鍋爐焊接缺陷的成因分析及應(yīng)對措施探討

李玲

摘要：我國當(dāng)前的電力能源結(jié)構(gòu)中，火電占據(jù)重要作用，所以當(dāng)前我國火電廠的運(yùn)行數(shù)量極多，而鍋爐作為火電廠的重要設(shè)備，不但需要被廣泛建設(shè)，還需要充分保證鍋爐的建設(shè)質(zhì)量?；趯﹀仩t常見焊接缺陷的了解與研究，本文找出鍋爐焊接缺陷的成因，并在此基礎(chǔ)上針對這些缺陷提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施，深度保證和提升鍋爐的焊接質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鍋爐；焊接缺陷；缺陷成因；焊接質(zhì)量

引言：

在火電廠鍋爐的運(yùn)行過程中，需要承受巨大壓力，鍋爐的焊接質(zhì)量成為了這些鍋爐能否承受相應(yīng)壓力正常工作的直接決定因素，所以在焊接過程中，需要對鍋爐的主要焊接缺陷進(jìn)行探究，在焊接中盡量避免這些缺陷的產(chǎn)生。通過研究發(fā)現(xiàn)，常見的鍋爐焊接缺陷包括咬邊焊接缺陷、裂紋缺陷、未焊透缺陷和氣孔缺陷，需要對這些缺陷進(jìn)行深入了解，防止缺陷的再次產(chǎn)生。

一、鍋爐焊接缺陷的成因分析

上文已經(jīng)描述鍋爐焊接的主要缺陷，引發(fā)這類焊接缺陷的原因如下：（1）咬邊缺陷。咬邊缺陷的原因?yàn)楹附舆^程中母材產(chǎn)生了損耗現(xiàn)象，在焊點(diǎn)冷卻中出現(xiàn)凹槽和溝縫，咬邊缺陷會在很大程度上對焊接處的外觀產(chǎn)生影響，同時(shí)在鍋爐使用過程中，尖角處也會應(yīng)力集中，對鍋爐的安全運(yùn)行造成了很大的隱患。（2）氣孔缺陷。氣孔缺陷的形成原因?yàn)楹更c(diǎn)上的金屬液在冷卻過程中，金屬液體中的氣體析出，最終在焊接點(diǎn)上出現(xiàn)氣孔，該缺陷會大幅降低焊點(diǎn)的各類力學(xué)強(qiáng)度，為鍋爐的安全應(yīng)用造成隱患。（3）裂紋缺陷。裂紋缺陷的形成原因分為兩種情況，其一為焊接過程中母材中含有較多雜質(zhì)，在金屬液的冷卻過程中，這些雜質(zhì)會降低形成晶體間的連接強(qiáng)度，最終形成裂紋[1]。其二為焊接工藝不合理，對于不同的鋼材來說，焊接中的膨脹系數(shù)有較大差異，焊接工藝的不合理會導(dǎo)致焊點(diǎn)在冷卻過程中產(chǎn)生較大應(yīng)力，最終形成裂紋。（4）未焊透缺陷。這種缺陷的形成原因?yàn)榻饘僖褐辉诤更c(diǎn)表面堆積，在焊接坡口根部位置未能實(shí)現(xiàn)完全焊接，或者焊道之間存在焊接缺陷。對于鍋爐來說，這種缺陷將無法保證鍋爐能夠承受巨大壓力，為安全生產(chǎn)造成巨大隱患。

二、鍋爐焊接缺陷的應(yīng)對措施

（一）咬邊缺陷應(yīng)對措施

咬邊缺陷的形成原因?yàn)槟覆膿p耗，引發(fā)這種現(xiàn)象的原因：（1）包括焊接電流過大，從而讓金屬液的流動不均勻，當(dāng)焊點(diǎn)邊緣部位不能得到充足的金屬液時(shí)，就會引發(fā)咬邊現(xiàn)象。（2）焊把擺幅過小。這種現(xiàn)象將導(dǎo)致產(chǎn)生的金屬液過少，最終引發(fā)咬邊缺陷[2]。

要解決咬邊缺陷問題，可以通過以下措施達(dá)成目的：（1）合理設(shè)置電流參數(shù)。對于焊接電流的選取，需要根據(jù)母材材質(zhì)、焊接部位等因素進(jìn)行選擇，保證產(chǎn)生足量金屬液的同時(shí)防止金屬液快速流動。（2）合理擺動焊把。焊把擺動幅度、速度和停留時(shí)間等因素需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理選擇，保證在焊接過程中能夠產(chǎn)生足夠數(shù)量的金屬液。（3）焊條運(yùn)動速度和角度的合理控制。在焊接過程中，要按照相應(yīng)的焊接標(biāo)準(zhǔn)對焊接人員進(jìn)行指導(dǎo)，保證焊條速度和角度在合理范圍內(nèi)，達(dá)到提升焊接質(zhì)量的目的。

