電廠金屬焊接技術中缺陷原因及具體措施分析

許文波　邊久海

摘 要：電廠金屬材料的焊接質量，對電廠機組的運行狀況具有較大的影響，只有保證材料良好的焊接性，合理選擇焊接工藝，正確制定焊接過程中的各項操作參數，才能實現較好的焊接質量，盡可能少的產生焊接缺陷。技術人員要全面分析焊接缺陷產生的原因，結合原因采取有效的預防和解決措施，不斷更新技術和焊接設備，提高焊接質量，保證電廠機組的安全和可靠運行。

關鍵詞：金屬焊接;常見缺陷;原因與對策

1 電廠金屬焊接缺陷產生的原因

1.1夾渣和咬邊

焊縫中殘留的熔渣就是通常所說的夾渣，夾渣的存在會對焊縫的致密性以及強度產生影響，出現夾渣的原因主要包括幾個方面：第一，焊縫邊緣存在氧割或者碳弧氣刨產生的熔渣，坡口角度、焊接電流數值較低，焊接速度高;第二，使用酸性焊條電弧過長或者極性錯誤導致夾渣產生。咬邊就是在焊縫的邊緣存在缺陷。焊接過程中如果電流過大，運行速度過快或者電流過長，都會引起咬邊發生。埋弧操作時，焊接速度過快或者焊接設備的不均勻，會使焊件的深度減小，如果沒有及時進行金屬填充或者沒有填滿也會導致咬邊發生。通常，咬邊會減小母材的接頭，導致應變集中。對于相對重要的結構以及受力結構，不允許存在咬邊現象。

1.2裂紋缺陷

在電廠金屬焊接技術中，裂紋是最為嚴重的焊接缺陷，由于焊接時形成了新的平面，出現裂紋則會導致在金屬的裂口兩端，因受力過于集中而發生擴張的現象，而擴張極其容易不斷地增大，導致整個焊接的金屬斷裂。在金屬焊接過程中，存在著裂縫可分成熱裂紋與冷裂紋兩種。

金屬焊接出現熱裂紋，其原因機理主要是：焊接熔池里有許多雜質，這些雜質熔點很低而且熔點不高，導致雜質凝結的時間延長，這些經過長時間凝固以后的雜質，在金屬焊接中可塑性非常差，不易延伸其廣度。因此，金屬在受到很大的外力與焊接縫隙凝結的雙重作用之下，金屬在凝結時就會很容易受到雜質的影響，致使金屬的新界面被拉開，晶體出現了熱裂紋。

冷裂紋的形成原因主要是在焊接母材和焊接縫隙間的熔合線上產生裂紋。在金屬焊接的過程中，冷裂紋和熱裂紋相似，很容易觀測到。相關的研究表明，金屬焊接中出現的冷裂紋、淬硬組織、焊接縫隙中大量擴散的氫、焊接接頭的應力作用有著密切的關系。

1.3未熔合、未焊透

金屬的焊接過程中，如果母材和焊縫之間沒有實現熔合，就叫做未熔合。如果接頭根部沒有實現完全焊透，就叫做未焊透。上述兩個問題會導致焊縫工作面積的縮小，導致應力集中現象出現，使焊縫的強度顯著降低，焊縫出現裂縫。導致未熔合的原因有：焊件表面上的氧化膜和油污沒有得到徹底的清理，在進行焊接操作時，熔渣會影響金屬的融合程度。如果操作手段不合理，電弧的坡口位置會出現偏差。導致未焊透的原因有：焊件裝配件和坡口角度過小，厚度尺寸較大的鈍邊直徑過大，焊接電流不均勻，焊接電弧過長。

1.4孤坑缺陷

眾所周知，母材里含有碳元素，焊絲的金屬里面主要是錳元素為主。孤坑缺陷是由于在選取焊劑的時候，存在著一些不合理的現象，而且在選取焊絲金屬的過程中，選取了含有大量碳及錳的原材料。在熱循環的金屬焊接過程中，焊道冷卻的速度太快，會使金屬在熱的影響區里僵硬得很快。與此同時，安裝焊道的形狀不夠合適，它的長度與寬度的比例不夠合理。另外，出現孤坑缺陷很可能會是在工作人員進行金屬焊接的時候，工序出現了錯亂，導致了母材煩人受力不均所致。

2 具體措施

2.1夾渣和咬邊的解決措施

合理選擇坡口尺寸，徹底清理倒角，嚴格控制焊接速度和電流大小，保證擺動適度。在進行多層焊接的過程中，仔細檢查槽邊緣的融化，對焊渣進行徹底的清理。將全部的焊渣徹底清除，以實現精密焊接。另外，合理選擇焊接電流以及操作方法，合理控制焊條的角度以及電弧長度，實時監控并調整工藝參數，保證焊接速度的合理性，焊道的平整性。

2.2對裂紋采取的措施

防止熱裂紋缺陷的出現，應該選擇精確的金屬焊接參數，減慢金屬冷卻的速度，提高焊接縫隙形狀的系數;還要采用合適的電流，多層多道的焊接技術，以避免在焊接縫隙的中心出現裂紋;工作人員還要認真地執行電廠金屬焊接技術的規程，要注意降低金屬焊接應力。

避免冷裂紋的出現，要注意選取低氫類型的焊條，以降低焊接縫隙擴散出的氫含量;保管焊接材料的工作人員要按照電廠的規定保管材料，在金屬焊接前要做好各項處理工作，有效的降低氫的來源;利用熱處理技術，消除氫和內應力;對于淬硬組織加以回火，改善金屬焊接的接頭韌性;采取多層多道的金屬焊接技術，對不同的層間溫度予以控制，并要利用分段退焊的方法，以減少金屬焊接應力。

2.3未焊透、未熔合的解決措施

合理選擇坡口尺寸，觀察槽邊緣的融合狀況，將氧化皮及時、徹底地清除，同時，去除氧化膜和油質，控制金屬的焊接速度和電流速度相一致，保證焊接工作的順利開展，實現焊接質量的合理監測。正確選擇坡口，對于未熔合和未焊透的位置，需要保證焊接質量，使焊接水平顯著提高。

2.4對孤坑采取的措施

改變金屬焊接的方向;開槽的側面與焊絲的長度應該以焊絲的直徑最小值為準;還有，開槽的形狀必須與所用的母材是一致的;加大在電廠金屬焊接過程中通電的電流量，提高焊渣的熔化速度，與此同時還應該提高金屬焊接的速度，在蓋面層焊接的時候，應把單道改為多道來進行焊接，從而降低金屬焊接工作時電壓的負荷值，以保證電廠金屬焊接工作的安全與穩定。

結語

對電廠金屬進行焊接中，存在著很多常見的缺陷，對電廠的運行產生了一定的影響，同時造成了安全隱患，技術人員要明確焊接缺陷產生的原因，結合電廠的實際狀況，采取合理的焊接操作工藝，盡可能避免或者減少焊接缺陷的產生，提高金屬的焊接質量，保證電廠安全、高效的運轉。

參考文獻

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