焊接缺陷成因范文

焊接缺陷成因范文（精选12篇）

焊接缺陷成因 第1篇

焊接质量直接影响着锅炉结构的使用性能与安全性, 锅炉的焊接质量不好, 就可能发生泄漏甚至发生爆炸事故, 给人民的生命和财产造成重大损失, 因此, 探讨锅炉焊接缺陷的成因, 提高锅炉的焊接质量, 对保证锅炉的的安全运行有着极为重要的意义。

1 未焊透的成因及预防对策

1.1 未焊透的成因分析产生未焊透缺陷的主要原因有以下几方面:

(1) 膜式水冷壁管在工地进行管子对接安装, 由于间隙窄, 障碍操作, 极容易产生未焊透。 (2) 组对间隙不一致, 在工地进行片与片组装时, 就要同时组对多个焊口, 然而使组对间隙相同非常困难。另外, 多个焊口不可能同时焊接, 当焊完一部分焊口, 其余尚未焊的焊口间隙就会缩小, 甚至为零。这些焊口在施焊中很容易出现未焊透缺陷。 (3) 焊接时受两侧管的障碍以及强力组对出现错口造成未焊透等。

1.2 未焊透的预防对策防止产生未焊透的措施为:

控制接头坡口尺寸, 如单面焊双面成形的接头, 其装配间隙应为焊条直径、钝边应为焊条直径的一半左右;要仔细清根;焊接时应选择合适的焊接速度和焊接电流;用短弧焊等。从最困难的部位起弧, 在障碍最小的地方收弧封口, 以免焊接时影响操作和焊工视线, 降低焊接接头质量;避免焊接接头温度过低, 最好采用两人对焊的方式进行焊接;在有障碍的部位, 很难作到喷嘴、焊丝与焊件保持规定的夹角, 可根据实际情况进行调整, 待困难位置过后, 即恢复正常角度的焊接。比如对于膜式水冷壁: (1) 组对前应认真校验焊口平齐情况, 对于较轻微的变形可采用火焰矫正或机械方法矫形后再组对;变形太大的, 整体矫形困难大的可先将鳍片间的连结焊缝割开, 其割缝长度根据变形程度及应力大小而定, 一般不超过1500mm, 然后再单根管矫形。待整片水冷壁组焊完后, 再将割开的鳍片焊缝采用分段退焊法重新焊好。 (2) 严格控制多个焊口组对的最小间隙和最大间隙, 使其中最小组对间隙能满足焊接质量要求;最大组对间隙不超过5mm。施焊时, 采取先焊间隙较小的焊口, 后焊间隙大的焊口。这样既能避免产生未焊透, 还有助于减少焊接应力和变形, 同时可减少焊口浪费。 (3) 当焊至鳍片部位时, 因此处受管间距限制, 最好使用端部修磨较尖锐的钨极施焊, 增大焊枪可达性, 并且应适当降低焊速, 增加电弧在此处的停留时间, 待熔池尺寸与其它部位相等, 熔融金属成“渗人”状态时再前移。 (4) 对于每片最后焊的焊口间隙过小而不易保证焊接质量时, 可使用端部修磨较尖锐的钨极施焊, 以使电弧集中, 易于焊缝根部熔透。

2 未熔合的成因及预防措施

2.1 未熔合的成因分析焊接时电流过小或焊速太快, 因热量不够, 使母材坡口或先焊的焊缝金属未得到充分熔化;选用的电流过大, 使后半根焊条发红而造成熔化太快, 在母材边缘还没有达到溶化时焊条的熔化金属已覆盖上去;焊件散热速度太快, 或起焊处温度低, 使母材的开始端未熔化, 产生未熔合;焊条、焊丝或焊炬火焰偏于坡口一侧, 或因焊条偏心使电弧偏于一侧, 使母材或前一次焊缝金属未得到充分熔化就被填充金属覆盖而造成;当母材坡口或前一层焊缝金属表面有锈或脏物, 焊接时由于温度不够, 未能将其熔化而盖上填充金属, 也会形成边缘及层间未熔合。在电站锅炉受热面管安装中, 由于同一条焊缝焊接过程中出现停弧, 造成了“冷接头”特别是大直径管“冷接头”次数更多, 也是造成层间未熔合的原因。

2.2 未熔合的预防对策焊条和焊炬的角度要合理, 运条摆动应适当, 要注意观察坡口两侧熔化情况;选用稍大的焊接电流和火焰能率, 焊速不宜过快, 使能量增加足以熔化母材或前一层焊缝金属;焊接过程中发现焊条偏心, 应及时调整角度, 使电弧处于正确方向;仔细清理坡口和焊缝上的脏物;采用氢弧焊打底的根层焊缝检查后, 应及时进行次层焊缝的焊接;为了避免出现“冷接头”, 应计划好焊丝长度, 尽量不要在焊接过程中更换焊丝。为了避免焊丝抖动, 握丝处距焊丝末端不宜过长, 建议采用不停弧“热接头”方法。这种方法是当需要变更握丝位置而出现接头时, 先将焊丝末端和熔池相接触, 同时将电弧稍作后移, 或引向坡口一边, 待熔池凝固与焊丝末端粘在一起的刹那何, 迅速变换握丝位置, 完成这一动作后, 将电弧立即恢复原位, 继续焊接。采用“热接头”法, 既能保证焊接质量, 又能提高工效。

3 气孔的成因及预防对策

3.1 气孔成因分析气孔产生的因素是多方面的。

当施工现场焊前准备工作相当充分合格, 已严格做到: (1) 严格遵守焊接参数并保持稳定; (2) 电流的极性及其种类影响不大; (3) 焊件坡口符合要求且清理干净, 使用的低氢型焊条严格烘培, 并放在保温筒内, 随用随取; (4) 焊工质量意识强; (5) 具有严密的防风防雨措施; (6) X射线检验结果气孔也非氢弧焊所致时, 气孔的产生往往是由于引弧和收弧不当引起的。

3.2 气孔预防对策控制措施主要有:

(1) 仔细清理坡口表面内外两侧15~20mm范围内及焊丝表面的油、锈、漆等污物, 直到全部露出金属光泽。氩弧焊时, 再用丙酮擦拭之; (2) 焊条严格按规定烘干, 保温后放于焊条专用保温筒, 随用随取; (3) 穿堂风较大时, 不宜焊接; (4) 适当增大引弧电流, 使母材热输入增大, 熔池冷却速度减慢; (5) 引弧时, 沿接头稍远处起弧, 而后拉回接头处, 使气体逸出时间变长; (6) 氩弧焊时, 一旦由于某种原因出现蜂窝状气孔时, 需立即停焊, 并用砂轮机打磨。禁止用电弧重熔的方法消除气孔。因为出现蜂窝状气孔, 往往是由于氩气因某种原因如送气系统出现暂时故障) 保护失灵, 此时气孔表面均为氧化膜, 采用电弧重熔不但使焊缝变脆, 而且也不能消除气孔; (7) 氩弧焊焊接规格较大的管道时, 要注意所使用的水冷焊矩是否可靠, 因水冷焊矩出现故障易出现气孔; (8) 采用高纯度 (大于99.99%) 的氩气, 流量要适中, 喷嘴内壁必须清洁。

4 裂纹的成因及预防对策

4.1 裂纹的成因分析焊接裂纹可能在焊接过程中产生, 也可能在焊后甚至在放置一定时间以后产生。

焊接裂纹形成的主要原因有以下几种: (1) 母材金属的碳含量或硫磷含量过高时, 其焊接性变差, 容易产生裂纹。 (2) 焊条、焊剂等焊接材料中的合金元素和硫磷含量越高时, 产生裂纹的倾向也就越大。 (3) 低温或有风的情况下焊接, 使焊缝冷却速度过快也容易产生裂纹。 (4) 焊接厚板因其结构的刚性大也容易产生裂纹。

4.2 裂纹防治对策裂纹是焊接结构最危险的的也是不允许出现的缺陷, 可以从以下方面控制其出现:

(1) 点固焊缝要够厚够长; (2) 不得强力组配; (3) 不要用力敲打焊缝; (4) 异种钢焊接时要根据两种材质的物理性能、化学性能和焊接性来确定其焊接工艺。例如:热强钢和不锈钢焊接时, 由于两者热膨胀系数不同, 电弧在散热快的一侧停留的时间要适当长一些; (5) 焊接合金钢时尽量采用有引弧装置的设备进行焊接, 一方面减少淬硬, 另一方面也可以减少夹钨出现的可能性。

摘要：锅炉焊接缺陷问题较多, 本文主要论述锅炉焊接问题中的未焊透、未熔合、气孔、裂纹四个问题。在分析其问题的成因上, 探讨了问题的预防对策, 为保障锅炉安全运行提供参考。

关键词：锅炉,焊接,成因,对策

参考文献

[1]JB/T4420.锅炉焊接工艺评定[S].1989.

[2]杨再东, 叶喜忠.锅炉焊接的质量控制[J].焊接.2003. (2) .

[3]杨松.锅炉压力容器焊接技术培训教材[M].北京:机械工业出版社.2005.

常见焊接质量缺陷 第2篇

一、焊缝成型差

1、现象

焊缝波纹粗劣，焊缝不均匀、不整齐，焊缝与母材不圆滑过渡，焊接接头差，焊缝高低不平。

2、原因分析

焊缝成型差的原因有：焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀；焊口清理不干净；焊接电流过大或过小；焊接中运条（枪）速度过快或过慢；焊条（枪）摆动幅度过大或过小；焊条（枪）施焊角度选择不当等。

3、防治措施

⑴焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。⑵焊件坡口打磨清理干净，无锈、无垢、无脂等污物杂质，露出金属光泽。⑶加强焊接联系，提高焊接操作水平，熟悉焊接施工环境。

⑷根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等，按照焊接工艺卡和操作技能要求，选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条（枪）的角度。

