【摘 要】电厂出现金属的问题,45%是由于电厂焊接缺血导致的。由于安装技术较差、时间较紧以及监督不到位等原因,电厂焊接质量问题非常提出。在电厂检验过程中,必须及时检验焊缝,控制焊接缺陷在一定范围,以保证机组稳定、安全、经济的运行。本文对电厂焊接缺陷产生的原因机理进行分析,并提出相应的处理措施。 【关键词】电厂;焊接缺陷;原因机理;处理措施 电厂焊接缺陷常见的缺陷主要有夹渣、气孔、未溶合、未焊透、焊接裂纹、焊接形状和尺寸不符、焊瘤、咬边、孤坑等。笔者根据自身从业的经验,对本文对电厂焊接缺陷产生的原因机理进行分析,并提出相应的处理措施,现总结如下: 一、气孔 电厂焊接中,最常见的就是氢气孔,主要非为表面气孔、内部气孔和接头气孔三类。 首先,气孔产生的原因机理。坡口边缘不够清洁,存在油污、锈迹和水分,未按规定进行焊剂、焊条焙烘,药皮剥落、变质及焊芯锈蚀等。另外,在焊接低氢型焊条时,速度过快及电弧过长,自动焊埋弧的电压过高等,导致焊接时容易产生气孔。电厂中多以氩弧焊接4小管,它要求很高的焊接条件,因此,气孔的产生在一定程度上受环境因素的影响。产生气孔之后,减小了焊接有效的面积。如气孔过大,则会使焊接的强度降低,使金属致密性遭到破坏。 其次,处理气孔的措施。合理的选择焊接的速度、电流,仔细清理好坡口边缘的油污、水分及锈迹。按照规定对焊接材料进行清理、保管和焙烘。严禁使用变质焊条,若发现药皮焊条出现剥落、变质及焊芯锈蚀,对使用范围进行严格控制。焊丝需除锈,以保持其表面光亮。在埋弧时,合理选用焊接参数,尤其是薄板焊,焊接线能量和速度尽量小;而对于低氢焊条,在接头焊接时,在焊缝前进方向与弧坑一定距离处开始引弧,大约在左右。燃烧电弧后,向弧坑位置进行反向运棒,待充分熔化后方可前进,也可在焊缝处进行引弧,以防止内部气孔的产生。 二、夹渣 夹渣即焊缝中残留的熔渣,夹渣的产生会降低焊缝的致密性和强度。 首先,夹渣产生的原因机理。其主要有五个方面的原因:其一,焊缝边缘残留有碳弧气刨、氧割的熔渣;其二,焊接电流、坡口角度过小及焊接速度较快;其三,在酸性焊条使用时,由于运条不当、电流过小,而形成糊渣;其四,碱性焊条的使用时,由于电弧极性不正确或过长,导致夹渣产生;其五,焊条偏芯,产生夹渣。 其次,处理夹渣的措施。合理选取坡口的尺寸,对坡口边缘进行认真清理,合理选用焊接速度、电流,适当摆动运条。在进行多层焊接时,仔细观察坡口两侧的溶化情况,认真清理每一焊层的焊渣,彻底清除封底焊渣。防止焊偏埋弧焊,严格把关焊条质量,防止偏芯现象。 三、咬边 咬边,即焊缝边缘残留的凹陷。 首先,咬边产生的原因机理。由于焊接电流较大、电弧过长、运条速度过快、焊丝角度不合理等。焊接埋弧焊时,由于焊接速度较快、焊机轨道不稳等,都会使熔化焊件造成一定深度。而在金属填充时,未能填满及时,从而导致咬边。咬边使母材接头工作的截面减小,从而咬边外的应力较为集中。因此,在受动载荷结构及重要结构中,不允许存在咬边,或限制咬边的深度。 其次,处理咬边的措施。合理选择运条手法和焊接电流,对于电弧长度和焊条角度,应随时注意空子。合理选用氩弧焊的参数,尤其避免焊接速度不宜过快,手法应平稳。 