胡 慶

(四川二灘國(guó)際工程咨詢有限責(zé)任公司,四川 成都 610072)

1 焊接缺陷

金屬結(jié)構(gòu)制安的焊接質(zhì)量是質(zhì)量控制的核心,焊接質(zhì)量與焊工的技能、選用的技術(shù)參數(shù)及焊接工藝有關(guān),而受作業(yè)環(huán)境、氣候等影響,在焊接過(guò)程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些缺陷。

由于受人、機(jī)、料、法、環(huán)等因素的影響,焊縫內(nèi)外會(huì)產(chǎn)生不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的缺陷。外觀缺陷(表面缺陷)是指不借助于儀器或借助焊縫檢驗(yàn)尺、放大鏡等,從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見(jiàn)的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形、表面氣孔、表面裂紋和單面焊的根部未焊透等。內(nèi)部缺陷是指:使用儀器進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)(不損壞被檢查材料或成品的性能和完整性而檢測(cè)其缺陷的方法)所檢測(cè)到的缺陷。無(wú)損檢測(cè)主要有:X射線探傷(RT)、超聲波探傷 (UT)、磁粉探傷(MT)、滲透探傷 (PT)等。

缺陷種類:

(1)氣孔:是在焊接過(guò)程中,熔池金屬中的氣體在金屬冷卻以前未能來(lái)得及逸出,而在焊縫金屬中(內(nèi)部或表面)所形成的孔穴。焊縫金屬產(chǎn)生的氣孔可分為內(nèi)部氣孔、表面氣孔和接頭氣孔。

(2)裂紋:在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下,在焊縫金屬及熱影響區(qū)(內(nèi)部或表面)所形成的縫隙被稱為裂紋。裂紋焊縫中的原子結(jié)合遭到破壞,形成新的界面而產(chǎn)生縫隙。裂紋有二種:一是熱裂紋,即焊后高溫時(shí)立即產(chǎn)生的裂紋。二是冷裂紋,即焊后在金屬冷卻至室溫時(shí)產(chǎn)生的裂紋;而在焊后幾小時(shí)或幾天后產(chǎn)生的裂紋被稱為延遲裂紋。

(3)咬邊:由于焊接參數(shù)選擇不正確(如焊接電流偏大)或者操作方法不正確,沿著焊趾(熔合線上)的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷,是電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒(méi)有得到熔敷金屬的充分補(bǔ)充所留下的缺口。咬邊會(huì)造成局部應(yīng)力集中。

(4)未焊透:焊接時(shí),接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。

(5)未熔:熔焊時(shí),焊道與母材之間或焊道與焊道之間,未能完全熔化結(jié)合的部分。

(6)飛濺:熔焊過(guò)程中,熔化的金屬顆粒和熔渣向周圍飛散的現(xiàn)象。

(7)焊瘤:在焊接過(guò)程中,熔化金屬流淌到焊縫以外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。

(8)夾渣:焊渣殘留焊縫中,會(huì)形成條渣或點(diǎn)渣。

(9)弧坑:焊接收弧時(shí),焊道尾部形成低于焊縫高度的凹陷坑?；】觾?nèi)一般存在低熔點(diǎn)共晶物、夾雜物、火口裂紋等缺陷。采用收弧電流(小于焊接電流的 60%)停留在弧坑一定時(shí)間,用焊絲或焊條填滿弧坑,能夠防止產(chǎn)生弧坑缺陷。

(10)未焊滿:是指焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)低于母材的溝槽。

(11)燒穿:是指焊接過(guò)程中,熔深超過(guò)工件厚度,熔化金屬自焊縫背面流出形成的穿孔性缺陷。

(12)其他表面缺陷:

①焊縫的幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高、表面不光滑、焊縫過(guò)寬、焊縫向母材過(guò)渡不圓滑等。

②錯(cuò)邊指兩個(gè)工件在厚度方向上錯(cuò)開(kāi)一定位置,既可視作焊縫表面缺陷,又可視作裝配成形缺陷。

③塌陷指單面焊時(shí)由于輸入熱量過(guò)大、熔化金屬過(guò)多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落,成形后焊縫背面凸起、正面下塌。

④表面氣孔及弧坑縮孔。

⑤各種焊接變形如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺陷,0角變形也屬于裝配成形缺陷。

2 焊接缺陷剖析及防止措施

對(duì)焊接全過(guò)程進(jìn)行控制,如對(duì)焊接工藝評(píng)定、焊接人員、焊接機(jī)具、焊接材料、焊前準(zhǔn)備、施焊過(guò)程、焊接檢驗(yàn)等加強(qiáng)管理,可以提高合格率,減少或避免焊接缺陷。