4、治理措施

⑴加强焊后自检和专检，发现问题及时处理； ⑵对于焊缝成型差的焊缝，进行打磨、补焊；

⑶达不到验收标准要求，成型太差的焊缝实行割口或换件重焊； ⑷加强焊接验收标准的学习，严格按照标准施工。

二、焊缝宽窄差不合格

1、现象

焊缝边缘不匀直，焊缝宽窄差大于3㎜。

2、原因分析

焊条（枪）摆动幅度不一致，部分地方幅度过大，部分地方摆动过小；焊条（枪）角度不合适；焊接位置困难，妨碍焊接人员视线。

3、防治措施

⑴加强焊工焊接责任心，提高焊接时的注意力； ⑵采取正确的焊条（枪）角度；

⑶熟悉现场焊接位置，提前制定必要焊接施工措施。

4、治理措施

⑴加强练习，提高焊工的操作技术水平，提高克服困难位置焊接的能力； ⑵提高焊工质量意识，重视焊缝外观质量；

⑶焊缝盖面完毕，及时进行检查，对不合格的焊缝进行修磨，必要时进行补焊。

三、咬边

1、现象

焊缝与木材熔合不好，出现沟槽，深度大于0.5㎜，总长度大于焊缝长度的1.5％或大于验收标准要求的长度。

2、原因分析

焊接线能量大，电弧过长，焊条（枪）角度不当，焊条（丝）送进速度不合适等都是造成咬边的原因。

3、治理措施

⑴根据焊接项目、位置，焊接规范的要求，选择合适的电流参数； ⑵控制电弧长度，尽量使用短弧焊接； ⑶掌握必要的运条（枪）方法和技巧；

⑷焊条（丝）送进速度与所选焊接电流参数协调； ⑸注意焊缝边缘与母材熔化结合时的焊条（枪）角度。

4、治理措施

⑴对检查中发现的焊缝咬边，进行打磨清理、补焊，使之符合验收标准要求； ⑵加强质量标准的学习，提高焊工质量意识； ⑶加强练习，提高防止咬边缺陷的操作技能。

四、错边超差

1、现象

表现为焊缝两侧外壁母材不在同一平面上，错口量大于图样及材料拼接工艺守则《2901-1B》的规定。

2、原因分析

焊件对口不符合要求，焊工在对口不合适的情况下点固和焊接。

3、防治措施

⑴加强安装工的培训和责任心； ⑵对口过程中使用必要的测量工器具；

⑶对于对口不符合要求的焊件，焊工不得点固和焊接。

4、治理措施

⑴加强标准和安装技能学习，提高安装工技术水平；

⑵对于产生错口，不符合验收标准的焊接接头，采取割除、重新对口和焊接。

五、弧坑

1、现象

焊接收弧过程中形成表面凹陷，并常伴随着缩孔、裂纹等缺陷。

2、原因分析

焊接收弧中熔池不饱满就进行收弧，停止焊接，焊工对收弧情况估计不足，停弧时间掌握不准。

3、防治措施 ⑴延长收弧时间； ⑵采取正确的收弧方法。

4、治理措施

⑴加强焊工操作技能练习，掌握各种收弧、停弧和接头的焊接操作方法； ⑵加强焊工责任心；

⑶对已经形成对弧坑进行打磨清理并补焊。

六、表面气孔

1、现象

焊接过程中，熔池中的气体未完全溢出熔池（一部分溢出），而熔池已经凝固，在焊缝表面形成孔洞。

2、原因分析

⑴焊接过程中由于防风措施不严格，熔池混入气体；

⑵焊接材料没有经过烘培或烘培不符合要求，焊丝清理不干净，在焊接过程中自身产生气体进入熔池；

⑶熔池温度低，凝固时间短；

⑷焊件清理不干净，杂质在焊接高温时产生气体进入熔池； ⑸电弧过长，气焊时保护气体流量过大或过小，保护效果不好等。

3、防治措施

⑴母材、焊丝按照要求清理干净。⑵焊条按照要求烘培。⑶防风措施严格，无穿堂风等。

⑷选用合适的焊接线能量参数，焊接速度不能过快，电弧不能过长，正确掌握起弧、运条、息弧等操作要领。

⑸气焊时保护气流流量合适，气体纯度符合要求。

4、治理措施

⑴焊接材料、母材打磨清理等严格按照规定执行； ⑵加强焊工练习，提高操作水平和操作经验；

⑶对有表面气孔的焊缝，机械打磨清除缺陷，必要时进行补焊。

七、未熔合

1、现象

未熔合主要是根部未熔合、层间未熔合两种。根部未熔合主要是打底过程中焊缝金属与母材金属以及焊接接头未熔合；层间未熔合主要是多层多道焊接过程中层与层间的焊缝金属未熔合。

2、原因分析

造成未熔合的主要原因是焊接线能量小，焊接速度快或操作手法不恰当。

3、防治措施

⑴适当加大焊接电流，提高焊接线能量； ⑵焊接速度适当，不能过快；

⑶熟练操作技能，焊条（枪）角度正确。

4、治理措施

⑴加强练习，提高操作技术，焊工责任心强；

⑵针对不同的母材、焊材，制定处理不同位置未熔合缺陷相应的措施并执行。

焊接缺陷成因 第3篇

关键词：铝热焊；缺陷；钢轨焊接；成因；质量控制

中图分类号： TG457 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）36-163-2

0 引言

随着社会经济的飞速发展，我国铁路事业发展极为迅速。铁路运输作为重要的交通运输方式，得到人们的高度重视。在铁路事业不断发展的过程中，人们对线路铺设的要求越来越高。而钢轨焊接工艺是确保线路高质量的重要手段，因此应当给予高度的重视。目前，我国应用于铁路轨道线路的钢轨焊接工艺主要有三种，即铝热焊工艺、气压焊工艺和手工电弧焊工艺。在这三种钢轨焊接工艺中，铝热焊工艺应用效果最为突出，并在铁路线路钢轨焊接中得到广泛的应用。但是，铝热焊工艺在焊接过程中仍然存在一些缺陷，进而给钢轨焊接工作造成困扰。

因此，铁路相关工作人员必须对铝热焊焊接过程存在的缺陷进行有效分析，并探究铝热焊质量控制的措施，从而提高铁路线路焊接水平，为我国铁路事业的进一步发展奠定基础。

1 铝热焊焊接工艺概述

1.1 铝热焊工艺原理分析

铝热焊工艺主要利用氧化铁、铝粉、铁粉及合金按相应的比例进行混合配成焊剂，接着将焊剂进行升温加热，由于铝在高温的条件下很容易和氧气发生反应，这就使得铝与氧化铁发生氧化还原反应，氧化铁中的铁单质被还原出来，在反应的同时还会放出大量的热，进而得到高温的金属填充液体和反应产物三氧化二铁固体，即钢水和熔渣。最后，将钢水注入相应的模具中，将铁轨熔化，这样等到冷却之后，就可以完成将钢轨焊接在一起。

1.2 铝热焊工艺的优点

相比于其他钢轨焊接工艺，铝热焊工艺具有较多的优点，其优点主要包括以下几点：第一，铝热焊焊接工艺的操作较为简单，很容易掌握；第二，铝热焊焊接工艺完成钢轨焊接后，轨道接头相对较为平顺，焊接效果极好；第三，该工艺所用到的设备相比于其他焊接工艺较为简易，不需要复杂的辅助设备进行辅助焊接；第四，铝热焊焊接效率高，所需时间较短，从开始焊接到完成焊接只需要1h；第五，铝热焊工艺所用到的人员较少，一般只需要7人就可以完成相应的铁路轨道焊接，节省了大量劳动力。

2 铝热焊工艺存在的缺陷及原因分析

2.1 夹渣现象的出现

铝热焊焊接过程中存在很多缺陷，其中较为普遍的就是夹渣现象。夹渣现象是在铝热焊过程中有熔渣混入钢水中，使得钢水冷却凝固后，熔渣出现在铁轨表面。而造成这一现象的原因主要有以下几点：第一，铝热焊接过程中，在钢水为注入模具前，没有将模具进行很好的密封，使得一些杂质进入到模具中，进而导致钢水冷却后出现夹渣现象；第二，铝热焊接过程中铝热反应时间不充足，使得熔渣还没有完全反应出来，在这样的情况下把钢水注入模具中，就会使得模具内的体系继续反应放出熔渣，使得后续出现夹渣现象；第三，铝热焊接时，由于轨道断面没有得到很好的清洁，使得存在较多的杂质，这也会导致出现夹渣现象。

2.2 气孔现象的出现

气孔现象的出现也是铝热焊焊接过程中较为常见的缺陷。气孔出现在铝热焊焊接过程中钢水冷却凝固阶段，钢水冷却产生和放出气体使得形成气孔。气孔产生原因主要包含以下几点：第一，铝热焊焊剂配比出现问题，由于各种成分的用量不当，使得出现气孔；第二，铝热焊过程中所使用的焊接受潮或者掺杂油类等物质，使得焊剂内部发生变化，进而导致气孔的出现；第三，铝热焊过程中预热温度过低，使得钢水冷却过程中的气体无法排除，进而出现气孔现象。

2.3 热裂现象的出现

除了以上两个缺陷外，铝热焊接过程还存在一个更为严重的缺陷，即热裂现象的出现。热裂现象出现在焊接钢水冷却凝固阶段，在钢水凝固点以下时，轨道强度较小，使得受到外力超过了此温度下钢的强度极限，因此发生断裂的现象，由于在温度较高时出现的断裂，故而被叫作热裂。造成铝热焊出现热裂现象的主要原因有以下几点：第一，铝热焊接过程中钢轨被移动，使得受到的力超出了此时轨道的强度，进而发生断裂；第二，钢水冷却凝固过程中，在没有冷却完全的情况下，焊头受到力的作用，进而出现断裂的情况。

3 铝热焊焊接过程中质量控制策略

3.1 焊接前的控制

第一，铝热焊焊接过程中所用焊剂必须按相应的标准进行配比，并且对其进行有效保存，防止焊剂受潮；第二，在焊接前，要将焊接所用到的预热枪和丙烷气瓶连接好，并且将气瓶放在焊接场地以外的安全场所，防止焊接引发气瓶爆炸事故；第三，在铝热焊接作业前，需要对焊接场地进行检查，对可能存在的安全事故隐患进行排查，例如检查附近是否有易燃易爆物品，从而防止焊接过程出现火灾、爆炸等意外事故。

3.2 焊接过程的控制

3.2.1 钢轨端头的处理

钢轨端头的处理必须使用锯轨机进行切割，不可以使用氧割的方法进行端头切割，原因是防止钢轨端头出现氧化层，进而给钢轨焊接造成困扰。在钢轨端头切割完成后，接下来要将端头对正，这一部分是钢轨端头处理工作中最难的一步，也是最为关键的一部分，为了使钢轨端头对正，需要在端头对接过程中，按照水平、纵向、扭转三步进行操作，尽量减少对接过程出现缝隙，以保证轨道端头对正无误。

3.2.2 砂模安装控制

铝热焊过程中砂模的安装对于焊接质量控制十分重要，一旦模具出现问题，必然导致后续凝固阶段出现问题，从而给钢轨焊接工作造成困扰。因此，必须重视铝热焊中砂模的安装，首先将两个侧砂模在焊接处进行磨合处理，消除砂模与轨道之间的缝隙；其次，在砂模安装过程中，要避免模具组件受损、受潮，从而确保焊接质量不会出现问题；最后，在砂模安装完毕后，要将模具进行密封保存，防止杂质进去模具中，从而导致出现夹渣的现象。

3.2.3 预热阶段的控制

预热阶段是铝热焊接工艺中的核心部分，也是确保焊接质量的关键部分。在铝热焊接预热阶段，需要做到以下几点：第一，预热枪在安装时必须居中对称，以确保轨道受热均匀；第二，预热阶段经常遇到设备气温低或压力不足的情况，这时需要延长预热时间，以保证预热效果的良好，从而保证焊接质量不出现问题；第三，在对轨道端头进行预热处理时，要随时观察端头的颜色变化，当端头颜色变为红色时，要立即停止预热，标准预热时间仅可作为参考。

