鍋爐焊接缺陷的成因及對策分析

楊 煒

（甘肅省酒泉市特種設備檢驗所，甘肅 酒泉 735000）

隨著我國科技的發(fā)展，當前我國的鍋爐焊接技術水平有所提升，但是依舊存在諸多問題。焊接質量是實現我國鍋爐安全生產的重要保障，如果在過爐焊接中出現問題和缺陷，則鍋爐質量無法得到保障，造成鍋爐的損壞和泄露，更加嚴重的話，甚至會導致鍋爐的爆炸，從而嚴重影響鍋爐的安全生產問題，同時也會造成資源浪費和財產的損失。鍋爐的焊接質量嚴重，關乎著鍋爐的安全生產問題，因此必須要對鍋爐焊接過程中所發(fā)生問題的原因進行探究，通過對這些缺陷成因進行分析，研究相關的對策，從而提高鍋爐的生產質量，保證我國鍋爐行業(yè)的安全生產。

1 鍋爐焊接缺陷的成因

1.1 焊接過程未焊透的成因

在鍋爐焊接的過程中，往往由于焊接未焊透，導致焊接過程出現問題，嚴重影響了鍋爐生產的質量。而鍋爐焊接過程中，會有多種原因導致焊接未焊透。首先，在焊接之前，進行膜式水冷壁管對接安裝時出現問題，在進行安裝時，需要將壁管進行無縫銜接，然而，由于壁管之間的間隙較小，在進行焊接時，容易對焊接形成阻礙作用，使壁管的交界處無法焊透，造成焊接問題，為鍋爐的質量造成隱患；其次，進行焊接時，往往先需要將不同部件進行組對，在組對的過程中，要將焊接口進行對接，但由于各組件之間的相對間隙不相同，因此很難進行對接，造成組件配對困難。焊接過程中，往往需要將多個部件焊接在一起，但是由于焊接工藝的有限性，無法對這些部件進行同時焊接，因此，需要將這些部件分開進行焊接，但對一部分的焊接口焊接完成之后，會導致其余的焊接口間隙減小，甚至會導致焊接口縫隙為零，焊接口減小會導致焊接的難度上升，因此造成未焊透的問題。最后，在進行焊接的過程中，通常進行零件的連接時，往往由于難以連接，從而使用的力度過大，造成組件連接時的錯位，出現錯口。同時由于錯口的出現會導致焊接難度加大，甚至有的地方很難焊接的到，從而導致焊接未焊透問題。同時，在進行組對的過程中，側管可能會對零件的組對造成障礙，從而加大焊接的難度，影響焊接的效果，導致焊接未焊透的問題。

1.2 焊接過程中未熔合的成因

在鍋爐焊接的過程中，也往往由于焊接過程未熔合，導致焊接過程中出現問題，影響了鍋爐的生產質量。第一，由于焊接電流供應問題，導致鍋爐焊接過程出現問題，當前我國焊接所產生的熱能主要是由電力產生的，電流的大小是影響焊接熱量大小的重要原因，因此在焊接的過程中，由于供應焊接的電流量不足，是焊接過程無法得到有效的能量供應，導致焊接的熱量不足，因此很難將焊縫金屬進行溶解，或者由于焊接所供應的熱量不穩(wěn)定，因此很難將母材坡口熔化。因此，由于焊接時電流供應量不足，導致焊接熱量較低或者不穩(wěn)定，導致焊接過程中未融合的問題。同時，在焊接的過程中，也可能會有供應的電流過多的情況，當電流過大時，可能會導致焊接的溫度過高，同時，由于電流過大，會導致焊接的溫度變化較快，導致快速融化，使焊接工作人員無法把握焊接的時機，在部件接口處未充分融化時便進行焊接。第二，當焊接的速度較快時，由于未得到充分的熱量，往往會導致焊縫金屬的融化不充分，從而造成焊接過程未熔合。第三，在進行焊接的過程中，有些焊接件的散熱能力較強，在散熱過程中，導致散熱速度過快，從而使焊接部分的溫度下降過快，無法完全進行熔合。同時，在焊接的過程中，散熱能力較強的部件，也可能導致在焊接的部位溫度較低，從而無法使母材坡口熔合。第四，在進行鍋爐的焊接時，有的焊條的焊絲可能與坡口位于一側，因此，在進行坡口的焊接時，焊條的焊絲對焊接進行阻擋，使坡口處的金屬很難熔合。有時在焊接交接的表面，會存在一定的雜質或者銹斑等，阻礙對焊接加接口的加熱，導致坡口受熱不足，無法充分融化，因此在焊接的過程中很難熔合。第五，在進行焊接時，電流的供應可能導致電弧處于一側，影響焊接工具的熱量供應，導致焊接坡口的受熱不均，一部分地區(qū)完全融化，但是另一部分地區(qū)不能充分融化，導致了焊接的未熔合，同時在焊接的過程中，如果發(fā)生電流短路的情況，導致熱量供給暫停，也會發(fā)生未熔合的情況。