2.1 氣 孔

焊縫內(nèi)氣體可能是熔池從外界吸收的,也可能是焊接冶金過(guò)程中反應(yīng)生成的。

(1)氣孔的分類:從形狀上分,有球狀氣孔、條蟲(chóng)狀氣孔;從數(shù)量上可分為單個(gè)氣孔和群狀氣孔,群狀氣孔又有均勻分布?xì)饪?、密集狀氣孔和鏈狀分布?xì)饪?。按氣孔?nèi)氣體成分分類,有氫氣孔、氮?dú)饪住⒍趸細(xì)饪?、一氧化碳?xì)饪?、氧氣孔等。熔焊氣孔多為氫氣孔和一氧化碳?xì)饪住?/p>

(2)氣孔的形成機(jī)理:常溫固態(tài)金屬中氣體的溶解度只有高溫液態(tài)金屬中氣體溶解度的幾十分之一至幾百分之一。熔池金屬在凝固過(guò)程中有大量的氣體從金屬中逸出來(lái),當(dāng)凝固速度大于氣體逸出速度時(shí),就形成氣孔。

(3)產(chǎn)生氣孔的主要原因:母材或填充金屬表面有銹、油污等,焊條及焊劑未烘干會(huì)增加氣孔量,因?yàn)殇P、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體,增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過(guò)小、熔池冷卻速度大,不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會(huì)增加氧氣孔。母材含 C、S、Si量高,焊接電流過(guò)大使焊條后半部藥皮變紅,都容易產(chǎn)生氣孔。

(4)氣孔的危害:氣孔減少了焊縫的有效截面積使焊縫疏松,從而降低了接頭的強(qiáng)度并降低塑性,還會(huì)引起泄漏。氣孔也是引起應(yīng)力集中的因素,氫氣孔還可能促成冷裂紋。

(5)防止氣孔的措施:①清除焊絲、工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物;②采用堿性焊條、焊劑,并徹底烘干;③采用直流反接并用短電弧施焊;④焊前預(yù)熱、減緩冷卻速度;⑤按偏強(qiáng)的規(guī)范施焊。

2.2 裂 紋

2.2.1 裂紋的分類

2.2.1.1 根據(jù)裂紋尺寸大小分

(1)宏觀裂紋:肉眼可見(jiàn)的裂紋;

(2)微觀裂紋:在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)的裂紋;

(3)超顯微裂紋:在高倍顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn),一般指晶間裂紋和晶內(nèi)裂紋。

2.2.1.2 從產(chǎn)生溫度上分

(1)熱裂紋:產(chǎn)生于 Ac3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現(xiàn),又稱結(jié)晶裂紋。這種裂紋主要發(fā)生在晶界,裂紋面上有氧化色彩,失去金屬光澤。

(2)冷裂紋:在焊畢冷至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度 M 3點(diǎn)以下產(chǎn)生的裂紋。一般是在焊后一段時(shí)間(幾小時(shí)、幾天甚至更長(zhǎng))才出現(xiàn),故又稱延遲裂紋。

2.2.1.3 按裂紋產(chǎn)生的原因分

(1)再熱裂紋:接頭冷卻后再加熱至 500～700℃時(shí)產(chǎn)生的裂紋。再熱裂紋產(chǎn)生于沉淀強(qiáng)化的材料 (如含 Cr、Mo、V、Ti、Nb的金屬)的焊接熱影響區(qū)內(nèi)的粗晶區(qū),一般從熔合線向熱影響區(qū)的粗晶區(qū)發(fā)展,呈晶間開(kāi)裂特征。

(2)層狀撕裂:主要是由于鋼材在軋制過(guò)程中,將硫化物(MnS)、硅酸鹽類等雜質(zhì)夾在其中,形成各向異性。在焊接應(yīng)力或外拘束應(yīng)力的作用下,金屬沿軋制方向的雜物開(kāi)裂。

(3)應(yīng)力腐蝕裂紋:在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生的裂紋。除受殘余應(yīng)力或拘束應(yīng)力的作用外,應(yīng)力腐蝕裂紋主要與焊縫組織組成及形態(tài)有關(guān)。

