摘要：本文分析了电厂焊接缺陷的主要类型和成因，并提出了相应的应对措施。在实际工作中，常见的焊接缺陷主要有气孔、裂纹、夹渣、咬边、未焊透和未熔合等，电厂工作人员应当对此采取有效措施进行应对，并对不同焊接部位进行探伤，以尽早找到缺陷并采取有效措施加以解决。
关键词：电厂；焊接缺陷；应对措施
一、引言
由于电厂里的锅炉等压力容器与各类管道间一般均应用焊接的方式进行连接，因而这些设施能否实现安全稳定运行都需要仰赖于焊接的质量。在工业企业中，焊接是得到普遍应用的的金属连接方式，具备良好的密闭性和整体性。与其他类型的连接手段比较，采用这种工艺还应采取必要的保护措施，以防止对工作人员造成身体伤害。在实际操作中，焊接过程的控制具有复杂性，如果操作人员没有有效控制或疏忽大意，就有可能会造成不同类型的焊接问题。在实践中，时常发生的缺陷主要包括气孔、裂纹、夹渣、咬边、未焊透和未熔合等类型，应对不慎就会导致造质量事故，不但会给企业造成经济损失，而且可能造成严重的人身伤亡。因而，我们在焊接工作中，应当审慎控制这一工艺的应用，防止缺陷的发生。
二、电厂焊接缺陷及原因分析
（一）裂纹现象及其成因分析
第一，热裂纹现象。热裂纹是金属在焊后从液体转化为固体的过程中，在焊缝处结晶所形成的裂纹。此种裂纹通常在焊接操作后很容易被观察到，大多数发生在焊缝中心，其走向则是焊缝的长度方向，通过表面，裂纹端部为圆形，断裂表面则为氧化色。产生这种裂纹的原因主要包括：（1）在焊接时，因为焊缝里的低熔点杂质偏析而造成液体夹层，或焊缝热影响区具有低熔点的杂质，在融化之后就造成了裂纹现象。（2）没有合理选用焊接规范，造成焊缝的成形系数过小，发生中心线偏析现象。（3）操作完成后未妥善处理，焊接以后在焊缝内存在焊接拉应力，因为在凝固时焊缝处的抗拉性能不够，如果拉应力超过抗拉性能的极限就会导致裂纹。
第二，冷裂纹现象。这种裂纹指的是金属在冷却前后在基材与焊缝邻接处的熔合线上所发生的裂纹。此种裂纹断口表面与热裂纹不同，没有氧化色和分支，一部分在焊接完成后就可以观察到，另一部分则要经过较长的时间才会出现，因而不易察觉。造成这种裂纹的主要原因包括：（1）由于焊接会产生较高热量，因而焊接接头热影响区就会产生淬硬组织，影响了力学性能，致使组织发生不应有的脆化现象。第二，焊缝里出现氢分子聚集现象，而这就会在个别部位造成较强的应力，扩大了裂纹。
（二）气孔现象及其成因分析
根据气孔所发生的位置，我们可以将其分为内部气孔以及外部气孔等类型，这种现象的具体表现是在焊缝内部或外部呈现出蜂窝状的空洞，有时则以单个孔洞方式出现。造成这一现象的原因如下：第一，操作人员没有及时清理焊缝两侧的坡口，没有去除锈迹，或在操作之间没有拭去存在的水渍，因而就容易产生气孔现象。第二，焊条上存在水分，操作之前未能加以烘干，或操作人员使用的焊料和焊芯不符合要求。第三，如果操作人员使用低氢型焊条，在操作不规范的情况下，如电弧过长、速度过快，也会导致这一现象的出现。
图1 气孔示意图
（三）夹渣现象及其成因分析
在操作过程中，若焊缝中存在熔渣，这样就会导致两侧金属之间产生夹层，夹渣所在位置就是薄弱环节，造成强度不能满足要求。对于管道而言，还会影响其封闭性效果。这一现象的成因是由于坡口的角度不够大，操作速度过快或电流不够大。
图2 夹渣示意图
（四）咬边现象及其成因分析
咬边也是一种常见的现象，通常表现是焊缝的边缘存在凹陷。造成这一现象的主要原因在于，操作人员使用的电流过大，而且焊条运动速度太快，这样金属熔融程度较高，焊条焊芯就不能完全填满焊缝。另外，如果电弧太长亦会导致此种现象的发生。
图3 咬边示意图
（五）未焊透、未熔合现象及其成因分析
