（神华国能哈密电厂金属监督 新疆维吾尔自治区哈密市 839000）
摘要：焊接技术是现代工业生产的一项重要加工工艺，特别是在火电厂安装、生产维护过程中有广泛的应用。控制焊接质量在安装过程中是一项比较重要的工序，焊接过程中，由于种种因素的影响，容易产生各种类型的焊接缺陷。焊接接头缺陷的存在会直接危及整个设备或结构的质量。因此，将焊接接头缺陷控制在允许范围内，满足焊接工艺要求是焊接操作人员必须尽到的责任。常见的焊接接头缺陷主要有外部缺陷、内部缺陷及焊接缺陷。
关键词：焊接缺陷；预防措施
前言
随着我国电力需求的不断增长，一大批高参数、大容量的火力发电机组拔地而起。机组安装过程中伴随着大量的焊接作业，焊接质量的好坏直接影响着机组投产后的安全可靠运行。
一、概述
神华国能哈密电厂（4×600MW）机组，锅炉为上海锅炉厂生产2236t/h，25.4MPa，571/569℃超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，炉膛截面21230×21230，单炉膛塔式布置、四角切向燃烧、摆动喷嘴调温、一次再热、平衡通风、全钢架悬吊结构、紧身封闭布置。汽轮机采用东方汽轮机有限公司产品，为超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、直接空冷凝汽式。
二、常见焊接缺陷分析及防治措施
焊接缺陷主要分为两大类：外部缺陷和内部缺陷。常见的外部缺陷有：咬边、焊瘤、凸出、凹陷、未焊满、烧穿、错口、各种焊接变形、成型不良（焊缝高低差超标、焊缝宽窄差超标、余高过大、增宽过大等）；常见的内部缺陷主要有：气孔、夹渣、未熔合、未焊透、裂纹等。
常见焊接缺陷
1、咬边：指沿着焊趾，在母材部分形成的凹陷或沟槽。
（1）原因分析：
产生咬边的主要原因是电弧热量太高，即电流太大、焊接速度太小、电弧在坡口处停留时间过长。咬边减小了母材的有效截面积，降低结构的承载能力，还会造成应力集中。
（2）防治措施：
A、焊接坡口打磨清理干净，露出金属光泽；
B、根据不同焊接位置、焊接方法，选择合适的焊接参数；
C、加强焊接练习，提高焊接人员的操作水平，练习尽量贴近实际操作环境。
（3）治理措施：
A、加强焊后自检和专检，发现问题及时处理；
B、加强焊工操作技能和理论知识的培训，提高操作水平；
C、对产生咬边的焊缝，进行打磨、补焊；
D、加强验收标准的学习，严格执行验收标准。
2、焊口根部焊瘤、凸出、凹陷：这些缺陷一般出现在吊焊或斜焊焊口根部，在平焊及斜平焊位置出现根部焊缝凸出或焊瘤，在仰焊部位出现凹陷。
（1）原因分析：
造成这些缺陷的原因是：对口间隙过大，钝边薄、宽，熔池温度过高，熔池存在一个地方时间过长，对熔池的控制不当造成的，在形成凹陷时，电弧的推力不够也是重要原因。
（2）防治措施：
A、对口间隙符合标准要求，一般为2～3mm，对口间隙不均匀的焊口，用机械打磨方法修整到规定要求；
B、对于破口钝边不符合要求的进行打磨修整至规定要求；
C、选择合适的焊接线能量以及合适的焊接速度，控制熔池温度在合适的范围，不过高；
D、仰焊部位焊接尽量采用短弧焊接，增强电弧推力。
（3）治理措施：
A、对口点焊前检查对口间隙和坡口钝边厚度及宽度符合要求；
B、加强练习，增强掌握合适的电流参数及控制熔池合适温度的能力；
C、打底焊过程中发现上述缺陷及时采取相应处理措施。
3、烧穿：指焊接过程中，熔深超过工件厚度，熔化金属自焊缝背面流出，形成的穿孔性缺陷。
（1）原因分析：
焊接电流过大，速度太慢，工件间隙太大，钝边太小。烧穿完全破坏了焊缝，使接头丧失连接及承载能力。
