1.1 降低焊缝的使用寿命
合格的机械制造焊接质量不仅可以保证管道的正常运行,同样减少了返修成本,而一旦出现严重的机械制造焊接缺陷,便会导致焊缝的强度降低,应力集中,减小焊缝的使用寿命。
1.2 增加成本
缺陷焊缝会导致二次返修,不仅增加了人员、机械、材料的投入,而且影响的工期,增加额外施工工作量,导致成本增加。
1.3 存在安全隐患
火力发电厂锅炉本体管道、汽机四大管道等工作温度高、压力大,这些高温高压管道对机械制造焊接质量要求更为严格,在这些重要管道的机械制造焊接过程中,一旦出现严重的机械制造焊接质量缺陷,高合金材质的厚壁管道返修十分困难,不仅影响了工期,而且后续的工作很难进行,对工程质量造成极大的影响。机械制造焊接缺陷的存在,不仅降低了焊缝的有效使用率,而且降低了机械制造焊接接头的强度。难以保证管道的正常使用,缺陷严重的甚至导致焊缝开裂,引发严重的工程事故。
2 机械制造焊接质量差的原因
2.1 设备因素
焊机性能的好坏直接影响到机械制造焊接质量。如果焊机本身性能不稳定,提供不了良好的机械制造焊接条件,就难以机械制造焊接优良的焊缝。当焊机的电弧推力不够、焊机电压不稳定,不能保证机械制造焊接过程中的正常引弧和机械制造焊接,造成机械制造焊接施工不能正常进行,所焊焊缝不能保证机械制造焊接质量。
2.2 机械制造焊接电流
机械制造焊接电流的调节对机械制造焊接质量起到至关重要的作用。使用大电流机械制造焊接会提高生产效率,增加熔深,但容易产生焊瘤、烧穿、咬边、成形差等缺陷。特别是当垂直机械制造焊接操作时,熔池难以控制,电弧长度会增加,会产生咬边缺陷。使用小电流机械制造焊接,电弧的穿力减弱,容易产生未焊透、未熔合、夹渣等机械制造焊接缺陷。
2.3 机械制造焊接速度
机械制造焊接速度是代表机械制造焊接效率的重要要参数。合理机械制造焊接速度对保证焊缝的机械制造焊接质量至关重要。机械制造焊接速度太快,熔池温度不够,焊缝和母材未完全熔透,易产生未融合、未焊透和焊缝成形不良等缺陷。机械制造焊接速度减慢,熔池温度居高不下,焊渣容易倒流,产生夹渣缺陷,热影响区宽度增加,机械制造焊接接头及热影响区的晶粒变的粗大,力学性能降低,同时增大机械制造焊接变形量。
2.4 电弧弧长
机械制造焊接过程中,电弧弧长的合理控制能保证焊缝成形良好。电弧太长,不能有效保护融化的金属,空气中的气体侵入熔池,使焊缝产生气孔缺陷,不仅降低了焊缝的力学性能,而且焊缝的检验不合格,需要二次返工。电弧太短,电弧对母材表面的压力增大,融化的金属受推力影响,成形较差,氩弧焊容易引起夹钨等缺陷。
2.5 焊道层数选择不当
焊道层数的选择对焊缝质量有重要的影响。焊道的层数减少,单层厚度增加,机械制造焊接过程中熔池的温度过高,对焊缝金属的塑性有不利影响,机械制造焊接过程中焊渣翻转,容易引起夹渣和未熔合等缺陷。焊道的层数增加,单层厚度减小,有利于焊缝质量的提高,但是机械制造焊接效率低。
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2.6 人工因素
在焊缝的机械制造焊接过程中,焊工的机械制造焊接技术水平低,就意味着焊工对钨极氩弧焊及手工电弧焊的掌握程度不够,钨极氩弧焊打底时,对焊前的角度、送丝的速度配和不默契,手工电弧焊时、运条方式、焊条角度、机械制造焊接接头的控制、收弧等掌握不熟练,这是造成机械制造焊接质量差的重要原因。