未焊透、未熔合是焊接时较易产生的两种现象。前者指的是焊缝两侧的基材未能全部熔透，后者则指的是焊缝和基材之间存在未熔透的状况。无论是哪一种清晰，均会造成对基材整体性的损害，从而降低了操作质量。造成这两种现象的成因主要包括：（1）操作人员没有选用恰当的焊接规范，造成坡口角度不够大、间隙较小、电流过小、电弧过长。（2）焊接方式不恰当，如操作时焊条的运动速度太快、没有使用合理的角度等。（3）未做好清理工作，留下较多的杂质造成熔合效果不好。
三、焊接缺陷的应对措施
（一）裂纹的应对措施
第一，热裂纹的应对措施。（1）操作人员要减少基材和焊条里的低熔点杂质。（2）选择恰当的焊接规范，提升焊缝的成形系数，合理控制焊接参数，应应用小电流、多层多道焊的方式，并降低焊缝的冷却速度。（2）改变焊缝的化学成分，尽可能减少低熔点共晶物，缩小结晶温度范围，并改善焊缝组织，细化焊缝晶粒，提高焊缝的塑性，减少偏析现象.（4）操作人员应严格按照焊接规范进行操作，以减小所产生的应力。
第二，冷裂纹的应对措施。（1）操作人员应当选择使用氢型碱性焊条，减少焊缝里扩散氢的含量，提升焊缝的塑性。（2）及时对两侧的坡口进行清理，防止各种杂质转化为氢。（3）为了防止操作过程中的热量致使组织淬硬，操作人员可以在开始之前进行预热，操作完成以后采取缓冷的方法。（4）操作完成后，应使用热处理方式，减少由于焊接而发生的应力。（5）操作后应当对焊缝的位置进行加热，温度为摄氏二百五十度且应维持约五分钟，这样就可以让过量氢从焊缝出逸出。
（二）气孔的应对措施
第一，操作人员应当及时对焊缝位置进行清理，具体而言，应使用毛刷清洁表面，如果有锈迹就要使用砂纸进行打磨，存在油污就要洗净并拭掉存在的水分。第二，要妥善保存和应用焊条，在购买时要保证其质量符合要求，并做好入库保存，尽可能避免焊芯生锈，在使用以前要采取烘干措施，以有效去除水分。第三，在操作过程中应有效控制焊接参数，按照材质的差异对操作速度和电弧进行合理调整。
（三）夹渣的应对措施
第一，我们应当精确确定坡口的尺寸以及角度，让熔渣能够被有效清理。操作时还要及时清理坡口表面，以利于进行下一步工作。第二，操作时要按照基材的厚薄程度来使用电流，既能焊透基材同时不会造成焊穿问题，焊条的运动速度要均匀，不能太快或太慢。如果是多层焊接，所有的坡口都要及时清理，确保金属熔融。所有层都要保证焊透，以避免出现太早冷却的现象。
（四）咬边的应对措施
为了解决这一问题，应当合理选用电流并采取科学的操作方式。而且，操作人员在操作过程中应当控制好自己的手法，如焊条的下料角度应当精确，保证其能够以均匀的速率熔融。在具体操作时，操作人员应保持适当的速度，确保把焊缝完全填平。
（五）未焊透和未熔合的应对措施
第一，要选用合理的焊接规范，确保坡口角度适当，同时还要具备能够让焊接件全部熔化的电流强度，并减慢焊条的运动速率，对焊缝表面和
坡口底部熔融的状况进行细致观察，并相应调整电流和焊条的运动速度。第二，操作人员在运条的时候要把握好角度方面的要求，确保焊缝完全熔透。第三，在工作完成后，还要及时清理坡口与焊条。
四、结语
由于电厂中锅炉等设备和各种管道类型多样，多使用焊接方式，因而需要确保焊接质量，防止各类缺陷的发生，方能保证设备的安全运行。在实际工作中，常见的焊接缺陷主要有气孔、裂纹、夹渣、咬边、未焊透和未熔合等，电厂工作人员应当对此采取有效措施进行应对，并对不同焊接部位进行探伤，以尽早找到缺陷并采取有效措施加以解决。
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[5] 火电施工质量检验及评定标准（焊接篇）
论文作者:赵明凯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/12/9
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