鍋爐安裝中常見焊接缺陷的控制探討

韓迎飛

(山東電力建設(shè)第一工程公司,山東濟(jì)南 250131)

鍋爐安裝中常見焊接缺陷的控制探討

韓迎飛

(山東電力建設(shè)第一工程公司,山東濟(jì)南 250131)

鍋爐的安裝焊接關(guān)系到后期的安全生產(chǎn)能否順利進(jìn)行,但是在鍋爐安裝焊接中卻存在某些缺陷,本文針對(duì)這一點(diǎn)對(duì)常見的安裝焊接缺陷進(jìn)行了探討,尤其是背面余高、未焊透、氣孔多種焊接的缺陷進(jìn)行了詳細(xì)的分析,最后根據(jù)實(shí)際的工作情況,提出了幾點(diǎn)焊接質(zhì)量控制的措施建議。

鍋爐 焊接 缺陷 控制措施

1 引言

鍋爐焊接工程很大，如何提高組織施工并加強(qiáng)控制，是保證施工質(zhì)量的核心問題。特別是焊接鍋爐的受熱面，它是焊接工作中的關(guān)鍵。可見在安裝鍋爐的過程中，具有非常嚴(yán)格的要求，特別是受熱面裝置。

2 常見焊接缺陷

鍋爐安裝過程中的焊接缺陷有：裂縫中包含有冷裂紋、熱裂紋和再熱裂紋；氣孔；夾渣；未焊接；未融合；表面缺陷；其他缺陷包括夾鎢等。本文通過對(duì)電站鍋爐的安裝檢驗(yàn)工作的分析，與安裝技術(shù)單位進(jìn)行討論，發(fā)現(xiàn)在安裝鍋爐的過程中有以下幾點(diǎn)常見的焊接缺陷，并分析了產(chǎn)生的原因，提出了相應(yīng)的防御措施。

3 常見焊接缺陷產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

3.1 未熔合的原因及預(yù)防措施

3.1.1 未熔合的原因

在焊接過程中，如果電流太小或者焊接的速度太快，這就會(huì)因?yàn)樵跓崃可系娜笔В瑢?dǎo)致母材的坡口或者焊接金屬?zèng)]有得到足夠的熔化，如果選用的電流太大，就會(huì)導(dǎo)致熔化太快，可能在母材邊緣沒有熔化的時(shí)候就使融化金屬覆蓋上去，如果焊件快速散熱，或者溫度太低，導(dǎo)致母材的開始端沒有熔化，就會(huì)出現(xiàn)未熔合現(xiàn)象，如果母材的坡口，或者在前面一層的焊縫金屬的表面有雜質(zhì)，加上焊接溫度較低，就不能將其熔化并填充金屬，也會(huì)導(dǎo)致未熔合。在進(jìn)行電站鍋爐的受熱面安裝工作時(shí)，因?yàn)樵诤附又谐霈F(xiàn)停弧，也可能導(dǎo)致未熔合現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.1.2 未熔合的預(yù)防措施

在對(duì)焊炬和焊條進(jìn)行選擇的時(shí)候，要選擇合適的角度，還要適當(dāng)擺動(dòng)運(yùn)條，對(duì)坡口兩側(cè)的熔化情況要仔細(xì)觀察，電流選擇的時(shí)候盡量稍大，火焰的能率也稍大，但是焊接的速度不應(yīng)該太快，這樣就可以保證有足夠的能量將前一層金屬或者母材熔化；如果在焊接中發(fā)現(xiàn)焊條偏心，可以對(duì)角度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證電弧在一個(gè)正確的方向上；對(duì)坡口上的雜質(zhì)及時(shí)的去除和清理；利用氛弧焊打底進(jìn)行焊縫檢查，及時(shí)使用次層的焊縫焊接；對(duì)于焊縫的長(zhǎng)度要適當(dāng)?shù)挠?jì)劃，避免在焊接過程中更換焊茲。建議使用不停弧熱接頭的方法，利用這種方法先將焊茲的末端和熔池接觸，在后移電弧，將其引向坡口位置，等到熔池凝固的時(shí)候，馬上將握茲的位置及逆行那個(gè)變換，在這個(gè)動(dòng)作結(jié)束之后，然后馬上恢復(fù)電弧的位置，再進(jìn)行焊接，利用這種方法可以在保證焊接質(zhì)量的同時(shí)，更好的提高焊接的工作效率。

