儲(chǔ)罐角縫焊接氣孔產(chǎn)生原因及控制方法探討

邢江明(克拉瑪依天圣工程建設(shè)有限責(zé)任公司 834000)

隨著近年來(lái)我國(guó)大型工業(yè)的不斷發(fā)展，擔(dān)任工業(yè)生產(chǎn)原料的化工業(yè)也是不斷的發(fā)展壯大。主要表現(xiàn)在我國(guó)的石油儲(chǔ)備工作在不斷的加強(qiáng)，當(dāng)然石油儲(chǔ)備工作中的大型石油儲(chǔ)罐制造也在不斷的發(fā)展。在儲(chǔ)罐的大量制造中焊接是一項(xiàng)最重要的工作，焊接技術(shù)的好壞會(huì)直接影響儲(chǔ)罐的使用質(zhì)量，進(jìn)而會(huì)影響石油的儲(chǔ)備工作影響到國(guó)家的工業(yè)發(fā)展。焊接包括很多方面，比如板與板的縱縫焊接、壁板間的環(huán)縫焊接、蓋面焊接、角縫焊接等等多種焊接工作，但是其中的角縫焊接是這所有工作中最后要的一環(huán)，也是焊接技術(shù)要求最高的一項(xiàng)工作，我們?cè)诠ぷ鲿r(shí)應(yīng)該特別注意。

一、儲(chǔ)罐角縫焊接氣孔產(chǎn)生現(xiàn)象研究

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，焊接工作時(shí)常會(huì)出現(xiàn)的焊接缺陷有以下三程情況：

1.焊接部位成形不良。成形不良是指焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)咬邊、錯(cuò)邊、余高過(guò)大、焊接部位未焊透等焊接缺陷。

2.焊接部分接合不良。主要是指在焊接時(shí)出現(xiàn)了焊接部裂紋、接合部分有氣孔、焊接工件未融合等。

3.焊接部位性能缺陷。這種情況是指焊接后焊接的部件硬化、脆化、軟化、腐蝕性現(xiàn)象。

在以上各種缺陷中，氣孔現(xiàn)象是焊接時(shí)常出現(xiàn)的不良現(xiàn)象，對(duì)于角縫質(zhì)量性能影響極大。為什么會(huì)有氣孔的產(chǎn)生呢？在焊接的時(shí)候，焊接熱源會(huì)使熔池中的熔滴與池內(nèi)液體金屬溫度達(dá)到很高，而周圍的氣體會(huì)形成過(guò)分飽和狀態(tài)存在于熔液中，但是隨著焊接熱的循環(huán)熔液會(huì)極速冷卻，而熔液中氣體的溶解度下降，金屬結(jié)晶時(shí)氣體沒(méi)有完全熔解與排除，工件凝固后這些氣泡所在地方就會(huì)成為氣孔，另外金屬熔液中的夾雜物的胚核也會(huì)產(chǎn)生氣體從而形成氣泡成為氣孔。影響整個(gè)成型工件質(zhì)量。

二、儲(chǔ)罐角縫焊接氣孔產(chǎn)生原因分析

儲(chǔ)罐焊接時(shí)，角縫焊接是其中最重要的一項(xiàng)工作，主要表現(xiàn)在角縫焊部位是整個(gè)儲(chǔ)罐拘束應(yīng)力表現(xiàn)最集中的部位，在裝入介質(zhì)之后，也是整個(gè)重量支撐應(yīng)力最集中的地方，而且在使用時(shí)，角縫部位是受外界影響最大的地方，也是受介質(zhì)腐蝕、環(huán)境溫度影響最不均衡的地方。

形成氣孔的因素：

1.氣體因素，在焊接的時(shí)候，金屬中會(huì)有很多氣體，氫氣、氧氣、水蒸汽 一氧化碳等，這些氣體有的來(lái)自很多方面。母材、焊絲、保護(hù)氣體、工件表面的銹漬都可能是這些氣體的來(lái)源，這些氣體的增加會(huì)直接導(dǎo)致焊縫氣孔增加。其中氮?dú)饪椎男纬墒苣覆牡牟馁|(zhì)不同影響最大，在不同的情況下氣孔的影響因素也不一樣。

2.母材，在焊接的高溫條件下，一氧化碳形成氣孔的主要因素，因?yàn)樘荚氐脑黾訒?huì)導(dǎo)致一氧化碳的增加從而導(dǎo)致氣孔的增加。但量如果我們選擇錳、硅、鋁、鈦等元素構(gòu)成的焊絲可以有效的脫氧，從而減少氣孔的產(chǎn)生。

