顏曙光

摘要：鍋爐焊接缺陷問題較多，本文主要論述鍋爐焊接問題中的未焊透、未熔合、氣孔、裂紋四個問題。在分析其問題的成因上，探討了問題的預(yù)防對策,為保障鍋爐安全運行提供參考。

關(guān)鍵詞：鍋爐 焊接 成因 對策

0 引言

焊接質(zhì)量直接影響著鍋爐結(jié)構(gòu)的使用性能與安全性，鍋爐的焊接質(zhì)量不好，就可能發(fā)生泄漏甚至發(fā)生爆炸事故，給人民的生命和財產(chǎn)造成重大損失，因此，探討鍋爐焊接缺陷的成因，提高鍋爐的焊接質(zhì)量，對保證鍋爐的的安全運行有著極為重要的意義。

1 未焊透的成因及預(yù)防對策

1.1 未焊透的成因分析 產(chǎn)生未焊透缺陷的主要原因有以下幾方面：①膜式水冷壁管在工地進行管子對接安裝，由于間隙窄，障礙操作，極容易產(chǎn)生未焊透。②組對間隙不一致，在工地進行片與片組裝時，就要同時組對多個焊口，然而使組對間隙相同非常困難。另外，多個焊口不可能同時焊接，當(dāng)焊完一部分焊口，其余尚未焊的焊口間隙就會縮小，甚至為零。這些焊口在施焊中很容易出現(xiàn)未焊透缺陷。③焊接時受兩側(cè)管的障礙以及強力組對出現(xiàn)錯口造成未焊透等。

1.2 未焊透的預(yù)防對策 防止產(chǎn)生未焊透的措施為:控制接頭坡口尺寸，如單面焊雙面成形的接頭，其裝配間隙應(yīng)為焊條直徑、鈍邊應(yīng)為焊條直徑的一半左右;要仔細清根;焊接時應(yīng)選擇合適的焊接速度和焊接電流;用短弧焊等。從最困難的部位起弧，在障礙最小的地方收弧封口，以免焊接時影響操作和焊工視線，降低焊接接頭質(zhì)量;避免焊接接頭溫度過低，最好采用兩人對焊的方式進行焊接;在有障礙的部位，很難作到噴嘴、焊絲與焊件保持規(guī)定的夾角，可根據(jù)實際情況進行調(diào)整，待困難位置過后，即恢復(fù)正常角度的焊接。比如對于膜式水冷壁:①組對前應(yīng)認真校驗焊口平齊情況，對于較輕微的變形可采用火焰矯正或機械方法矯形后再組對;變形太大的，整體矯形困難大的可先將鰭片間的連結(jié)焊縫割開，其割縫長度根據(jù)變形程度及應(yīng)力大小而定，一般不超過1500mm，然后再單根管矯形。待整片水冷壁組焊完后，再將割開的鰭片焊縫采用分段退焊法重新焊好。②嚴格控制多個焊口組對的最小間隙和最大間隙，使其中最小組對間隙能滿足焊接質(zhì)量要求;最大組對間隙不超過5mm。施焊時，采取先焊間隙較小的焊口，后焊間隙大的焊口。這樣既能避免產(chǎn)生未焊透，還有助于減少焊接應(yīng)力和變形，同時可減少焊口浪費。③當(dāng)焊至鰭片部位時，因此處受管間距限制，最好使用端部修磨較尖銳的鎢極施焊，增大焊槍可達性，并且應(yīng)適當(dāng)降低焊速，增加電弧在此處的停留時間，待熔池尺寸與其它部位相等，熔融金屬成“滲人”狀態(tài)時再前移。④對于每片最后焊的焊口間隙過小而不易保證焊接質(zhì)量時，可使用端部修磨較尖銳的鎢極施焊，以使電弧集中，易于焊縫根部熔透。

2 未熔合的成因及預(yù)防措施

2.1 未熔合的成因分析 焊接時電流過小或焊速太快，因熱量不夠，使母材坡口或先焊的焊縫金屬未得到充分熔化;選用的電流過大，使后半根焊條發(fā)紅而造成熔化太快，在母材邊緣還沒有達到溶化時焊條的熔化金屬已覆蓋上去;焊件散熱速度太快，或起焊處溫度低，使母材的開始端未熔化，產(chǎn)生未熔合;焊條、焊絲或焊炬火焰偏于坡口一側(cè)，或因焊條偏心使電弧偏于一側(cè)，使母材或前一次焊縫金屬未得到充分熔化就被填充金屬覆蓋而造成;當(dāng)母材坡口或前一層焊縫金屬表面有銹或臟物，焊接時由于溫度不夠，未能將其熔化而蓋上填充金屬，也會形成邊緣及層間未熔合。在電站鍋爐受熱面管安裝中，由于同一條焊縫焊接過程中出現(xiàn)?；?，造成了“冷接頭”特別是大直徑管“冷接頭”次數(shù)更多，也是造成層間未熔合的原因。

