鍋爐焊接缺陷的成因分析及應(yīng)對措施探討

張淑清

摘 要：在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，電力能源發(fā)揮著基礎(chǔ)性的作用。其中，鍋爐是火力發(fā)電設(shè)備的重要組成，是壓力容器，但需要注意鍋爐承壓能力和焊接質(zhì)量之間存在的直接聯(lián)系。如果鍋爐焊接存在缺陷，將會導(dǎo)致鍋爐安全隱患不斷增加?；诖?，文章將鍋爐焊接缺陷作為重點(diǎn)研究內(nèi)容，闡述其成因與有效的應(yīng)對措施，希望有所幫助。

關(guān)鍵詞：鍋爐焊接；缺陷；成因分析

鍋爐在火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中占據(jù)關(guān)鍵地位，這一特種壓力設(shè)備，其承受的壓力會受到焊接施工質(zhì)量的直接影響。為此，在焊接方面，應(yīng)高度重視焊接所使用的焊接材料、工藝和檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)，以免引起鍋爐焊接缺陷，影響鍋爐運(yùn)行的效果。由此可見，深入研究并分析鍋爐焊接缺陷成因與應(yīng)對措施具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

鍋爐咬邊焊接缺陷成因分析與應(yīng)對措施

在焊接鍋爐過程中出現(xiàn)咬邊焊接缺陷的主要原因就是焊接母材消耗問題，導(dǎo)致焊接部位形成了凹縫亦或是溝槽[1]。鍋爐焊接咬邊缺陷會嚴(yán)重影響焊接接頭外觀的美感，同樣還會出現(xiàn)尖角應(yīng)力過于集中的情況，直接降低了接頭的焊接強(qiáng)度，引起結(jié)構(gòu)破壞問題。其中，在焊接的時(shí)候如果設(shè)置焊接電流參數(shù)過大，就會導(dǎo)致熔池內(nèi)部的溫度相對過高，且鐵水流動。而在焊接操作停止以后，則會因?yàn)槿鄢貎?nèi)部鐵水量偏少的影響，導(dǎo)致熔池邊緣部分難以獲得必要的鐵水補(bǔ)充，最終形成咬邊。另外，在焊接方面手持焊把幅度如果相對較小，坡口位置焊把停留的時(shí)間就會較短，增加了咬邊缺陷發(fā)生的幾率。為了有效地解決鍋爐咬邊焊接缺陷的問題，一方面要在焊接的時(shí)候保證焊接電流結(jié)合焊接母材材質(zhì)與鍋爐焊接位置采取相應(yīng)的選擇，保證選擇使用焊接電流更為合理。另一方面，在焊接的過程中，應(yīng)把握焊把擺動的速度與幅度，同時(shí)確保停留時(shí)間的合理性。在此基礎(chǔ)上，焊接作業(yè)時(shí)，應(yīng)使得焊條角度以及速度被控制在特定范圍之內(nèi)，只有這樣，才能夠提高焊接施工質(zhì)量。

鍋爐氣孔缺陷成因分析與應(yīng)對措施

引起鍋爐焊接氣孔出現(xiàn)缺陷的原因就是焊接過程中形成氣體會在金屬液冷卻與硬化期間析出，導(dǎo)致完成焊接作業(yè)以后，焊縫位置會出現(xiàn)諸多氣孔[2]。而焊接氣孔缺陷在鍋爐焊接方面屬于較為常見的一種缺陷類型，一旦焊縫中出現(xiàn)氣孔會導(dǎo)致焊縫強(qiáng)度下降，特別是焊縫抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度等相關(guān)力學(xué)性能，導(dǎo)致安全隱患不斷增加。其中，在焊接的過程中，沒有全面清掃焊接坡口的區(qū)域，就會使得坡口位置的鐵銹與油污問題嚴(yán)重，進(jìn)而在焊接的時(shí)候就會使氣體量不斷提升，特別是焊縫坡口有水分時(shí)，在高溫條件之下，水氣化形成氣體就會產(chǎn)生氣孔的缺陷。另外，在焊接方面，若選擇使用的焊接工藝不合理，也會使得焊縫熔池在冷卻的過程中難以及時(shí)排除池內(nèi)氣體，進(jìn)而增加氣體氣孔缺陷發(fā)生的幾率。除此之外，在焊接鍋爐的過程中，周邊的環(huán)境和焊接過程中的焊條角度等因素，會引起焊縫氣體的形成，進(jìn)而出現(xiàn)氣孔缺陷，對鍋爐焊接的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。

