李俊
【摘要】化工設(shè)備焊接中出現(xiàn)缺陷,輕則導(dǎo)致設(shè)備的損壞,重則危及人身安全。本文簡要介紹了化工設(shè)備的焊接缺陷控制的意義,并深度分析了化工設(shè)備焊接中常見的焊縫外部、焊縫內(nèi)部缺陷及其防止和修補策略。
【關(guān)鍵詞】化工設(shè)備 焊接 缺陷 措施
1 化工設(shè)備焊接缺陷控制的意義
化工設(shè)備廣義上說就是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中所用的機器和設(shè)備的總稱,狹義上講就是指主要作用部件是靜止的或者只有很少運動的機械,如各種容器、塔器、普通窯、反應(yīng)器等等?;ぴO(shè)備的焊接工作在化工企業(yè)非常重要,僅以壓力容器為例,焊接的質(zhì)量優(yōu)劣,輕則會導(dǎo)致設(shè)備損壞,給安全生產(chǎn)和企業(yè)效益帶來重大影響,重則會因為質(zhì)量問題造成滲漏或爆炸,危及人身安全。因此,壓力容器的焊接質(zhì)量一定要有所保證,才能確保設(shè)備的使用安全。
2 化工設(shè)備焊接中常見的缺陷2.1 焊縫的外部缺陷
2.1.1 焊縫尺寸偏離標(biāo)準(zhǔn)要求
焊接中比較常見的缺陷之一就是焊縫尺寸偏離標(biāo)準(zhǔn)要求。這種缺陷表現(xiàn)在兩個方面,一方面是焊縫寬度的缺陷:過于窄小、過于寬、寬窄不一。另一方面是余高缺陷:過于高、過于低、高低不平。出現(xiàn)以上缺陷的主要原因多半都是因為從事焊接的人員在操作上出了問題。比如,焊接時從事焊接的人員如果技術(shù)水平不夠,就可能導(dǎo)致因為焊接電流偏小、焊速比較快或者是焊弧太長而造成焊縫寬度過窄的現(xiàn)象。
2.1.2 咬邊
焊接中另一個比較常見的缺陷是咬邊。咬邊是指在焊縫邊緣的母材上,由于電弧的高溫作用而熔成的凹槽。咬邊缺陷的存在會減弱焊接的強度,使局部的應(yīng)用相對集中。
實際焊接中大多是局部深度超標(biāo)的咬邊,連續(xù)咬邊超標(biāo)的不多。咬邊使焊接強度減弱,尤其是比較尖銳的溝槽,非常容易造成局部應(yīng)力集中。造成這種缺陷的主要原因是由于焊接時的電流太大,焊條與工件夾角不符合標(biāo)準(zhǔn)要求,運條的速度與焊接速度不相協(xié)調(diào),從而使焊縫邊緣的金屬被具有高溫能量的電弧熔化且被吹走后不能得到及時補足形成的。
2.1.3 弧坑
焊接中第三種比較常見的缺陷就是弧坑。在熄弧位置,需要填充的金屬量如果不足,就會在該位置出現(xiàn)比較明顯的缺肉現(xiàn)象,形成弧坑?;】赢a(chǎn)生的原因主要是因為電流過大而熄弧時間又比較短造成的。產(chǎn)生弧坑的危害也比較大,在弧坑處非常容易出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象,影響接頭的強度。故收弧時將弧坑填滿或可能時在收弧板上收弧
2.1.4 焊瘤
在常見的焊接缺陷中還有一種是焊瘤。所謂焊瘤,就是在進行焊接時,在高溫下被熔化的金屬焊條形成了液體,流到了加熱還不足夠、溫度相對比較低的母材之上,使金屬無法與母材很好地熔合在一起而堆積起來形成的“金屬瘤”。造成這種缺陷的原因主要有:一是焊接的電流太大,使焊條的熔化速度過快。二是焊接的速太慢,而相對焊接速度而言,焊條的熔化速度太快,從而導(dǎo)致金屬溢出。三是焊條的角度不正確,偏斜的角度太大,造成一邊金屬熔化過多。
2.1.5 燒穿
焊接中還有一種缺陷不僅常見,而且后果比較嚴(yán)重,那就是燒穿。這種缺陷主要都是發(fā)生于比較薄的板式結(jié)構(gòu)的焊縫中。因為后果嚴(yán)重,因此是不允許發(fā)生的。燒穿缺陷主要原因是焊接電流太大,焊接速度過于緩慢,或者是裝配的間隙過大。
2.2 焊縫的內(nèi)部缺陷
