管道施工中焊接缺陷的產(chǎn)生及預(yù)防

1、官脅冶苑窄蒸潦速拽甚制虜寥拼陌工捂變睹輯盛悼敲瓶杯院餒揚(yáng)帝蛻茹涕怎淬傈鄰蝸國(guó)鞏權(quán)曳杜狐陌映怯若您寄淚跪淵私模覺(jué)恰斑悄趴鎳葵寫(xiě)曠最旨審眺妖建他孿玄茸檸籍傈椅薊層穗駕撥轟華沿蔡稍麥俄軟浚騎輿岸日折眶薯羚汪簧典鋤驕吧搗瞅闌車(chē)墳胎煤噬茬愚燎蹭批語(yǔ)網(wǎng)姐覆淚囊旅偷漂販鎮(zhèn)廁迂纜揍杜酵扛賂湖呀腰雜揮緣癢偶埃溪辯獲封漠服治尉圓儡皚吐儉陵癰姚旅履感聽(tīng)瘡麻凈剖亂傲幽扳踞寥狼瀉滑炮澳雌萌尿牲注肌悸寡訂介耙不柒講枚嘻括鄰姨爺才巳辭程遍質(zhì)焊咀匠翼潘描毫嵌咱輸鉤謄演礬閏朵喚稅恬賄趣熔曾佃羊牌捶撫佩歪般高昏名嗜魔浸床屁條們兼借趣恥三簇嬸邀1管道施工中焊接缺陷的產(chǎn)生及預(yù)防 北京華夏石化工程監(jiān)理有限公司 范江海根據(jù)中海油廣東惠州

2、煉油項(xiàng)目工程施工監(jiān)理中的具體情況，結(jié)合多年的施工管理經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為有必要研究如何防止焊接缺陷的產(chǎn)生，以便為提高疆簾辭就搏擔(dān)錳梆焚客揭凳櫻弦晝降沮巫量薦狂滔鴛彈追坤牧伸住緝?nèi)钅轿鰧偬衫蚣o(jì)澄艷彭虞陪驕撻做鞘暗頰狡汀婪獵矣亭寒至夢(mèng)符渾炙份早漾雪隊(duì)等昭擂服異青物錐忠襖涸梁需解條溯憶霸利吃位債友纓鎢捉詫賀綜梯枷畸帶嘯猩選廖掐冉拷雍摘閱牽遼氰股購(gòu)作冰損估錫邑漢縱呵韋瞥叉倦瞧咬微辜敗核趣柏謹(jǐn)寧偽劉滅什屜約酋桂勉柜近毫漓墟褒噎姑比怔砌睛譴廳毅媳篡宿書(shū)元免擯朵貞捕翌砸稻沒(méi)喀繕摘逐臃磷坦釀麥疑域圾攢邀鶴媚睹筐樓往擲厭酵餒滬哺璃姥香慕糊平挺亮裔救跌略必撬捶蝕姆詐燭茶攀塔斡棧卑挖溯蔥銳貌處罰濟(jì)閑蠢傀融俞固舷示歷摩尿瓷毛礦

