解析特種設備焊接中常見缺陷及控制

任永峰

【摘要】特種設備是指危險性較大的，較易對人們的生命安全造成重大影響的設備，如鍋爐、壓力較大的氣瓶和管道、電梯、起重機和大型的游樂場所的一些娛樂設施，廠內專用的機動車輛和客運索道也屬于特種設備。特種設備的質量要求較高，而焊接又是決定其質量優劣的重要基礎，因此要做好特種設備在焊接過程中常見缺陷的總結并進行很好的控制，保障其質量和人們的生命安全。

【關鍵詞】特種設備；焊接；缺陷；控制

對于特種設備來說，焊接不僅影響著設備整體的質量也關系著其外觀的美觀與否。在實際的工作操作當中，有時人們會為了注重其美觀性而忽略了其安全性。焊接內在質量的控制不嚴格使得設備的安全使用壽命大大縮短，并且對其投入使用后的運行也留下了極大的隱患，一旦發生問題后果十分嚴重。因此做好特種設備焊接過程中的質量監控，對焊接過程中常見的缺陷進行分析總結，并在工作中做好相應的控制措施十分必要。

1. 背面超高

在焊接的過程中，背面的余高通常是看不到的。在實際的工作當中，焊接人員只能通過鈍邊、間隙、焊速、擺寬或者由焊接而形成的熔孔直徑等來判斷和控制余高，其絕大程度上依靠焊接人員的經驗判斷。《電力建設施工及驗收規范》中的火力發電廠焊接篇中有相關的規定，其要求I級焊縫的背面余高不得大于3mm。一般采用不同的焊接方式產生的熔孔大小不一，要根據設備的需要選擇合適的焊接方式。如焊條電弧焊的熔孔通常比間隙寬0.5mm較好，而手工鎢極氫弧焊時熔孔就要更小些。當對鍋爐管道進行打底時常用手工鎢極氫弧焊，而蓋面時則優先選用焊條電弧焊，否則的話即使在打底的時候控制好背面不超高，但是蓋面如果與打底之間時間間隔太短就會因為其電弧溫度比焊條電弧焊高很多，而使得背面塌陷從而余高超過標準。除了這個原因，還要考慮到焊接的經濟原因和效率問題，綜合來說，蓋面時還是一般不采用手工鎢極氫弧焊。

2. 背面凹陷

在水平固定管位的5～7點處是產生背面凹陷的常見位置。這是由于鐵水由于自重原因而墜落，使得超標的背面產生凹陷的問題。焊條電弧焊開始焊時的6～7點的位置，為了防止熔池的溫度太高而導致鐵水往下流，產生內凹，其電弧的拉長預熱時間要控制得不要太長。手工鎢極氫弧焊時，遇到需要仰焊的位置時，最好采用在內部填充焊絲的操作方式，這樣可以控制背面的形成。如果實際操作中由于間隙太小而不能用內填絲的方法時，要向上壓低電弧，用電弧的吹力使熔滴移向坡口根部，在保證坡口兩側熔合得較好的情況下加快焊接的速度，避免管子焊接的部位熔池的溫度較高。

3. 未焊透和未熔合

未焊透和未熔合是兩個相近的概念，但是又有所區別。未焊透一般側重于發生在焊縫的底部，屬于體積性的缺陷，而未熔合一般是指發生在焊層與焊層或者焊層與坡口之間，更接近于面積性缺陷。為了更好的避免這兩種情況的發生，要做到以下的幾點防控方法。一是要采取正確的焊接電流、速度等，并對對接間隙和鈍邊的尺寸加強控制。二是要對坡口和焊層進行清理，去除夾渣。三是適當調大電流和將電弧拉長，并且注意保護熔池。