（2）防治措施：
A、焊件坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或规程的要求。
B、根据不同焊接位置、焊接方法，选择合适的焊接参数；
C、加强焊接练习，提高焊接人员的操作水平。
（3）治理措施：
A、加强焊后自检和专检，发现问题及时处理；
B、加强焊工操作技能和理论知识的培训，提高操作水平；
C、对烧穿焊口切割重焊；
D、加强验收标准的学习，严格执行验收标准。
4、错口：表现为焊缝两侧外壁母材不在同一平面上，单面焊错口量大于10%母材厚度或超过1mm；双面焊错口量大于10%母材厚度或超过3mm。
（1）原因分析：
焊件对口不符合要求，焊工在对口不合适的情况下点固和焊接。
（2）防范措施:
A、加强安装工的培训和责任心；
B、对口过程中使用必要的测量工器具；
C、对于对口不符合要求的焊件，焊工不得点固和焊接。
（3）治理措施：
A、加强标准和安装技能的学习，提高安装工技术水平；
B、对于产生错口，不符合验收标准的焊接接头，采取割除、重新对口和焊接。
5、焊接变形:焊接变形因焊件的不同而表现为翘起、角变形、弯曲变形、波浪变形等多种形式。
（1）原因分析：
造成焊接变形的原因有：装配顺序不合理、强力对口、焊接组有收缩自由度小、焊接顺序不合理等。
（2）防治措施：
A、施焊前制定严格的焊接工艺措施，确定好装配顺序、焊接顺序、焊接方向、焊接方法、焊接规范、焊接线能量等；
B、焊前进行技术交底，焊工严格按照措施施工；
C、适当利用反变形法。
（3）治理措施：
A、严格按照措施施工；
B、焊接技术人员在现场指导焊接；
C、发现问题及时采取必要措施。
6、焊缝成型不良（焊缝高低差超标、焊缝宽窄差超标、余高过大、增宽过大等）：焊缝表面波纹粗劣，焊缝成形不均匀、不整齐，焊缝与母材过渡不圆滑，焊接接头质量差，焊缝高低不平。
（1）原因分析：
焊缝成型差的原因：焊缝坡口角度加工不当或焊缝装配间隙不均匀；焊口清理不干净；焊接电流过大或过小；焊接速度过快或过慢；焊条（枪）施焊角度不当等。
（2）防治措施：
A、焊件坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或规程的要求。
B、焊接坡口打磨清理干净，露出金属光泽。
C、根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等，按照焊接工艺要求和操作技能要求，选择合适的焊接参数。
D、加强焊接练习，提高焊接人员的操作水平，练习尽量贴近实际操作环境。
（3）治理措施：
A、加强焊后自检和专检，发现问题及时处理；
B、加强焊工操作技能和理论知识的培训，提高操作水平；
C、对焊缝表面成形差的焊缝，进行打磨、补焊；
D、达不到验收标准要求，成形太差的焊缝进行割口或换件重焊；
E、加强验收标准的学习，严格执行验收标准。
7、气孔：在焊缝中出现的单个、条状或群体气孔，是焊缝内部最常见的缺陷。
（1）原因分析：
根本原因是在焊接过程中，焊接本身产生的气体或外部气体进入熔池，在熔池凝固前没有来得及溢出熔池而残留在焊缝中。
（2）防治措施：
预防措施主要从减少焊缝中气体的数量和加强气体从熔池中的溢出两方面考虑，主要有以下几点：
A、焊条要求进行烘焙，装在保温桶内，随用随取；
B、焊丝清理干净，无油污等杂质；
C、焊件周围10～15mm范围内清理干净，直至发出金属光泽；
D、注意周围焊接施工环境，搭设防风设施，管子焊接无穿堂风；
E、氩弧焊时，氩气纯度不低于99.95%，氩气流量合适；
F、尽量采用短弧焊接，减少气体进入熔池的机会；