3.焊絲，在進(jìn)行手工氫弧焊時(shí)，焊條焊后會(huì)產(chǎn)生大量的氫，氫元素主要來(lái)源于焊條藥皮，藥皮含有大量的有機(jī)物的結(jié)晶水，在焊接時(shí)是產(chǎn)生氫氣孔的主要原因。

4.焊接工藝參數(shù)，在進(jìn)行焊接時(shí)，工作人員沒(méi)有按照一定的電焊工藝流程操作，對(duì)于焊機(jī)的電壓電流調(diào)節(jié)不科學(xué)，如焊接時(shí)電流過(guò)大，會(huì)使焊接部位氫含量上升，導(dǎo)致氣孔增多 。

5.焊接位置的影響，在焊接工作時(shí)，焊接部位局部溫度會(huì)驟然升高，從焊絲和母材中產(chǎn)生大量的氣體，而高溫下產(chǎn)生的熔液又會(huì)很快的填充焊接部位，只有在短時(shí)間內(nèi)讓這些氣體快速的排出才能減少焊接內(nèi)部氣孔的形成。工件平焊時(shí)氣體會(huì)很容易上浮而排出，但是當(dāng)橫焊時(shí)，由于受到上側(cè)母材的阻礙不易排出干凈，產(chǎn)生氣孔。

6.環(huán)境因素的影響，空氣中的溫度、空氣濕度、焊接環(huán)境的風(fēng)向風(fēng)速都會(huì)影響焊接工作時(shí)工件中氣體的排除。

7.焊接設(shè)備和裝置，焊接電源、供氣裝置以及軟管等，都會(huì)釀成氣孔的氣體來(lái)源。

8.母材條件影響，焊接時(shí)母材表面的水分、油漆、銹、油污等各種因素都會(huì)在焊接高溫時(shí)產(chǎn)生各種氣體，使焊接部位氣孔增加。

三、儲(chǔ)罐角縫焊接氣孔控制措施

1.在加工焊接工件時(shí)，要盡量將工件表面打磨光滑，使得焊接塊對(duì)接時(shí)中間沒(méi)有間隙，從而減少焊件內(nèi)部氣孔的生成，再按技術(shù)要求施工。

2.對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行工藝參數(shù)調(diào)試時(shí)要有科學(xué)依據(jù)，按照相關(guān)技術(shù)要求調(diào)試，盡量采用小電流低電壓的焊接條件，而且焊接時(shí)速度要快。

3.根據(jù)平時(shí)的工作總結(jié)，按照通?？刂茪饪椎姆椒ㄖ贫饪卓刂乒に?，并且嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求。

4.為了避免焊接部位極速冷卻，焊前要進(jìn)行工件預(yù)熱，有效延長(zhǎng)焊縫冷卻時(shí)間，增大氣體的排除。

5.結(jié)合焊接母材合理選擇焊絲，焊絲的管理要做到科學(xué)正確，應(yīng)該存放到專門的焊材庫(kù)，并配備除濕設(shè)備。

6.保證焊件表面清潔，無(wú)油漆、銹、油污等可能產(chǎn)生氣體的雜質(zhì)。

7.焊工作業(yè)時(shí)選擇有利于氣體排除的作業(yè)方法和作業(yè)環(huán)境進(jìn)行。

結(jié)語(yǔ)

角縫焊接時(shí)氣孔產(chǎn)生的原因有很多，是諸多因素共同作用的結(jié)果，通過(guò)觀察氣孔的形狀和位置，對(duì)氣孔形成的原因分析，有的放矢的進(jìn)行了改進(jìn)措施的論述。我們?cè)谶M(jìn)行相關(guān)方面的工作時(shí)，要根據(jù)已經(jīng)總結(jié)出的氣孔形成原因，對(duì)施工工藝進(jìn)行改進(jìn)，在不斷的努力完善中將問(wèn)題解決掉從而達(dá)到儲(chǔ)罐生產(chǎn)的質(zhì)量要求。

[1]農(nóng)琪，鄧開豪，趙永東，韋孟洲，張晶瑩.奧氏體不銹鋼焊接氣孔產(chǎn)生原因及防止措施[J].輕工科技，2013，03:35-36.

[2]匡少寶.鎢極氬弧焊焊接氣孔產(chǎn)生原因查找方法[J].電焊機(jī)，2009，09:91-92.

[3].焊接熱過(guò)程和冶金過(guò)程[J].機(jī)械制造文摘(焊接分冊(cè))，2010，03:5-7.

[4]馬翔生.電子束焊接氣孔的控制[J].航空制造工程，1995，10:16-17.

[5]李洪軍，楊偉宏，薛國(guó)權(quán).小徑管焊接氣孔形成的原因及對(duì)策[J].黑龍江電力，2006，04:293-294+297.