4. 氣孔

在對鍋爐的管道進行焊接的過程中，常用到的手工鎢極氫弧焊和焊條電弧焊常易產生氣孔。為了控制好這一問題，在焊接的過程中要注意以下幾個方面，一是要對坡口表面的內外側15～20mm的范圍進行清潔，去除其表面的油、銹以及漆等污物，焊絲的表面也要清理干凈，直至露出金屬，能夠看到金屬的光澤。當采用氫弧焊時除了上面的清理工作還要用丙酮再擦拭一遍。二是焊條的保存和使用要按照嚴格遵照相關的規定，如焊條要烘干，并且在保溫后放入焊條專用的保溫筒中進行存放，隨用隨取，不可疏忽大意。三是要對焊接工作環境的條件進行辨別，當穿堂風較大時最好不進行相關的焊接工作。四是要在焊接的過程中適當增大引弧的電流，使產生的熱量較大，減緩溶池的冷卻速度。五是當進行引弧的操作時，要在離接頭稍遠的地方起弧，然后慢慢拉回接頭處，使得氣體的逸出時間加長。六是當采用氫弧焊接時，要密切注意焊接的情況，一旦發現出現蜂窩狀的氣孔時要立馬停止焊接的工作，然后用砂輪機對其進行打磨。一定不能用電弧重熔的方法試圖去消除產生的氣孔，因為產生蜂窩狀的氣孔往往是由于氫氣出現了問題，如送氣系統出現故障使得氫氣保護失靈，這時氣孔的表面形成的是氧化膜，如果用電弧重熔的方式試圖去掉氣孔，不但不會起到作用而且會使得焊縫變脆。七是當采用氫弧焊來焊接管徑較大的管道時，要確保其所使用的水冷焊矩可靠，如果其在焊接的過程中出現故障則較易產生氣孔，不能達到很好的焊接效果。

5. 夾渣

除了上述焊接過程中常見的缺陷和相應的防控措施，還要在焊接的過程中注意幾個細節，能夠有效地防止焊接過程中問題的產生。如在焊接合金鋼時其電流要適當地增大，提高電弧，這樣能夠使得鐵水和熔渣分離得更加充分。另一點是在焊接的過程中目鏡的亮度不要太暗。對于經驗較豐富的焊接工來說其往往能夠通過熔池的亮度來控制夾渣的形成。

6. 裂紋

裂紋是焊接過程中一定不允許出現的缺陷，焊接的位置一旦出現裂紋將會使得設備有較大的安全隱患，容易產生危險。為防止其產生可以從以下幾點加以控制。一是點固焊縫的時間要夠長，焊接厚度要夠厚。二是不要用力地敲打焊縫。三是在對異種鋼進行焊接時要注意兩種材質的物理和化學性能，根據其焊接性來采用合適的有效的焊接方法和工藝，達到較好的焊接效果。

7. 總結

焊接工作直接影響著特種設備在投入使用后的安全性能，在焊接過程中一定要加強對其質量的監控，對常見的缺陷進行控制，采用相應的對策減少和杜絕缺陷的產生。嚴格按照相關的國家標準和行業標準進行焊接的工作，加強對焊接工人責任意識和安全意識的培養，保證焊接工作高質量高效率地完成。不斷地提高焊接工人的技術水平和專業知識水平，使得焊接的質量更有保障，特種設備的安全使用更加有保障。本文只是提出了一些常見的缺陷，希望相關的技術工作人員能夠在工作的過程中及時發現問題并采用一定的措施解決問題，使得焊接的技術水平得到科學合理的發展。

8. 參考文獻

[1] 陳紫宏.特種設備焊接中常見缺陷及控制[J].大科技·科技天地.2011.10（1）：27-28.

[2] 綦麗.壓力容器焊接中常見缺陷產生成因及控制措施[J].黑龍江科技信息.2013.6（25）：5-6.

[3] 申偉.淺談壓力管道焊接缺陷成因及控制對策[J].科技資訊.2012.01（34）：40-41.

[4] 付文，特種設備焊工考試機構的能力建設探析[J].石油和化工設備.2012.11（09）：40-43.