3.2 未焊透的原因及預(yù)防措施

3.2.1 未焊透的原因

沒有焊透的原因主要是由于坡口的角度較小，鈍邊較大或者間隙較小；焊接電流或者焊接的焊炬火焰能率較小；層間或者焊根的清理不良；焊接速度過快；焊條的偏心度較大；以上這些原因都可能會(huì)導(dǎo)致未焊透的現(xiàn)象出現(xiàn)。在鍋爐的受熱面，通常管子的管徑都比較小，而且管壁都比較單薄，加上管間的距離較小，以及鐵件之間的制約。通常情況下管子是一次對(duì)口，然后根據(jù)順序完成一整排管子的焊接。在管子排列的方面也有不同的排法，但是因?yàn)楣芘泡^緊密，就會(huì)因?yàn)楹附涌臻g的狹窄導(dǎo)致焊接困難。在安裝的過程中所出現(xiàn)的焊接缺陷，其中的一部分原因是未焊透導(dǎo)致的，所以產(chǎn)生這方面缺陷的原因有以下幾個(gè)方面。首先，在膜式水冷壁管屏工地進(jìn)行管子對(duì)接的安裝工作，因?yàn)榭障遁^小出現(xiàn)未焊透的現(xiàn)象；其次，組對(duì)的間隙也不同，在工地上采用片組裝的時(shí)候，需要組對(duì)多個(gè)焊接口，但是很難保證焊口同時(shí)對(duì)接，也不能保證其在焊接完成后間隙縮小至零，所以容易出現(xiàn)未焊接的現(xiàn)象；最后就是在焊接的過程中，兩側(cè)的管子間存在障礙，并且強(qiáng)力組對(duì)很容易出現(xiàn)錯(cuò)口，這樣也容易導(dǎo)致未焊接現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.2.2 預(yù)防措施

要想防止未焊接的現(xiàn)象出現(xiàn)，可以對(duì)接頭坡口的尺寸進(jìn)行控制，比如單面焊雙面成型的接頭，對(duì)于它的裝配間隙選擇，大概是焊條的直徑，而鈍邊大約是直徑的一半左右；對(duì)于根部要仔細(xì)的清理；在進(jìn)行焊接的時(shí)候，要選擇適當(dāng)?shù)暮附铀俣龋瑢?duì)于電流的選擇也要適當(dāng)；可以采用短弧焊等。要從比較困難的部位起弧，然后將收弧的封口放在障礙最小的地方，避免出現(xiàn)操作上的失誤，或者導(dǎo)致焊工的視線受到阻礙；盡量避免焊接接頭部位的溫度過低，最好是使用兩個(gè)人共同操作共同對(duì)接的方式來進(jìn)行；如果出現(xiàn)了障礙，可能會(huì)導(dǎo)致規(guī)定夾角出現(xiàn)偏差，所以應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行分析和調(diào)整，在障礙過后，可以再回復(fù)角度進(jìn)行焊接。

3.3 夾鎢產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

3.3.1 夾鎢產(chǎn)生的原因

在進(jìn)行手工鎢極氛弧焊的時(shí)候，因?yàn)榇嬖诘哪承┰颍赡軙?huì)導(dǎo)致鎢出現(xiàn)非常嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象，還伴有端部熔化和蒸發(fā)的問題，這樣就導(dǎo)致太多殘留鎢留在焊縫中，從而形成夾鎢。如果焊接電流太大，甚至超過限制的極限電流值，或者是鎢極直徑太小，都會(huì)導(dǎo)致鎢出現(xiàn)強(qiáng)烈的發(fā)熱現(xiàn)象，并且造成端部的熔化；氛氣如果沒有形成一個(gè)良好的保護(hù)，那就會(huì)容易導(dǎo)致鎢極燒損的問題出現(xiàn)；當(dāng)火熱的鎢接觸到熔池或者焊茲，還會(huì)伴隨產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象，這樣都會(huì)導(dǎo)致夾鎢的出現(xiàn)。

3.3.2 夾鎢的預(yù)防措施

在選擇相應(yīng)的焊接電流和鎢極直徑的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)工件的厚度來判斷；操作的過程必須要細(xì)致，不能將鎢極和熔池焊茲相接觸，還要經(jīng)常的修復(fù)鎢極的端部；進(jìn)行焊接的時(shí)候，使用高頻的振蕩器來引弧，盡量采用短弧來增強(qiáng)氛氣的保護(hù)效果，但是前提是要不妨礙操作；必須要使用純度符合要求的標(biāo)準(zhǔn)氛氣作為保護(hù)。

3.4 氣孔產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

3.4.1 氣孔的形成原因

高溫氣體中的固體材料溶解度是在室溫條件下溶解度的幾十倍甚至幾百倍，熔池金屬在凝固的過程中，會(huì)從金屬中溢出大量的氣體，如果氣體溢出的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于凝固的速度，就會(huì)導(dǎo)致氣孔的出現(xiàn)。所有可以導(dǎo)致焊接過程中產(chǎn)生的大量氣體的因素，這些都是可能產(chǎn)生氣孔的原因，在焊接材料方面，如果焊劑或者焊條受潮，或者沒有按照規(guī)定的要求進(jìn)行烘干；焊芯發(fā)生銹蝕，對(duì)焊茲的清理不徹底；在焊劑中混雜了雜質(zhì)；焊條的藥皮變質(zhì)或者脫落；或者烘干溫度較高，導(dǎo)致藥皮部分變質(zhì)等都會(huì)產(chǎn)生氣孔；其次是焊接技術(shù)方面，在進(jìn)行手工焊接的時(shí)候，如果電流使用過大，就會(huì)導(dǎo)致焊條發(fā)紅，甚至?xí)В瑝A性低氫型焊條焊接時(shí)電弧過長(zhǎng)，保護(hù)不良等都會(huì)形成氣孔。

