徐莉(遼河石油勘探局油田建設(shè)工程二公司金屬結(jié)構(gòu)分公司 遼寧省盤錦市124010)
壓力容器的焊接質(zhì)量問題通??梢苑譃橥獠抠|(zhì)量問題和內(nèi)部質(zhì)量問題。
外部質(zhì)量問題包括:余高尺寸不合要求、焊瘤、咬邊、弧坑、電弧燒傷、表面氣孔、表面裂紋、焊接變形和翹曲等。內(nèi)部質(zhì)量問題包括:裂紋、未焊透、未熔合、夾渣和氣孔等。焊接缺陷中危害性最大的是裂紋,其次是未焊透、未熔合和夾渣、氣孔和組織缺陷等。
在焊接的過程中難免會出現(xiàn)一些質(zhì)量問題,下面就針對各種質(zhì)量問題,提出一些解決的辦法和看法。
對于錯邊的出現(xiàn),情況分為兩種:一種是焊接前組未能組對好造成焊接錯邊,另一種則是由于焊接的過程中對于焊接變形的控制不到位導(dǎo)致焊接之后的錯邊。
對于第一種情況不是焊接的原因造成,本文不做探討。對于第二種情況,則是本文要說明的,在組隊完成后焊接的過程中由于母材和焊材的熱脹冷縮的會導(dǎo)致焊接熱影響區(qū)的變形,從而使得連接的部分產(chǎn)生錯邊。這就需要在焊接之前,對焊縫進(jìn)行加固處理,將熱影響減少到最小。
焊接過程中金屬流溢到加熱不足的母材或焊縫上,凝固成金屬瘤,這種未能和母材或前道焊縫熔合在一起而堆積的金屬瘤叫焊瘤。這種缺陷使焊縫成型不美觀,立焊時有焊瘤的部位往往有灰渣和未焊透。
面對這種情況,要選擇合適的焊接電流,焊接速度,從而使得焊劑完全融化并能夠及時冷卻覆蓋。
由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng),或操作方法不正確,沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷這就是咬邊,咬邊將減少母材的有效截面積、在咬邊處可能引起應(yīng)力集中、特別是低合金高強(qiáng)鋼的焊接,咬邊的邊緣組織被淬硬,易引起裂紋。
面對咬邊可以通過編制合適的焊接規(guī)程解決,選擇合適焊接參數(shù)(焊接電壓、焊接的電流、坡口型式、焊縫位置、焊條直徑、焊接速度、焊接順序、焊縫高度、焊縫寬度,溫濕度等),合格焊接人員,焊接時按正確工藝規(guī)程操作(電弧不能拉的太長,焊條角度要適當(dāng),運條方法要正確)。
主要是熄弧停留時間過短,薄板焊接時電流過大,可以在焊條電弧焊收弧時焊條在熔池處稍作停留或環(huán)形運條,待熔池金屬填滿后再引向一側(cè)熄弧即可。
氣孔的缺陷分為表面氣孔和內(nèi)部氣孔兩類。
產(chǎn)生表面氣孔的原因有許多,包括:母材含C、S、Si量偏高、焊接部位不潔凈、焊接電流過大使焊條后半部藥皮變紅、低氫焊條未烘干。
對于母材大量含有C、S、Si等情況,需要更換母材或者采用其他種類低氫焊條。其次應(yīng)該對焊接部分要經(jīng)常清除油污,以免出現(xiàn)因此產(chǎn)生的氣孔。第三,應(yīng)該采用適宜的焊接規(guī)范,因為在焊接過程中,電流過大會導(dǎo)致焊條變紅同時產(chǎn)生氣孔,在焊接過程中要保證焊條尾部不紅為宜。最后,因為焊條很容易受潮,這也會導(dǎo)致氣孔的產(chǎn)生,所以一般在使用前都要愛350攝氏度的溫度下烘焙1小時左右,以確保焊條干燥。
同時,對于在焊縫中出現(xiàn)氣孔,可能是因為電流、電弧、運棒速度、受潮等原因。上文已經(jīng)詳細(xì)說明了各個情況要注意的事項,只要對各種易出現(xiàn)氣孔的原因進(jìn)行很好的技術(shù)控制,就不會產(chǎn)生什么很大的影響。
焊接裂紋的出現(xiàn)是一種非常嚴(yán)重的生產(chǎn)缺陷,這可能是由于焊接過程中的焊接應(yīng)力或者其他因素共同作用下而產(chǎn)生的。針對這種情況,要研究它的產(chǎn)生原因,根據(jù)斷裂的不同部位、斷裂大小、長寬等對進(jìn)行具體分析,按裂紋形成的條件,可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類。
對于焊接表面的裂紋需要對焊接的地方進(jìn)行打磨觀看其內(nèi)部是否有裂紋,如果內(nèi)部也有則需要對這一段的焊縫進(jìn)行重新焊接。預(yù)防裂紋就是編制合適的焊接規(guī)程,選擇合適焊接參數(shù)如焊接電壓、焊接的電流、坡口型式、焊條直徑、焊接速度、焊接順序、焊縫高度、焊縫寬度,溫濕度等。
未焊透是指母材金屬未熔化,焊劑沒有進(jìn)入接頭根部從而造成焊劑未能完全填充的現(xiàn)象。針對這種現(xiàn)象,具體原因可能是焊接電流小、坡口和間隙尺寸不合理、鈍邊較大、磁吹邊作用、焊條偏心度較大或者焊條層間清理不到位等。
對于它的處理方法,現(xiàn)在普遍使用的是用較大的電流來焊接,除此以外,還能用交流電代替直流電來防止磁偏吹,合理設(shè)計破口度,并且要保持清潔。
未熔合是指焊縫金屬與母材金屬,或焊縫金屬之間因為還未熔化結(jié)合在一起而形成的缺陷。在工業(yè)制造過程中,可能由于焊接熱輸入太低、電弧指向偏斜、坡口側(cè)壁有繡垢及污物或者層間清渣不徹底等而造成。
對于這種情況,一般對焊接電流進(jìn)行加大,對于相應(yīng)的焊接參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置,并注意相關(guān)清潔工作的落實。
夾渣產(chǎn)生的原因:焊接過程中層間清渣不凈;焊接電流太小;焊接速度太快;焊接過程操作不當(dāng);焊接材料與母材料化學(xué)成分匹配不當(dāng);坡口設(shè)計加工不合適等。
預(yù)防措施:選擇脫渣性能好的焊條;認(rèn)真地清除層間熔渣;合理地選擇焊接參數(shù);調(diào)整焊條角度和運條方法。
壓力容器的焊接是壓力容器制造過程中的核心部分,一個壓力容器的好壞,使用的壽命,使用的能力很大程度上取決于焊接質(zhì)量的好壞,本文就常見的壓力容器質(zhì)量問題做出了解答方法和預(yù)防措施。
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