鍋爐安裝焊接中常見質(zhì)量缺陷及控制措施探討

杜廣武

摘 要：鍋爐安裝焊接工程量較大，而且焊接質(zhì)量會(huì)對(duì)其后期的安全生產(chǎn)帶來較大的影響。在鍋爐安裝焊接過程中極易存在質(zhì)量缺陷，如未熔合、未焊透、夾渣、氣孔及鍋爐受熱面表面缺陷等，因此需要嚴(yán)格對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行控制，針對(duì)鍋爐安裝焊接中容易發(fā)生的質(zhì)量缺陷來采取有效的控制措施，確保鍋爐安裝焊接的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鍋爐；安裝；焊接；質(zhì)量缺陷；控制措施

前言

為了有效的提高鍋爐安裝焊接的質(zhì)量，需要在焊接過程中加強(qiáng)對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行控制。鍋爐受熱面焊接更是鍋爐安裝焊接中的關(guān)鍵，因此更需要在受熱面焊接過程中嚴(yán)格要求，確保焊接的質(zhì)量，為鍋爐投入使用后性能的穩(wěn)定性奠定良好的基礎(chǔ)。

1 鍋爐安裝焊接中常見質(zhì)量缺陷

1.1 未熔合

在鍋爐安裝焊接過程中，未熔合質(zhì)量缺陷較為常見。這主要是由于在焊接過程中當(dāng)電流太小或是焊接速度過快時(shí)，由于達(dá)不到規(guī)定的熱量要求，從而無法完全熔化母材的坡口或是焊接的金屬。而當(dāng)電流過大時(shí)還會(huì)出現(xiàn)熔化過快的情況，從而使母材邊緣沒有熔化時(shí)就被融化的金屬覆蓋，從而出現(xiàn)未熔合現(xiàn)象。而當(dāng)焊件散熱過快或是溫度太低時(shí)，母材開始端沒有熔化也會(huì)導(dǎo)致未熔合現(xiàn)象發(fā)生。另外，當(dāng)母材坡口或是前面一層焊縫金屬表面存在有雜質(zhì)時(shí)，這種情況下如果焊接溫度較低也會(huì)出現(xiàn)未熔合現(xiàn)象。在對(duì)鍋爐受熱面安裝焊接過程中，一旦焊接操作時(shí)出現(xiàn)?；∫矔?huì)產(chǎn)生未熔合現(xiàn)象。

1.2 未焊透

未焊透情況發(fā)生時(shí)，多表現(xiàn)為焊接接口根部金屬?zèng)]有全部熔化，或是對(duì)接焊縫的深度尺寸沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。導(dǎo)致沒有焊透質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因具有多樣化的特點(diǎn)。如坡口角度或是間隙過小、鈍邊過大、焊接電流較小、層間及焊根沒有清理干凈、焊接速度過快、焊條存在較大偏心度等都會(huì)出現(xiàn)未焊透質(zhì)量缺陷。未焊透質(zhì)量缺陷極易在安裝過程中出現(xiàn)在鍋爐受熱面管子的焊接操作中。這主要是由于鍋爐受熱管子管徑較小，管壁單薄、管間距較小，同時(shí)還要受到鐵件的制約，而且需要根據(jù)順序進(jìn)行一整排管子的焊接，管排十分緊密，焊接空間狹窄，這給焊接帶來較大的難度，極易出現(xiàn)未焊透質(zhì)量缺陷。

1.3 夾渣

夾渣質(zhì)量缺陷多是由于焊縫清理不干凈所導(dǎo)致的。發(fā)生夾渣主要是由于焊縫邊緣有氧割或是碳弧氣泡殘留的熔渣、坡口角度或是焊接電流太小、焊接速度過快等。另外，當(dāng)采用不合適的焊條時(shí)電弧過長(zhǎng)或是極性不準(zhǔn)確也會(huì)發(fā)生夾渣。

1.4 氣孔

在焊接過程中，當(dāng)溶池內(nèi)液態(tài)金屬氣體在冷卻過程中沒有及時(shí)析出，從而產(chǎn)生氣孔，不僅會(huì)對(duì)焊縫密實(shí)度帶來影響，還會(huì)影響金屬材料的沖擊韌性和彎曲性能。在溶池內(nèi)的金屬在凝固過程中會(huì)有大量氣體產(chǎn)生，當(dāng)氣體溢出速度小于凝固速度時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生氣孔。因此在鍋爐安裝焊接操作過程中，導(dǎo)致氣孔發(fā)生的因素較多，如焊劑或是焊條潮濕、焊芯銹蝕、焊縫沒有清理干凈、焊劑中混有雜質(zhì)、手工焊時(shí)電流過大、使用堿性低氫型焊條時(shí)電弧過長(zhǎng)等等，這些因素都會(huì)導(dǎo)致焊接過程中出現(xiàn)氣孔質(zhì)量缺陷。

1.5 裂紋

裂紋在焊接缺陷中是損害最大的，在裂紋處應(yīng)力高度集中，從而極易造成毀壞。當(dāng)焊縫金屬?gòu)囊簯B(tài)到固態(tài)結(jié)晶過程中會(huì)出現(xiàn)熱裂紋，而且在焊接后馬上就會(huì)出現(xiàn)，多集中于焊縫中心部位，并沿焊縫長(zhǎng)度而散布。熱裂紋主要是由于焊縫凍結(jié)緊縮而得到拉應(yīng)力，從而開裂造成裂紋。