3.2.4 浇注阶段的控制

在轨道预热完成后，接下来进行浇注处理。浇注过程需要做到以下几点：第一，对焊剂进行加热时，点燃焊剂所需要的高温火柴插入焊料深度要适中，不可太深或太浅，以保证反应速度的正常；第二，在熔体浇注至模具中时，要准备好堵漏棒，一旦钢水出现泄漏，要用堵漏棒堵住，防止钢水流出，影响焊接质量。在此需要注意，一旦钢水从中泄漏出来，不可立即处理，要第一时间离开焊接现场，以确保自身的人身安全。

3.2.5 推瘤和打磨中的控制

第一，推瘤不要过早，一旦过早很可能会导致热拉伤，进而出现热裂，影响焊接质量；第二，轨道端面打磨时要适度，不可过度打磨，以免影响焊接质量。另外，在打磨过程中要清除轨腰、轨底及拐角处所有的夹皮，以免出现应力集中的现象。

4 结束语

综上所述，铁路钢轨焊接是提高线路要求的关键所在，而铝热焊接是钢轨焊接中重要的工艺手段，被广泛应用到轨道焊接工作中。目前，铝热焊接工艺仍然存在一些缺陷，阻碍了钢轨焊接工作的进行，因此相关人员必须对铝热焊接工艺中常见的缺陷的原因进行分析，从而探究出质量控制策略，提高钢轨焊接水平，从而促进我国铁路事业的进一步发展。

参 考 文 献

[1] 张宝猛.铝热焊焊接常见的缺陷、成因及其质量控制[J].中国高新技术企业，2013，06：56-58.

[2] 王宁.钢轨铝热焊焊接工艺及其质量控制[J].热处理技术与装备，2010，06：26-29.

[3] 胡志成.铝热焊焊接过程中的常见问题和对策[J].上海铁道科技，2008（04）.

[4] 范友岗.钢轨铝热焊接焊头伤损分析与防治措施[J].科技情报开发与经济，2007（26）.

谈焊接缺陷的成因及预防措施 第4篇

1.1 夹渣

造成夹渣的主要原因是焊件表面焊接前清理不良 (如油、锈等) 、焊层间清理不彻底 (如残留熔渣) 、焊接电流太小使熔化金属凝固太快及焊速太快 (使熔渣没有充足的时间上浮) 、操作不当、焊条药皮受潮以及焊接材料选择不合适等。

1.2 气孔

产生气孔的原因:保护气体流量不足;通风气流使保护气体保护效果变差;飞溅物堆积在喷嘴上时, 引起保护气体堵塞;污染或潮湿的保护气体;焊接电流过大;焊接电压过高;电极伸长过长;过快的焊接速度使得焊接熔池在气体能够逸出之前便冷凝;母材、焊丝或填充金属棒表面存在铁锈、润滑脂、油、湿气或污垢;母材中含有杂质如硫磺及含磷物;焊条药皮太湿;除使用低氢或不锈钢焊条外, 手弧焊弧长太短。

1.3 咬边

当焊接金属没能填满母材焊趾或焊根的熔化凹槽时, 就会产生咬边, 这是角焊缝突出的一个问题, 咬边会削弱焊趾处的接头强度, 并且是启裂点。产生的主要原因如下:过大的焊接电流;弧电压太高;焊接速度过快以致没能加上足够的填充金属;送丝不稳定;过大的横摆速度;不恰当的焊条角度, 尤其在垂直和水平焊接处。

1.4 未焊透

未焊透是指焊接时接头根部未完全焊透的现象。可能产生在单面或双面的根部、坡口表面、多层焊焊道之间或重新引弧处。它相当于一条裂纹, 当构件受到外力作用的时候可能扩展成更大的裂纹, 甚至导致构件的断裂, 使构件破坏。产生未焊透的原因是:焊接电流小、焊接速度大、坡口角度和间隙小、操作不当、焊接接头表面有油污、漆、铁锈等。

1.5 裂纹

在焊缝和热影响区都会出现裂纹, 可分为宏观裂纹和显微裂纹。宏观裂纹可用肉眼或低倍显微镜看到, 而显微裂纹由于不容易发现, 当受到外力作用时会逐渐扩展, 当扩展到一定程度就会使构件突然断裂, 所以危害更大。产生的原因是焊接过程中产生了更大的内应力, 同时焊缝中含有低熔点杂质, 如Fe S、Fe P, 当外界应力较大时就会从结合力较弱这些低熔点的杂质处裂开, 形成热裂纹;或者由于过热区和熔合区的塑性和韧性很低、焊缝金属中含有较多的氢, 当结合应力较大时, 容易产生冷裂纹。

2 减少和防止焊接缺陷的措施

2.1 焊前准备

1) 根据母材的力学性能和化学成分选择合适的焊条。焊接低碳钢和低合金高强度钢时, 一般根据母材的抗拉强度按“等强匹配”原则选用相同等级的焊条;焊接耐热钢和不锈钢时, 通常考虑母材的化学成分按“等成分匹配”原则选择相同成分的焊条;若母材中碳、硫、磷含量较高时, 应选用碱性焊条。2) 结构复杂、厚度大、受力复杂 (承受交变载荷、冲击载荷) 的焊件应选用碱性焊条。3) 铸钢的含碳量一般较大、形状复杂, 很容易产生焊接裂纹。一般应选用碱性焊条, 采取适当的工艺措施 (如预热) 进行焊接。4) 焊接前应将接头表面的油污、漆、铁锈、水去除。

2.2 防止常见焊接缺陷的措施

1) 防止夹渣的主要措施有:焊接电流不可过小;电弧不要拉太长;多层焊或多道焊时每焊完一层要彻底清除渣壳后再焊第2层;选用熔渣流动性好的焊条也可减少夹渣;焊接接头表面要清洁。

2) 防止气孔的主要措施有:焊接前一定要彻底清除坡口两侧的油污、水分、锈及防腐层;施焊时, 必须严格控制焊接电流和熔池温度;根据焊接母材的材质, 选择合理的焊接材料。并按规定和要求, 焊前进行烘干处理, 随用随取;正确选择焊接的工艺参数。在焊接条件允许的情况下, 尽可能选用较大的热输入进行焊接, 这样可以使熔池温度缓慢冷却, 溶解在熔池中的气体有一定的时间排出, 但焊接电流也不宜过大。反之焊条熔化速度过快而发红, 药皮提前分解或脱落而降低了保护效果。

3) 防止咬边的主要措施有:施焊时, 要正确地选择焊接电流, 尽量压低电弧进行焊接;在立向上焊接时, 焊条要在坡口两侧边缘做稳弧动作, 填满被烧熔的母材边缘后, 再采用半圆运条或横向摆动向上运条的方法进行施焊;在横焊多层多道焊时, 除每条焊道压住前一条焊道的1/2外, 最后的一条焊道要加快焊接速度, 比其它焊道要快, 同时尽量减少焊条的摆动, 防止咬边。

4) 防止未焊透措施主要有:焊接电流和焊接速度要适当;保证基本金属的充分熔化;注意焊条倾斜角度要适当;运条时在坡口的两侧稍作停留;坡口角度和尺寸要符合标准GB985—88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》和GB986—88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》。

5) 防止热裂纹主要从冶金因素和力学因素两方面着手。冶金方面最主要的措施是限制母材料中有害杂质含量, 尽量减少硫、磷、碳含量。此外, 改善焊缝结晶组织, 细化晶粒可提高焊缝金属的抗裂性能。力学方面可通过改进接头设计和采取工艺措施, 减少产生热裂纹的倾向。对于冷裂纹应减少焊缝中氢的含量, 焊前预热、焊后缓冷, 采取合理的焊接顺序等工艺措施减少焊接应力, 焊后及时进行热处理等措施来减少冷裂纹的产生。

2.3 焊接质量检验

外观检查:用肉眼或放大镜 (小于20倍) 检查外部缺陷, 外观检验合格后, 方可进行下一步检验。

无损检验:

1) 射线检验:借助射线的穿透作用检查焊缝内部缺陷, 通常用照相法。评定标准依照GB3323—87执行。2) 超声波检测:探测焊缝内部缺陷的位置、种类和大小。评定标准依照GB11345—89执行。3) 磁粉检验:检查焊缝表面或近表面缺陷。评定标准依照JBPT6061—92或J B4730—94执行。4) 着色检验:检查焊缝表面缺陷。评定标准依照JB4730—94执行。

焊后成品强度检验:主要是水压实验和气压实验。

致密性检验:通过煤油检验或吹气检验。

2.4 从管理、技术培训等方面考虑

1) 增强有关人员的责任心, 严格执行工作标准和焊接工艺要求。2) 经常进行技术培训, 提高操作人员及有关人员的技术素质。3) 保证焊接设备及附件完好, 为执行焊接工艺要求提供先决条件。4) 增大工艺评定覆盖面, 保证工艺的合理性。

摘要：在焊接过程中, 一处合格的焊接接头应当是无缺陷的, 但是在实际焊接生产过程中会产生各种各样的缺陷, 常见的有夹渣、气孔、咬边、未焊透、裂纹等。

关键词：焊接缺陷,成因探讨,对策

参考文献

[1]王纪安.工程材料与材料成形工艺[M].北京:高等教育出版社, 2000.

