淺談焊接中常見(jiàn)的缺陷

樸佳寧

摘 要：本文介紹了承壓設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量控制的特點(diǎn)； 詳細(xì)分析承壓設(shè)備焊接中的常見(jiàn)缺陷及焊接接頭返修的質(zhì)量控制；焊接中常見(jiàn)缺陷形成的原因；提出了對(duì)焊接接頭返修的質(zhì)量控制方法。

關(guān)鍵詞：承壓設(shè)備；質(zhì)量控制；焊接缺陷；返修

承壓設(shè)備是生產(chǎn)和生活中廣泛使用的承壓設(shè)備；具有爆炸危險(xiǎn)；

一旦發(fā)生爆炸事故； 將造成嚴(yán)重的人員傷亡和巨大的財(cái)產(chǎn)損失。 因此；國(guó)家歷來(lái)十分重視承壓設(shè)備的安全監(jiān)察工作； 出臺(tái)并發(fā)布了一系列的條例、 法規(guī)、 標(biāo)準(zhǔn)等； 用以規(guī)范承壓設(shè)備的產(chǎn)品制造和運(yùn)行管理工作。

1、承壓設(shè)備的焊接質(zhì)量受到諸多因素的影響

1）母材材質(zhì)的不均勻性；

2）焊接材料的性能存在著波動(dòng)性；

3）焊接工藝評(píng)定的不完善性。

主要體現(xiàn)在：

（1）實(shí)驗(yàn)室條件與現(xiàn)場(chǎng)施工條件的不一致；

（2）試板狀態(tài)與實(shí)際結(jié)構(gòu)狀態(tài)的不一致；

（3）少量試板焊接與大量施工焊接的不一致；

（4）組裝定位存在的偏差；

（5）焊接過(guò)程的不穩(wěn)定性。主要受到焊工的操作水平和責(zé)任心的影響；

（6）焊接接頭區(qū)域存在著應(yīng)力集中和淬硬的可能性；

（7）產(chǎn)品質(zhì)量管理與產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的不完善性。

2、承壓設(shè)備焊接中的常見(jiàn)缺陷

承壓設(shè)備的焊接方法主要有手弧焊、 埋弧自動(dòng)焊、 氬弧焊和電渣焊。 從以上分析可知； 焊接質(zhì)量主要與原材料質(zhì)量及焊接工藝規(guī)范有關(guān)。另外；焊接工件的焊前清理情況、作業(yè)環(huán)境、焊工的操作技能及責(zé)任心等都會(huì)影響焊接質(zhì)量。常見(jiàn)的焊接缺陷有； 焊縫尺寸不符合要求、弧坑下陷、咬邊、焊瘤、嚴(yán)重飛濺、氣孔、裂紋等。因此；質(zhì)檢人員和焊接工程師應(yīng)根據(jù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的外觀檢查、 無(wú)損探傷檢查及原焊接工藝施焊記錄等作詳細(xì)分析； 找出原因；以便在焊縫返修及以后的焊接工作中避免類似缺陷產(chǎn)生。

2.1 焊縫尺寸不符合要求

指焊縫長(zhǎng)寬不夠、焊波寬窄不齊、高低不平、焊腳兩邊不均。產(chǎn)生原因：

1）焊件坡口角度不當(dāng)或裝配間隙不勻；

2）焊接電流過(guò)大或過(guò)小；

3）焊接速度不當(dāng)或焊條仰角不合適；

4）電弧長(zhǎng)度控制不準(zhǔn)、電弧長(zhǎng)則焊縫寬；

5）對(duì)埋弧自動(dòng)焊來(lái)說(shuō)；主要是焊接規(guī)范選擇不當(dāng)。

2.2 弧坑下陷

指焊縫收尾處產(chǎn)生的下陷現(xiàn)象。產(chǎn)生原因；

1）熄弧時(shí)焊條未在熔池處作短時(shí)間停留；

2）薄板焊接時(shí)使用的電流過(guò)大；

3）埋弧自動(dòng)焊時(shí)；沒(méi)分兩步停止焊接；即未先停絲后斷電源。

2.3 咬邊

焊縫邊緣母材上被電弧燒熔的凹槽（即焊縫邊緣母材被電弧熔化后；沒(méi)有得到熔化的焊絲金屬的補(bǔ)充）。產(chǎn)生原因；

1）主要是焊接電流太大和運(yùn)條角度不當(dāng)造成的；

2）角焊時(shí)；焊條角度不當(dāng)或電弧長(zhǎng)度不當(dāng)。

2.4 焊瘤

指焊縫邊緣上未和基本金屬熔合的堆積金屬。 常產(chǎn)生在焊縫的始端和末尾； 在立焊和仰焊焊縫中也經(jīng)常出現(xiàn)；并常伴生著夾渣和未焊透。產(chǎn)生原因；