2.2.2 裂紋的危害

尤其是冷裂紋,帶來(lái)的危害是災(zāi)難性的。世界上的壓力容器及水電站的壓力鋼管事故除極少數(shù)是由于設(shè)計(jì)不合理、選材不當(dāng)引起的以外,絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。

2.2.3 熱裂紋(結(jié)晶裂紋)

(1)結(jié)晶裂紋的形成機(jī)理:熱裂紋發(fā)生于焊縫金屬凝固的末期,敏感溫度區(qū)大致在固相線附近的高溫區(qū)。最常見(jiàn)的熱裂紋是結(jié)晶裂紋,其生成原因是在焊縫金屬凝固過(guò)程中,結(jié)晶偏析使雜質(zhì)生成的低熔點(diǎn)共晶物富集于晶界,形成所謂"液態(tài)薄膜",在特定的敏感溫度區(qū)(又稱脆性溫度區(qū))間,其強(qiáng)度極小,由于焊縫凝固收縮而受到拉應(yīng)力,最終開(kāi)裂形成裂紋。結(jié)晶裂紋最常見(jiàn)的情況是沿焊縫中心長(zhǎng)度方向開(kāi)裂,為縱向裂紋;有時(shí)也發(fā)生在焊縫內(nèi)部?jī)蓚€(gè)柱狀晶之間,為橫向裂紋。而弧坑裂紋是另一種形態(tài)的常見(jiàn)的熱裂紋。

熱裂紋都沿晶界開(kāi)裂,常發(fā)生在雜質(zhì)較多的碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼等材料氣焊縫中。

(2)影響結(jié)晶裂紋的因素:

①合金元素和雜質(zhì)的影響碳元素以及硫、磷等雜質(zhì)元素的增加,會(huì)擴(kuò)大敏感溫度區(qū),使結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生機(jī)會(huì)增多;

②冷卻速度增大,一是使結(jié)晶偏析加重,二是使結(jié)晶溫度區(qū)間增大,兩者都會(huì)增加結(jié)晶裂紋的出現(xiàn)機(jī)會(huì);

③結(jié)晶應(yīng)力與拘束應(yīng)力的影響在脆性溫度區(qū)內(nèi),金屬的強(qiáng)度極低,焊接應(yīng)力又使這部分金屬受拉,當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶裂紋。

(3)防止結(jié)晶裂紋的措施:

①減小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量較低的材料焊接;

②加入一定的合金元素,減小柱狀晶和偏析,如鋁、鐵等可以細(xì)化晶粒;

③采用熔深較淺的焊縫,改善散熱條件使低熔點(diǎn)物質(zhì)上浮在焊縫表面而不在焊縫中;

④合理選用焊接規(guī)范,并采用預(yù)熱和后熱,減小冷卻速度;

⑤采用合理的裝配次序,減小焊接應(yīng)力。

2.2.4 再熱裂紋

(1)再熱裂紋的特征:

①再熱裂紋產(chǎn)生于焊接熱影響區(qū)的過(guò)熱粗晶區(qū)以及焊后熱處理等再次加熱的過(guò)程中;

②再熱裂紋的產(chǎn)生溫度:碳鋼與合金鋼 550～650℃,奧氏體不銹鋼約 300℃;

③再熱裂紋為晶界開(kāi)裂(沿晶開(kāi)裂);

④最易產(chǎn)生于沉淀強(qiáng)化的鋼種中;

⑤與焊接殘余應(yīng)力有關(guān)。

(2)再熱裂紋的產(chǎn)生機(jī)理:

再熱裂紋的產(chǎn)生機(jī)理有多種解釋,其中的兩種解釋如下:

①模型開(kāi)裂理論:近縫區(qū)金屬在高溫?zé)嵫h(huán)作用下,強(qiáng)化相碳化物(如碳化鐵、碳化鉻、碳化鉬等)沉積在晶內(nèi)的位錯(cuò)區(qū)上,使晶內(nèi)強(qiáng)化強(qiáng)度大大高于晶界強(qiáng)化,尤其是當(dāng)強(qiáng)化相彌散分布在晶粒內(nèi)時(shí),阻礙晶粒內(nèi)部的局部調(diào)整,又會(huì)阻礙晶粒的整體變形,由于應(yīng)力松弛而帶來(lái)的塑性變形主要由晶界金屬來(lái)承擔(dān),于是晶界應(yīng)力集中就會(huì)產(chǎn)生裂紋,即所謂的模形開(kāi)裂。

