趙保雷 楊超

摘要：未熔合缺陷一般都產(chǎn)生在焊縫內(nèi)部，采用VT檢測是發(fā)現(xiàn)不到，未熔合不僅減少了結(jié)構(gòu)的有效厚度，邊緣處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，特別是受動載的工件，使用一段時(shí)間會在其邊緣處向外擴(kuò)散形成裂紋，導(dǎo)致整個(gè)焊縫失效，后果危害性嚴(yán)重。通過分析、實(shí)驗(yàn)制定出采用MAG焊高強(qiáng)鋼Q890板對接焊縫避免未熔合工藝規(guī)范。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)鋼Q890；焊接未熔合；MAG焊

1 前言

泵車工作環(huán)境（受周期性交變動載荷）特殊性，焊縫存在未熔合局部產(chǎn)生應(yīng)力集中擴(kuò)散形成裂紋失效后果嚴(yán)重，泵車布料桿對接焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到ISO5817 B類（最高等級）焊縫標(biāo)準(zhǔn)，焊縫質(zhì)量要求高。現(xiàn)場常用MAG焊高強(qiáng)鋼Q890板對接焊縫，要求多層多道焊，采用UT檢測層間未熔合是常見缺陷。本文通過焊接工藝參數(shù)、焊接角度、焊道夾角和層間清理等進(jìn)行分析和實(shí)驗(yàn)，規(guī)范焊接要求，從而避免焊接內(nèi)部未熔合。

2 問題描述

布料桿承受交變載荷，焊縫未熔合的存在容易產(chǎn)生應(yīng)力集中擴(kuò)散形成裂紋，疲勞受損一段時(shí)間會突然出現(xiàn)斷裂，危害性極大。布料桿腹板采用薄厚板對接焊縫，造成未熔合的原因是焊接工藝參數(shù)選擇、層間清理、焊槍角度、焊道夾角和焊絲擺動等，多發(fā)生在沿母材的坡口面或多層焊的層間，未熔合是僅次于裂紋危害性很大的缺陷。

3 問題分析

ISO9606-1135 PBW3.1 FM2 S t10 PA ss mb采用MAG焊高強(qiáng)鋼Q890板對接平焊縫，板厚10mm，實(shí)芯焊絲、多層多道焊，要求采用陶瓷墊板，產(chǎn)生焊接未熔合的原因分析：①沿母材的坡口面產(chǎn)生未熔合原因?yàn)榇虻缀傅来嬖趭A角、焊槍角度不正確和側(cè)壁有污物造成；②多層焊的層間產(chǎn)生未熔合原因?yàn)楹笇娱g清渣不徹底和焊槍傾斜大干伸長度增長熔池溫度變低，熔池變小，周圍溫度變低，會在熔池邊緣造成未熔合。焊接電流大、速度過慢，造成焊絲熔化過快鐵水會流到焊絲的前面覆蓋到焊道表面上，由于焊道表面溫度太低，過溢鐵水未能與母材熔合就已凝固，造成層間未熔合。

4 分析措施

ISO9606-1135PBW3.1 FM2 St10 PA ss mb采用MAG焊高強(qiáng)鋼Q890板對接平焊縫現(xiàn)場使用的焊接工藝規(guī)范。造成焊縫未熔合的主要原因?yàn)楹附舆^程不規(guī)范和員工經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致。

4.1 沿母材的坡口面產(chǎn)生未熔合

（1）焊前要求對焊道周圍50mm范圍內(nèi)進(jìn)行打磨到金屬本色，不允許存在氧化物、銹、油、水等污物，道間打磨要求見金屬本色；

（2）為了得到較寬扁平的熔池，焊接參數(shù)調(diào)節(jié)時(shí)采用偏大的電壓，保證焊縫凹形，避免焊縫余高大與坡口面有夾角；

（3）打底焊焊槍角度垂直于焊縫，采用拖焊或直推焊，填充焊嚴(yán)禁橫向擺動，焊接時(shí)保證坡口面相應(yīng)的熔深。

4.2 多層焊的層間產(chǎn)生未熔合

（1）采用多層多道焊，嚴(yán)格控制每一層焊道厚度≤4mm，控制好焊接速度，避免焊接電流大、速度過慢，造成焊絲熔化過快鐵水會流到焊絲的前面覆蓋到焊道表面上；

（2）焊槍角度焊接方向垂直，焊絲干伸長度控制在L=（12～18）mm。避免焊絲擺動（熔池內(nèi)只允許微擺）熔池的溫度在800～500℃；

（3）不允許下坡焊，≥8mm板要求預(yù)熱，不要求預(yù)熱的板采用火焰10℃去濕氣，層間溫度控制在100℃左右。對防止未熔合有一定的作用。

5 控制驗(yàn)證

本次焊接采用熔化極活性氣體保護(hù)焊，材料為Q890（t12×300×150 2件），ISO9606-1135PBW3.1 FM2 S t10 PA ss mb板對接焊縫。采用斷口對焊縫內(nèi)部檢測。焊接時(shí)嚴(yán)格的執(zhí)行焊接工藝規(guī)范，按照分析的措施過程控制，采用斷口檢驗(yàn)試件合格。

6 結(jié)論

Q890高強(qiáng)鋼焊接時(shí)，采用同一焊接規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)焊接，板對接PA斷口內(nèi)部檢測結(jié)果表明：

（1）焊前（道間）打磨對層間未熔合有影響，需嚴(yán)格控制；

（2）員工技能和手法對焊縫未熔合有影響，員工技能需提高，焊槍角度焊接方向垂直，焊絲干伸長度控制在L=（12～18）mm，打底焊焊槍角度垂直于焊縫，采用拖焊或直推焊，填充焊嚴(yán)禁橫向擺動，焊接時(shí)保證坡口面相應(yīng)的熔深；

（3）焊接中厚板對接縫要求采用多層多道焊，需嚴(yán)格控制每一層焊道厚度≤4mm，工藝參數(shù)一定時(shí)焊接速度不能太慢，避免焊絲熔化過快鐵水會流到焊絲的前面覆蓋到焊道表面上；

（4）焊縫余高大與坡口面有夾角容易造成焊縫未熔合，焊接時(shí)采用偏大的電壓，得到較寬扁平的熔池保證焊縫凹形。

綜上所述，ISO9606-1135PBW3.1 FM2 S t10PA ss mb，Q890高強(qiáng)鋼對接焊縫，嚴(yán)格的按標(biāo)準(zhǔn)和要求控制焊接，采用斷口檢測未發(fā)現(xiàn)焊接內(nèi)部未熔合，焊縫內(nèi)部檢測滿足ISO5817 B類（最高等級）焊縫要求。研究可以用于現(xiàn)場推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]李亞江，王娟等.焊接缺陷分析與對策[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[2]楊明杰，丁永剛.電站鋼結(jié)構(gòu)常見缺陷及可能原因分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2010，（18）.

[2]徐治平.大型薰煮搭現(xiàn)場焊接質(zhì)量控制研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011，（10）.