1.3 焊接過程中出現氣孔的原因

進行焊接時，在鍋爐的焊接部位可能會出現氣孔，導致鍋爐的焊接質量無法得到保障，影響鍋爐的安全生產。焊接處氣孔產生的原因較為復雜，受多種因素影響。首先，在做好焊接準備工作之后，需要對焊接所需要的參數進行分析，當焊接參數不符合標準時，就有可能導致氣泡的產生。其次，需要對焊接工具的電流進行控制，當電流過大或電流過小時，會導致焊接過程中的溫度變化較大，有可能導致氣孔的產生，要注意對電流進行調控，從而更好地保持焊接的熱量。同時，也要注意對焊接口處進行清理，在焊接口處往往會含有其他的雜質或者銹斑等等，這些雜質或銹斑會導致焊接口處的受熱情況不均勻，從而有可能造成氣孔產生。進行鍋爐焊接時，為了能夠更好地保證鍋爐焊接的質量，使鍋爐的焊接口處不產生氣孔，也需要對焊條提出一定的質量要求，需要焊條在焊接之前進行烘培，從而更好地進行焊接。在焊接時，也要注重對天氣進行預測，對待惡劣的天氣時，要注重對焊接零件的保護，同時在焊接的過程中，也要防止氣溫過低，導致焊接口處的溫度下降過快，從而產生氣孔。最后，在進行焊接時，要合理的進行操控，往往由于工作人員的不恰當引弧或收弧，對焊接口處的受熱情況造成一定的影響，形成氣孔的產生。

1.4 焊接過程中出現裂紋的原因

在焊接的任何過程中，甚至在焊接完一段時間后，都有可能出現裂紋，裂紋會導致焊接的鍋爐質量下降，嚴重影響安全生產問題。由于在焊接的不同時期都有可能出現裂紋，所以裂紋是由多方面的原因組成的。首先，由于焊接金屬條里面含有大量的硫磷，會產生裂紋。焊接的金屬里面具有大量的碳元素，會導致金屬較硬，同時在焊接的金屬條中，還具有較高的硫磷，在進行焊接的過程中，會產生大量的熱量，在碳與硫磷的熔合過程中，具有較低的焊接性，所以會出現裂紋。同時，如果焊接金屬條中存在其他的大量金屬元素，也會與硫磷發(fā)生反應，導致焊接性較差，出現裂紋。其次，在焊接的過程中，如果電流供應不足，或者焊接的溫度較低時，會使焊接后的部位冷卻過快，從而導致裂紋的產生。最后，如果焊接的部位厚度較大，進行焊接時就需要較長時間，同時，由于較厚的金屬具有較高的結構應力，在進行焊接的過程時，會與結構應力發(fā)生沖突，從而導致裂紋的產生。