1.6 鍋爐受熱面表面缺陷

在鍋爐受熱表面安裝焊接時(shí)容易造成咬邊、電弧擦傷和弧坑等質(zhì)量缺陷。咬邊是由于焊接時(shí)電流過大及電弧過長(zhǎng)，焊條使用不當(dāng)、焊接角度不準(zhǔn)確的及焊接次序不合理，咬邊多出現(xiàn)在仰焊、立焊和衡焊時(shí)，而且在直流焊接時(shí)也容易出現(xiàn)咬邊情況。在焊接過程中，當(dāng)意外使焊把或是焊條與焊件進(jìn)行，或是焊件與地線接觸不良，從而導(dǎo)致電弧擦傷質(zhì)量缺陷發(fā)生?；】尤毕莅l(fā)生與熄弧時(shí)間短、焊接電流過大及埋弧焊時(shí)直接按下停止按鈕具有直接的關(guān)系。

2 針對(duì)鍋爐安裝焊接中常見質(zhì)量缺陷的控制措施

2.1 未焊透與未熔合的控制措施

在焊接接壤面處容易產(chǎn)生未焊透的問題，在焊縫金屬與坡口的交界面上經(jīng)常會(huì)發(fā)生未熔合缺陷。因此在實(shí)際焊接操作過程中需要對(duì)準(zhǔn)許缺陷分寸進(jìn)行明確，針對(duì)存在的問題采取有效的措施進(jìn)行補(bǔ)焊處理。在補(bǔ)焊過程中，需要對(duì)坡口和焊接電流進(jìn)行合理篩選，保證坡口表面氧化皮的整潔，焊接過程中對(duì)坡口兩側(cè)熔合情況進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)未焊透及未熔合質(zhì)量缺陷的控制。

2.2 夾渣的控制措施

需要對(duì)坡口尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確選擇，并對(duì)坡口邊緣進(jìn)行有效處理，焊接電流和焊接速率要具有較好的適宜性。選用高質(zhì)量的焊條，對(duì)于存在藥皮剝落情況的焊條則不能使用。在焊接時(shí)要將夾渣帶出，焊工操作時(shí)目鏡不能太暗，這樣可以從熔池的亮度特點(diǎn)來對(duì)夾渣的形成進(jìn)行控制。

2.3 氣孔的控制措施

使用的焊條質(zhì)量要能夠保證，嚴(yán)禁使用焊芯銹蝕的焊條，焊接時(shí)選擇適當(dāng)?shù)碾娏鳎刂坪秒娀‰妷汉秃附铀俣?。針?duì)焊條和焊劑特點(diǎn)進(jìn)行烘干處理。采用堿性焊條焊接操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)焊條存在偏心情況時(shí)要及時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。在實(shí)際鍋爐安裝焊接過程中，對(duì)于一些容易出現(xiàn)氣孔的部位，可以采用一些特殊的工藝措施來有效的防范氣孔的產(chǎn)生，確保焊接的質(zhì)量。

2.4 裂紋

壓力容器損害性比較大的缺陷之一就是裂紋，所以一定要高度重視焊接裂紋的解決。制止發(fā)生裂紋的重要辦法是：嚴(yán)格掌控焊接工藝參數(shù)、放慢冷卻速率、合適提升焊縫外形系數(shù)、盡能夠使用小電流多層多道焊，以防止焊縫中心發(fā)生裂紋；需要時(shí)可提升母材的預(yù)先加熱到指定的溫度，適宜加強(qiáng)焊接時(shí)的線能量，可減去結(jié)晶裂紋的發(fā)生；依據(jù)焊件質(zhì)料、焊接工藝評(píng)比結(jié)局合適調(diào)動(dòng)焊接次序、仔細(xì)實(shí)行焊接工藝，也能減掉裂紋的發(fā)生。導(dǎo)致壓力容器焊接缺陷的因素比較多，所以對(duì)壓力容器焊接缺陷的解決要從實(shí)質(zhì)狀況出發(fā)，表面通聯(lián)實(shí)質(zhì)，仔細(xì)解析與概括壓力容器事件產(chǎn)生的因素與法則，這樣來保證壓力容器的安全運(yùn)營(yíng)。

2.5 表面缺陷的控制措施

在鍋爐安裝焊接過程中，焊接操作的姿勢(shì)要具有較好的規(guī)范性，同時(shí)選擇合理的電流、焊條角度和電弧長(zhǎng)度，在坡口邊緣處焊條擺動(dòng)要緩慢一些，以此來對(duì)咬邊缺陷的發(fā)生進(jìn)行有效控制。對(duì)于電弧擦傷現(xiàn)象的發(fā)生，需要加強(qiáng)焊接管理，在焊接時(shí)保證與地線接觸良好，及時(shí)修復(fù)損壞部位，對(duì)于出現(xiàn)擦傷部位要進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇蚰ヌ幚?。?duì)于弧坑情況的發(fā)生，當(dāng)手工焊時(shí)，收弧時(shí)焊條要在熔池處短暫停留，利用充足的金屬填滿熔池。

3 結(jié)束語(yǔ)

鍋爐安裝焊接過程中，對(duì)焊接質(zhì)量造成影響的因素較多，因此極易發(fā)生焊接質(zhì)量缺陷。這就需要在焊接操作時(shí)要采取有效的控制措施，針對(duì)焊接質(zhì)量缺陷及導(dǎo)致質(zhì)量缺陷發(fā)生的原因進(jìn)行深入分析，從而采取有效的控制措施加以防治，進(jìn)一步提高鍋爐安裝焊接的質(zhì)量，確保鍋爐投產(chǎn)使用后能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

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