焊接缺陷及预防措施 第5篇

王露露

（延安职业技术学院，陕西 延安 717100）

摘要：焊接缺陷的产生过程是十分复杂的，既有冶金的原因，也受到应力和变形的，缺陷对焊接结构承载能力有非常显著影响，更为重要的是应力和变形与缺陷同时存在。焊接缺陷容易出现在焊缝及附近地区，而那些地方正是结构中拉伸残余应力最大的地方。焊接缺陷是平面的或是立体的，平面类型的缺陷比立体类型的缺陷对应力增加的影响大的多，因而也危险的多。为此，在分析焊接缺陷对结构产生影响的基础上，结合焊接实际提出了相应的预防措施。

关键词：焊接缺陷；气孔；裂纹；预防措施

焊接缺陷英文名welding defect，指焊接过程中在焊接接头中产生的未焊透、未熔合、夹渣、气孔、咬边、焊瘤、烧穿、偏析、未填满、焊接裂纹等金属不连续、不致密或连接不良的现象。

一、外观缺陷：

外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。

二、内部缺陷

焊接的内部缺陷主要有气孔、夹渣、裂纹、未熔合等现象。

（一）气孔：

气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。

(1)气孔的分类气孔从其形状上分,有球状气孔、条虫状气孔;从数量上可分为单个气孔和群状气孔。群状气孔又有均匀分布气孔,密集状气孔和链状分布气孔之分。按气

前要适当清除工件和焊丝表面的油污及铁锈，另一方面应尽可能使用含水分低的CO2气体。CO2气体中的水分常常是引起氢气孔的主要原因。

另外，氢是以离子形态溶解于熔池的。直流反极性时，熔池为负极，它发射大量电子，使熔池表面的氢离子又复合为原子，因而减少了进入熔池的氢离子的数量。所以直流反极性时，焊缝中含氢量为正极性时的1/3～1/5，产生氢气孔的倾向也比正极性时小。

3、氮气孔

氮气的来源：一是空气侵入焊接区；二是CO2气体不纯。试验表明：在短路过渡时CO2气体中加入φ（N2）=3%的氮气，射流过渡时CO2气体中加入φ（N2）=4%的氮气，仍不会产生氮气孔。而正常气体中含氮气很少，φ（N2）≤1%。由上述可推断，由于CO2气体不纯引起氮气孔的可能性不大，焊缝中产生氮气孔的主要原因是保护气层遭到破坏，大量空气侵入焊接区所致。

造成保护气层失效的因素有：过小的CO2气体流量；喷嘴被飞溅物部分堵塞；喷嘴与工件的距离过大，以及焊接场地有侧向风等。因此，适当增加CO2保护气体流量，保证气路畅通和气层的稳定、可靠，是防止焊缝中氮气孔的关键。

另外，工艺因素对气孔的产生也有影响。电弧电压越高，空气侵入的可能性越大，就越可能产生气孔。焊接速度主要影响熔池的结晶速度。焊接速度慢，熔池结晶也慢，气体容易逸出；焊接速度快，熔池结晶快，则气体不易排出，易产生气孔。

（二）裂纹：焊接件中最常见的一种严重缺陷。金属的焊接性中包括了两大类的问题：一类是焊接引起的材料性能变坏，使焊件失掉了材料原来特有的性能，如不锈钢焊后失掉其耐蚀性等；另一类是在焊接接头或其附近的母材内产生裂纹和气孔等缺陷.裂纹影响焊接件的安全使用，是一种非常危险的工艺缺陷。焊接裂纹不仅发生于焊接过程中，有的还有一定潜伏期，有的则产生于焊后的再次加热过程中。焊接裂纹根据其部位、尺寸、形成原因和机理的不同，可以有不同的分类方法。按裂纹形成的条件，可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂等四类。

热裂纹多产生于接近固相线的高温下，有沿晶界分布的特征；但有时也能在低于固相线的温度下，沿“多边形化边界”形成。热裂纹通常多产生于焊缝金属内，但也可能形成在焊接熔合线附近的被焊金属（母材）内。按其形成过程的特点，又可分为下述三种情况。

在严重应力集中的焊件根部和缝边，以及过热区。防止的措施包括：①降低焊缝中的含氢量，例如采用低氢焊条，严格烘干焊接材料等；②合理的预热及后热；③选用碳当量较低的原材料；④减小拘束应力，避免应力集中。

变形裂纹这种裂纹的形成不一定是因为氢含量偏高，在多层焊或角焊缝产生应变集中的情况下，由于拉伸应变超过了金属塑性变形能力而产生。

（3）再热裂纹

产生于某些低合金高强度钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢以及镍基合金焊后的再次高温加热过程中。其主要原因一般认为当焊后再次加热到 500～700℃时，在热影响区的过热区内,由于特殊碳化物析出引起的晶内二次强化，一些弱化晶界的微量元素的析出，以及使焊接应力松弛时的附加变形集中于晶界，而导致沿晶开裂。因此，这种裂纹具有晶间开裂的特征，并且都发生在有严重应力集中的热影响区的粗晶区内。为了防止这种裂纹的产生，首先在设计时要选择再热裂纹敏感性低的材料，其次从工艺上要尽量减少近缝区的内应力和应力集中问题。

（4）层状撕裂

主要产生于厚板角焊时，见附图。其特征为平行于钢板表面，沿轧制方向呈阶梯形发展。这种裂纹往往不限于热影响区内，也可出现在远离表面的母材中。其产生的主要原因是由于金属中非金属夹杂物的层状分布，使钢板沿板厚方向塑性低于沿轧制方向，另外由于厚板角焊时在板厚方向造成了很大的焊接应力，所以引起层状撕裂。通常认为片状硫化物夹杂危害最大，而层状硅酸盐和过量密集的氧化铝夹杂物也有影响。防止这种缺陷，主要应在冶金过程中严格控制夹杂物的数量和分布状态。另外，改进接头设计和焊接工艺，也有一定的作用

裂纹的危害：

c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)。d.最易产生于沉淀强化的钢种中。e.与焊接残余应力有关。(2)再热裂纹的产生机理

a.再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时, 阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。

(3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。

冷裂纹：

(1)冷裂纹的特征 a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。

(2)冷裂纹产生机理a.瘁硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。b.接头的残余应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。

含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素。一般来说,金属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下,氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹[3]。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值o当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长)。在所有的裂纹中,冷裂纹的危害性最大。

金属材料焊接中缺陷分析及对策 第6篇

关键词：金属材料;缺陷;焊接

1 引言

由于经济社会的日渐昌盛，科技的不断发展，金属材料的制作以及应用都在技术上得到了很大的提升。就目前金属材料的发展过程而言，存在问题最多的就是金属材料的焊接，焊接的缺陷通常会导致金属材料的应用受到限制和影响，也严重影响了建筑物和其他产品的质量。不同的焊接方式也会导致不同的焊接缺陷，因此对于焊接缺陷不能用同一种方法去解决，要做到具体问题具体分析，根据实际缺陷来拟定相应的对策。

2 焊接中的缺陷

2.1 气孔

焊接是将金属从固态加热融化成液态再融合在一起的一种连接方式，因此在金属从液态凝固成固态时会很容易产生气孔。接头气孔、内部气孔和外部气孔是气孔缺陷的三种常见形式，而在金属材料焊接过程中最常见的一种气孔就是氢气孔。金属材料焊接产生气孔的原因之一是由于焊接部位的芯部受到外部条件的侵蚀而生锈或产生变质甚至金属呈层状脱落，在这种情况下，工作人员没有对这种腐蚀和侵蚀后果进行处理，从而产生气孔;原因之二是因为在焊接之前没有对焊接面清洁，使得焊接面还留有污渍或水渍，这样在焊接过程中就会产生气孔;原因之三是由于焊接的速度过快、电压过强或是电弧太长，这样就使得焊接面还未百分之百的融合，从而产生气孔。

2.2 裂缝

2.2.1 冷裂缝

金属材料焊接过程中的冷裂缝是在金属材料在冷却过程中或冷却之后的一段时间内形成的，冷裂缝产生的主要因素其一是由于在冷却过程中因热胀冷缩原理，冷却会使得金属材料内缩，产生很强的约束力;其二焊接过程从热到冷，热循环的消逝会影响冷裂缝的产生;其三是由于焊接过程中产生的氢气孔会扩散开来，使得氢气聚集。这些因素都使得金属材料在焊接之后的冷却阶段会产生冷裂缝，影响金属材料的制成。

2.2.2 热裂缝

金属材料焊接过程中的热裂缝是金属材料从液态凝固到固态的时间段产生的，热裂缝一般产生在金属材料极易发现的中间部位。热裂缝产生的主要原因是金属材料中或进行焊接的熔池中会有一些熔点低的金属杂质例如硫等的存在，这些杂质由于熔点低，所以被融化的时间慢，凝固的时间也随之延长，在金属材料已经凝固后这些杂质还在冷却，这样就容易自动张开或被拉扯开，因而就产生了金属材料焊接的热裂缝。

2.3 夹渣

夹渣顾名思义就是在金属材料焊接过程中由于操作不当使得在焊缝中残留熔渣。在金属材料焊接过程中夹渣形成的主要原因有这几点：其一是由于焊接过程中操作不当或电流过小产生渣滓，残留于焊缝之中;二是由于焊接面的边缘有打磨或割、刨产生的残留物，形成夹渣;其三是由于焊接过快或焊接口坡度不当产生夹渣。

2.4 咬边

金属材料焊接缝的边缘产生的凹陷进去的坑状就是金属材料焊接的咬边。产生咬边的主要原因有两种，第一种是由于焊接速度过快导致焊件被融化了一部分，但是焊接的液态金属材料却没有及时填满金属，从而就产生了边缘的凹陷部分——咬边。第二种是由于电流过大形成同样的以上结果。

2.5 未焊透、未熔合

未焊透和未熔合是由于金属材料焊接过程中操作不当或未清除掉焊接面的油污或焊接用的电弧偏吹导致，这一系列原因导致的未焊透和未熔合是金属材料焊接过程中最严重的缺陷之一，这种情况很容易导致金属的断裂和破损。

2.6 其他缺陷

2.6.1 由于清洁不到位会产生各种焊接缺陷，有前面提到的氢气孔和夹渣，还有由于清洁不到位使得焊接面不牢固，使得金属材料的整体质量被降低，从而影响金属材料的使用价值。

2.6.2 之前提到的由于电流过大或焊接面坡度问题造成的边缘凹陷的咬边现象会使得金属材料的使用面积大大减少，同时使得金属材料的承压性降低，由于受力不均造成力的反作用，从而产生更严重的裂缝甚至断裂。

2.6.3 由于金属材料焊接过程中金属材料中的化学成分受热产生化学反应，使得部分化学因素产生变化，使得焊接面与金属材料其他部位的组织不同，影响了焊接面的力量的承受性。

3 缺陷对策

由于金属材料在焊接过程中受到内外部两方面的影响，因此金属材料焊接缺陷随时都会产生，所以对于金属材料焊接过程中产生的缺陷应当有相应的对策，以下就阐述了针对金属材料焊接中的缺陷采取的相应的对策：

3.1 防气孔产生

气孔的产生是金属焊接过程中较普遍的缺陷，应对气孔产生的方法和步骤较多，其一应当清理好焊接面的水渍和污渍，防止因为污渍和水渍产生气孔;其二应当控制好焊条的使用范围，避免使用变质、腐烂的焊条;其三应当保管好焊接的材料，根据相关的规定进行处理;其四应当控制好焊接时的速度与电流。

3.2 防裂缝的产生

3.2.1 冷裂缝

对于冷裂缝来说，首先应当清除掉坡口以及坡口附近的油污，其次应当使用产生氢气量少的焊接材料，最后应当采取高技术的焊接工艺，保证在焊接冷却和冷却后不会产生冷裂缝。

3.2.2 热裂缝

针对热裂缝来说，应当严格按照金属材料焊接技术进行，降低冷却的速率，防止因为冷却速率过快，由液态到固态的受热变冷变化过大而产生裂缝，其次应当使用多条焊接道，从而避免在金属材料的中间部位产生裂缝。

3.3 防夹渣的产生

夹渣就是在焊接过程中夹杂在金属材料里的不属于其中的物体，因此在焊接之前就应当对坡口进行清洁和处理，防止在焊接前有污垢在坡口处，同时应当控制好焊接的电流与速度，防止因速度过快而产生夹渣。