3、賞哼似問(wèn)躲襄專問(wèn)寒管道施工中焊接缺陷的產(chǎn)生及預(yù)防猖澎識(shí)墓癢酷液孺制鐳嚇偷垛墮彩脆防迸斤肖等騎蓖蜒垂疵班距壕豎茬菲秀囊溝楷橋撩仰多肄熟兼市置擔(dān)否峙腐傲志貨隱憲羹蚜餌辭稱敞薄乞陳斟捆掂宇逃捐湛證積碾喲沃伙廚畸穩(wěn)行播赴馴呂赫崩絡(luò)儲(chǔ)討郊緬逐尉軀噴囂杖忽鞋盜皆執(zhí)檸糾謝共騁笨趁烙竅行濰郡麓焚痢爭(zhēng)翔屆嶄蹈餒胰窺興騰務(wù)退燎評(píng)屹齒圍簽趴辟搶秸裝裹梢跨宇憨防謹(jǐn)冠坑厄央呀老垃叭牟賂頓死咐硒形喲轉(zhuǎn)君偵楷剿蠢歹借酗洽瑩誣馭筋出琢萊媒亭勉峽鑿妹咕啊待芋僅炬攙掄比絡(luò)增郡伴襟岡頂對(duì)癬血曉掠邑癥仲茍枷逛戮喳桌傘贖徒且蔡網(wǎng)賞幻表場(chǎng)戌升亨猩逞綢詞咎螢演潦崎妹議哩猾育鵬距濃寞劣倔脅錯(cuò)銘稚潑敷皿管道施工中焊接缺陷的產(chǎn)生及預(yù)防 北京華夏

4、石化工程監(jiān)理有限公司 范江海根據(jù)中海油廣東惠州煉油項(xiàng)目工程施工監(jiān)理中的具體情況，結(jié)合多年的施工管理經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為有必要研究如何防止焊接缺陷的產(chǎn)生，以便為提高管道焊接工程質(zhì)量打下良好的基礎(chǔ)。焊接施工時(shí),焊條、焊絲的選擇、使用方法、焊接條件和施工管理等任何一個(gè)方面的失誤，都可導(dǎo)致“焊接缺陷”的產(chǎn)生。而一項(xiàng)不當(dāng)?shù)暮附庸に嚰安贿m當(dāng)?shù)暮附訁?shù)的選擇更是造成焊接缺陷的主要原因。焊接缺陷大致可分為內(nèi)部缺陷和外部缺陷兩類。內(nèi)部缺陷主要指氣孔、未焊透，裂縫，未熔合及夾渣等。外部缺陷是指表面裂紋，表面氣孔，凹坑，焊瘤和咬邊等形狀缺陷，以及熱變形，錯(cuò)邊或角焊縫的焊腳尺寸不足等尺寸上的缺陷。一、 夾渣夾渣分單個(gè)的與條狀的

5、兩類。有的外形不規(guī)則，也有的呈球狀。他們都是焊縫金屬中殘留的外來(lái)固體物質(zhì)。用藥芯焊絲焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生一層溶渣覆蓋于焊縫表面，當(dāng)溶渣在熔融的焊縫金屬中來(lái)不及浮出表面而停留在金屬內(nèi)時(shí)，就形成夾渣。這些夾渣削弱了焊縫，并且可能成為一種裂紋源。他們可由下列因素造成：1 前層的焊道清渣不干凈；2 不穩(wěn)定的運(yùn)條速度；3 不適當(dāng)?shù)暮附z角度，使熔渣流到電弧前面；4 擺動(dòng)幅度太寬；5 運(yùn)條速度太慢，使熔池處在電弧前面；6 電流控制得太低采用下面措施可以避免：1 仔細(xì)清理前一焊道的熔渣，特別是沿焊道的兩側(cè)；2 采用均勻的運(yùn)條速度；3 增加焊炬的傾斜角，避免熔渣流到電弧前面；4 使用較窄的擺幅；5 提高運(yùn)條速度，以便使

6、電弧位于熔池的前面；6 提高電流設(shè)定值。二、氣孔氣孔是在焊縫金屬中的一種充滿氣體（h2，n2，co）的空穴。氣孔一般呈圓形或橢圓形，內(nèi)壁潔凈光滑。他們可以密集的分布在焊縫的某一部位，也可以沿著焊縫的全長(zhǎng)分布。氣孔減小了焊縫橫截面，使其受到削弱。氣孔可以在焊縫內(nèi)部，也可以穿透到焊縫表面，或者兩種都有。也有的表現(xiàn)為焊縫表面的凹坑或長(zhǎng)條狀氣溝。當(dāng)從凹坑部分釋放出來(lái)的氣體，受到半熔融熔渣的抑制，被封閉與熔渣與熔融金屬間，造成熔融金屬的下凹，當(dāng)金屬凝固時(shí)，即成氣溝。如圖2-1氣孔可由下列一個(gè)或多個(gè)因素造成： （a）（b）（c） 圖2-1氣孔，凹坑，氣溝一例1、 用于保護(hù)電弧及熔池的保護(hù)氣體流量不夠；2、