G、焊工操作手法合理，焊条、焊枪角度合适；
H、焊接线能量合适，焊接速度不能过快；
I、按照工艺要求对焊件进行预热。
（3）治理措施：
A、严格按照预防措施执行；
B、加强焊工练习，提高操作水平和责任心；
C、对在探伤过程中发现的超标气孔，采取挖补措施。
8、夹渣：焊接过程中药皮等杂质夹杂在熔池中，熔池凝固后形成的焊缝中的夹杂物。
（1）原因分析：
A、焊件清理不干净、多层多道焊层间药皮清理不干净、焊接过程中药皮脱落在熔池中等；
B、电弧过长、焊接角度不对、焊层过厚、焊接线能量小、焊速快等，导致熔池中熔化的杂质未浮出而熔池凝固。
（2）防治措施：
A、焊件焊缝坡口周围10～15mm表面范围内打磨清理干净，直至发出金属光泽；
B、多层多道焊时，层间药皮清理干净；
C、焊条按要求烘焙，不适用偏芯、受潮等不合格焊条；
D、尽量使用短弧焊接，选择合适的电流参数；
E、焊接速度合适，不能过快。
（3）治理措施：
A、焊前彻底清理干净焊件表面；
B、加强练习，焊接操作技能娴熟，责任心强；
C、对探伤过程中发现的夹渣超标缺陷，采取挖补等措施处理。
9、未熔合：未熔合主要是根部未熔合、层间未熔合两种。根部未熔合主要是打底过程中焊缝金属与母材金属以及焊接接头未熔合；层间未熔合主要是多层多道焊接过程中层与层间的焊缝金属未熔合。
（1）原因分析：
造成未熔合的主要原因是焊接线能量小，焊接速度快或操作手法不恰当。
（2）防治措施：
A、适当加大焊接电流，提高焊接线能量；
B、焊接速度适当，不能过快；
C、熟练操作技能，焊条（枪）角度正确。
（3）治理措施：
A、加强练习，提高操作技能，增强焊工责任心；
B、针对不同的母材、焊材，制定处理不同位置未熔合缺陷相应的措施并执行。
10、未焊透：焊口焊接时，焊缝熔深不够，未将母材焊透。
（1）原因分析：
造成未焊透的主要原因是：对口间隙过小、坡口角度偏小、钝边厚、焊接线能量小、焊接速度快、焊接操作手法不当。
（2）防治措施：
A、对口间隙严格执行标准要求；
B、对口坡口角度，按照壁厚和规程要求，或者按照图纸的设计要求；
C、钝边厚度一般在1mm左右，如果钝边过厚，采用机械打磨的方式修整；
D、根据自己的操作技能，选择合适的线能量、焊接速度和操作手法；
E、使用短弧焊接，以增强熔透能力。
（3）治理措施：
A、对口间隙、坡口制备、钝边厚度符合标准要求；
B、加强打底练习，熟练掌握操作手法以及对应的焊接线能量及焊接速度等。
11、裂纹：在焊接接头的焊缝、熔合线、热影响区出现的内部开裂缺陷。
（1）原因分析：
产生裂纹的原因因为不同钢种、焊接方法、焊接环境、预热要求、焊接接头中杂志的含量、装配及焊接应力的大小等而不同，但产生裂纹的根本原因有两点：产生裂纹的内部诱因和必须的应力。
（2）防治措施：
A、严格按照规程和作业指导书的要求准备各种焊接条件；
B、提高焊接操作技能，熟练掌握使用焊接方法；
C、采取合理的焊接顺序等措施，减小焊接应力等。
（4）治理措施：
A、针对每种产生裂纹的具体原因采取相应对策；
B、对异径产生裂纹的焊接接头，制定处理措施，采取挖补等处理。
三、结论：通过对可能产生的焊接缺陷的分析及针对性的制定控制措施，顺利的完成了哈密电厂四台机组的安装工作，焊接质量优良，水压试验一次合格，达到了预期质量目标。
论文作者:史海涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/26
标签：熔池论文; 缺陷论文; 对口论文; 措施论文; 原因论文; 间隙论文; 焊工论文; 《电力设备》2017年第27期论文;