3 机械制造焊接缺陷的防止措施
3.1 作好焊前准备
焊前应对焊机进行试焊,确认焊机的电弧推力良好,电流调节方便。室外施工必须有采用围棚、防火布等措施减小机械制造焊接场所的风力,现场机械制造焊接时风速应不大于2m/s。机械制造焊接场所应采取防潮、防雨、防雪等措施。
3.2 坡口加工
机械制造焊接坡口制作合理,按照木材厚度加工坡口,可加工V型坡口、双V坡口、U型坡口等,钝边的尺寸控制在1~2mm之间,坡口边缘20mm以内,用磨光机打磨,并漏出金属光泽,并将表面的铁锈、油污等清除干净。
3.3 焊前预热
合金钢管道及壁厚超过26mm的碳素钢管道,焊前需进行预热,预热宽度从机械制造焊接焊缝边缘开始计算,每侧不少于焊件厚度的4倍,且不小于100mm,可采用火焰预热或柔性陶瓷电阻加热器预热。
3.4 焊口机械制造焊接
打底机械制造焊接采用钨极氩弧焊,要注意起弧、收弧和接头的质量,起弧时应适当抬高起弧电压,收弧时应将熔池填满。打底结束后,立即自检,检查根层焊缝后,应及时进行次层焊缝的机械制造焊接,以防止产生裂纹。多层多道机械制造焊接时,应逐层进行检查,经自检合格后,方可进行次层机械制造焊接,直至完成。
碱性焊条用于重要焊缝的机械制造焊接。在高压机械制造焊接氩弧底后,选择第一层机械制造焊接直径为3.2mm的焊条,中间层可采用4mm的焊条。盖面采用3.2mm直径的焊条。焊条在350℃下烘干1~2小时。当使用时,焊条放在保温桶接电加热。焊条在室外存放的时间不应超过4小时,重复干燥次数不能超过两次。
3.5 正确选择机械制造焊接参数
机械制造焊接电流应根据母材的材质、壁厚、机械制造焊接位置和焊条直径来选择,确保机械制造焊接使用的电流不易引起焊缝咬、焊瘤、夹渣及未熔透等缺陷。机械制造焊接时应选择短弧机械制造焊接,使熔池有效保护,避免空气侵入,造成气孔等缺陷。机械制造焊接速度适当,不宜过慢,氩弧焊个层厚度为3~4mm,焊条电弧焊单层厚度不大于焊条直径+2mm。避免高温停留时间延长,影响焊缝的力学性能。机械制造焊接速度不宜过快,以免造成熔池未完全融化。为了防止冷裂纹的产生,应按照规范要求,对焊口进行焊前预热、焊后缓冷等措施,需要焊后热处理的焊口及时进行热处理。
3.6 加强焊工技能培训
机械制造焊接技术水平的高低直接影响机组的稳定运行,因此对焊工的技术水平应引起高度重视。焊工的机械制造焊接技术水平,往往决定了焊缝的机械制造焊接质量。加强焊工操作技能的培训是保证机械制造焊接质量的关键。定期对焊工进行技能培训,理论与实践结合,通过师带徒活动,促进焊工技术水平的快速提升。所有机械制造焊接施工人员需持证上岗,岗前进行相应项目的仿型考试,考试合格后方可上岗作业。
综上所述,影响机械制造焊接质量的因素既有人为的,也有外部条件制约,在施工中应严格执行过程控制,尽可能把影响因素降至最低,提高机械制造焊接质量。
参考文献
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[3]高世国,唐晓亮,于殿明,马刚.机械制造生产中机械制造焊接质量控制和管理[J].黑龙江科学,2014,5(03):82.
论文作者:高保华
论文发表刊物:《红地产》4月
论文发表时间:2019/1/2