②通過(guò)插銷、沖擊韌度等試驗(yàn)研究 HQ-80鋼的再熱裂紋傾向,掃描電鏡發(fā)現(xiàn)過(guò)熱區(qū)晶界存在合金元素碳化物,電子能譜檢測(cè)碳化物富含 Cr、Mo。

再熱裂紋的機(jī)理:高溫過(guò)熱——合金元素碳化物固溶,再熱弱化——晶界析出大顆粒狀合金元素碳化物導(dǎo)致晶粒表面的貧 Cr、Mo合金元素層、晶界高溫強(qiáng)度不足。影響再熱裂紋三要素是:生成品界碳化物的 Cr、Mo、C等合金元素,高溫過(guò)熱與再熱弱化的熱循環(huán)過(guò)程,一定的拘束應(yīng)力。再熱裂紋與再熱脆化的機(jī)理相同,兩者同時(shí)發(fā)生,若通過(guò)降低應(yīng)力防止再熱裂紋但不能防止再熱脆化。采用無(wú)缺口插銷進(jìn)行插銷試驗(yàn),弧形斷口證明,再熱裂紋的主要影響因素是過(guò)熱區(qū)敏化組織。

(3)再熱裂紋的防止:

①注意冶金元素的強(qiáng)化作用及其對(duì)再熱裂紋的影響;

②合理預(yù)熱或采用后熱,控制冷卻速度;

③降低殘余應(yīng)力避免應(yīng)力集中;

④回火處理時(shí)盡量避開(kāi)再熱裂紋的敏感溫度區(qū)或縮短在此溫度區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間。

2.2.5 冷裂紋

(1)冷裂紋的特征:

①產(chǎn)生于較低溫度,且產(chǎn)生于焊后一段時(shí)間以后,故又稱延遲裂紋;

②主要產(chǎn)生于熱影響區(qū),也有發(fā)生在焊縫區(qū)的;

③冷裂紋可能是沿晶開(kāi)裂,穿晶開(kāi)裂或兩者混合出現(xiàn);

④冷裂紋引起的構(gòu)件破壞是典型的脆斷。

(2)冷裂紋產(chǎn)生機(jī)理:

①粹硬組織(馬氏體)減小了金屬的塑性儲(chǔ)備;

②接頭的殘余應(yīng)力使焊縫受拉;

③接頭內(nèi)有一定的含氫量。

含氫量和拉應(yīng)力是冷裂紋(這里指氫致裂紋)產(chǎn)生的兩個(gè)重要因素。一般來(lái)說(shuō),金屬內(nèi)部原子的排列并非完全有序,而是有許多微觀缺陷。在拉應(yīng)力的作用下,氫向高應(yīng)力區(qū)(缺陷部位)擴(kuò)散聚集。當(dāng)氫聚集到一定濃度時(shí),就會(huì)破壞金屬中原子的結(jié)合鍵,金屬內(nèi)就出現(xiàn)一些微觀裂紋。應(yīng)力不斷作用,氫不斷地聚集,微觀裂紋不斷地?cái)U(kuò)展,直至發(fā)展為宏觀裂紋,最后斷裂。決定冷裂紋的產(chǎn)生與否,有一個(gè)臨界的含氫量和一個(gè)臨界的應(yīng)力值,當(dāng)接頭內(nèi)氫的濃度小于臨界含氫量,或所受應(yīng)力小于臨界應(yīng)力時(shí),不會(huì)產(chǎn)生冷裂紋(即延遲時(shí)間無(wú)限長(zhǎng))。在所有的裂紋中,冷裂紋的危害性最大。

(3)防止冷裂紋的措施:

①采用低氫型堿性焊條、嚴(yán)格烘干、在 100～150℃下保存、隨取隨用;

②提高預(yù)熱溫度、采用后熱措施,保證層間溫度不小于預(yù)熱溫度,選擇合理的焊接規(guī)范,避免焊縫中出現(xiàn)洋硬組織;

③選用合理的焊接順序,減少焊接變形和焊接應(yīng)力;

④焊后及時(shí)進(jìn)行消氫熱處理。

2.3 咬 邊

產(chǎn)生咬邊的主要原因是電弧熱量太高,即電流太大、運(yùn)條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確、擺動(dòng)不合理、電弧過(guò)長(zhǎng)、焊接次序不合理等都會(huì)造成咬邊。直流焊時(shí),電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個(gè)原因,在某些焊接位置(立、橫、仰)會(huì)加劇咬邊。