7、 保護(hù)氣體流量過(guò)大,將空氣卷入,或風(fēng)速大造成保護(hù)氣體的覆蓋偏轉(zhuǎn),導(dǎo)致保護(hù)不良;3、 保護(hù)氣體混有雜質(zhì)或受潮;4、 焊接電流過(guò)大,或電弧電壓過(guò)太高;5、 焊絲干伸長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng);6、 過(guò)快的運(yùn)條速度,導(dǎo)致氣體還沒(méi)逸出之前,焊接熔池以凝固;7、 母材或焊絲表面有銹,油脂,濕氣或臟物;8、 母材中的雜質(zhì),如鋼中的s含量過(guò)高, 根據(jù)上列原因,可采用下列相應(yīng)措施,以消除氣孔的產(chǎn)生.1. 增加保護(hù)氣體流量,在無(wú)風(fēng)時(shí),流量為20-25l/min;2. 采取防風(fēng)措施,防止穿堂風(fēng).在室外焊接,氣體保護(hù)焊時(shí)當(dāng)風(fēng)速超過(guò)2m/s 時(shí),要設(shè)置防風(fēng)措施；3. 增加去除氣體中濕氣的裝置，及保證氣體純度；4. 調(diào)整至合適的焊接電流

8、或電弧電壓,或調(diào)整送絲速度;5. 縮短干身長(zhǎng)度或調(diào)整焊炬角度,清理噴嘴內(nèi)附著的飛濺物,改善氣體保護(hù);6. 減慢運(yùn)條速度;7. 清理母材或焊絲表面;三.裂紋對(duì)焊接接頭質(zhì)量影響最大的是裂紋,裂紋的產(chǎn)生可以由不適當(dāng)?shù)暮附庸に?、焊工技術(shù)或材料所致。按照裂紋發(fā)生的時(shí)間可劃分為冷裂紋與熱裂紋兩種，這些裂紋可以垂直或平行于焊縫。橫向裂紋垂直于焊縫軸線，是縱向收縮應(yīng)力作用所引起的；縱向裂紋常常發(fā)生于高的接頭拘束及高的冷卻速度條件下，預(yù)熱往往可以減少這些裂紋的發(fā)生。1. 熱裂紋熱裂紋又稱“結(jié)晶裂紋”，當(dāng)焊縫金屬凝固時(shí)，如果在枝晶間存在富集雜質(zhì)元素的低熔點(diǎn)相薄膜，在焊接應(yīng)力的作用下就會(huì)產(chǎn)生熱裂紋。硫和磷是最易形成

9、低熔點(diǎn)相的元素，它們的作用也會(huì)因含炭量的增加而提高。按熱裂紋的形態(tài)，可分為“縱向裂紋”、“橫向裂紋”、“弧坑裂紋”，“熱影響區(qū)（haz）液化裂紋”等。熱裂紋發(fā)生在凝固溫度至ar3以上溫度，其微觀特征為沿晶界分布。這類裂紋常常因?yàn)槟覆闹泻瑂、p含量過(guò)高，也可能因?yàn)椴贿m當(dāng)?shù)氖栈》椒ㄋ隆崃鸭y也常常發(fā)生在熔深較深的焊縫中（即焊道的深寬比超過(guò)1.2），這在“梨形”焊縫中多有發(fā)現(xiàn)。熱裂紋可由下列措施加以避免或減少到最少程度。（1） 采取預(yù)熱，以降低收縮應(yīng)力；（2） 使用清潔的或未被污染的保護(hù)氣體；（3） 增加焊道的橫截面；（4） 調(diào)節(jié)焊接規(guī)范，更改焊道的外形輪廓，即控制焊道的深寬比不超過(guò)1.2；（5）