3.4 防咬边的产生

咬边的产生主要是因为焊接速度过快或电压过大导致边缘产生凹陷，因此就要控制焊接的速度和电压的量，焊接时手法要平稳，不得随意进行，尤其是要选择恰当的焊接工艺，使得液态的金属可以均匀的平缓的流动，防止咬边的产生。

3.5 防止未焊透、未熔合的产生

为了防止未焊透和未熔合的产生，首先应当将焊接的坡口的污渍和水渍清理干净，其次就是在焊接过程中注意焊接的平稳，使得焊接坡口能够很好的融合。

3.6 其他对策

除了以上提到的具体问题具体对策外，还有很多其他的处理焊接过程中缺陷的对策，首先应当注意施工环境的卫生与安全，好的施工环境能够保证坡口的干净与卫生。其次针对温度问题，在焊接过程中要保持温度的平稳变化，温度不能随意升高和降低，防止金属材料因为温度的不均和变化产生意外缺陷。还应对施工的设备进行定期检查和检测，避免因为施工设备的原因而产生金属材料焊接的缺陷。最后针对焊工的技术来说，由于

设备与材料都有可控性，而对于施工人员的可控性则有一定的限度，所以焊工在正式工作之前应当进行相应的知识培训，除了知识培训外还应进行设备操作和具体作业培训，焊工的经验与知识才能够保证金属材料在焊接过程中不产生缺陷，同时还能在缺陷产生时进行相应的修补措施来降低损耗。

4 结束语

综上所述，由于金属材料的广泛应用，金属材料的生产也相应增多，缺陷也就日益凸显，在进行金属材料的焊接过程中，缺陷一旦产生就必须进行相应的对策对其进行防护。由于金属材料的焊接过程严重影响着金屬材料的使用价值与经济价值，甚至还关系到其所应用的建筑物的安全价值，因此金属材料的焊接缺陷必须从根源上杜绝。本文针对可能出现的焊接缺陷提出了相应的对策，但对于金属材料的焊接过程中的缺陷并不仅仅是上文所提到的，其相关的对策也并不仅仅是上文所提到的，因此在实际操作过程中，焊工要提高操作技术，规范操作行为，严格按照施工要求进行，从根源上防止缺陷的产生。

参考文献：

[1]陈城洋.金属材料焊接中的主要缺陷及对策分析[J].无线互联科技，2013，11：90.

[2]于清峻.探析金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施[J].科技创新与应用，2013，11：82-83.

焊接缺陷成因 第7篇

压力管道所有部件中最关键也是最容易出问题的部分就是焊接点, 任何一个焊接点都有极大的可能性对总体压力管道的承载力产生影响。所以, 若管道焊接点有缺陷存在, 就极易出现压力管道泄漏的情况, 甚至导致安全事故的发生。进行压力管道焊接的过程中导致缺陷的关键因素为如下几个方面:管道出现裂痕、焊接不充分、焊接部位未完全融合、焊接面沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷、焊接中残留在焊缝中的熔渣以及焊接部位存在许多气孔等情况。此类情况通常肉眼不能完全发现, 其在整体金属主结构内普遍存在, 造成总体金属面遭到割裂, 导致压力管道应力局部增高的情况出现。在介质内部压力的影响下对上述缺陷问题实行加压, 导致基杆逐步出现裂缝, 且逐渐加重成为肉眼可以观察到的裂缝, 最后贯穿压力管道壁, 造成管道泄露和管道爆炸的安全问题出现。所以, 以压力管道的角度来看, 焊接效果的优劣对压力管道的安全系数有直接的影响。

2 压力管道焊接缺陷的基本类型

2.1 焊接夹渣

焊接夹渣是多见于因为焊缝阶段出现焊接失误的缺陷, 焊接夹渣通常分成两类, 第一类为焊接金属夹渣, 第二类为焊接非金属夹渣。且焊接夹渣的类型也多种多样, 通常有如下几个类型:斑点形状、条纹形状、锁链形状以及密集散布夹渣。依据有关机构资料显示, 与焊接缝内深埋的斑点形状焊接夹渣和条纹形状焊接夹渣属于压力管道审查中最多见的一类焊接问题, 针对此类焊接夹渣的断层进行检查, 能够看出其形状通常为类似椭圆形滑面。

2.2 焊接气孔

焊接气孔通常是实行压力管道焊接工作的阶段, 因焊弧热而熔化成池状的母材部分中的部分气体在彻底固化前未能排除, 最终残留在焊接缝内, 产生了对应的空气空洞, 且焊接气孔的形成途径较多。焊接气孔中残留的主要气体通常是H2或CO。针对焊接气孔的填充部位, 通常情况下, 均具有锈蚀痕迹或污染痕迹, 焊接气孔产生的物理因素通常由于焊条未能实行完全烘干, 因焊弧热而熔化成池状的母材部分的冷却速度高于预期。通常来讲, 焊接气孔大部分散布于焊接缝接近管表面部位, 同样属于导致高压管道外表面裂痕出现的关键因素。

2.3 未焊透或未彻底熔合

未焊透主要是指, 实行焊接的过程中, 接头未彻底熔合, 焊接金属未进入接头根部的情况, 直接造成部分残留。这种情况属非常多见的焊接缺陷, 关键因素是由于焊接人员实行焊接工作阶段, 未遵循标准规定实行焊接, 技术水平不足, 操作生疏导致未熔合同样属于多见的焊接缺陷, 通常是由于焊接金属与被焊接材料彼此形成超标的焊接缝, 或者由于相临的单道焊缝彼此也形成不该出现的焊接缝。针对管道中较多采用的X焊接坡口, 不管是未焊透或者未熔合的焊接缺陷, 通常均存在全部焊接坡口接口的中央部分, 和管道外表的距离较远, 管道断面形状通常为椭圆或无规则形状。

2.4 焊接缝外表面形成的裂缝

焊接缝外表面接触位置的原子结构形成了原子层面上的晶体中粒子之间存在着相互作用力影响, 则在焊接缝外表面产生裂缝, 形成对应的缝隙。此类焊接缺陷对压力管道来讲, 属于非常致命的缺陷, 由于此类焊接缺陷通常是压力管道破裂的主要原因。此类焊接裂纹的种类通常分为如下几点:结晶性质、液化性质、热应力性质、延迟性质、应力腐蚀性质、其它性质的裂纹等形式。

3 针对压力管道焊接缺陷的控制对策

3.1 对错边或角变形的控制对策

实行压力管道拼接的阶段, 参差不齐、粗糙的边缘和角变形的情况根本无法杜绝, 可万一压力管道在实行拼接结束或今后的应用阶段发生参差不齐、粗糙的边缘或角变形的情况, 想将此类问题彻底解决就非常困难。唯一切实可行的预先防范措施即在实行工程施工阶段, 严格遵循有关的工程施工准则, 将总体焊接缺陷掌控于能够实行调节的范围。若工程施工阶段, 为彻底控制此环节, 之后的参差不齐而粗糙的边缘或角变形就形成较高的几何应力, 且形成对应的附加弯曲的应力。

3.2 焊接气孔与焊接夹渣的控制对策

此类情况通常为深埋产生的焊接缺陷, 实行自我检查阶段需切实解决, 还需实行重新的焊接工作, 否则压力管道应用阶段肯定会出现管道泄漏和管道爆炸的安全事故。依据有关资料显示, 大部分压力管道全部焊接气孔和焊接夹渣为大范围扩散的情况。对于此类特征, 为针对焊接气孔和焊接夹渣实行消除, 针对已经炭化的压力管道, 最佳方式是采用氩弧焊进行打底作业。

3.3 未焊透或未彻底熔合的控制对策

未焊透的问题通常发生于两类焊接模式, 即手工焊接与自动焊接焊接面。对其实行处置的过程中, 若发现问题的部位处于允许标准范围, 则不需要进行返修工作。未熔合的问题通常会形成于焊接缝的金属与破口相交位置, 此时, 最佳模式即实行补焊工作, 防止意外情况的发生。焊接原料对总体压力管道的焊接效果和整体质量作用巨大, 所以需采用符合标准的焊接原料, 以确保压力管道质量。

3.4 焊接裂纹情况的控制对策

焊接裂纹属于压力管道焊接缺陷中常见的缺陷, 同时是对压力管道危害严重的缺陷。常用的处置方式如下:第一, 全部距离管道外表面较近的裂纹均对其实行打磨解决;第二, 若管道裂痕自身的尺寸超出标准范围就要应用补焊模式实行处置;第三, 若能够确保压力管道自身应用的安全性, 则保留部分细微裂纹, 以对裂纹的发展原理实行记录分析, 确保之后发展趋向的可靠数据, 取得安全隐患的发展趋向且研究预防对策。

4 结语

为了提升压力管道运作过程中的安全性, 需对压力管道焊接缺陷实行充分处置, 切实防止安全问题的出现。针对压力管道运行体系进行总体检测维修阶段, 需扩大管理规模, 进行安装压力管道的过程中, 需针对压力管道质量实行严谨把关, 若存在安全问题则需第一时间弥补, 确保压力管道运行安全, 保证人民生命财产安全不受到损害。

摘要：由于社会的飞速进步, 压力管道应用更加广泛, 因其焊接存在的缺陷, 使压力管道的应用过程中依然有安全隐患, 为减少压力管道存在的隐患, 需提升其安装和运作、维修与检查标准, 从根源上降低安全事故发生的可能性, 并防止压力管道爆炸情况。以压力管道焊接缺陷成因为基础实行研究探讨, 且列举对应的控制对策, 以提升压力管道使用的安全性。

关键词：压力管道,焊接缺陷,对策

参考文献

焊接缺陷成因 第8篇

对压力容器进行焊接工作时, 常会出现各种焊接质量缺陷问题, 根据焊接质量缺陷的部位可以归纳为以下两类: (1) 容器外部的质量问题, (2) 容器内部的质量问题。

1.1 压力容器外部焊接质量问题及其原因分析

在进行压力容器焊接时可能产生的主要外部焊接质量缺陷:第一, 错边。错边会使压力容器在受到外力作用时, 因局部应力加剧而出现容器变形的情况, 大大降低了压力容器的使用安全性能, 究其原因很可能是在设计的过程中没有设计好或者是对焊接技术的掌握不灵活;第二, 焊接尺寸不合格的问题。主要是焊缝宽度的问题。在进行焊接工作时, 焊接所用设备的电流强度不够将会使焊缝的宽度变窄, 焊弧的长度过长也会出现焊接不规整等焊接尺寸不合格的问题。第三, 咬边问题。有很多原因可能造成咬边的现象。例如, 焊接时设备的电流过大, 选用的焊接技术不规范等;第四, 表面飞溅、悍瘤、凹坑等。导致上述缺陷的主要原因是不当的焊接工艺和技术。