咬邊的危害:減小了母材的有效截面積、降低結(jié)構(gòu)的承載能力,還會(huì)造成應(yīng)力集中,發(fā)展為裂紋源。

咬邊的防止措施:矯正操作姿勢(shì)、選用合理的規(guī)范、采用良好的運(yùn)條方式都有利于消除咬邊。焊角焊縫時(shí),用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。

2.4 未焊透

(1)產(chǎn)生未焊透的原因:

①焊接電流小、熔深淺;

②坡口和間隙尺寸不合理、鈍邊太大;

③磁偏吹影響;

④焊條偏芯度太大;

⑤層間及焊根清理不良。

(2)未焊透的危害:未焊透的危害之一,減少了焊縫的有效截面積,使接頭強(qiáng)度下降;其次,未焊透引起的應(yīng)力集中所造成的危害,比強(qiáng)度下降的危害大得多。未焊透嚴(yán)重降低了焊縫的疲勞強(qiáng)度。未焊透可能成為裂紋源,是造成焊縫破壞的重要原因。

(3)未焊透的防止:使用較大電流來(lái)焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊縫時(shí),用交流代替直流以防止磁偏吹;合理設(shè)計(jì)坡口并加強(qiáng)清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的產(chǎn)生。

2.5 未熔合

按所在部位,未熔合可分為坡口未熔合、層間未熔合和根部未熔合三種。

(1)產(chǎn)生未熔合缺陷的原因:

①焊接電流過(guò)小;

②焊接速度過(guò)快;

③焊條角度不對(duì);

④產(chǎn)生了弧偏吹現(xiàn)象;

⑤焊接處于下坡焊位置,母材未熔化時(shí)已被鐵水覆蓋;

⑥母材表面有污物或氧化物,影響熔敷金屬與母材間的熔化結(jié)合等。

(2)未熔合的危害:未熔合是一種面積型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合對(duì)承載截面積的減小都非常明顯,應(yīng)力集中也較嚴(yán)重,其危害性僅次于裂紋。

(3)未熔合的防止:采用較大的焊接電流,正確進(jìn)行施焊操作,注意坡口部位的清潔。

2.6 飛 濺

飛濺和焊接技術(shù)參數(shù)有關(guān)。焊條電流偏大,飛濺較多,飛濺影響焊接的外觀質(zhì)量,但不影響其內(nèi)部質(zhì)量和強(qiáng)度。選擇合適的焊接電流,并且焊后用角向磨光機(jī)及電動(dòng)鋼絲輪刷清除即可,但清除過(guò)程中不能傷及母材和焊縫。

2.7 焊 瘤

(1)所用規(guī)范過(guò)強(qiáng)、焊條熔化過(guò)快、焊條質(zhì)量欠佳(如偏芯)、焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢(shì)不當(dāng)?shù)榷家讕?lái)焊瘤。在橫、立、仰位置更易形成焊瘤。

焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷,易導(dǎo)致裂紋。焊瘤改變了焊縫的實(shí)際尺寸,會(huì)帶來(lái)應(yīng)力集中。管子內(nèi)部的焊瘤使管內(nèi)徑減小,可能造成流動(dòng)物堵塞。

(2)防止焊瘤的措施:使焊縫處于平焊位置,正確選用規(guī)范,選用無(wú)偏芯焊條,合理操作。

2.8 夾 渣

(1)夾渣的分類:

①金屬夾渣:指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫中,習(xí)慣上稱為夾鎢、夾銅;

②非金屬夾渣:指未熔的焊條藥皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留于焊縫之中。冶金反應(yīng)不完全,脫渣性不好。

(2)夾渣的分布與形狀:有單個(gè)點(diǎn)狀?yuàn)A渣、條狀?yuàn)A渣、鏈狀?yuàn)A渣和密集夾渣。

(3)夾渣產(chǎn)生的原因:

①坡口尺寸不合理;

②坡口有污物;

③多層焊時(shí),層間清渣不徹底;

④焊接線能量小;

⑤焊縫散熱太快,液態(tài)金屬凝固過(guò)快;

⑥焊條藥皮、焊劑化學(xué)成分不合理,熔點(diǎn)過(guò)高;

⑦進(jìn)行鎢極惰性氣體保護(hù)焊時(shí),電源極性不當(dāng),電流密度大,鎢極熔化脫落于熔池中;

