电厂焊接中常见质量问题的原因及解决对策论文_刘双

电厂焊接中常见质量问题的原因及解决对策论文_刘双

(中国电建集团核电工程公司 山东省济南市 250010)

摘要:近年来,随着电厂运行参数不断提高,对焊接质量的要求也越来越高,就需不断提升焊接技术水平,优化焊接工艺,为电厂安全稳定的运行打下坚实的基础。例如焊接裂纹、气孔、夹渣、咬边等缺陷问题的存在,对电厂管路安全运行造成了一定的影响,因此必须对这些问题进行研究和探讨,并制定相应的解决措施,为安全运行提供保障,而接下来本文将对目前电厂焊接中一些常见的质量问题进行探讨,并结合自身的工作经验提出相应的解决措施,以供今后参考使用。

关键词:电厂焊接;质量问题;原因;解决对策

一、浅析电厂焊接中常见质量问题及产生原因

在电厂运行中,焊接质量问题一直是影响其安全的主要因素之一,而常见的一些焊接质量问题主要有以下几种。

1.1焊接裂纹的产生

在电厂管道焊接过程中,焊接裂纹是一种较为常见的焊接质量问题,而导致这一情况出现的原因是金属材料具有一定的特殊性。通常情况下焊接中裂纹主要有两种,即热裂纹和冷裂纹,无论是哪种裂纹都会极大地影响焊接质量。首先热裂纹产生在金属焊接中液态向固态转变的结晶过程中,而这一类型裂纹的主要特征是一旦焊接作业完成之后,它会立即显现出来,且主要集中在焊缝中,同时热裂纹多发生在表面,如弧坑裂纹较为常见。而导致金属焊接过程中产生热裂纹的原因是焊接材料中掺杂着熔点低的杂质,例如硫化铁等。杂质因子的熔点较低,因此结晶稍显滞后,同时杂质即使在结晶之后其强度也比较低,当焊接缝处凝固时会产生一定的收缩作用,进而导致低熔点的杂质在外力的作用下分离,产生热裂纹,其断口有金属高温氧化颜色。其次冷裂纹主要发生在焊接的冷却过程中,或者是冷却完成之后,在母材或者是母材和焊缝之间出现。冷裂纹出现时间并不是唯一的。在进行焊接过程中,淬硬组织在热循环作用下产生,或者是过量的扩散氢存在与焊缝中,这些都是导致冷裂纹产生的原因。如:在对T91等高合金钢进行焊接时,没有严格按照相关要求进行预热或没有达到预热温度,在实际焊接过程中,由于过快的冷却速度以及附加应力也会产生冷裂纹。

1.2焊接气孔的产生

通常情况下,氢气孔是电厂焊接中较常出现的气孔。气孔这一焊接问题的存在会导致焊接连接面减少,而一旦气孔量过大,那么焊接面积就会急剧减少,进而影响焊缝的强度,导致焊接质量问题,如果作用外力过大,那么焊缝处会出现断裂,而导致气孔产生的原因主要有以下几个方面:焊接接头处有污渍、水分或锈迹等;没有严格按照相关规定使用焊接材料;在低氢型焊条焊接时,电弧过长、焊接速度快、电压高等;使用氩弧焊时环境条件差、氩气不纯、挡风差,以上这些情况都有可能导致出现气孔。

1.3焊接夹渣

所谓的夹渣其实就是存在于焊缝中的熔渣,熔渣与母材之间不会融合,这样就会影响焊缝的强度,同时也会降低焊缝致密性,影响焊缝承受外力能力。夹渣产生的原因主要有:在焊缝边缘处存有熔渣,例如焊割过程中层间清理不干净,焊接过程中使用的电流太小,生成糊渣,部分糊渣会进入到焊缝中;焊接速度快、电弧过长;以上这些都可能导致夹渣的产生,进而影响焊接质量。

1.4咬边缺陷的产生

焊接过程中,如果电流过大,或者是使用超长电弧时都会导致焊缝两边坡口融化后得不到及时的补充或技术不过关都极有可能产生咬边。

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二、解决电厂焊接中常见质量问题的有效对策

众所周知,焊接质量问题一直存在电厂建设当中,这就要求在焊接过程中技术人员对焊接过程进行严格的管理,一旦发现问题应当立即采取相应的措施进行解决,从专业角度分析,影响焊接质量的因素是焊接工艺的执行,因此应当切实加强焊接技术的培训工作,同时还应当对使用的焊接材料质量进行严格的检查和监督,防止错用,为焊接质量的提高提供保障。针对上述焊接质量问题可通过以下措施进行解决。