四、未溶合、未焊透 未焊透,即在焊接时,若接头根部出现未完全溶透。未溶合,即焊件与焊缝层、焊缝金属之间,出现局部未溶透。这两种现象是电厂中较为严重的缺陷,由于未溶合、未焊透,导致焊缝突变或间断,大大降低了焊缝强度,严重时会引起裂纹。因此,在4大管道中的重要结构部位,不允许未熔合、未焊透的情况存在。 首先,未熔合、未焊透产生的原因。焊件坡口角度过小、装配间隙过小、焊条直径过长、钝边太厚、电流太小、电弧太长及速度过快等。没有清除干净焊件坡口表面的油污和氧化膜,在焊接时,有溶渣流入该处,使金属之间熔合产生阻碍。也由于不合理的运条手法,电弧偏坡口等原因,也会导致边缘没有熔合。 其次,处理未熔合、未焊透的措施。合理选取坡口的尺寸,正确选用焊接速度和电流,清除干净坡口表面的油污和氧化膜。彻底清除封底焊,适当摆动运条,仔细观察坡口两侧的溶化情况。 五、焊接裂纹 焊接裂纹主要分为热裂纹和冷裂纹两种。 首先,产生热裂纹的原因机理及处理措施。原因:焊接熔池存在低熔点杂质,而由于杂质的熔点过低,结晶凝固时间最长,凝固后的广度和塑性非常低。因此,在足够大的外界拘束应力和焊缝金属收缩凝固的作用下,在凝固过程中,这些低熔点杂质被拉开,导致晶间开裂,产生热裂纹;处理措施:严格控制焊接参数,使冷却速度减慢,合理增加焊缝形状的系数,多道多层焊尽量采用小电流,防止焊缝中心出现裂纹。严格按照工艺规程执行,合理选取焊接程序,以保证焊接应力减小。 其次,产生冷裂纹的原因机理及处理措施。原因:在热循环焊接作用下,热影响区产生淬硬组织。扩散氢过量存在于焊缝中,具有浓集,接头承受过大的拘束应力等,都会导致冷裂纹的产生;处理措施:焊条选用低氢型,使扩散氢在焊缝中的含量减少。严格按照规程,保管、焙烘焊接材料,合理使用材料,防止受潮。认真清理坡口边缘水分、锈迹和油污。根据碳当量、材料等级、施焊环境、构件厚度等,合理选择焊接的线能量和参数。合理采用施焊程序,选择分段退焊法,以使焊接应力减小。 六、焊瘤 首先,产生焊瘤的原因机理。运条不均导致溶池溶度过高,液态金属由于缓慢凝固下坠,导致焊缝表面形成焊瘤。在仰、立焊时,焊接电流、电弧过长,也可产生焊瘤。 其次,处理焊瘤的措施。对溶池温度进行严格控制,在在仰、立焊时,控制很焊接电流比平焊小11%~16%。在碱性焊条使用时,选用短弧焊接,运条均匀。 七、结语 在电厂焊接中,主要的缺陷有夹渣、气孔、未溶合、未焊透、焊接裂纹和焊瘤等,当然还有一些其他的缺陷。笔者对电厂焊接缺陷的原因机理进行分析,提出控制缺陷的措施主要是控制电流、电弧、焊接材料、焊缝等,以确保以保证机组稳定、安全、经济的运行。 参考文献 [1]杨成宇,高忠义.电厂金属焊接中常见缺陷的成因及其防止措施[J].内蒙古科技与经济,2011,(7):133-134. [2]孔慧霞,李立新.神头—电厂8号机高压缸喷嘴损坏原因分析[C].全国第四届电站金属构件失效分析与寿命管理学术会议论文集.1994:644~649. [3]徐继辉.Super304H钢的主要焊接缺陷及原因分析[C].第十一届电站焊接学术讨论会论文集.2010:403-406.