（二）裂紋缺陷應(yīng)對措施

通過對缺陷成因的研究可以發(fā)現(xiàn)，造成裂紋缺陷的主要原因?yàn)槟覆牟馁|(zhì)問題和焊接工藝問題，所以要消除焊接中產(chǎn)生的裂紋缺陷，應(yīng)對措施包括以下兩個(gè)方面：（1）提升母材品質(zhì)。要達(dá)成這一目的，需要在母材選擇時(shí)檢測人員要對母材中的硫化物、碳化物含量進(jìn)行深度精確測量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)母材中這類化合物的含量超出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，不可使用這類母材。（2）做好工藝把控工作。在焊接過程中，應(yīng)由專業(yè)人員對整個(gè)焊接過程進(jìn)行跟進(jìn)，保證焊接操作的規(guī)范性，同時(shí)在該過程中，要隨時(shí)做好應(yīng)力測量工作，以對焊接中產(chǎn)生的熱應(yīng)力進(jìn)行深入控制，提升焊接質(zhì)量。（3）對材料進(jìn)行預(yù)處理。材料處理內(nèi)容包括熱處理和焊接后加熱處理兩個(gè)部分，熱處理為對焊接材料進(jìn)行實(shí)際焊接時(shí)，對焊板進(jìn)行適當(dāng)加熱，而焊接后加熱處理為對焊接后的部分持續(xù)加熱，實(shí)現(xiàn)對焊接處冷卻速度的有效控制，防止冷卻過快產(chǎn)生過大的應(yīng)力。另外在冷卻完成后還需要進(jìn)行應(yīng)力釋放，可以采用敲擊的方式達(dá)成目的。

（三）氣孔缺陷應(yīng)對措施

氣孔缺陷產(chǎn)生原因?yàn)樵诤附訒r(shí)焊接液中融入氣體，所以應(yīng)對措施的主要目的為防止金屬液中進(jìn)入氣體，可以采取以下措施達(dá)成目的：（1）清理焊點(diǎn)坡面。焊材上的油污、銹跡等因素都會在焊接過程中產(chǎn)生氣體，所以需要在焊接開始前開展焊材的清污除銹工作，保證焊點(diǎn)位置的清潔。（2）保證焊接材料質(zhì)量。當(dāng)焊接材料能夠產(chǎn)生氣體時(shí)，需要降低這種焊接材料的應(yīng)用頻率。（3）環(huán)境防護(hù)。周邊環(huán)境也會對焊點(diǎn)質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，所以焊接過程中需要保證周邊環(huán)境的清潔性。（4）母材預(yù)熱和焊接電流合理確定。相關(guān)措施需要根據(jù)母線材料進(jìn)行操作方案的合理選擇，最大限度提升焊接質(zhì)量。

（四）未焊透缺陷應(yīng)對措施

通過對未焊透缺陷的成因研究可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的根本原因在于金屬液堆積問題，所以要消除該問題可以通過以下措施達(dá)到目的：（1）合理確定焊接過程中涉及的各項(xiàng)尺寸，內(nèi)容包括截面間隙大小、坡口角度以及鈍邊尺寸。（2）合理確定焊接電流和焊條運(yùn)動速度。對于焊條的運(yùn)動過程來說，需要保證焊條為勻速運(yùn)動，保證能夠均勻焊接，同時(shí)要根據(jù)母材合理選擇焊接電流。（3）板材清潔。板材清潔的對象包括油污、銹蝕等，在焊接過程中，要通過合理措施對這些雜質(zhì)進(jìn)行清除，充分提升焊接質(zhì)量。

結(jié)論：

綜上所述，鍋爐焊接中主要包括的缺陷為咬邊缺陷、未焊透缺陷、裂紋缺陷和氣孔缺陷，這些缺陷的形成原因有很大不同。在對這些缺陷的形成原因進(jìn)行深入調(diào)查后，可以通過采用合理設(shè)置焊接電流參數(shù)、控制焊條運(yùn)行角度、應(yīng)用合理的焊接工藝與焊接方式以及做好焊接質(zhì)量把控工作等措施達(dá)成目的，最大限度避免各類焊接缺陷的產(chǎn)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]張淑清.鍋爐焊接缺陷的成因分析及應(yīng)對措施探討[J].南方企業(yè)家，2018（04）：234-235.

[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）：131.