⑧手工焊時(shí),焊條擺動(dòng)不良,不利于熔渣上浮。可根據(jù)以上原因分別采取對(duì)應(yīng)措施防止夾渣的產(chǎn)生。

(4)夾渣的危害:點(diǎn)狀?yuàn)A渣的危害與氣孔相似,帶有尖角的夾渣會(huì)產(chǎn)生尖端應(yīng)力集中,尖端還會(huì)發(fā)展為裂紋源,危害較大。

2.9 弧坑(凹坑)

凹坑多是由于收弧時(shí)焊條(焊絲)未作短時(shí)間停留造成的(此時(shí)的凹坑稱為弧坑)。仰、立、橫焊時(shí),常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。凹坑減小了焊縫的有效截面積,弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。

防止凹坑的措施:選用有電流衰減系統(tǒng)的焊機(jī),盡量選用平焊位置,選用合適的焊接規(guī)范,收弧時(shí)讓焊條在熔池內(nèi)短時(shí)間停留或環(huán)形擺動(dòng),填滿弧坑。

2.10 未焊滿

填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。所用規(guī)范太弱、焊條過(guò)細(xì)、運(yùn)條不當(dāng)?shù)纫矔?huì)導(dǎo)致未焊滿。未焊滿同樣削弱了焊縫,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中;同時(shí),因所選規(guī)范太弱使冷卻速度增大,容易帶來(lái)氣孔、裂紋等。

防止措施:加大焊接電流,加焊蓋面焊縫。

2.11 燒 穿

焊接電流過(guò)大、速度太慢、電弧在焊縫處停留過(guò)久,都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷;工件間隙太大、鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。

燒穿是鍋爐壓力容器、壓力鋼管不允許存在的缺陷,它完全破壞了焊縫,使接頭喪失其聯(lián)接及承載能力。

防止措施:選用較小電流并配合合適的焊接速度、減小裝配間隙、在焊縫背面加設(shè)墊板或藥墊、使用脈沖焊,能有效地防止燒穿。

2.12 有害氣體

在焊接過(guò)程中氫、氧、氮三種有害氣體會(huì)對(duì)焊接接頭產(chǎn)生很大危害;尤其是“氫”,會(huì)產(chǎn)生氫氣孔、氫白點(diǎn)、氫脆、氫致裂紋(延遲裂紋)等危害。

減少焊縫金屬中含氫量的常用措施:

(1)消除焊件和焊材表面的鐵銹、雜質(zhì)和油污;

(2)對(duì)焊絲、焊劑和焊條進(jìn)行烘焙,保持干燥;

(3)在焊條藥皮和焊劑中加入適量的氟石(CaF2)、硅砂(SiO2),具有較好的去氫效果;

(4)采用低氫型、超低氫型焊條和堿性焊條;

(5)在焊接低合金鋼對(duì)接焊縫時(shí),為防止焊接時(shí)吸入空氣及潮濕,可在背面先用手工焊封底,正面用碳刨刨槽焊接,再翻身將原先的封底刨去,正式封底焊,這樣可防止底部吸入空氣。

3 結(jié)束語(yǔ)

焊接質(zhì)量是金屬結(jié)構(gòu)制作安裝工作的重中之重,防止焊接缺陷的產(chǎn)生和有效控制焊接質(zhì)量,除應(yīng)保證施焊焊工的技能、資質(zhì),確定恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)參數(shù)及焊接工藝、選擇適宜作業(yè)環(huán)境、氣候以外,更關(guān)鍵的是確保施工管理者的施工經(jīng)驗(yàn)及責(zé)任心,當(dāng)然也包括監(jiān)理工程師的工程經(jīng)驗(yàn)、業(yè)務(wù)水平及責(zé)任感。

焊接缺陷可謂多種多樣,上面通過(guò)對(duì)各類缺陷成因的分析及防止措施的論述,以期對(duì)施工單位焊工的技能保障、技術(shù)參數(shù)的選用、焊接工藝的控制及作業(yè)環(huán)境、氣候因素等影響的充分考慮,起到一定的指導(dǎo)作用及監(jiān)督作用。

[1]中國(guó)力學(xué)工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì).焊接手冊(cè)第一卷,焊接方法及設(shè)備[M].北京:北京力學(xué)工業(yè)出版社,1995.

[2]中國(guó)力學(xué)工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì).焊接手冊(cè)第二卷,材料的焊接[M].北京:北京力學(xué)工業(yè)出版社,1995.

[3]管道焊接技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.