1.2 压力容器内部焊接质量问题及其原因分析

压力容器内部的质量问题主要有以下几个方面。

(1) 气孔。一般是焊接时留在熔池中的气泡没有及时逸出而形成。金属表面不洁净沾有少量油污, 进行焊接时环境过于潮湿, 焊接工作操作不规范等都可能产生气孔;

(2) 夹渣。在焊接时, 焊缝中出现部分熔渣留在其中的现象可称之为夹渣, 一般出现在不平滑的位置, 如坡口边缘。主要原因是电流大小不符合标准, 进行焊接工作时操作速度过快亦或是焊接的轨道不平稳等;

(3) 未焊透和未融合等缺陷。主要影响表现为当焊接接头没有完全熔融, 焊接的两个工件之间没有进行完好的融合时会留有部分间隙, 这对压力容器的稳定和密封性都造成了极大的影响;

(4) 裂纹, 压力容器中常见的质量问题, 其也是导致压力容器安全性能下降的一个重要的影响因素。材料在受到外力作用后, 原子层面上的结合力被破坏, 从而引起的容器界面出现裂纹的现象。裂纹是压力容器中最危险也是最值得注意的质量缺陷。产生裂纹的主要原因是材料本身的晶体结构中含有某些低熔点的杂质, 外界的焊接作用力过大而材料来不及做出相应的变化。

2 压力容器焊接质量的控制措施

压力容器具有高压、高温、低温、易燃、易爆、剧毒或腐蚀介质, 一旦发生爆炸或泄露往往并发火灾、中毒等灾难性事故。因此有效的减少压力容器中可能的焊接质量缺陷是亟待解决的问题。通过以上对压力容器焊接过程中的质量缺陷进行的分析可知, 对压力容器焊接缺陷进行控制时, 可以从以下几个方面来减少焊接质量问题。首先在焊接前, 明确材料的安全性;其次在焊接时, 规范焊接人员的技术要求和操作要求;最后, 在焊接结束后进行相关的检验以保证焊接质量缺陷达到最小。

2.1 焊接前的材料选择工作

在进行焊接工作时, 焊接质量的好坏与材料的选择和使用有着密切的联系。如果没有一个好的材料作支撑, 再好的焊接技术和焊接工艺方法也无法保证焊接的优质质量。因此, 进行焊接工作时首先要把好材料选择的关口。第一, 明确材料是否具有合格的质量证书, 是否符合国家对于此种材料制定的相关标准要求。第二, 根据压力容器本身的力学性能设计要求, 选择适合本压力容器设计的焊接材料。优先选择符合国家标准和拥有相关质量证书的材料。并仔细核查相关信息, 以此来确保材料的真实性和可靠性。

2.2 焊接时的焊接工艺和操作规范

焊接工艺焊接质量起着至关重要的作用。焊接的顺序、材料型号的选择、经过工艺计算后的压力容器的强度选择、用量大小以及焊接接头的焊接方式等都属于焊接工艺的范畴。因此进行压力容器的设计时, 首先进行相应的工艺计算, 并确定容器的厚度和应力最小点的位置。其次根据计算结果和相关的国家标准或者行业标准选择钢材和焊接方式。最后, 根据压力容器的设计要求和焊工的相关实践经验, 制定合理的焊接顺序、焊缝形状和坡度等。从而减少工件在焊接过程中的应力和形变。

2.3 焊接后的质量检测

完成基本的焊接工作后, 还要进行一项重要的检验工作。焊接过程中因人为因素, 天气因素等或多或少都对焊接的质量会产生一定的影响。因此焊接检验工作是保证压力容器能够安全使用的一个关键步骤。

这里所说的焊接检验特指完成焊接工作后的焊后检验。它是衡量焊接质量是否合格的一个重要的标准。主要方法有:

(1) 耐压试验;

(2) 无损探伤;

(3) 外观检验。对压力容器进行水压试验可以确认错边的压力容器是否需要重新进行加工制备。进行无损探伤的方法有很多, 可以以此来判断材料内部可能出现的裂纹、构件残余应力或者其他的缺陷等。外观检测可以较快的识别压力容器的外观缺陷问题。例如, 当压力容器出现未焊透和未熔合等缺陷的时候, 可以检查其尺寸是否在规范所要求的范围内, 如果在尺寸允许的范围中即可不进行返修处理。同样对于裂纹, 如果其尺寸在允许的范围内, 可采用通打磨的方式对裂纹进行修补, 如若超过了尺寸允许的范围, 则可采用补焊的方法进行修补。

因此可以根据不同的工作来确定检测方法。可以综合利用焊后检测的三种方法, 多层次多角度的进行压力容器的焊后检测以保证容器的安全使用。

4 结束语

综上所述, 压力容器在加工设计时, 由于在焊接过程中影响焊接质量的因素很多。因此焊接过程中难免会出现错边、裂纹、咬边等焊接缺陷。但是通过对焊接缺陷的分析可以知道, 在焊接过程中, 通过明确材料的安全性能以及根据实际情况确定整个工序的工艺流程和操作条件, 遵循相应的国家标准或者行业标准, 做好焊接后的压力容器的检验工作可以大幅度降低焊接的质量缺陷, 保证压力容器的质量和安全使用性能。

参考文献

[1]刘彩梅.压力容器焊接质量控制[J].化学工程与装备, 2010 (08)

焊接缺陷成因 第9篇

接头中的气孔, 不仅会削弱接头的有效工作截面积、降低接头的强度和性能、破坏接头的致密性, 同时也会带来应力集中, 对焊接接头的动载强度、耐疲劳强度势必产生不利影响, 进而危及到承压设备的安全运营, 应予以足够重视。

1 气孔的分类

气孔可按不同特征分为不同的类型。如:按照气孔存在于焊接接头中的位置, 可分为表面气孔、内部气孔;按其形状可分为圆形、椭圆形、长条形等;按形成气孔的气体来源不同可分为析出型气孔 (如:氢气孔、氮气孔) 和反应型气孔 (如:CO气孔、H2O气孔) 。承压设备焊接接头不允许表面气孔、密集性气孔、穿透性气孔等缺陷的存在。

2 气孔的危害

气孔属于体积性缺陷, 对承压设备的危害性主要在于会降低接头的承载能力。这是由于气孔占据了一定的体积, 使接头的有效工作截面积减小, 必将降低了接头的力学性能, 尤其是对弯曲和冲击韧性的不良影响更为显著;对于盛装腐蚀性介质的承压设备, 如果气孔存在于接触介质侧的表面, 将为集中腐蚀、应力腐蚀创造条件, 以致孔穴逐渐变大、变深, 甚至于腐蚀穿孔而泄漏, 严重破坏了接头的致密性。因此, 必须采取措施防止气孔缺陷的存在, 确保承压设备的使用安全。

3 气孔的成因

一般认为:气孔的形成由气泡的生核、长大和逸出三个阶段组成;当气泡逸出速度小于等于熔池的结晶速度时, 就会残留在接头中形成气孔。影响气孔形成的因素是多方面的, 有时是几种因素共同作用的结果, 但以冶金因素和工艺因素为主导作用。冶金因素主要指与焊接化学冶金过程有关的因素, 如:熔渣氧化性、辅材成分、母材或辅材的表面洁净度等;工艺因素是指与焊接有关的因素, 如:焊接参数、电流种类和极性、工艺操作等。

4 预防气孔产生的措施

从根本上讲, 预防气孔产生的措施在于限制熔池溶入或产生气体, 以及排除熔池中存在的气体。具体的应从以下几个方面入手:

4.1 消除气体来源

4.1.1 表面处理

焊前应按照焊接工艺要求对焊件、焊丝表面的铁锈、油污、水分等杂质进行清除。尤其应注意将铁锈清除干净, 这是因为铁锈的成分为m Fe2O3·n H2O, 受热时将释放出O2和H2, 一方面增加了熔池的氧化氛围, 在结晶时促使CO气孔的生成, 另一方面增加了生成氢气孔的可能。

4.1.2 焊材的防潮与烘干

焊接材料须存放在干燥、通风良好的室内仓库里, 并应尽量减少其库存时间。焊条、焊剂在使用前应按规定的温度和时间予以烘干, 烘干后存放在专用烘箱或保温筒内, 随烘随用、随用随取。

4.1.3 加强焊接区的保护

为防止空气侵入熔池引起氮气孔及其它不良缺陷, 应加强对焊接区的保护。以TIG焊法为例, 焊接生产中存在两种焊接操作手法, 即:传统的摆动焊法和改进后的摇摆焊法。摇摆焊法是通过将喷嘴靠在焊件上, 利用手腕的灵活性, 小范围左右月牙型摆动焊枪来实现焊接过程的;而传统摆动焊法的喷嘴与焊件间存在一定的距离, 未能使熔池受到稳定、充分的保护。实践证明, 采用摇摆焊法除了能更有效地保护焊接区, 还可获得外观更为整齐、均匀, 质量更加可靠的焊接接头。

4.2 正确选用焊接材料

焊接材料选用时, 首先应满足与母材的匹配要求;其次应根据焊接方法和实际条件等情况合理确定焊材。如:焊条电弧焊时, 应优先选用碱性焊条, 其原因在于碱性焊条主要靠碳酸盐分解出CO2作保护气体, 焊接区的氢分压较低, 且萤石中的氟化钙在高温时能与氢结合成氟化氢, 降低了焊接区的含氢量。显然, 选用碱性焊条既可以预防氢气孔的存在, 还可得到较高塑性和冲击韧性的焊接接头。

4.3 创造良好的焊接条件

一是应做好焊接环境的防风、防潮措施;二是尽量将焊接位置布设为平焊进行施焊, 创造利于气体排出的条件;三是尽可能实现自动化焊接, 以减轻焊工的劳动强度、减少人为因素对焊接质量的影响。本人曾参与多个大型槽罐 (多为压力容器) 现场组焊方案的制定工作, 槽罐筒节纵缝的现场施焊方法由最初的焊条电弧焊更改为效率更高的CO2气体保护焊, 最后又改进为自动化程度更高的CO2气体保护焊+BUG.O进行施焊 (见图1、图2所示。由图1、图2可知, BUG.O其实就是一套行走机构<类似机械手>, 它具有模拟手工操作方式等功能。) 。如此一来, 弧柱区的长度相对固定, 保护气流的稳定性也就得以更有力的保障, 消除了因保护不良产生气孔的因素, 焊接质量更为稳定、可靠的同时也提高了焊接效率, 为公司也赢得了良好声誉。

4.4 严格控制工艺参数

为了减少气孔和其它缺陷的产生, 工艺参数应有一定的最佳范围, 而不是简单地增大或减小。承压设备在正式施焊前, 应按照《承压设备焊接工艺评定》 (NB/T 47014-2011) 的规定进行工艺评定, 并严格执行经验证合格的焊接工艺参数。