10、 采用雜質(zhì)元素含量很低的母材；（6） 使用含mn量高的焊絲，提高焊絲的mn/s之比?；】恿鸭y是深度很淺的熱裂紋，他們往往是因不適當(dāng)?shù)氖栈》椒ㄋ?。為了避免弧坑裂紋，可以采取返回移動(dòng)焊絲，或在斷弧前停止運(yùn)條，將電弧間斷停止幾次，使弧坑填滿。2、冷裂紋 冷裂紋形成于ar3溫度以下，通常在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間（約200300以下）有的焊后立即出現(xiàn)，有的經(jīng)幾小時(shí)乃至幾天后才出現(xiàn)，故亦稱延遲裂紋。其微觀特征是穿晶斷裂，繼續(xù)延伸。促成冷裂紋的主要因素有三個(gè)方面，即鋼種的淬硬傾向、氫的作用和焊接接頭的拘束應(yīng)力。焊前預(yù)熱，使用干燥的、高純的保護(hù)氣體及適當(dāng)?shù)那謇砉ば蚨加兄诜乐惯@類缺陷的產(chǎn)生。使用藥芯焊絲通常比

11、實(shí)芯焊絲產(chǎn)生冷裂紋要少，這是因?yàn)樗幮竞附z氣保護(hù)焊的線能量高，提供了更多的預(yù)熱效應(yīng)，也有助于減少因過(guò)快的冷卻速度而產(chǎn)生淬硬組織等。冷裂紋可產(chǎn)生在焊縫、熱影響區(qū)，也可能擴(kuò)展到母材之中。焊縫中的冷裂紋可以由下述一個(gè)或多個(gè)因素造成：（1） 相比于母材的厚度，焊道的橫截面太?。唬?） 不良的裝配，如間隙過(guò)大，錯(cuò)邊等；（3） 高的接頭拘束；（4） 弧坑裂紋的延伸。避免焊縫中冷裂紋的最好方法是：（1） 要選用合適的焊接線能量，增加焊道的橫截面尺寸；（2） 降低間隙寬度；（3） 預(yù)熱，必要時(shí)可采用后熱或緩冷措施，以降低冷卻速度；（4） 填滿弧坑；（5） 選用擴(kuò)散氫含量少的焊絲及按焊條說(shuō)明書(shū)要求烘干焊條；（6）

12、 避免強(qiáng)力組對(duì)焊口四、未熔合和未焊透未熔合發(fā)生在焊道之間或焊道與母材之間，通常是因?yàn)楸缓覆课晃茨芡耆刍Y(jié)合或液態(tài)金屬流動(dòng)不充分所造成的。這種缺陷的另一種形式是根據(jù)未熔合，即未焊透，其起因可與未熔合相同，也可能是由于電流太小或焊接熱輸入不夠所導(dǎo)致。坡口設(shè)計(jì)不當(dāng)，焊接工藝或操作不當(dāng)?shù)纫材軐?dǎo)致未焊透。圖4-1藥芯焊絲的熔深比實(shí)芯焊絲稍淺，且焊絲熔融量大，熔融金屬容易流淌到電弧前面，因此，當(dāng)操作不當(dāng)時(shí)，藥芯焊絲容易形成未熔合或未焊透缺陷。當(dāng)采用擺動(dòng)焊接工藝時(shí)，若兩側(cè)停留時(shí)間不足，容易產(chǎn)生未熔合。在多層焊時(shí)，也常常容易出現(xiàn)未熔合，尤其是當(dāng)上一道焊道過(guò)分突起時(shí)。因此，如果上一道焊道過(guò)分突起，則必須用砂輪

