摘要:在电厂中涉及焊接的部位较多,一旦焊接工艺控制不好导致焊接缺陷就可能会造成严重的质量事故,不仅给电厂造成经济上的损失,还可能造成人员伤亡,因此控制好焊接工艺,避免产生焊接缺陷是十分必要的。在本文中,笔者对电厂焊接缺陷产生原因及措施进行了详细的研究。
关键词:焊接;缺陷;电厂;措施;
电厂中的锅炉等压力容器与各种管道之间通常都是采用焊接的方式连接在一起,因此电厂锅炉及压力管道的安全稳定运行需要依赖金属焊接的质量。焊接缺陷的产生直接影响到电厂设备的安全运行,关系到国家人民的生命财产安全。了解焊接缺陷产生机理,采取合理有效的方法是减少焊接缺陷产生的重要举措之一。
一、电厂焊接质量的常见问题分析
1气孔
第一,焊缝两边坡口未做清理,有锈迹没有除锈,或者在焊接之前待焊部位有水渍没有擦干,这些杂质的存在使得焊接气孔极易产生;第二,焊条潮湿,在焊接前没有进行烘干,或者焊条的焊料及焊芯不合格,存在质量问题;第三,如果采用低氢型焊条,如果焊接工艺采用不当例如电弧过长、焊接速度过快等也极易导致气孔的产生。
2夹渣
焊接过程中焊条的熔渣如果存留在焊缝中就会造成在焊缝两侧金属中间出现不连续的夹层,夹渣存在的部位成为质量的薄弱环节,导致焊缝处的强度达不到设计要求,如果是管道连接还可能出现气密性不佳等。夹渣的产生主要是由于焊接坡口的角度太小,在焊接速度较快时或焊接电流较小就会造成夹渣,如果是使用碱性焊条,则电弧过长、焊条偏芯等也是导致夹渣产生的原因之一。
3裂纹
裂纹在焊接过程中属于常见缺陷。裂纹可能出现在焊接完成的较长时间,也可能在焊接过程中就出现裂纹。若不能合理控制该类缺陷,很可能引起压力设备在使用过程中爆炸和断裂等危害。经过分析,引起裂纹的主要因素包括:①所使用的焊接材料不符合标准,当进行焊接时,焊接材料不能发挥作用而凝结或者凝结力过小;②在焊接过程中没用充分考虑到环境因素。若在潮湿、低温和有风的环境下作业时,所焊接的焊缝不能正常的冷却而出现集中应力;所焊接的材料和结构就会存在缺陷。
4焊瘤
焊瘤是焊接过程中不能正常控制造成的焊条过度融合,焊瘤严重影响设备外形外观,降低产品的质量。引起焊瘤的主要原因:①运条不均导致熔池溶度过高,液态金属由于缓慢凝固下坠,导致焊缝表面形成焊瘤;②在仰、立焊时,焊接电流、电弧过长,也可产生焊瘤。焊剂工作不稳定,瞬间释放能量过多,造成焊条过度融合;③焊接工人在焊接过程中,运条速度不稳定造成出现焊瘤。
5未焊透缺陷产生的原因
焊件坡口角度过小、装配间隙过小、焊条直径过长、钝边太厚、电流太小、电弧太长及速度过快等。没有清除干净焊件坡口表面的油污和氧化膜,在焊接时,有溶渣流入该处,使金属之间熔合产生阻碍。也由于不合理的运条手法,电弧偏坡口等原因,也会导致边缘没有熔合。
6咬边缺陷产生的原因
咬边是金属焊接常见缺陷,主要表现为焊缝的边缘出现凹陷现象,这主要是由于在焊接过程中电流过大且焊条运动速度过快,因此一方面焊缝金属熔融程度较高,焊接快速向着深层次发展,而另一方面焊条焊芯由于移动速度过快使其来不及填满焊缝,此外,当焊接电弧拉太长也容易出现咬边现象。
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二、电厂焊接质量问题的控制措施
1气孔防治措施