3.4.2 氣孔比預(yù)防措施

所采用的焊條不能出現(xiàn)藥皮脫落、編制、偏心或者開裂，也不能使用焊芯銹蝕的焊條，對(duì)于已經(jīng)生銹的焊茲要將銹除掉，或者經(jīng)過全新的冷拔之后才能再次使用；必須選擇適當(dāng)?shù)碾娏鬟M(jìn)行焊接，對(duì)于電弧電壓和焊接速度的選擇也要適當(dāng)；對(duì)于各種類型的焊條和焊劑，必須要根據(jù)規(guī)定的時(shí)間與溫度進(jìn)行烘干操作，溫度也要選擇適當(dāng)；對(duì)堿性焊條進(jìn)行焊接的時(shí)候，如果焊條出現(xiàn)偏心，要及時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)或傾斜焊條；氛弧焊的時(shí)候，必須采用滿足要求的氛氣；在進(jìn)行焊接的時(shí)候，必須要有嚴(yán)密的防雨措施。如果使用熱引弧法施焊，在進(jìn)行引弧的時(shí)候，要對(duì)電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，要保證電弧可以迅速被激發(fā)，從而建立氣體的保護(hù)，紡織雜質(zhì)氣體的混入。針對(duì)過程中容易出現(xiàn)的氣孔問題，還可以采用較為特殊的工藝措施，避免氣孔的出現(xiàn)，影響焊接的質(zhì)量。

3.5 表面缺陷產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

在鍋爐受熱面產(chǎn)生的表面缺陷主要有咬邊、電弧擦傷和弧坑。

(1)出現(xiàn)咬邊現(xiàn)象，最主要的原因就是在焊接的時(shí)候，焊接的電流太大，電弧太長(zhǎng)，并且運(yùn)條使用不恰當(dāng)，當(dāng)然焊接的角度不準(zhǔn)確，次序不夠合理都會(huì)引起咬邊。這種情況通常在平焊的時(shí)候不容易出現(xiàn)，但是在仰焊、立焊、衡焊的時(shí)候較為常見。在進(jìn)行直流焊接的時(shí)候，電弧的磁偏吹也容易導(dǎo)致咬邊的出現(xiàn)。預(yù)防咬邊的出現(xiàn)，首先要保證操作的姿勢(shì)合理和規(guī)范，在手工電弧焊過程中采用合理的電流、焊條角度和電弧長(zhǎng)度；焊條的擺動(dòng)的時(shí)候在坡口的邊緣要稍慢，在中間可以稍快。(2)對(duì)于產(chǎn)生弧坑的情況，其產(chǎn)生的原因是由于熄弧的時(shí)間較短，或者是由于焊接的時(shí)候電流較大；埋弧焊的時(shí)候主要是因?yàn)闆]有分兩步摁下停止按鈕。對(duì)此的防止措施，手工焊收弧的時(shí)候，焊條應(yīng)該在熔池處短時(shí)間的停留，應(yīng)該用充足的填充金屬將熔池填滿；自動(dòng)焊應(yīng)該分為兩步；進(jìn)行薄板焊接時(shí)也要選擇適合的電流。(3)電弧擦傷是意外使焊把與或焊條與焊件接觸，或者焊件與地線接觸不良引起短暫電弧，從而在焊件的表層留下痕跡。對(duì)此應(yīng)該強(qiáng)化焊接管理體系的建設(shè)，在焊接過程中，要保證與地線的良好接觸，對(duì)于損壞的位置要及時(shí)的修復(fù)，如果發(fā)現(xiàn)電弧擦傷，必須要對(duì)其進(jìn)行打磨。

4 結(jié)語(yǔ)

因?yàn)殄仩t安裝過程中影響焊接質(zhì)量的原因有很多，所以對(duì)應(yīng)的防治措施也很多。如果可以在以后對(duì)鍋爐安裝的過程進(jìn)行實(shí)際情況的分析，然后利用科學(xué)的技術(shù)與理論，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)焊接產(chǎn)生缺陷的原因進(jìn)行分析，制定并采取合理科學(xué)的防治措施，就可以提升焊接的合格率，提升焊接的整體水平，保證鍋爐的爭(zhēng)產(chǎn)運(yùn)行。

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