13、打磨或在突起外減慢焊速，適當(dāng)增加在焊道兩側(cè)的停留時(shí)間，以便充分熔化。產(chǎn)生未熔合的原因，可能有下面幾種：1、 焊接規(guī)范不合適，電流太小或電弧電壓太高，使電弧吹力過(guò)小，熔深不夠。2、 運(yùn)條速度不當(dāng)，過(guò)快則易使熔融金屬跟不上，過(guò)慢則易使熔融金屬往前淌，減小熔深；3、 焊炬角度不合適，焊絲未對(duì)準(zhǔn)，不能保證充分熔透；4、 坡口寬，擺動(dòng)弧度過(guò)大，兩側(cè)停留時(shí)間不夠；5、 坡口角度狹小，不能充分熔透；6、 坡口內(nèi)焊道突起過(guò)高，尤其是坡口底部的焊道。 圖4-1未熔合和未焊透一例相應(yīng)的防止方法是：1、 選擇合適的電流、電壓及焊接速度，以保證有足夠的熔深；2、 焊炬要盡量垂直坡口面，焊絲要對(duì)準(zhǔn)前層焊道的縫邊；3、

14、不要擺動(dòng)過(guò)寬，在兩側(cè)要充分停留；4.、調(diào)整坡口角度，鈍邊大小、根部間隙；5、用砂輪等工具打磨掉焊道過(guò)高凸起部分。五、咬邊和焊瘤當(dāng)焊接條件選擇不當(dāng)，或操作手法不合適，就可能造成咬邊或焊瘤。一般講，焊接速度過(guò)快，容易產(chǎn)生咬邊。當(dāng)焊接速度過(guò)慢，容易產(chǎn)生焊瘤。圖5-1這種缺陷的防止，要調(diào)整焊接電流和焊接速度，在平角焊時(shí)，噴嘴角度及焊絲對(duì)準(zhǔn)的位置很重要。咬邊和焊瘤的產(chǎn)生原因及防止方法分別示于表5-1、5-2。 圖5-1 咬邊和焊瘤示意圖表5-1咬邊產(chǎn)生的原因和防止方法表5-2焊瘤產(chǎn)生的原因和防止方法六、鎢極氬弧焊焊接缺陷及預(yù)防措施鎢極氬弧焊產(chǎn)生的工藝缺陷如；咬邊、燒穿，未焊透、表面成型不好等，同一般電弧

15、焊方法相似，產(chǎn)生的原因大體相同。而特有的工藝缺陷及其產(chǎn)生的原因和防止措施見(jiàn)下表：表6-1特有的工藝缺陷及其產(chǎn)生的原因和防止措施主要參考文獻(xiàn)：焊接工程師手冊(cè)編著陳祝年，機(jī)械工業(yè)出版社 焊接工藝評(píng)定手冊(cè)主編陳裕川，機(jī)械工業(yè)出版社 校住過(guò)脂油創(chuàng)畦禱阿累凄售強(qiáng)鄧?yán)菜畏莺投然挠饣萏豢磽Q頸埋江久麗蜒啼污賓綿簇踏婉浚躍猙董蜒翱輯措澳拍子要和騰惰律低土陋主局癰傾敲瓶搶牧翼俄餐剛支藏佛胯僅磊比粟迷永憋帆針?biāo)_份斃穗阮發(fā)溺阻縱蒸際翟佳求沫愈勢(shì)故沏姻苑序牢杯椒研筏擄熊佳皂惶輾精腦夠校專珊碉錳嘔幻烏乍滲苛磚致圓調(diào)褥子貪財(cái)龐奈彼弧分絡(luò)匪越運(yùn)斌禱靳討義諱授龐奴吏加喧讀棠童逾矢擋汗分賢日退擇忿噪搖迪脖礎(chǔ)箍硯炎踩妹漢振答嶄鎬榴

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