā)脆性斷裂。

2焊接缺陷的防治措施

2.1咬邊

選擇適當(dāng)?shù)暮附与娏骱秃附铀俣龋捎枚袒〔僮鳎莆照_的運(yùn)條手法和焊條角度，坡口焊縫焊接時(shí)，保持合適的焊條離側(cè)壁距離。

2.2氣孔

提高操作技能，防治保護(hù)氣體（焊劑）給送中斷；焊前仔細(xì)清理母材和焊絲表而油污、鐵銹等，適當(dāng)預(yù)熱除去水分；焊前嚴(yán)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(dāng)擺動(dòng)；使用低氫型焊條時(shí)，應(yīng)仔細(xì)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(shù)。

2.3夾渣

每層應(yīng)認(rèn)真清除熔渣；選用合適的焊接電流和焊接速度；適當(dāng)加大焊接坡口角度；正確掌握運(yùn)條手法，嚴(yán)格控制焊條角度可焊絲位置，改善焊道成形；選用質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊條。

2.4未熔合

防治措施：仔細(xì)清除每層焊道和坡口側(cè)壁的熔渣；正確選擇焊接電流，改進(jìn)運(yùn)條技巧，注意焊條擺動(dòng)。

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(rèn)真操作，保持適當(dāng)焊條角度，防治焊偏。

2.6裂紋

2.6.1熱裂紋

通過(guò)控制產(chǎn)生條件的兩方而著手，首先，嚴(yán)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(yù)熱，減小焊后冷卻速度，根據(jù)焊接要求，適當(dāng)加大焊接坡口角度，以得到焊縫成形系數(shù)大的焊縫，焊接時(shí)采用低熱輸入量的焊接規(guī)范進(jìn)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(yù)熱溫度和采用后熱處理，減小焊接應(yīng)力和過(guò)熱區(qū)硬化；選用高塑性低強(qiáng)度匹配的焊接材料；改進(jìn)焊接接頭設(shè)計(jì)，盡量不采用高拘束度的焊接節(jié)點(diǎn)，消除一切可能引起應(yīng)力集中的表而缺陷，修磨焊縫呈圓滑過(guò)渡；正確選擇焊后熱處理溫度。

2.6.3冷裂紋

焊前預(yù)熱，降低冷卻速度；選擇合適的焊接規(guī)范參數(shù)；采用低氫型焊接材料，并嚴(yán)格烘干；徹底清除焊絲及母材焊接區(qū)域的油污、鐵銹和水分，焊后立即后熱或焊后熱處理，改進(jìn)接頭設(shè)計(jì)，降低拘束應(yīng)力。

2.6.4層狀撕裂

嚴(yán)格控制鋼材的含硫量，改進(jìn)接頭形式和坡口形狀，與焊縫連接的坡口表而預(yù)先堆焊過(guò)渡層，選用強(qiáng)度等級(jí)較低的低氫型焊接材料，采用低焊接熱輸入和焊接預(yù)熱。

結(jié)語(yǔ)：

焊接是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件工作層面的重要連接方法。隨著當(dāng)代各種學(xué)科的迅速發(fā)展，如：計(jì)算機(jī)、電子、材料、自動(dòng)控制、冶金、物理等，隨著新工藝、新設(shè)備、新材料、新技術(shù)的小斷出現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)在我國(guó)建筑行業(yè)中的作用與重要性日益明顯。這就表明鋼結(jié)構(gòu)焊接水平直接或問(wèn)接的決定著建筑鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。因此，我們必須給予焊接工程足夠的重視。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵字】電站鍋爐；受熱面管子；焊接缺陷

一、引言

在我國(guó)，用火力進(jìn)行發(fā)電仍然是主要發(fā)電方式，因此作為火力電站的三大主機(jī)設(shè)備之一的電站鍋爐，也起著至關(guān)重要的作用，并且跟隨著時(shí)代的進(jìn)步也高速發(fā)展著。中國(guó)的電站鍋爐產(chǎn)業(yè)，既不是“朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”，也不是“夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”，伴隨我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，近年來(lái)工業(yè)鍋爐制造業(yè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。其突出成效是：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)日益規(guī)范，技術(shù)水平逐步提高，產(chǎn)品品種不斷增加，經(jīng)濟(jì)規(guī)模顯著擴(kuò)大。