2 鍋爐焊接缺陷的對策

2.1 避免未焊透的措施

在進行焊接之前，要及時對焊接的部位進行清理，清除雜質和銹斑，防止在焊接的過程中發(fā)生影響，導致焊接未焊透。在進行焊接時，要保障合理的電流速度，從而提供合理的熱量，從而更容易將焊接條焊透。在進行焊接時，最開始的焊接位置要選擇較為復雜的地方，這樣可以更好地對復雜的地方進行持久的焊接，從而使焊接的部位焊透。進行膜式水冷壁管焊接時，要注意對焊接口的檢查，在焊接口對齊之后再進行拼接，如果焊接口變形較大，可以通過機械進行矯正，防止錯位，使焊接口能夠更好地進行焊接，從而避免未焊透的情況。同時，也要對連接口處的間隙進行調整，防止間隙過大，很難對焊條進行焊透。對于鱗片的焊接處理，由于管間距的影響，需要對焊條進行調整，通過打磨是焊接工具能夠更好地達到焊接口，從而有效的避免未焊透的問題。在進行焊接口的連接時，要注重對焊接口的間隙進行控制，防止間隙過大出現無法焊透的問題。在焊接的過程中，往往會由于溫度過高，導致焊接口的錯位，因此就需要對焊接口進行調整，對焊接口處的焊縫進行切割，從而更好地進行處理，避免未焊透的問題產生。

2.2 避免為熔合的對策

在進行焊接時，要注意控制焊條和焊接工具之間的距離，通過調整到適合的焊接角度，從而使焊接時能夠進行更好的熔合。在焊接時，要注重焊接區(qū)域的熔合情況，同時注意對電流進行調整，保持較大的電流量，從而為焊接工具能夠提供源源不斷的能量，保持焊接工具的熱量，從而進行更好的熔合。同時對焊接的速度進行調整，要適當的放慢焊接速度，使焊接口能夠更好地接受熔合，通過合理的運用焊接工具，調整焊接時的角度，使焊條能夠充分接受到熱量，防止焊條在焊接時出現偏轉的情況。在進行氫焊接時，為了防止焊接口溫度下降過快，要控制好焊絲的長度，同時要均勻地進行受熱，從而有效地避免未熔合的問題。由于在焊接的過程中，焊絲容易發(fā)生偏移，因此，需要加強對焊接過程的關注，防止焊絲出現偏移，同時在發(fā)生偏移之后，要及時進行調整，避免對其他地方的熔合造成影響，從而避免未熔合的問題。

2.3 避免出現氣孔的對策

在焊接之前，要注意對焊接的零件進行觀察，清除焊接口處的雜質和銹斑，保障焊接口處的清潔。在焊接進行引弧的過程中，需要挑選好合適的位置，從距離焊接口最遠的位置開始，在受熱的過程中注重均勻，同時要對焊接的情況進行觀察，如果焊接時氣孔呈現蜂窩狀，就需要重新進行打磨，停止對焊接口的熔合。在進行冷卻時，要注意冷卻工地的檢查情況，在焊接的過程中，一旦冷卻工具出現問題，就會導致氣孔的產生，因此需要注意對冷卻空氣進行檢查。同時在進行焊接時，需要保障氫氣的純度，同時也要對氫氣的供應工具進行檢查，防止氫氣供應出現問題，導致氣孔產生。

2.4 避免出現裂紋的對策

一旦出現裂紋，會對鍋爐造成嚴重的影響，導致安全生產出現極大隱患，因此對待裂痕問題要極其重視。在進行焊接時，要注重焊縫的厚度，防止焊接的時候會出現斷裂。同時在進行零件的拼接時要注重使用合適的力度，防止焊接口受到損壞產生裂縫。同時，在對焊縫進行處理時，要注重處理的力度，防止力度過大產生裂痕，導致在熔合中出現裂紋。同時在進行焊接時，要對焊接的零件進行分析，對于不同的焊條或者不同部件的組成的成分要進行了解，防止在焊接的過程中發(fā)生反應膨脹。同時，進行焊接之后，要對降溫較快的地方進行加熱處理，延長電弧的停留時間，從而有效地保持熱量，防止降溫過快出現裂紋。

3 結語

通過對鍋爐焊接中最有可能出現的問題進行原因探究，進行相關措施的分析，從而更好地對鍋爐焊接中的缺陷做出處理，保證我國鍋爐的焊接質量，使鍋爐能夠正常的運行，從而更好地進行安全生產。