焊接接头缺陷分析及安全预防的探讨论文_张义刚

焊接接头缺陷分析及安全预防的探讨论文_张义刚

大庆油田井下作业分公司修井二大队 163713

摘要:焊接是工业生产中广泛应用的技术之一,焊接的质量将关系到工件的可靠性和稳定性。焊接过程中,焊接接头缺陷的产生受到多种因素的影响,焊接接头缺陷的存在将关系到工件结构整体质量和使用性能。为此,本文将针对焊接接头缺陷进行分析,并针对安全预防措施进行探讨。

关键词:焊接接头;缺陷;预防

焊接接头泛指两个或多个零部件采用焊接的方式进行结合而存在的连接点,包括部件连接位置的寒风,熔合区以及零部件的热影响区。焊接接头是由于焊接过程中的局部实施高热而产生的。加强焊接接头缺陷分析,在工件焊接加工中对焊接接头缺陷加以预防是提高加工质量的重要手段[1]。

一、焊接接头缺陷分析

(一)焊接接头外部存在的缺陷

焊接接头外部存在的缺陷通常通过检查能够发现,一般表现为焊瘤的残留,咬边和表面的凹陷,余高不足或余高过大以及错标或弧坑处理缺陷等。

(二)焊接接头内部存在的缺陷

焊接接头内部缺陷一般通过外表观察难以发现,往往需要采用监测一起进行缺陷的判断和检查,焊接接头的内部缺陷通常包括未熔合,连接部位未焊透,夹渣白点和存在气孔等。焊接结构内部缺陷由于无法通过直观察觉,因此具有较大的潜在危害。

(三)焊接接头的焊接缺陷

焊接接头的焊接缺陷表现为焊接过程中或者焊接加工结束后,工件静置一段时间之后,在焊接接头的部位出现开裂情况,这种裂纹是焊接缺陷的主要表现现象。裂纹包括冷裂纹和热裂纹,冷裂纹中出现较多的是延迟裂纹,在中合金钢和低合金钢焊接的热影响区以及焊缝中出现较多;热裂纹一般发生在焊缝中,是金属在降温凝固的过程中产生的[2]。

二、焊接接头缺陷的质量控制

(一)焊接前的质量控制

1、焊接原材料选择

影响焊接接头缺陷的因素较多,对原材料质量进行控制是实现焊接接头质量控制的重要环节。钢材选购时要选择具有生产资质的正规厂家产品,在选择过程中要注意材料力学性能和化学成分以及炉批号,认真检查材料表面是否存在裂纹和分层现象[3]。

2、焊接材料选择

焊接材料采购时要认真检查材料质量合格证,焊接材料表面是否存在锈迹,药皮是否完好,焊接材料规格型号是否符合焊接要求。

3、焊接部位检查

实施焊接前要检查焊接区是否存在锈蚀以及水、油等污渍,是否存在氧化膜等,不符合焊接要求的材料要经过处理后才能进行焊接。

(二)焊接中的质量控制

1.焊接方法的确定

实施焊接加工的工作人员要具备焊工资格,在焊接过程中要对设备进行检查,确保在设备运转正常情况下进行焊接,焊接方法要符合焊接工艺流程要求。

2.焊接材料的检查

在焊接材料领用中,要认真核对型号、规格以及焊接材料的品牌和产地,不同的焊接材料对焊接设备和焊接条件具有不同的要求,避免因为材料错用带来焊接接头质量问题。

3.焊接环境的监督

环节加工环境对焊接接头质量具有较大影响,气温过低,湿度过大或风速较快都将给焊接工作带来影响,进而影响到焊接接头的质量,要在适合的温湿度和风速下进行焊接作业,尽量减少在恶劣环境下露天作业情况的发生。

4.焊接温度的控制

在焊接过程中,要对预热温度和预热方式进行监测和控制,如果预热温度不足将会增加裂缝差生的几率,进而影响到焊接接头质量,增加焊接接头缺陷出现的概率[4]。

5.焊接后热处理检查

完成焊接工作后要采取合理的方式进行焊接后的热处理,其主要目的是要加快焊缝中的氢的溢出,进而降低焊接裂纹的发生几率,消减焊接过程中产生的应力,改善焊接接头的受力性能。

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(三)焊接后成品的质量控制

1.焊接后成品的外观检测

焊接成品的外观检查是工件焊接中广泛采用的检查方法,尤其在壁厚较大采用多层焊接的加工中,每进行层焊道后就要进行一次外观检查,通过这种方式,能够避免焊接接头缺陷被下一层焊接所掩盖。焊接成品外观检查能够对肉眼能够识别的焊接接头缺陷及时发现,必要时可以借助于标准样板和量规进行检查,对预防焊接接头外部缺陷具有较好的控制效果。