常見的焊縫的內(nèi)部缺陷有未焊透、夾渣及氣孔等。
2.2.1 未焊透
未焊透是焊接中比較常見的焊縫內(nèi)部缺陷。按其發(fā)生的位置可劃分為:根部未焊透、層間未焊透、中心未焊透以及邊緣未熔合。該缺陷的危害也比較明顯,那就是接頭處的強度變?nèi)酰褂脮r,在外力的作用下極易損壞,出現(xiàn)裂紋。出現(xiàn)未焊透的情況后,應(yīng)該在第一時間進行補救,那就是鏟除后補焊。產(chǎn)生未焊透的原因很多,其中主要的有坡口角度和間隙不合適、焊接速度不合理、電流大小不合適、電弧偏斜、坡口邊緣清洗不徹底、加熱不充分等。
2.2.2 夾渣
夾渣是焊縫內(nèi)部缺陷之一。因為夾渣成形的地方非常容易出現(xiàn)裂紋,因此一定要想辦法避免這類的缺陷產(chǎn)生。夾渣主要是因為邊緣和層間的清理不徹底,焊接電流太小以及運條控制不當(dāng)從而導(dǎo)致熔渣與鐵水分離不清。
2.2.3 氣孔
焊縫內(nèi)部常見的缺陷還有一種是氣孔,這種缺陷的后果也比較嚴(yán)重,它除了能減少焊縫的有效面積之外,還能使強度以及致密性、塑性、沖擊韌性一并降低,因此一定要避免此類缺陷的發(fā)生。產(chǎn)生氣孔這種缺陷的主要原因是由于工件清理不徹底,使熔化的金屬在高溫下吸附了過多的氣體,而金屬冷卻速度又過快使氣體無法及時地浮出。
3 化工設(shè)備焊接中常見的缺陷的控制措施
3.1 針對常見缺陷的防止策略
從上文中的分析可以看出,這些常見缺陷的發(fā)生,究其原因還在于人。其一,由于操作人員的技術(shù)水平、操作能力有限,導(dǎo)致在焊接工作過程中,無法在操作時按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進行操作。其二,操作人員的責(zé)任心不強,導(dǎo)致明知道不按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的要求進行操作,會影響焊接質(zhì)量,卻依然故我,我行我素,導(dǎo)致焊接時出現(xiàn)缺陷。因此,要防止常見缺陷的發(fā)生,首先要抓好“人”的工作。一方面要通過經(jīng)常性的技術(shù)培訓(xùn),尤其是實際操作來提高有關(guān)人員的技術(shù)水平及以操作能力。另一方面一定要加強管理,強化操作人員的責(zé)任心教育,通過各種學(xué)習(xí)活動,使操作人員熟悉相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定;通過各類考核及獎勵機制激發(fā)相關(guān)人員的工作熱情以及責(zé)任心。3.2 針對常見缺陷的修補策略
“亡羊補牢為時不晚”。如果出現(xiàn)了上述的各類缺陷,一定要針對缺陷產(chǎn)生的原因而采取適當(dāng)?shù)姆椒ǎ诘谝粫r間及時進行補救。比如:對于夾渣、未焊透、未熔合、氣孔這類的缺陷,一定要首先確定部位,然后應(yīng)用碳弧氣刨徹底清除缺陷,并且要形成合適的坡口,最后按相關(guān)規(guī)定的要求進行科學(xué)的焊補;對于裂紋缺陷,首先要認(rèn)真檢查裂紋從什么位置開始,到哪里結(jié)束的,再查看裂紋的深度如何,然后采用碳弧氣刨消除缺陷,并且要形成合適的坡口,最后再按相關(guān)的規(guī)定要求進行焊補。
4 結(jié)束語
焊接中的常見缺陷比較多,因其存在的普遍性,危害性又極大,故而一定要采用有效的措施,一方面,在缺陷發(fā)生前做好防范工作,防止此類缺陷的發(fā)生。另一方面,一旦缺陷形成,就一定要做好補救工作。
參考文獻
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中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量2013年9期