要想進(jìn)一步優(yōu)化鍋爐焊接的質(zhì)量，降低焊縫缺陷形成幾率，應(yīng)嚴(yán)格遵循以下幾方面焊接原則：

第一，在焊接作業(yè)前要全面清理焊縫坡口附近區(qū)域，將焊縫表面銹跡、油污與水分去除掉，以免對焊縫質(zhì)量帶來不利的影響。

第二，在焊接的過程中，選擇使用的焊接材料應(yīng)綜合考慮母材材質(zhì)與焊接規(guī)范要求，針對焊條與焊劑而言，需借助專業(yè)化焊接烤箱進(jìn)行烘干干燥處理，確保焊接材料與干燥要求相吻合[3]。

第三，高度重視焊接過程的周邊環(huán)境，特別是在戶外焊接的時(shí)候，要積極采取防風(fēng)、防雨以及防潮等方式，保證焊接的環(huán)境條件與焊接標(biāo)準(zhǔn)要求保持一致。

第四，在鍋爐焊接的時(shí)候，母材材質(zhì)存在差異，所以必須綜合考慮焊接工藝要求，選擇焊接使用的電流與速度，且采取必要的預(yù)熱方法，保證焊接熱輸入達(dá)標(biāo)，有效地規(guī)避完成焊接作業(yè)后熔池冷卻速度過快所引起的氣體排除不及時(shí)現(xiàn)象的發(fā)生。

第五，在選擇焊接引弧位置的時(shí)候，要盡可能在稍遠(yuǎn)的位置實(shí)施引弧作業(yè)。

鍋爐焊接裂紋缺陷成因分析與應(yīng)對措施

鍋爐焊接裂紋形成的主要原因表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

第一，鍋爐焊接母材材質(zhì)當(dāng)中存在大量雜質(zhì)，特別是硫化物、碳化物與其他熔點(diǎn)較低的雜質(zhì)，并且在冷卻結(jié)晶以后，受到低熔共晶液態(tài)薄膜的影響，導(dǎo)致焊縫受外界力作用形成焊縫裂紋[4]。

第二，焊接過程中，應(yīng)選擇相對應(yīng)的焊接方式與工藝，特別是焊接中鍋爐使用異種鋼材料，因母材膨脹系統(tǒng)存在差異，導(dǎo)致焊接應(yīng)力差較大，在其逐漸增加的基礎(chǔ)上，就會出現(xiàn)焊接裂紋。

為全面控制鍋爐焊接裂紋，應(yīng)在選擇母材方面嚴(yán)格檢測板材，有效地把控板材當(dāng)中存在碳化物與硫化物含量超標(biāo)的情況，以免板材雜質(zhì)影響到焊縫的質(zhì)量。與此同時(shí)，要有效控制焊接工藝，深入分析焊縫位置的熱應(yīng)力，并在焊接持續(xù)時(shí)間與焊接速度等多個(gè)方面進(jìn)行控制，盡可能縮小焊接熱影響區(qū)范圍，規(guī)避焊縫裂紋的出現(xiàn)。

結(jié)語

綜上所述，鍋爐焊接質(zhì)量會對其制造質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，通過上文對鍋爐焊接常見缺陷的研究，提出相對應(yīng)的控制措施，確保焊接質(zhì)量達(dá)標(biāo)，以供參考。

（作者單位：吉林省延邊朝鮮族自治州特種設(shè)備檢驗(yàn)中心）

【參考文獻(xiàn)】

[1]苗浩然，張武，蘇暢， 等.探析壓力管道焊接缺陷成因和控制對策[J].技術(shù)與市場，2015（09）.

[2]王永彪，耿全華.鍋爐焊接缺陷的成因分析及應(yīng)對措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（32）.

[3]李飛，趙洪申，張慶理.壓力管道焊接缺陷的控制的研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（24）.

[4]苗世疆，范東華，邵曉龍.從焊接工藝角度分析焊縫缺陷類型及成因[J].內(nèi)蒙古石油化工，2015（11）.