2.焊接后成品的致密性监测

焊接成品的致密性监测通常应用在对气密性要求较高的工件加工中,例如:高压容器和液体存储运输容器等。对于高压容器等工件加工,致密性监测具有重要的意义,具有贯穿性裂纹和气孔、夹渣等焊接接头缺陷的工件一旦应用于高压容器中将造成巨大的安全隐患。对焊接致密性进行检查时,通常采用致密性检验的方法进行,包括煤油实验、沉水实验和氨气、氦气实验等。

3.焊接后成品的焊接接头强度监测

焊接后成品焊接接头强度关系到高压密闭容器的整体受力性能,一般在高压密闭容器整体焊接完成后进行。通过密封实验和强度试验确定容器是否符合产品设计规范要求。通过试验的方法来确定焊接接头隐蔽的缺陷,避免在容器在使用过程中发生各类安全事故。

4.焊接后成品的物理方法检验

焊接后成品的物理方法检验通常采用无损探伤的方法来测定焊接工件的相关技术参数,通过各种参数来判断焊接件内部存在的缺陷问题,目前被广泛采用的监测方法包括超音波探伤、射线探伤、磁力探伤和渗透探伤等。

三、焊接接头缺陷预防措施

(一)焊接中夹渣缺陷的处理

在焊接加工过程中,夹渣问题在焊接接头缺陷中较为常见,产生焊接夹渣的主要原因在于焊接准备前期对材料的清理过程操作不当或材料的选择不符合要求。在进行多层焊接和多道焊接的过程中,要在每一层和每一道焊接结束时对焊渣进行认真清理,确定清理彻底后才能够进行下一层或下一焊道的焊接加工,也可以采用降低电流通过数值的方式对夹渣进行控制和处理。另外,要避免夹渣缺陷,还要重视对焊条的选择,要尽量选用熔渣流动性强的焊条,进而减少夹渣情况的出现,提高焊接接头的质量和使用性能。

(二)焊接中气孔缺陷的处理

在实施焊接过程中,保护气体损害往往会引起气孔缺陷的出现,焊接接头时,保护气体流量不足或者受到外界环境影响,风速过大和气流过快导致保护效果无法正常实现,进而产生焊接气孔;在焊接接头过程中,焊工焊接技术也对气孔产生具有影响,焊接速度过快或焊接不熟练都是气孔产生的重要因素。在焊接过程中,要控制好焊接的电流和温度,确保材料选择符合焊接要求并采用合理的焊接电流和温度,注意焊接环境的选择以及焊接工人技术的提高是避免焊接接头气孔缺陷的重要手段。

(三)焊接中咬边缺陷的处理

焊接接头咬边缺陷主要由于焊接过程中,焊接速度控制不当而产生的。焊接速度过快造成金属的填充不充分进而形成咬边。预防焊接接头咬边缺陷可以通过对焊接电流的选择,尽量采用低压电弧实现焊接。咬边缺陷与焊接员工焊接技巧具有较大的关联,在焊接中首先要将母材边缘填满后才采用半圆运条方式进行焊接,这样能够降低咬边缺陷的出现。

(四)焊接中裂纹缺陷的处理

焊接接头裂纹缺陷的预防中,要对焊接材料和罕见进行正确选择,采用严格烘干的碱性焊条,焊接前采取余热措施进行处理,焊接过程中要控制行进速度,控制好电弧电压和焊接电流[5]。

结束语

焊接是工业加工和建筑施工中重要的加工工艺,焊接接头质量对产成品使用性能安全性和稳定性具有重要影响,通过对焊接接头缺陷的分析,进而加强对焊接质量控制和焊接接头缺陷的预防,将为焊接加工部件的安全性能提供保障。

参考文献:

[1]王福元.焊接接头缺陷分析及安全预防的探讨[J].消防界(电子版),2018,v.4;No.38(10):69.

[2]黄新然.常见焊接缺陷分析及预防措施[J].山东工业技术,2018(8):39-39.

[3]庞海龙.常见焊接缺陷的成因及其防治方法[J].民营科技,2017(1):67-67.

[4]初立峰.焊接接头缺陷分析及预防的探讨[J].民营科技,2015(7):34-34.

[5]李英华.焊接接头缺陷分析及预防措施[J].工程技术:文摘版,2016.

论文作者:张义刚

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/11/1

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