焊接技術(shù)常見缺陷和防止措施分析

陶寅

摘要：工程焊接技術(shù)管理是“以質(zhì)量管理為核心，以貫徹規(guī)程、規(guī)范、標準為主線”的管理體系。提高焊接工藝以及保證焊接過程嚴格按照焊接工藝施焊，注重焊接各類人員的培訓與考核，保證技術(shù)能力的穩(wěn)定都是保證焊接質(zhì)量的措施。

關(guān)鍵詞：規(guī)程規(guī)范;焊接工藝;焊工培訓

引言

焊接工藝是指在高溫或高壓條件下，用焊接材料將兩種或兩種以上母材連接成一個完整材料的操作工藝。在許多工業(yè)生產(chǎn)中，以及與金屬電子相關(guān)的生產(chǎn)中，都需要用到焊接技術(shù)。焊接工藝是在構(gòu)件的連接處進行焊接，因此對焊接人員的技術(shù)要求非常重要。然而，在實際的工業(yè)生產(chǎn)中焊接往往會遇到各種各樣的問題。為此，本文分析了焊接工藝中常見的問題及對策。

1.常見焊接缺陷危害

（1）焊縫缺陷是鍋爐、壓力容器失效和事故的主要原因。因此，我們必須充分認識焊縫缺陷的危害。

（2）焊縫的焊口缺陷對焊接接頭的強度和應(yīng)力水平有著不利影響。焊縫不僅影響焊縫的外觀，而且還影響焊縫處的焊縫羞恥質(zhì)量，而且往往會出現(xiàn)焊縫缺陷。

（3）咬邊是一種高風險的外觀缺陷。它不僅減小了焊縫的承壓面積，而且在咬邊根部形成銳利的缺口，引起應(yīng)力集中，容易形成應(yīng)力腐蝕裂紋和應(yīng)力集中裂紋。因此，對咬邊有嚴格的限制。

（4）氣孔、夾渣等體積缺陷的危害主要是降低焊接接頭的承載力。如果孔隙率穿透焊縫表面。介質(zhì)腐蝕時，腐蝕集中，孔洞逐漸變深、變大，甚至腐蝕穿孔也會泄漏。如果夾渣邊緣形狀銳利，應(yīng)力集中在同一位置。

（5）熔透不全、未焊透等缺陷的端部和缺口是應(yīng)力集中部位，在交變載荷作用下容易產(chǎn)生裂紋。裂紋是最尖銳的缺口，其根部曲率半徑接近零。尖根具有明顯的應(yīng)力集中。當應(yīng)力水平超過尖根強度極限時，裂紋會擴展，鍋爐壓力容器會在整個斷面失效。特別是當焊接接頭處于脆性狀態(tài)時，裂紋擴展速度很快，導(dǎo)致了脆性斷裂事故。裂紋還將加劇疲勞失效和應(yīng)力腐蝕損傷。

2焊接技術(shù)性文件編制、實施以及改進

在焊接施工過程中，焊接技術(shù)文件是指導(dǎo)施工、規(guī)范技術(shù)管理、保證焊接質(zhì)量的重要資料。焊接專業(yè)重要技術(shù)文件包括焊接施工組織設(shè)計、焊接工藝評定、焊接作業(yè)指導(dǎo)書三項內(nèi)容。焊接施工組織設(shè)計是焊接工程技術(shù)管理的總綱。工程開工前，要根據(jù)實際情況認真準備。不同的項目對人、機、料、法、環(huán)的要求不同。焊接工藝評定的定義是對試驗過程和結(jié)果進行評定，以驗證所提出的焊接工藝參數(shù)的正確性。當出現(xiàn)新的鋼材時，必須根據(jù)焊接工藝評定規(guī)程對焊接工藝和試驗進行評定。值得注意的是，在焊接施工管理中，我們沒有對施工現(xiàn)場存在的問題進行收集和分析，沒有進行合理的工藝改進。結(jié)果是一個工程施工中出現(xiàn)的問題更多地集中在后續(xù)的施工中，或是焊接技術(shù)管理人員對焊接過程沒有及時反饋、改進和記錄，對已解決的焊接施工問題進行重新分析，這造成了極大的質(zhì)量危害和資源浪費。因此，焊接工藝評定不僅是評定新鋼種焊接參數(shù)正確性的過程，也是分析原因、收集數(shù)據(jù)、改進工藝的過程。

焊接作業(yè)指導(dǎo)書是根據(jù)焊接工藝評定制定的文件。規(guī)范焊接工藝，保證焊接質(zhì)量，監(jiān)督焊縫質(zhì)量和檢驗的文件。焊接施工前必須編制焊接作業(yè)指導(dǎo)書。焊接技術(shù)管理人員應(yīng)按焊接作業(yè)指導(dǎo)書的要求對焊工進行交底，嚴格按焊接作業(yè)指導(dǎo)書中的工藝保證焊接質(zhì)量。在焊接施工組織設(shè)計中提到的“人、機、料、法、環(huán)”中，以人為本。因此，焊工的焊接技能是影響焊接質(zhì)量的直接因素，提高焊工的焊接技能是保證工程焊接施工的重要環(huán)節(jié)。焊工培訓是提高焊工技能的有效途徑。

