鍋爐常見焊接質量缺陷的預控措施

程鵬

摘?要：鍋爐屬于壓力容器，鍋爐及其內部壓力管路的焊接質量直接關系到整體機組的運行安全，焊接過程中一旦出現缺陷將會使鍋爐存在極大的安全隱患。本文從焊接質量缺陷中的“共性問題”和“個性問題”這兩個方面提出了相應的質量預控措施，確保鍋爐的焊接質量。

關鍵詞：鍋爐，焊接質量，缺陷，預控措施

文章編號：2095-4085（2020）02-0086-02

目前，鍋爐普遍應用于城市供熱，機械加工等日常生產生活之中。對鍋爐而言，焊接質量的優劣在安裝生產中起到了決定性的作用。這就需要我們在鍋爐安裝生產的焊接前，焊接中，焊接后都進行嚴格地檢驗。施工質量控制的原則是“預防為主、主動控制”，所以焊前的預控措施是重中之重，對鍋爐的安全生產具有十分重要的意義。

1?“共性問題”的4M1E預控措施

1.1?焊接人員預控

人員是一切活動的核心，也是組織施工的根本要素。對于鍋爐焊接工作，焊接責任工程師，技術人員，焊工，三個環節的人員只有明確各自崗位職責，才能對施工進行有效的控制。對于焊工的資質要求主要是三個方面：首先是持有特種作業人員證件（焊工證），二是焊工證必須在有效期內，三是該焊工進行的作業要與證件規定專業相符。焊工證的有效期為3年，期間中斷焊接工作6個月以上要求重新進行考試，合格后方能上崗操作。此外，還需要確認焊接工藝指導書的技術交底是否到位，掌握操作者的身體和情緒狀態，加強施工人員的責任心教育，獎罰并舉，從根源上扼制缺陷的發生。

1.2?焊接材料預控

材料是施工要素的重要組成部分，焊接材料的質量與鍋爐的安全性密切相關。材料的預控措施主要是選用、存放、復驗三點。焊接材料的選用首先要看設計文件如何要求，沒有設計文件的情況下，應該以安全可靠為前提，以經濟效益為原則，綜合考慮鋼材化學成分、力學性能、可操作性以及生產效率等因素進行選擇。對于焊接材料的存放方面，尤其要注意的是保持干燥，在運輸保管的過程中防止受潮，作業前對焊材進行烘干處理，以及配備焊條保溫桶。最后是焊接材料的復驗，對于鍋爐這種特種設備尤為重要，焊條、焊絲、焊劑的庫存超過期限，都應該經復驗合格后才能使用。

1.3?焊接設備預控

焊接設備的預控措施主要是選型和維護兩方面。選型主要看焊接設備的型號是否合適，電源極性是否正確，安全防護設施是否完備。選型不僅涉及到焊接位置，施工工藝，還需要考慮場地等限制條件。焊接設備的維護主要是為了避免出現操作前焊機發生故障和儀表不準的情況，維護人員需要做好日常對電焊機儀表的檢定工作，保證設備處于完好狀態，方便焊工在操作焊接時控制電流電壓等參數。

1.4?焊接工藝預控

在鍋爐安裝的施工過程中，焊接工藝是質量控制的關鍵要素，焊接方法和工藝直接影響了鍋爐焊接的效率和質量。對于鍋爐焊接采用的新材料，新設備，新工藝，焊接之前都應進行焊接工藝評定，用以驗證該方案的正確性。焊接工藝評定報告（PQR）由焊接工程師審核通過后，技術人員再以此為依據，結合焊接施工經驗及實際條件編制焊接工藝指導書（WPS）。該指導書應在工程施焊前發給焊工，并進行詳細的技術交底，雙方簽字確認后，焊工嚴格按照此指導書進行作業。

1.5?焊接環境預控

焊接工作對于周邊環境的要求比較高，需要提前采取可靠的防護措施。比如，采用SMAW時，風速不得大于8m/s。采用GMAW時，風速不得超過2m/s。相對濕度不得大于90%。氣溫低，風沙大，雨霧天，夜間最好不要施焊，否則必須有升溫及防護措施。鍋爐內壓力管道在焊接時避免懸空或者被外力作用。打底焊的焊接環境不能處于強振動的工況下。這些都是工作環境中在焊接前需要檢查的項目。