1）主要原因事故操作不熟練、運(yùn)條不當(dāng)；

2）立焊時(shí)電流過(guò)大或電弧過(guò)長(zhǎng)。

2.5 嚴(yán)重飛濺

在電弧作用下；熔池金屬飛離到熔池（或焊縫）外側(cè)的金屬顆粒。

在手弧焊時(shí)有少量飛濺是正常的； 但嚴(yán)重飛濺不僅影響操作；浪費(fèi)焊條；而且影響工件美觀。產(chǎn)生原因；

1）焊條保存不當(dāng)；烘干的溫度、時(shí)間不當(dāng)；導(dǎo)致焊條因受潮而產(chǎn)生藥皮開(kāi)裂、鋼芯銹蝕等；

2）堿性焊條錯(cuò)誤地采用直流正接法。

2.6 氣孔

是氣體在焊縫金屬中形成的空穴。 形成氣孔的氣體主要是氫氣和一氧化碳。稱為氫氣孔和一氧化碳?xì)饪?。產(chǎn)生原因：主要是焊接工藝方面不完善。

1）工件、焊絲的油、水、銹、油漆、氧化皮等未清除干凈；

2）焊條、焊劑的烘干溫度與時(shí)間不正確；

3）焊接速度過(guò)快；焊接電流過(guò)大、電弧電壓過(guò)高；

4）電弧過(guò)長(zhǎng)；使熔池失去保護(hù)作用；

5）焊條藥皮偏芯或磁偏吹、造成電弧不穩(wěn)、保護(hù)不夠；

6）環(huán)境溫度或母材溫度過(guò)低、焊縫冷卻過(guò)快。

2.7 裂紋

裂紋是指在焊接過(guò)程中；或焊接以后； 在焊接接頭區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的金屬局部破裂現(xiàn)象。裂紋按其產(chǎn)生的溫度不同分為熱裂紋和冷裂紋口產(chǎn)生原因：

1）焊條、焊劑烘干溫度、時(shí)間不正確；

2）焊前預(yù)熱、焊后緩冷等措施不當(dāng)；形成淬硬組織；

3）焊接規(guī)范不合理；

4）焊接接頭設(shè)計(jì)不當(dāng)、拘束度過(guò)大；

5）焊條選用不當(dāng)；

6）焊接順序不當(dāng)；

7）焊后熱處理不及時(shí)。

3、對(duì)焊接接頭返修的質(zhì)量控制

3.1建立完善的焊接接頭返修質(zhì)量管理體系

建立完善體系的焊接接頭返修質(zhì)量管理體系是控制焊縫返修質(zhì)量的前提和保證。

首先：應(yīng)建立焊接接頭返修是其中重要的控制環(huán)節(jié)之一。該體系對(duì)焊接接頭返修的工作程序、 返修方案的制訂等都應(yīng)有明確的規(guī)定和要求。

其次：應(yīng)根據(jù)有關(guān)的規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)及制造單位的具體情況；制訂出焊接接頭返修的具體工藝實(shí)施細(xì)則、管理制度等與之配套執(zhí)行。如果對(duì)同一部位（指焊補(bǔ)的填充金屬重疊的部位）的返修次數(shù)過(guò)多； 將導(dǎo)致焊接接頭及其周圍的母材金屬出現(xiàn)淬硬性及過(guò)大的焊接殘余應(yīng)力；這對(duì)于承壓設(shè)備產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是極其危險(xiǎn)的。所以；對(duì)同一部位的返修次數(shù)不宜超過(guò) 2次。

