摘要：文章首先分析了焊接时存在的缺陷，接着对边缘和其他区域表面缺陷进行相应的阐述，希望给相关人士带来一定的借鉴意义。
关键词：风电塔筒；焊缝；表面缺陷；防腐蚀质量
中图分类号：TG174 文献标识码：B
1.焊接缺陷
1.1焊接气孔
焊接气孔是指焊接时，熔池中的气体未在金属凝固前逸出，残存于焊缝之中所形成的空穴。一般以圆形空洞的形式出现，本文只讨论出现于焊缝表面的开放型气孔。此类气孔在塔筒防腐蚀表面修整过程中，以喷砂的方式无法消除，在涂装过程中涂料往往不能充分渗入，以至于产生漏涂和针孔缺陷。在产品的使用过程中，此位置极易产生锈蚀，影响焊缝的强度和风力发电机组的使用寿命。
1.2焊渣、焊接飞溅物
焊渣是指焊后覆盖在焊道金属上方的硬脆物质和焊药，焊接飞溅物是指焊接过程中飞溅到焊缝或者基材表面的焊条粘连物质。焊渣和焊接飞溅物在塔筒防腐蚀修整过程中，均属于表面异物，如不清理干净，由于表面尖端将会使其所在区域油漆漆膜厚度不均匀，影响油漆的附着力；且在使用过程中焊渣或焊接飞溅物极易脱落，导致其所在区域失去防护，造成焊缝或者基材的腐蚀。在防腐蚀标准和焊缝检查标准中对于焊渣、焊接飞溅物均进行打磨清理处理。在实际生产过程中发现因焊渣、焊接飞溅物等未清理完全而造成的防腐蚀缺陷[1]。
图1、图2为工件同一位置焊渣缺陷和焊渣缺陷未作处理的工件表面防腐蚀效果。可以看出在焊渣位置由于表面尖端使其所在区域漆膜厚度不均匀，影响油漆的附着力，且焊渣脱落后该区域将失去防护，可能造成工件腐蚀。故综合实际生产和相关技术标准，建议在风电塔筒的防腐蚀生产过程中对于焊渣和焊接飞溅物采取打磨的方式清理干净，打磨后表面应该光滑、平整。
1.3焊缝咬边
焊缝咬边是指沿焊趾的基材部位产生的沟槽或凹陷。在GB/T19418－2003《钢的弧焊接头缺陷质量分级指南》中B级焊缝要求咬边的深度不大于0．5mm时可不作处理，而GB/T8923．3－2009《涂敷涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第3部分:焊缝、边缘和其他区域的表面缺陷的处理等级》中对于咬边因处理等级的不同采取不同的处理方式[2]。由于咬边缺陷边缘位置往往比较尖锐，凹槽开口较小，在风电塔筒涂装过程中涂料难以充分渗入，且在尖角位置涂料自然流动，易形成漏涂、流挂和漆膜偏薄缺陷，严重降低风电塔筒的整体防腐蚀质量。
选取了100处焊缝咬边缺陷在未作处理的情况下工件的防腐蚀涂层质量分布:合格9%，漏涂53%，偏薄27%，流挂11%。由统计结果来看，焊缝咬边在防腐蚀施工之前不作处理，产品合格率较低。同时作者选取了50处咬边焊缝，提前进行打磨过渡处理，施工后漆膜质量检查合格率超过96%。综合实际生产情况，建议对所有深度不大于0．5mm的咬边作打磨处理，去除咬边缺陷的尖锐边角，彻底打开凹槽的开口，使涂料可以充分渗入。
2.边缘和其他区域表面缺陷
该项目对于塔筒用板材的表面质量按照GB/T14977－2008《热轧钢板表面质量的一般要求》中的B类要求进行验收，即8mm≤厚度＜25mm的钢板表面不连续缺陷的深度不大于0．3mm，25mm≤厚度＜40mm的钢板表面不连续缺陷的深度不大于0．4mm，缺陷影响面积不超过检查面积15%的情况下均可接受。对于切割面割痕深度按照JB/T10045．3－1999《热切割、气割质量和尺寸偏差》中Ⅱ级3等验收，即割痕深度≤1．4mm，其他切割面质量只在技术协议中要求打磨平滑，未作具体要求；且在GB/T8923．