2?“個性問題”的質量預控措施

2.1?咬邊

在鍋爐的筒身，封頭，集箱等部件的焊接過程中應嚴格禁止咬邊現象的出現。預控措施包括以下幾點。（1）要結合母材型號和焊接部位針對性的選擇電流大小，電流過大的話，焊接一旦中斷就容易形成咬邊。（2）焊接時要注意擺幅不能過小或過大，在坡口處停留的時間充足，電弧宜短不宜長。（3）正確把握焊槍角度，同時運送焊條的速度在合理的范圍之內。

2.2?氣孔

氣孔是由于高溫氣體在液態金屬冷卻的過程中來不及析出而形成的，預控措施有：（1）焊接前清理坡口區域是必須進行的環節，最好用丙酮擦拭干凈。（2）在焊材的使用方面，避免使用已經銹蝕的焊條，烘干后置于專用保溫筒，隨時都能保證焊條焊劑的干燥度。（3）注意焊接環境的保護，室外作業時如遇雨、雪、強風等不符合規定的天氣時，必須有防護措施方可施焊。（4）采取焊前預熱，保證焊接時足夠的熱輸入量，避免熔池過快冷卻，才能讓內部的氣體順利逸出。（5）在進行氬弧焊接時，如果出現蜂窩狀氣孔，應立刻停止焊接，檢查氬氣純度是否足夠高，再用砂輪機打磨焊縫處。

2.3?裂紋

裂紋對鍋爐的危害是災難性的，必須給予足夠的重視。防止裂紋產生的預控措施包括：（1）在原材料進場驗收時，監測鍋爐鋼板中碳、磷、硫等元素的含量，對于含量超標的鋼板要拒收，避免為裂紋留下隱患。（2）容易產生裂紋的鋼材建議采用低氫型焊條，焊前預熱，適當提升焊接所需線能量，焊后對焊縫進行熱處理和消氫處理，減緩冷卻的速率，以降低熱影響區應力集中的概率。（3）焊后采用層間敲擊的方法釋放應力也是有效途徑。

2.4?未熔合和未焊透

未熔合和未焊透的危害性不次于裂紋，可能造成鍋爐爆裂。鍋爐水冷壁的焊接過程容易出現未焊透的缺陷，這是因為受熱管管徑較小，管壁又薄，管排間距很緊密，留給焊接操作的空間狹小。以下為該缺陷的預控措施。（1）注意觀察坡口角度及焊接截面間隙的調整，間隙值至少大于焊條直徑，而且焊條的偏心度不能過大。（2）保證焊接電流在適當范圍內均勻增加，不能過小。（3）焊接速度不能過快。（4）做好焊口處的清理工作，及時清除焊渣，保證焊縫表面沒有雜質。（5）針對未焊透和未熔合缺陷，補焊是必要的環節。

2.5?夾渣

焊接時的熔渣沒有及時清理留在焊縫中便造成了夾渣。預防夾渣產生的措施有：（1）適當增大焊接電流，便于熔渣從鐵水中分離出來。（2）準確選擇坡口的尺寸，同時在焊前清理坡口，尤其在角焊縫處由于清理難度大更容易出現夾渣的缺陷。（3）選擇質量好的焊條，有藥皮剝落現象的焊條不要使用，（4）有經驗的焊工一般會隨時觀察熔池的亮度，發現夾渣立即處理，可以有效控制夾渣的產生。

3?結?語

鍋爐安裝焊接的過程中，由于其結構復雜，部件繁多，影響其焊接質量的因素也較多，所以任何一個環節的疏漏都可能產生質量缺陷，給鍋爐的安全運行帶來隱患。因此，在實際安裝焊接過程中，只有施工人員認真履行各自的職責，做好焊接的質量預控，方能把隱患扼殺在搖籃之中，確保鍋爐設備的安全穩定運行。

參考文獻：

[1]周麗娟.鍋爐制造生產中焊接質量控制和管理[J].工業鍋爐， 2006.