壓力鋼管焊接常見缺陷成因分析與預防措施

王建才

摘要：作為水利工程中基礎設施重要的組成部分，壓力鋼管由低合金結構鋼制成，施工人員在進行焊接時，需要充分重視焊縫質量，提升焊縫質量才能提升壓力鋼管的使用強度，并且有效延長鋼管的使用壽命。本文圍繞壓力鋼管焊接常見缺陷以及引發的因素展開討論，根據討論結果實施預防措施，保證壓力鋼管焊接質量和強度符合使用標準。

關鍵詞：壓力鋼管;焊接;缺陷

引言

在水利工程建設過程中，由于在復雜的地形內需要配置壓力鋼管，而受到內水壓力以及波動的運行狀態，極大的破壞壓力鋼管的穩定性和質量。為提升壓力鋼管的質量和強度，需要選擇強度高、材質輕的材料制作壓力鋼管，同時在進行鋼管焊接時，針對存在的質量缺陷進行分析，以便鋼管高質量完成內部給水工作，保證水利工程保持在安全和穩定狀態下運行。

1壓力鋼管焊接常見缺陷成因分析

1.1氣孔

在對壓力鋼管進行焊接操作時，鋼管在熔池內產生的焊接氣泡，未能在凝固狀態下有效的排出，同時受到溫度的影響，凝聚在焊接位置，導致焊接位置存在較多的氣孔。此外，由于操作人員未能對焊條進行烘干處理，或者未能有效清除坡口位置的雜質，包括水分、油污以及銹跡等，導致焊接位置極易出現氣孔問題。而且操作人員若使用低氫型焊條進行焊接時，此時受到較快焊接速度以及較長的電弧影響，都會引發焊接位置出現氣孔。若操作人員使用埋弧自動焊技術，在焊接過程中會產生較高的電壓，導致焊接產生的氣體無法有效的排出，進而使焊接位置出現氣孔。

1.2夾渣

工作人員進行焊接操作時，由于操作技術以及材料等因素的影響，導致焊接位置出現夾渣質量問題。若焊接位置出現夾渣問題，會使焊接位置的強度和致密程度受到影響，通常在高強度壓力作用下會破壞焊接位置的整體性，導致焊接位置出現裂縫。此外，工作人員進行操作未能將焊接速度控制在合理范圍內，致使過快的焊接速度以及在不利的坡口角度，都會使焊接位置出現夾渣問題。

1.3未焊透、未熔合

焊接位置出現未焊透未融合情況，通常是壓力鋼管焊接操作中最為嚴重的問題。一旦焊接位置出現未焊透未融合情況，不僅會降低焊縫的抗壓性能，受到較大的壓力會出現斷裂等情況，同時會引發壓力鋼管整體破碎，導致壓力鋼管無法發揮應有的供水等作用。引發焊接位置出現未焊透未熔合的因素較多，通常由于坡口角度、焊條直徑以及操作時使用的電流大小等，都會引發該問題。而且操作人員焊接速度較快，同時未能有效清理焊接位置的污漬，導致焊接位置出現未焊透未融合的情況。

2壓力鋼管焊接常見缺陷的預防措施

2.1預防氣孔

為避免壓力鋼管焊接時出現氣孔，操作人員可實施預防措施，通常情況下可將焊接速度、使用的電流和電壓控制在穩定的狀態，同時對焊接區域內坡口等位置進行徹底的清理，避免坡口等位置存在油污、銹跡等雜質。此外，管理人員應分類存儲焊接材料，做好防潮處理，防止焊條受潮出現生銹等情況。操作人員在焊接的準備階段，應對使用的焊條進行仔細檢查，若發現焊條出現銹蝕等情況，需要及時更換焊條。

2.2預防焊接裂紋

在焊接時預防出現裂紋實施的措施，需要操作人員在完成焊接后，對焊接位置進行檢查，若出現裂紋需及時清除，重新進行焊接。目前焊接時出現裂紋，通常分為熱裂紋和冷裂紋。以熱裂紋為例，焊接時產生的高溫，會將固態的金屬材料轉換為液態，在焊接時產生的熔池內，會存在較多的FeS等低熔點物質，液態的金屬進入到結晶狀態后，此時會產生熱裂紋，一般多會集中在焊縫的中心位置。一旦焊接位置出現熱裂縫，金屬在氧化狀態下出現色彩變化，同時按焊縫長度呈圓形分布。在預防焊接時產生熱裂紋問題實施的預防措施，需要工作人員在焊接時，嚴格按照焊接工藝參數進行操作，并且根據焊縫形狀系數，控制焊接狀態下，焊縫由高溫轉為低溫的速度。此外，在進行多道焊縫焊接時，將電流控制在較小的狀態，從而降低焊縫受到的應力作用。

2.3檢查焊縫

在完成焊接操作后，工作人員應對焊縫的外觀進行嚴格的檢測，并采用無損探傷技術，對焊縫結構存在的質量問題進行檢查。此外，工作人員應充分焊接準備工作，在準備階段對焊接位置的雜質進行有效的清理，避免油污、銹跡等影響到焊接質量。對焊接位置進行無損檢測時，檢測人員應嚴格按照施工圖紙以及焊接技術，根據無損探傷要求對焊縫進行檢測，檢測內容包括焊縫存在質量問題的同時，還應對工作人員的焊接技術等進行檢查。為提升壓力鋼管焊接質量，根據《防腐工藝》執行標準，工作人員應進行節內外壁防腐操作，在焊縫兩側以及內外壁關鍵位置，需要工作人員對焊接位置出現的焊疤等外觀問題進行有效的清理，并且按照檢測要求對其進行嚴格的檢驗，檢驗合格后方可投入使用。

結語

綜上所述，在進行壓力鋼管焊接過程中，工作人員應充分做好準備工作，對焊條質量進行檢查，同時按照焊接流程進行操作，避免焊接位置出現氣孔、夾渣等情況，防止上述問題影響到鋼管的強度和使用壽命。此外，工作人員應做好預防措施，保證在高質量、低成本的狀態下完成焊接操作。

參考文獻：

[1] 楊井保.壓力鋼管焊接常見缺陷成因分析與預防措施[J].工程技術研究，2017（4）：117-118.

[2] 郭軍.關于壓力鋼管焊接中常見缺陷的原因和防止措施[J].科技信息，2010（25）：85-85.

（作者單位：中油管道機械制造有限責任公司焊接技術研究所）