3焊接技術(shù)常見的缺陷

3.1在焊接后出現(xiàn)裂紋缺陷

根據(jù)不同的條件和原因，焊接裂紋可能產(chǎn)生冷裂紋、熱裂紋和再生裂紋。200以下裂紋℃ 稱為冷裂紋，與氫密切相關(guān)。對于厚度一定的大型工件，如果選擇不合適的預(yù)熱溫度，或焊后的冷緩凝措施不夠好，可能會出現(xiàn)冷裂紋。冷裂紋也可能是由于焊接中使用的材料不合適、焊接接頭剛性過大、工藝不合理、焊縫附近的脆性和硬結(jié)構(gòu)、或焊接工藝不規(guī)范等原因造成的，可能導(dǎo)致冷裂紋。熱裂紋是指300以上產(chǎn)生的裂紋℃，主要是凝固裂紋。熱裂紋的主要原因是成分的影響。例如，當純奧氏體鋼或某些高合金鋼和有色金屬用于焊接時，容易產(chǎn)生熱裂紋。或在焊接中，焊縫中含有較多的有害雜質(zhì)元素，如硫、焊接條件的影響以及焊接接頭形式的選擇不當，可能會產(chǎn)生熱裂紋。焊接再熱裂紋是指應(yīng)力消除退火裂紋。再熱裂紋是指焊接后熱處理不當或高溫影響而引起的高強度焊接區(qū)的晶間裂紋。再熱裂紋是由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理引起的應(yīng)力集中，或在熱處理中進行應(yīng)力消除退火，再熱裂紋也可能因處理條件不當而發(fā)生。此外，由于鉻、釩、硼等合金成分的影響，焊接工藝中再加熱裂紋的概率也會增加。

3.2在焊接后咬邊缺陷

咬邊是焊接工藝中一種危險的外觀缺陷。咬邊會減少焊縫的承載面積。同時，咬邊根部往往形成尖銳的缺口，造成應(yīng)力集中，容易形成應(yīng)力腐蝕中心裂紋和應(yīng)力集中裂紋。因此，焊接中常見的缺陷是咬邊的存在，因此對咬邊有嚴格的限制。這種缺陷是由于在焊接過程中，焊縫邊緣沒有填充金屬熔化而造成的。因此，焊接金屬的區(qū)域或根部可能出現(xiàn)凹槽或缺陷。這將減少母材的有效接觸面積，削弱焊縫的強度，從而在缺陷處形成應(yīng)力集中等缺陷。這種缺陷的存在將是斷裂的起點，焊接后承載力將減弱，可能導(dǎo)致咬邊產(chǎn)生裂紋。邊緣斷裂的原因是焊接電流過高或焊接速度過低。另外，在焊接過程中，如果焊接電弧長度過長，熔化范圍會變大，因此吹掃力也會變大?；w中有孔凹陷，但填充金屬時凹坑無法抬起，可能存在缺陷。每條焊縫焊接時，電極角度和擺動角度不正確，或弧長過長，在焊縫邊緣會產(chǎn)生咬邊缺陷。

3.3在焊接后出現(xiàn)焊瘤缺陷

多余的焊接金屬從氣體中流出，熔化的金屬表面不熔化。由于熔池溫度較高，液態(tài)金屬在磁重力作用下緩慢凝固，向下形成焊瘤。當焊接過程中熔融金屬進入熔融金屬的焊縫時，熔融母材會形成金屬結(jié)核。在立焊和背焊中，經(jīng)常出現(xiàn)焊接缺陷。在平焊中，焊接也會發(fā)生在第一層的背面。采用最小焊縫直徑進行埋弧自動焊時，經(jīng)常會出現(xiàn)這種缺陷。缺陷會影響焊接產(chǎn)品的質(zhì)量和美觀，接頭尺寸的變化會影響施工設(shè)備的性能。管壁上的焊瘤也會影響管內(nèi)液體的流動和焊接設(shè)備的性能。此外，該缺陷還經(jīng)常出現(xiàn)未焊透和未熔合的現(xiàn)象。同時，過大的角焊流量可能會因布線強度不足而斷裂，這是焊接工藝中常見的缺陷之一。

4結(jié)語

如果能嚴格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程和規(guī)范，不斷完善焊接技術(shù)文件，提高焊工的焊接質(zhì)量和技能，就能做好真正意義上的工程焊接工藝質(zhì)量管理，保證工程焊接質(zhì)量。

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