3－2009《涂敷涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第3部分:焊缝、边缘和其他区域的表面缺陷的处理等级》中对于上述缺陷因处理等级的不同采取不同的处理方式[3]。因此，在实际生产过程中往往因为一些微小缺陷的处理不当，给塔筒的防腐蚀质量带来严重的隐患，本节针对基材表面麻点和凹坑、基材表面凹槽和划痕、边缘位置表面缺陷对塔筒防腐蚀质量的危害及修整方法进行了探究。
2.1基材表面麻点和凹坑
风电塔筒在生产过程中基材表面容易因为碾压而形成麻点或者凹坑缺陷，风电塔筒实际生产过程中对于面积较小的麻点或者直径小于2mm的凹坑一般不作处理。由于此类麻点或者凹坑开口尺寸较小，在涂装过程中涂料很难充分渗入其中，易造成油漆漆膜厚度不均或者漏涂。在该项目塔筒生产过程中，作者针对基材表面凹坑和麻点缺陷的大小(直径均小于2mm)对产品防腐蚀质量的影响进行了统计分析，如图1。
统计结果表明基材表面凹坑或麻点缺陷的直径超过0．6mm之后，产品防腐蚀涂层的合格率随着基材表面凹坑或麻点缺陷直径的增大急剧减小，直径超过1．8mm大约低于20%。所以结合风电塔筒用热轧钢板表面质量的相关标准、涂装表面处理标准和现场生产统计情况，建议对发现的基材表面凹坑或麻点缺陷直径≥2．0mm的产品作报废处理，对于缺陷直径＜0．6mm的产品可以采用打磨过渡或者不作处理，对于缺陷直径在0．6～2．0mm之间的产品使用打磨过渡的方式，去除麻点或者凹坑缺陷开口位置的尖锐边角，同时充分打开凹陷位置，以便涂料渗入[4]。
2.2基材表面凹槽和划痕
风电塔筒在生产、运转过程中经常会因为各种原因在基材表面产生划痕或者凹槽。此类缺陷边缘位置一般比较尖锐，且部分细小划痕开口较小，在涂装作业中，涂料很难充分渗入，往往在缺陷边缘位置因涂料堆积形成流挂，在凹槽内部则出现漏涂或者漆膜减薄现象。根据防腐蚀相关标准、技术文件和生产现场实际情况，建议在不违反基材厚度偏差的情况下，对划痕或者凹槽边缘进行打磨处理，去除毛刺等尖锐部分，同时打开细小的凹槽，使缺陷边缘光滑平整，内部涂料可以充分渗入[5]。
2.3边缘位置表面缺陷
边缘位置表面缺陷常出现在单个附件的剪切边缘位置，有表面凹凸不平、毛刺、割痕等多种体现方式。此类缺陷边缘位置一般比较尖锐，涂装作业中易在缺陷边缘位置因涂料堆积形成流挂、漆膜减薄或者漏涂缺陷；且割痕的开口较小，易在缺陷位置出现流挂和漏涂缺陷。在实际生产中，对于此类缺陷根据标准和技术协议要求，一般以打磨平滑为主，对于特别严重的割痕缺陷可采取报废的处理措施。
3.结语
通过上述的分析可知，因为在一定程度上受到观察条件和观察对象的制约，文章只是对普通的几种焊接和表面缺陷进行相应的阐述，并没有系统地对所有焊接和表面缺陷进行详细的分析论证，希望通过本文的研究，给相关人士带来一定的借鉴意义。
参考文献：
[1]石南辉，颜世周，张科研，黎泉，刘科明，韦相贵.基于欧洲标准的风电塔筒用S355NL钢焊接工艺评定[J].焊管，2018，41(09):21-24.
[2]王嵛民.风电塔筒制作过程中质量控制关键点及要求[J].科技资讯，2018，16(27):35-36.
论文作者:李彦文
论文发表刊物:《中国电业》2019年10期
论文发表时间:2019/11/1
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