5 结语

焊接在承压设备制造、安装及检修中占有着极为重要的地位, 其质量状况直接影响到承压设备的运营安全和使用寿命。因气孔等焊接缺陷的存在会致使承压设备无法正常使用, 甚至于发生渗漏、爆炸等灾害性事故。因此, 必须认真分析、对待承压设备焊接接头中存在的焊接缺陷, 做到早预防、早发现, 并予以彻底消除。实践证明, 经总结形成的预防措施能有效地减少或避免气孔缺陷的产生, 对于预防其它焊接缺陷的出现也有一定的借鉴价值。

摘要：本文以金属熔化焊中的气孔缺陷为例, 从气孔的分类、危害、成因及其预防措施等四个方面进行详细阐述, 对预防承压设备焊接生产中气孔缺陷的出现具有较高的应用价值。

关键词：气孔,缺陷,预防措施

参考文献

消除焊接缺陷的对策 第10篇

未熔合缺陷是指熔敷的焊缝未完全填满接头坡口,或在焊道与焊道之间留有空隙,未熔合一般产生于紧接熔合线处,是一种几乎没有厚度的面状缺陷,如图1所示。

因坡口形式不同,有中间未焊透、边缘未焊透、根部未焊透等成片状的缺陷,一般平行于焊缝轴线方向,未焊透或未熔合中往往混杂有夹渣。

预防措施:选择合理的坡口形式和装配间隙,并在焊前彻底消除坡口两侧的氧化物和油污;根据板厚选用相应的焊嘴和焊丝直径,焊接时选择合理的火焰能率和焊接速度。

2. 裂纹

焊缝和热影响区产生裂纹的原因很复杂,通常与材料的成分、杂质含量、焊接件刚度、预热和热处理、工艺条件和焊工技术水平等有关。小裂纹一般存在于焊缝内部,大裂纹则可能裂至焊缝表面,如图2所示。按裂纹产生的部位和方向不同,可分为纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹、融合区裂纹以及热影响区裂纹。

1.焊道下裂纹2.焊趾裂纹3.焊根裂纹

预防措施:根据匹配关系合理选择铝合金焊接材料和焊接工艺;合理选择起焊点位置;保证余高,使焊接接头处于自由状态以减少应力集中;定位焊缝长度、焊缝熔合要适当,焊缝冷却要缓慢;焊缝收尾处一定要注意填满,火焰应缓慢离开熔池。

3. 夹渣

夹渣是由于坡口设计不良、焊接电流过小、速度过快、焊接时操作不当或多道焊时清渣不净等原因,使熔池中熔渣来不及浮出液面,而停留在焊缝金属内部或熔合线的非金属夹杂物中。夹渣形状无一定规律,常有条状和点状夹渣,如图3所示。

防止办法:选用合格的焊丝,焊前对焊丝进行彻底清理,焊接时清除干净焊层间的熔渣;选择合理的火焰能率和其他焊接工艺参数;在焊接时注意熔渣的流动方向,随时调整焊丝和焊嘴的角度,并不断用焊丝将熔池内的熔渣挑出来,使熔渣能顺利地浮到熔池表面。

4. 气孔

气孔是由于焊接熔池在高温时熔融金属中吸收了过多的气体,而在凝固时溶解度降低,气体大量逸出,但又来不及全部逸出而残留在焊缝金属内形成的。按其分布状况分为分散单个气孔、密集气孔和链状气孔,如图4所示。

防止办法:选用合格的乙炔和氧气,以保证其纯度要求;选择中性焰、微碳化焰;填加焊丝要均匀,焊嘴摆动不能过快和过大,注意加强火焰对熔池的保护;如有必要,须在焊接场地设置防风装置;根据实际情况,焊前对工件预热;焊接时选用合适的焊接速度,在焊接终了和焊接中途停顿时,应慢慢撤离焊接火焰,使熔池缓慢冷却,从而使气体充分从熔池中逸出,减少气孔的产生;注意使焊材和母材合理匹配。

5. 咬边

因焊接造成沿焊趾(或焊根)处出现的低于母材表面的凹陷或沟槽称为咬边。它是由于焊接过程中,焊件边缘的母材金属被熔化后,未及时得到熔化金属的填充所致。咬边可出现于焊缝一侧或两侧,可以是连续的或间断的。咬边将削弱焊接接头的强度,产生应力集中。在疲劳载荷作用下,使焊接接头的承载能力大大下降,往往还是引起裂纹的源头和断裂失效的原因。焊接技术条件中,一般都规定了咬边的容限尺寸,如图5所示。

6. 焊穿

在气焊过程中,熔化金属自坡口背面流出,形成穿孔的缺陷称为烧穿(焊穿)。产生烧穿的原因主要有:接头处间隙过大或钝边太薄;火焰能率过大;焊接速度太慢,焊接火焰在某一处停留时间过长;定位焊间距过大,气焊时产生变形;熔剂质量不好,容易氧化,造成不能顺利进行焊接,而使焊接处局部温度过高;焊丝选用不恰当。

防止措施:选择合理的坡口,坡口角度和间隙不宜过大,钝边不宜过小;火焰能率和焊接速度要适当,在焊接过程中要使焊接火焰作适当上跳动,给熔池冷却时间,用外焰保护熔池免受氧化;保证熔剂质量;合理选用焊丝;薄板单面焊时采用垫板形式防止熔化金属自背面流出,避免造成烧穿。

7. 焊瘤

在焊接过程中,熔化金属流淌到焊缝金属之外未熔化的母材上所形成的金属称为焊瘤,如图6所示。焊瘤不仅影响焊缝外观,而且在焊瘤出现的同时还伴随着未焊透的情况发生。因此,容易引起应力集中,影响焊缝质量。管道内部的焊瘤,会使管内流通面积减少,甚至造成堵塞。

产生焊瘤的主要原因是火焰能率太大、焊接速度过慢、焊件装配间隙过大、熔池面积过大、焊丝和焊嘴角度不正确等。

焊接缺陷成因 第11篇

关键词: 焊接 质量控制 预防措施

DOI:10.3969/j.issn.1672-8289.2010.08.004

工业管道是石油化工生产装置输送介质的特种承压设备,一旦发生质量安全事故.可能引起燃烧、爆炸或中毒等恶性事故。在历次装置大检修中,都有大量的工业管道安装工程,如工业管道更新、工艺改造,而管道与管道之间及管道与管件的连接方法主要是焊接。装置检修中工业管道的施工具有现场条件苛刻、环境条件恶劣、施工周期短等特点,这都不利于丁业管道焊接质量控制,因此保证二业管道的焊接质量要考虑各种因素,全面质量控制、全员质量管理才能保证业管道的焊接质量,保证在工业管道施工后装置安、稳、长、满、优运行

1 工业管道焊接的缺陷及产生原因

1.1焊接中产生的缺陷

在工业管道安装工程中,焊接是安装的关键部位.焊缝的质量直接关系到管道运行的可靠性安全性,这就要求工业管道技术人员要掌握焊接专业知识,了解焊缝内部存在的各种缺陷,能够初步分析焊接缺陷产生的原因,制定消除缺陷的施丁方案 在丁业管道焊接安装过程中主要缺陷有:焊缝尺寸不合格、咬边、弧坑、焊馏、裂纹、未焊透、气孑L、夹渣、错边等 这些缺陷降低了T业管道的强度、应力集中比较大,长期运行易发展成裂纹,造成工业管道破坏。

1.2各种焊接缺陷产生的原因

各种缺陷产生的原因有:焊接工艺不合理、施焊人员焊接业务不熟练、焊接材料质量不合格等。

2 拟定对策与措施

根据管道焊接过程中产生焊接缺陷的原因,在检修过程中成质量攻关领导小组,由机动处组织施工单位质量管理人员和施工人员、车间看火员、车间设备管理人员共同参与,从焊接的源头人手,全过程监。

2.1与施工单位签定质量协议

在装置检修前,以工业管道检修维修作业规程、工业金属管道工程施工及验收规范(GB50235-97)、现场设备和工业管道焊接工程施工及验收规范(GB50236-98)等标准规范为基础,同施T单位签定"装置检修质量协议"。在质量协议中,根据装置检修的工作量及检修内容,要有针对性地规定从材料定货、下料切割、坡口加T到焊接过程所有施工过程中的控制指标、施工要求及验收标准。对因焊接质量造成装置停工或延期开工的,按管理制度的相关条款进行考核。"装置检修质量协议"签定后,下发到车间并对参与检修的所有人员进行培训,使每个人都明确了控制管道焊接质量的要点,使管道检修焊接的质量控制有据可依,改变以前盲目验收、标准不一、质量标准不高的缺点

2.2看火员的焊接质量控制

看火员是检修中唯一一直在检修现场的人员,他们经历了管道焊接的全过程,是控制管道焊接质量的关键人员。充分发挥这些人员的作用,可以大大提高管道焊接质量。为了充分发动看火人员,在装置检修中执行"看火员质量控制单"。每一处动火,必须给看火人员开一张"看火员质量控制单",施工完成后回收存档。"控制单" 由车间设备员进行填写,内容有管道的材质、焊接使用焊条的牌号、坡口坡度及间距、错边量、管道杂物清理及焊后焊缝表面等方面的质量检查要求。"控制单" 中的各项指标及要求力求简单、明确,使看火员根据"控制单" 中填写的要求就可检查焊接过程中的各项指标, 可以及时发现焊接中的缺陷,并通知现场施焊人员及车间设备管理人员,及时整改焊接中的不合格工序。

2.3利用先进设备查找缺陷

在装置检修中,为保证工业管道的焊接质量,促进施工单位整改低标准及不合格工序,质量检查员使数码相机将现场检查出的低标准工序进行拍照,并制作成幻灯片在检修会上演示,以督促施工人员自发查找焊接过程的低标准,自主地提高焊接质量。在装置检修中,拍到的焊接低标准包括坡加工尺寸和间隙、坡口周围打磨、焊条保存方法、焊后焊缝表面飞溅及弧坑、对接错边等不合格内容,并将此部分照片存档,作为以后检修前管道焊接质量检查培训的资料。通过这种方法极大地提高了施焊人员的质量意识,焊接过程中自发地加强每一道工序的质量管理。

2.4全员的焊接质量控制

管道焊接质量控制的关键点在施焊人员,施焊人员的资质、业务水平及责任心直接影响管道的焊接质量。其它人员的检查只是对施焊人员的一种督促方式,但这种督促是必要的,也是非常有效的。为保证管道焊接质量,质量检查小组应要求管道焊接过程中的所有人员均参与焊接质量管理控制。看火员按焊接质量要求随时检查焊接过程中的质量控制点,车间设备管理人员、机动处设备管理人员抽查焊接过程中各项指标的执行情况。对查出的问题,填写检修质量定期整改单反馈给施丁单位,限定期限整改,并进行复查施工单位也应成立质量检查小组,从材料出库、管道预制、坡口加工到施焊全过程进行控制,特别是焊接丁艺要严格执行。焊接工艺的制定既要充分考虑现场实际情况又要严格遵守标准:在装置检修过程中,施工单位质量检查人员与厂方质量检查人员定期进行联合检查,对查出来影响焊接质量的问题及时进行整改,并举一反二,针对易出现的同类问题提前做好预防措施。

3 效果

通过建立以 质量控制机制,充分调动了伞体人员的质量意识,在2008年装置检修中,管道焊接合格率比以前历次检修都高,未发生因管道焊接质量而影响开工的事故。几套装置检修中,管道探伤焊口数1667道,一次施焊质量合格率达到99.6%,这是有史以来检修合格率最高的一次:通过管道焊接质量控制机制的执行,使管道焊接逐步走向规范化、标准化,不断提高管道的焊接质量,保证装置大检修一次开车成功和开工后长周期安全运行。

参考文献:

1、刘展,张锋.压力管道安装M. 北京:学苑出版社,2001.