合理的选择焊接的速度、电流,仔细清理好坡口边缘的油污、水分及锈迹。按照规定对焊接材料进行清理、保管和焙烘。严禁使用变质焊条,若发现药皮焊条出现剥落、变质及焊芯锈蚀,对使用范围进行严格控制。焊丝需除锈,以保持其表面光亮。在埋弧时,合理选用焊接参数,尤其是薄板焊,焊接线能量和速度尽量小;而对于低氢焊条,在接头焊接时,在焊缝前进方向与弧坑一定距离处开始引弧。燃烧电弧后,向弧坑位置进行反向运棒,待充分熔化后方可前进,也可在焊缝处进行引弧,以防止内部气孔的产生。
2夹渣防治措施
首先,设计好坡口的尺寸、角度,必须准确无误,使坡口内产生的熔渣容易清除。做好坡口表面的清理,为焊接打好基础。其次,在焊接过程中要根据焊接基材的薄厚来调整电流,使电流大小达到既要焊透基材又不能焊穿,焊条运动要保持匀速,速度不宜过快或过慢,在进行多层焊接时,每一层的坡口都要做好清理,做好封底焊,并在焊接过程中保证坡口处金属处于熔融状态,每一层都要焊透,防止焊缝过早冷却,以便熔渣从熔池内顺利溶出。
3裂纹防治措施
在热循环焊接作用下,热影响区产生淬硬组织。扩散氢过量存在于焊缝中,具有浓集,接头承受过大的拘束应力等,都会导致冷裂纹的产生;处理措施:焊条选用低氢型,使扩散氢在焊缝中的含量减少。严格按照规程,保管、焙烘焊接材料,合理使用材料,防止受潮。认真清理坡口边缘水分、锈迹和油污。根据碳当量、材料等级、施焊环境、构件厚度等,合理选择焊接的线能量和参数。合理采用施焊程序,选择分段退焊法,以使焊接应力减小。
4焊瘤防治措施
对于焊接过程的焊瘤,可以采取以下措施进行防止:①对熔池温度进行严格控制,在在仰、立焊时,控制很焊接电流比平焊小11%~16%;②在碱性焊条使用时,选用短弧焊接,运条均匀;③焊接工人在焊接过程中应保持匀速运条,防止为加强焊接而出现停留时间过长;④保证焊机工作的稳定性,定期检查焊机,在发生故障前预先修理,进而防止出现故障导致出现焊接缺陷。
5未熔合、未焊透防治措施
合理选取坡口的尺寸,正确选用焊接速度和电流,清除干净坡口表面的油污和氧化膜。彻底清除封底焊,适当摆动运条,仔细观察坡口两侧的溶化情况。
6咬边的预防措施
正确选择焊接电流以及正确操作是杜绝咬边的最主要措施,因此首先应当选择最佳的焊接电流,其次,在焊接时要控制好焊接的手法,例如焊条的下料角度要准确,焊条熔化速度均匀,焊接过程中的速度不宜过快,使其能够将焊缝填平。
三、结束语
在电厂焊接中,主要的缺陷有夹渣、气孔、未溶合、未焊透、焊接裂纹和焊瘤等。只有掌握好焊接工艺,杜绝各种焊接缺陷的产生,才能确保电厂的安全生产,并使整个电厂高效运转。
参考文献:
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[2]郭敬,王海强.电厂焊接质量的常见问题及控制措施探讨[J].科技创新导报,2014,11(22):55.
[3]欧阳微.电厂焊接缺陷产生的原因机理与处理措施分析[J].科技与企业,2012(17):298.
论文作者:王晨光
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/16
标签:焊条论文; 电厂论文; 缺陷论文; 电流论文; 裂纹论文; 电弧论文; 速度论文; 《基层建设》2018年第19期论文;