2.2 未熔合的預(yù)防對策 焊條和焊炬的角度要合理，運條擺動應(yīng)適當(dāng)，要注意觀察坡口兩側(cè)熔化情況;選用稍大的焊接電流和火焰能率，焊速不宜過快，使能量增加足以熔化母材或前一層焊縫金屬;焊接過程中發(fā)現(xiàn)焊條偏心，應(yīng)及時調(diào)整角度，使電弧處于正確方向;仔細清理坡口和焊縫上的臟物;采用氫弧焊打底的根層焊縫檢查后，應(yīng)及時進行次層焊縫的焊接;為了避免出現(xiàn)“冷接頭”，應(yīng)計劃好焊絲長度，盡量不要在焊接過程中更換焊絲。為了避免焊絲抖動，握絲處距焊絲末端不宜過長，建議采用不?；　盁峤宇^”方法。這種方法是當(dāng)需要變更握絲位置而出現(xiàn)接頭時，先將焊絲末端和熔池相接觸，同時將電弧稍作后移，或引向坡口一邊，待熔池凝固與焊絲末端粘在一起的剎那何，迅速變換握絲位置，完成這一動作后，將電弧立即恢復(fù)原位，繼續(xù)焊接。采用“熱接頭”法，既能保證焊接質(zhì)量，又能提高工效。

3 氣孔的成因及預(yù)防對策

3.1 氣孔成因分析 氣孔產(chǎn)生的因素是多方面的。當(dāng)施工現(xiàn)場焊前準備工作相當(dāng)充分合格，已嚴格做到:①嚴格遵守焊接參數(shù)并保持穩(wěn)定;②電流的極性及其種類影響不大;③焊件坡口符合要求且清理干凈，使用的低氫型焊條嚴格烘培，并放在保溫筒內(nèi)，隨用隨取;④焊工質(zhì)量意識強;⑤具有嚴密的防風(fēng)防雨措施;⑥X射線檢驗結(jié)果氣孔也非氫弧焊所致時，氣孔的產(chǎn)生往往是由于引弧和收弧不當(dāng)引起的。

3.2 氣孔預(yù)防對策 控制措施主要有：①仔細清理坡口表面內(nèi)外兩側(cè)15~20mm范圍內(nèi)及焊絲表面的油、銹、漆等污物，直到全部露出金屬光澤。氬弧焊時，再用丙酮擦拭之；②焊條嚴格按規(guī)定烘干，保溫后放于焊條專用保溫筒，隨用隨??；③穿堂風(fēng)較大時，不宜焊接；④適當(dāng)增大引弧電流，使母材熱輸入增大，熔池冷卻速度減慢；⑤引弧時，沿接頭稍遠處起弧，而后拉回接頭處，使氣體逸出時間變長；⑥氬弧焊時，一旦由于某種原因出現(xiàn)蜂窩狀氣孔時，需立即停焊，并用砂輪機打磨。禁止用電弧重熔的方法消除氣孔。因為出現(xiàn)蜂窩狀氣孔，往往是由于氬氣因某種原因如送氣系統(tǒng)出現(xiàn)暫時故障）保護失靈，此時氣孔表面均為氧化膜，采用電弧重熔不但使焊縫變脆，而且也不能消除氣孔；⑦氬弧焊焊接規(guī)格較大的管道時，要注意所使用的水冷焊矩是否可靠，因水冷焊矩出現(xiàn)故障易出現(xiàn)氣孔；⑧采用高純度（大于99.99%）的氬氣，流量要適中，噴嘴內(nèi)壁必須清潔。

4 裂紋的成因及預(yù)防對策

4.1 裂紋的成因分析 焊接裂紋可能在焊接過程中產(chǎn)生，也可能在焊后甚至在放置一定時間以后產(chǎn)生。焊接裂紋形成的主要原因有以下幾種:①母材金屬的碳含量或硫磷含量過高時，其焊接性變差，容易產(chǎn)生裂紋。②焊條、焊劑等焊接材料中的合金元素和硫磷含量越高時，產(chǎn)生裂紋的傾向也就越大。③低溫或有風(fēng)的情況下焊接，使焊縫冷卻速度過快也容易產(chǎn)生裂紋。④焊接厚板因其結(jié)構(gòu)的剛性大也容易產(chǎn)生裂紋。

4.2 裂紋防治對策 裂紋是焊接結(jié)構(gòu)最危險的的也是不允許出現(xiàn)的缺陷，可以從以下方面控制其出現(xiàn)：①點固焊縫要夠厚夠長；②不得強力組配；③不要用力敲打焊縫；④異種鋼焊接時要根據(jù)兩種材質(zhì)的物理性能、化學(xué)性能和焊接性來確定其焊接工藝。例如：熱強鋼和不銹鋼焊接時，由于兩者熱膨脹系數(shù)不同，電弧在散熱快的一側(cè)停留的時間要適當(dāng)長一些；⑤焊接合金鋼時盡量采用有引弧裝置的設(shè)備進行焊接，一方面減少淬硬，另一方面也可以減少夾鎢出現(xiàn)的可能性。

參考文獻：

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