2.1消除焊接裂纹

在电厂焊接中,焊接裂纹属于较为严重的焊接缺陷,且裂纹会不断的延伸,进而产生泄露、爆管等。首先是热裂纹,在焊接施工过程中,根据焊接工艺评定确定工艺参数,进行严格控制,同时根据实际情况降低焊缝冷却的速度,并使用小电流多层多道焊,这样将会极大地降低焊缝裂纹产生的概率,另外在焊接过程中应严格按照焊接工艺规程进行,选择合理的焊接顺序,以最大限度的降低焊接应力的产生。其次是冷裂纹,可以选择低氢型的焊条,以降低焊缝中的扩散氢的含量;对焊接材料进行严格的存贮、烘焙和使用,避免材料受潮;在焊接之前将坡口周围的污渍清除干净,避免油污、水分以及锈迹等影响焊接;选择合适的焊接工艺参数,对层间的温度进行合理化的控制;焊接完成之后按规程进行焊后热处理,以降低氢含量、消除焊缝内应力,避免淬硬组织生成,提高焊接接头的强度。

2.2预防焊接气孔产生

气孔的产生将会减少熔敷金属面积,进而影响焊接强度,因此在焊接过程中应当采取一定的预防措施,避免气孔产生。将坡口周围的水分、油污和锈迹等处理干净;选用合适的焊接材料,并将暂时不用的材料保管好,切不可将其放置在潮湿环境中,影响后期焊接使用,采用焊条保温桶领用。在使用低氢焊条进行接头焊接的过程中,应当在距弧坑前开始引弧,当电弧开始燃烧后,以反向运条的方式向弧坑位置进行移动,待熔化充分完成以后再向前移动。在进行氩弧焊时,要求氩气纯度大于99.99%,流量要合适,焊前采用钢板试焊测试氩气的纯度。焊接时,应有可靠的防风、防雨措施,管内不得有穿堂风,挡风也是气孔缺陷不容忽视的重要因素。

2.3预防夹渣产生

夹渣的产生对焊缝的致密性以及强度等都有不同程度的影响,通常预防措施主要有以下几种:首先在焊接前应当对坡口大小进行测量,以保证选取的坡口合适,同时还应当将坡口处的杂物进行清除;其次焊接过程中焊接速度和焊接电流合理,正确的运条,始终保持熔池清晰可见,促进熔渣与铁水良好分离;再次在进行多层焊接时,应当先对坡口两侧的熔化具体的情况进行观察,并将焊接层的焊渣及时的清理,避免其熔入焊缝影响焊接质量;最后,焊接过程中必须将封底的焊渣完全清除干净,在使用埋弧焊的过程中,应当保障焊接角度正确,不可产生偏差。

2.4预防咬边缺陷

焊接过程中,对焊接电流参数的设置应当根据焊接工艺规程,对焊接具体情况进行分析,确保电流设定值在适宜的范围内,切不可设定过大的焊接电流;焊接作业时应当选用短弧焊接,同时还应当具备过硬的技术,注意焊条的角度,避免产生偏差。另外当焊条横向摆动时,为了保证边缘注满熔敷金属,应当将焊条在坡口边缘位置稍停,但是在焊缝中间位置时速度应当快些,并保证焊条(焊丝)的速度适宜,与设定的电流值相符。

三、结论

综上所述,在我国经济快速发展的今天,而为了保证电厂的安全运行,如何提高焊接工艺,保证焊接质量一直是电厂焊接作业中研究的重点问题,而就目前情况分析,我国电厂金属焊接工艺在实际的作业过程中还存在着一定的问题,对此技术人员应当给予高度的重视,加大研究力度,对现场的管理深入至一线,提高焊接质量,减少焊接缺陷的产生,为电厂安全运行打下坚实的基础。

参考文献:

[1]徐锡鹏.船舶钢结构焊接中常见病害成因分析及控制措施探讨[J].科技风,2015(18)

[2]徐安营.复合土工膜焊接施工常见问题及对策研究[J].科技与企业,2015(12)

[3]牛牧青.试论钢结构施工中常见的质量问题及解决对策[J].中外企业家,2016(15)

论文作者:刘双

论文发表刊物:《电力设备》2016年第16期

论文发表时间:2016/11/10

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