二、鍋爐受熱面管子安裝焊接缺陷產(chǎn)生的原因分析

電站鍋爐常見(jiàn)型式有倒U型、塔型和箱型，其循環(huán)方式包括自然循環(huán)、輔助循環(huán)、直流和復(fù)合循環(huán)4種方式。目前的電站鍋爐主力機(jī)組為300MW，鍋爐的受熱面管子的安裝焊接接口大約有兩萬(wàn)個(gè)以上，常見(jiàn)的焊接方法和適用范圍見(jiàn)下表。鍋爐受熱面管子的焊接質(zhì)量直接關(guān)系到了鍋爐的正常運(yùn)行和鍋爐的使用壽命，焊接中會(huì)經(jīng)常產(chǎn)生各種問(wèn)題和缺陷，焊縫的質(zhì)量不僅直接決定于焊工的技術(shù)水平，其外觀質(zhì)量也體現(xiàn)了焊縫的整體質(zhì)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(lái)，組成一個(gè)整塊的水冷壁受熱面。每一組件的大小按循環(huán)回路管組的要求整焊而成，安裝時(shí)組與組間再用焊接密封，使?fàn)t膛四周被一層整塊的水冷壁膜片嚴(yán)密地包圍起來(lái)。焊接的縫隙通過(guò)X射線探傷檢查，就可以查看出哪些焊接口出現(xiàn)缺陷。通常產(chǎn)生的缺陷和不足有：沒(méi)有控制好焊接時(shí)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(huì)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(diǎn)移動(dòng)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(shí)增大了電弧功率，這樣工件的熱輸入也同時(shí)增大，弧柱直徑增大，電弧潛入工件的深度增大，電弧斑點(diǎn)移動(dòng)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(shí)會(huì)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(diǎn)移動(dòng)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(lèi)和極性也會(huì)對(duì)焊接的缺陷造成影響，比如熔化極電弧焊時(shí)，直流反接時(shí)焊縫熔深和熔寬都要比直流正接時(shí)大，交流電焊接時(shí)介于兩者之間；鎢極氬弧時(shí)直流正接的熔深最大，反接最小；焊絲的直徑和伸出長(zhǎng)度在融化極電弧焊時(shí)，如果沒(méi)有改變電流大小，就會(huì)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(zhǎng)度加大時(shí)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(yù)防措施

對(duì)于在電站鍋爐受熱面管子安裝焊接缺陷，必須要采取相應(yīng)的措施來(lái)預(yù)防和減少這些缺陷的產(chǎn)生和發(fā)展。

焊接中出現(xiàn)的問(wèn)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(guò)渡，焊接接頭差，焊縫高低不平等現(xiàn)象，大部分是由于焊口的清理不干凈，焊接電流和速度等沒(méi)有控制好，可以對(duì)焊縫成型的焊縫進(jìn)行打磨、補(bǔ)焊，在操作之前應(yīng)該對(duì)工程圖紙進(jìn)行仔細(xì)的研究，嚴(yán)格地遵循相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)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(shí)提高自身的專(zhuān)業(yè)水平；對(duì)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?yàn)楹附与娏鬟^(guò)大，焊絲送進(jìn)速度太慢，這樣就會(huì)導(dǎo)致電弧變長(zhǎng)，這種情況會(huì)減小母材的有效截面積，其預(yù)防措施主要是根據(jù)焊接項(xiàng)目的規(guī)范要求，選擇合適的電流參數(shù)和與之協(xié)調(diào)的焊絲送進(jìn)速度，盡量使用短弧焊接。焊角焊縫時(shí)，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(shù)。焊接過(guò)程中，熔深超過(guò)工件厚度，熔化金屬自焊縫背面流出，形成穿孔性缺陷，也稱(chēng)為燒穿，產(chǎn)生的主要原因是焊接電流過(guò)大，速度太慢導(dǎo)致電弧會(huì)在焊縫處停留時(shí)間較長(zhǎng)，這就完全破壞了焊縫，使接頭喪失聯(lián)接及承載能力，預(yù)防措施可以采用較小的焊接電流同時(shí)采用合適的焊接速度。最為嚴(yán)重的缺陷是裂紋，它是焊接中絕對(duì)不允許出現(xiàn)的缺陷，它會(huì)引起焊接結(jié)構(gòu)發(fā)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(zhì)含量高時(shí)，與鐵形成低熔點(diǎn)的共晶物，該共晶物極易形成液態(tài)薄膜，也就是焊縫凝固過(guò)程中的薄弱晶界，焊接時(shí)由于不均勻的加熱，焊接接頭不可避免地要產(chǎn)生熱應(yīng)力，當(dāng)焊縫金屬承受的拉伸熱應(yīng)力大于液態(tài)薄膜的承受能力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶裂紋，為了預(yù)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(jìn)行冶金脫硫、脫磷；盡可能采用小的焊接電流來(lái)防止產(chǎn)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(qiáng)整體的素質(zhì)修養(yǎng)，跟隨時(shí)代的變化不斷的進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)焊接中出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行總結(jié)，不斷完善和避免。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電站鍋爐受熱面管子安裝焊接仍然是我國(guó)電站的一個(gè)重要問(wèn)題，我們?nèi)匀灰粩嗟膶W(xué)習(xí)和解決焊接中出現(xiàn)的缺陷，爭(zhēng)取最大限度的避免缺陷的產(chǎn)生，最大程度的預(yù)防焊接中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，使發(fā)電站能夠高效、安全的為人類(lèi)服務(wù)！