為提高焊接接頭的返修質(zhì)量； 并盡量減少返修次數(shù)； 對(duì)焊接接頭的第一、 第二次返修應(yīng)經(jīng)焊接責(zé)任工程師審核批準(zhǔn)后才能實(shí)施。 對(duì)經(jīng)過(guò)二次返修仍不合格；需要進(jìn)行第三次返修時(shí)； 必須經(jīng)過(guò)制造單位技術(shù)總負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)； 并采取相應(yīng)的更為嚴(yán)格的工藝措施；來(lái)保證焊接接頭的返修質(zhì)量。

3.2 分析缺陷產(chǎn)生的原園

焊接接頭中產(chǎn)生的缺陷類型很多；形成的原因也是多方面的； 應(yīng)具體問(wèn)題具體分析； 詳細(xì)分析缺陷產(chǎn)生的原因； 以便正確編制返修工藝；并采取針對(duì)性措施；避免返修后再次產(chǎn)生類似缺陷或新的缺陷。

3.3制訂焊接接頭的返修方案

制訂返修方案是進(jìn)行焊接接頭返修工作的一個(gè)重要步驟；應(yīng)詳細(xì)、具體、準(zhǔn)確并切實(shí)可行。返修方案的內(nèi)容主要包括；缺陷產(chǎn)生的原因及避免再次產(chǎn)生缺陷的技術(shù)措施；缺陷的清除及坡口制備； 焊接方法及焊材的選用；具體的返修工藝措施；返修后的檢驗(yàn)項(xiàng)目等。

1）缺陷產(chǎn)生的原因及避免再次產(chǎn)生缺陷的技術(shù)措施（具體內(nèi)容前面已有分析論述）。

2）缺陷的清除及坡口制備

清除缺陷制備坡口的常用方法是用碳弧氣刨；或用手工砂輪進(jìn)行。坡口的形狀、尺寸大小主要取決于缺陷尺寸、性質(zhì)及分布特點(diǎn)。

一般來(lái)說(shuō)； 所挖坡口的角度越小越好； 只要將缺陷清除便于操作即可。一般缺陷靠近哪側(cè)就在哪側(cè)清除；如缺陷較深；清除到板厚的 60時(shí)還未清除干凈，則應(yīng)先在清除處補(bǔ)焊； 然后再在另一側(cè)打磨清除至補(bǔ)焊金屬后再補(bǔ)焊。 如缺陷有多處，且相互位置較近、 深淺相差不大；為了不使兩坡口中間金屬多次受到返修時(shí)焊接熱應(yīng)力與應(yīng)變過(guò)程的影響，則宜將這些缺陷連接起來(lái)打磨成一個(gè)深淺均勻一致的大坡口；反之，若缺陷之間距離較遠(yuǎn)。

3）焊接方法及焊材的選用

焊接接頭的返修一般采用手弧焊進(jìn)行，這是因?yàn)槭只『妇哂胁僮鞣奖?、位置適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。但若坡口寬窄深淺基本一致，尺寸較長(zhǎng)并處于平焊位置時(shí)； 也可以采用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行返修。當(dāng)采用手弧焊來(lái)返修時(shí)，對(duì)原手弧焊的焊接接頭，一般還選用原焊縫焊接所用焊條，對(duì)自動(dòng)焊一般采用與母材金屬相適應(yīng)的焊條。但是，若返修部位剛性大、坡口深、焊接條件惡劣時(shí)，盡管原焊縫采用的是酸性焊條，則此時(shí)仍然應(yīng)選用同一級(jí)別的堿性焊條；當(dāng)采用埋弧自動(dòng)焊返修時(shí)， 一般選用與原焊接工藝相同的焊絲與焊劑。

4）返修工藝措施

焊接接頭返修時(shí)應(yīng)控制焊接能量的輸入； 并采用合理的焊接順序等工藝措施來(lái)保證返修質(zhì)量。

（1）采用小規(guī)格直徑、小電流等小的焊接規(guī)范焊接；以降低返修部位塑性儲(chǔ)備的消耗；

（2）采用窄焊道、短段、多層焊道、分段跳焊法等；減少焊接應(yīng)力與變形。但是，每層接頭處要盡量錯(cuò)開(kāi)；

（3）每焊完一段，須將焊渣清除干凈，填滿弧坑，并把電弧后引再熄滅，起附加熱處理作用。 然后立即用帶圓角的箭頭小錘錘擊焊縫；