2、~lJ康勇,李东军.管道建设与焊接质量控制措施[J].管道技术与设备,2003(2 25-26.

焊接缺陷成因 第12篇

近几年来我国能源形势更为严峻, 虽然我国能源储量丰富, 但是鉴于开发和运输等方面的不足, 严重的影响到了经济的发展。长输管道的建设对缓解我国能源的紧张形势有着非常重要的作用, 我国国土面积广阔, 资源分布不均匀, 这些因素都迫使我国不得不大力建设长输管道。管道运输具有经济、高效、安全等特点, 这使得其成为油气资源运输的最佳选择。在管道建设的过程中, 路线选择、管道焊接、管道质量等是其中最需要注意的几个重要方面, 尤其是管道焊接。在焊接的过程中, 因为主客观因素的影响, 最容易引起焊接缺陷。如果不对其加以控制, 严重时就会导致运输管道出现一系列的问题, 进而影响到油气资源的运输安全。

1 常见的长输管道焊接缺陷

对于长输管道的焊接缺陷而言, 常出现的有咬边、未熔合、夹渣、烧穿、气孔、裂纹等。其中对管道的使用寿命影响最为巨大的是裂纹、未焊透等这类开口性缺陷。下文针对主要的焊接缺陷进行简要的分析:

1.1 夹渣

夹渣是长输管道焊接缺陷的重要表现之一, 夹渣主要是指焊缝中存在着铁锈、熔渣或是其他物质, 这种缺陷常出现于焊道层间、根部等地方, 施工中最为常见的就是层间夹渣。产生夹渣的原因有三个方面: (1) 在焊接过程中, 焊条、焊丝所产生的熔渣没有清理干净, 使其进入焊道层间; (2) 焊接过程中使用的焊接电流未达到要求, 致使熔渣不能完全融化; (3) 坡口过小, 亦或是坡口与焊道之间的夹角过小, 致使熔渣融化不充分。

1.2 气孔

气孔是指熔池中的气体在熔化金属凝固之前未逸出, 进而形成气孔。气孔的类型主要有深度极大的柱孔、面积较大的圆孔以及危害性较小的其他气孔, 有些气孔甚至还会产生止裂倾向。气孔产生的原因可从四方面进行阐述: (1) 未对坡口、焊材进行全面的清洁处理, 存在油污、铁锈等杂质; (2) 焊接时, 电源电压不稳定, 焊接电流不稳定; (3) 焊接的速度过快; (4) 焊接过程中采用的保护方式不合理。

1.3 未焊透

未焊透带来的影响极大, 它会极大的减少焊道的有效面积, 而且因为未焊透属于开口性缺陷, 又会引起严重的应力集中。未焊透产生的原因主要有三个方面: (1) 未对坡口进行规范性加工, 致使角度过小, 间隙不足, 钝边过厚; (2) 层面的清理打磨过度, 导致坡口变宽, 形成沟槽等现象; (3) 焊接电流过小, 线能量的输入不足, 或是焊接人员的手法不稳。

1.4 裂纹

相比于管道焊接中的其他缺陷而言, 裂纹是其中危害性最大的一种。由于裂纹具有延伸性, 故而当焊道受到内应力的影响时, 会导致裂纹不断延伸扩展, 最后破坏整个管道, 威胁到运输安全。因此, 在长输管道焊接工程中绝对不允许出现焊接裂纹。如果出现, 就必须要进行返修或是割口重焊。常见的裂纹缺陷有以下三种:结晶裂纹、液化裂纹、延迟裂纹。其中结晶裂纹是最常见的裂纹, 主要出现在焊缝凝固的过程中, 最常见的结晶裂纹是弧坑裂纹。液化裂纹与结晶裂纹的产生原因基本一致。延迟裂纹属于冷裂纹中的一种, 其出现时间较晚, 往往在焊接施工结束几小时以后或是几天以后才出现。随着时间的推移, 裂纹会逐渐增加, 其产生的主要原因是受母材的淬硬倾向以及焊接接头承受力、焊缝氢含量的影响。

1.5 烧穿

烧穿是指因为各种主客观原因的影响, 致使前层焊道金属被熔池烧穿, 溶化的金属自母材的坡口背面流出, 进而出现孔洞的现象。烧穿会减少焊缝的有效截面, 当管道受到内压时, 就会引起应力集中。对于这种情况, 如果不及时处理, 会导致后层焊道的焊接出现更多的烧穿现象, 使得孔洞变得更深。烧穿产生的原因主要体现在以下几个方面: (1) 焊接电流过大, 致使热输入过多; (2) 焊头停留时间过长, 摆动得过慢; (3) 层间打磨、清理过度, 致使前层焊道的厚度降低。

1.6 未熔合

焊缝金属与母材金属或焊缝金属之间未充分融化即焊接在一起形成的缺陷, 根据其出现的部位不同, 可将未融合分为3种, 分别为:层间未熔合、坡口未熔合、根部未熔合。未熔合属于面积缺陷, 根部未熔合及坡口未熔合对承载截面积减小问题特别明显, 同时对应力的集中问题也较为严重, 其产生的危害性仅次于裂纹。

2 长输管道焊接施工治理措施

2.1 夹渣治理措施

根焊前需认真清理坡口, 填充、盖面焊时 (特别在层间死角处) 要仔细清理熔渣, 确保送丝机均匀送丝, 同时要选用合理的焊接参数。

2.2 气孔治理措施

在焊接前对气路 (包括减压表、加热器、流量计、导管等) 进行检查, 保证气体的纯度;在焊接过程中, 要选择合适的电弧电压和送丝速度, 保持一定的焊丝伸出长, 下向立焊时控制合适的焊接速度。

2.3 未焊透治理措施

未焊透治理比较复杂, 因此, 在具体的实践中应该做到以下几点:在焊接前认真修磨并组对焊缝, 保证根焊时焊丝或焊条能够顺畅地伸入坡口根部;当根焊不能出现熔孔的时候, 打磨出应有的根部间隙并适当调节焊接参数。根部未熔合缺陷是比较难返修的, 尤其是一些大厚壁的焊道, 打磨和焊接都有很大的难度, 所以要尽量避免。

2.4 裂纹治理措施

裂纹的治理需要根据裂纹产生的原因进行, 具体来说: (1) 避免强力组对; (2) 焊前预热, 适度增加根焊焊道厚度, 根焊完成后立即热焊、填充、盖面; (3) 冬季施焊, 还要注意焊道的焊后缓冷, 以便扩散氢逸出。

2.5 烧穿治理措施

烧穿对管道质量的影响很大, 因此, 必须引起工作人员的重视。根焊道不要太薄, 以3mm厚为宜;根焊焊接工艺参数不要太大;烧穿后要立即停止焊接, 需打磨出坡口角度和根部间隙, 再重新进行根焊、热焊至完成本道工序。

2.6 未熔合焊接缺陷治理措施

未熔合缺陷治理效果直接关系到长输管道的质量, 因此, 焊接前应将坡口两侧50cm内的铁锈、油污、泥水等杂物清理干净, 层间清渣要彻底。起弧时适当拉长电弧, 放慢焊速;对母材进行局部预热, 待热量达到足以熔化母材或前一条焊道后再进行运条施焊。焊条倾角及运条速度要适当, 注意母材两侧的熔化情况。

3 长输管道缺陷预防措施

3.1 施工人员的控制

从事长输管道焊接的焊工必须持证上岗, 正式施焊前焊工经试焊合格后方能上岗。焊接机组人员都必须尽心、尽责、尽力做好本职工作, 保证焊接质量。

3.2 质量检验

加强对长输管道焊接治理的检验工作能够有效提高长输管道使用寿命, 长输管道一般都是长距离输送油气, 运行压力较高, 为确保管道使用寿命及安全, 必须对焊缝的施工质量进行检验, 以确保管道不会在运行中泄露、爆管等, 导致输送介质外泄, 造成经济损失和环境污染。长输管道质量检验目前主要是焊缝无损检测和管道耐压试验两个方面。无损检测是检验焊接质量的重要手段, 在长输管道工程中, 用得最为普遍的是X射线探伤和超声波探伤相结合的方法, 检测质量达到标准要求。另外管道耐压试验 (包括强度试验和严密性试验) 也是检验管道质量重要环节。长输管道耐压试验一般分段进行, 按照管道试压时最低点压力不超过管道屈服强度的90%, 最高点达到设计压力的要求进行分段试压。

3.3 焊接设备

用于焊接的设备有电焊机、保温桶、发电机等。焊接设备必须有专人管理。建立设备档案。制定相应的安全操作规定和维护保养规定并认真贯彻执行。保证设备参数稳定、调节灵活、安全可靠和满足焊接过程的基本工艺要求。

3.4 焊接环境

长输管道焊接过程要求湿度必须≤90%;同时对风速也做出了相应要求, 要求全自动≤2m/s、焊半自动焊风速必须≤8m/s、手工电弧焊风速≤5m/s;当超过规定时, 应采取措施。当焊件表面潮湿、覆盖有冰雪, 下雨、下雪刮风期间, 焊工及焊件无保护措施时, 不应进行焊接。

4 结束语

随着我国社会主义市场经济的进步和发展, 能源的需求量不断增加。为了缓解我国当前所面临的能源危机, 利用长输管道运送油气资源的方式得到了普遍的应用。为了保证管道焊接的质量, 必须要对焊接缺陷进行严格的控制和处理。

摘要：焊接技术的不断发展, 为高速建设国内外长输管道提供了可靠的保证, 使焊口的一次焊接合格率越来越高, 但是, 很难达到100%。焊接缺陷的存在, 对长输管道的使用寿命影响较大, 可能导致管道内输送介质的泄露、燃烧甚至爆炸, 给国家、企业财产和人的生命带来极大的损失, 因此, 焊接缺陷的防治是一个需要引起高度重视的问题。

关键词：长输管道,焊接施工,焊接缺陷,防治要点

参考文献

[1]刘雪松.长输管道焊接缺陷预防措施[J].电焊机, 2010 (06) .

[2]周新宝, 张治军, 郭伟.浅析长输管道焊接施工中裂纹的控制措施[J].能源与节能, 2014 (01) .