鍋爐壓力容器焊接常見的四大缺陷
發(fā)布時(shí)間：2024-07-01
瀏覽次數(shù)：37274次
![]()
焊接質(zhì)量直接影響著鍋爐結(jié)構(gòu)的使用性能與安全性，鍋爐的焊接質(zhì)量不好極可能發(fā)生泄漏甚至發(fā)生爆炸事故，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成重大損失。因此，探討鍋爐焊接缺陷的成因，掌握其預(yù)防措施，切實(shí)提高鍋爐的焊接質(zhì)量，對(duì)保證鍋爐的安全運(yùn)行有著極為重要的意義。
產(chǎn)生未焊透缺陷的主要原因有以下幾方面：①膜式水冷壁管在工地進(jìn)行管子對(duì)接安裝，由于間隙窄，障礙操作，極容易產(chǎn)生未焊透。②組對(duì)間隙不一致，在工地進(jìn)行片與片組裝時(shí)，就要同時(shí)組對(duì)多個(gè)焊口，然而使組對(duì)間隙相同非常困難。另外，多個(gè)焊口不可能同時(shí)焊接，當(dāng)焊完一部分焊口，其余尚未焊的焊口間隙就會(huì)縮小，甚至為零。這些焊口在施焊中很容易出現(xiàn)未焊透缺陷。③焊接時(shí)受兩側(cè)管的障礙以及強(qiáng)力組對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)口造成未焊透等。
防止產(chǎn)生未焊透的措施為：控制接頭坡口尺寸，如單面焊雙面成形的接頭，其裝配間隙應(yīng)為焊條直徑、鈍邊應(yīng)為焊條直徑的一半左右；要仔細(xì)清根；焊接時(shí)應(yīng)選擇合適的焊接速度和焊接電流；用短弧焊等。從最困難的部位起弧，在障礙最小的地方收弧封口，以免焊接時(shí)影響操作和焊工視線，降低焊接接頭質(zhì)量；避免焊接接頭溫度過低，最好采用兩人對(duì)焊的方式進(jìn)行焊接；在有障礙的部位，很難做到噴嘴、焊絲與焊件保持規(guī)定的夾角，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，待困難位置過后，即恢復(fù)正常角度的焊接。
膜式水冷壁的焊接：①組對(duì)前應(yīng)認(rèn)真校驗(yàn)焊口平齊情況，對(duì)于較輕微的變形可采用火焰矯正或機(jī)械方法矯形后再組對(duì)；變形太大的，整體矯形困難大的可先將鰭片間的連結(jié)焊縫割開，其割縫長(zhǎng)度根據(jù)變形程度及應(yīng)力大小而定，一般不超過1500mm，然后再單根管矯形。待整片水冷壁組焊完后，再將割開的鰭片焊縫采用分段退焊法重新焊好。②嚴(yán)格控制多個(gè)焊口組對(duì)的最小間隙和最 大間隙，使其中最小組對(duì)間隙能滿足焊接質(zhì)量要求；最 大組對(duì)間隙不超過5mm。施焊時(shí)，采取先焊間隙較小的焊口，后焊間隙大的焊口。這樣既能避免產(chǎn)生未焊透，還有助于減少焊接應(yīng)力和變形，同時(shí)可減少焊口浪費(fèi)。③當(dāng)焊至鰭片部位時(shí)，因此處受管間距限制，最好使用端部修磨較尖銳的鎢極施焊，增大焊槍可達(dá)性，并且應(yīng)適當(dāng)降低焊速，增加電弧在此處的停留時(shí)間，待熔池尺寸與其它部位相等，熔融金屬成“滲入”狀態(tài)時(shí)再前移。④對(duì)于每片最后焊的焊口間隙過小而不易保證焊接質(zhì)量時(shí)，可使用端部修磨較尖銳的鎢極施焊，以使電弧集中，易于焊縫根部熔透。焊接時(shí)電流過小或焊速太快，因熱量不夠，使母材坡口或先焊的焊縫金屬未得到充分熔化；選用的電流過大，使后半根焊條發(fā)紅而造成熔化太快，在母材邊緣還沒有達(dá)到熔化時(shí)焊條的熔化金屬已覆蓋上去；焊件散熱速度太快，或起焊處溫度低，使母材的開始端未熔化，產(chǎn)生未熔合；焊條、焊絲或焊炬火焰偏于坡口一側(cè)，或因焊條偏心使電弧偏于一側(cè)，使母材或前一次焊縫金屬未得到充分熔化就被填充金屬覆蓋而造成；當(dāng)母材坡口或前一層焊縫金屬表面有銹或臟物，焊接時(shí)由于溫度不夠，未能將其熔化而蓋上填充金屬，也會(huì)形成邊緣及層間未熔合。在電站鍋爐受熱面管安裝中，由于同一條焊縫焊接過程中出現(xiàn)?；。斐闪恕袄浣宇^”特別是大直徑管“冷接頭”次數(shù)更多，也是造成層間未熔合的原因。
焊條和焊炬的角度要合理，運(yùn)條擺動(dòng)應(yīng)適當(dāng)，要注意觀察坡口兩側(cè)熔化情況；選用稍大的焊接電流和火焰能率，焊速不宜過快，使能量增加足以熔化母材或前一層焊縫金屬；焊接過程中發(fā)現(xiàn)焊條偏心，應(yīng)及時(shí)調(diào)整角度，使電弧處于正確方向；仔細(xì)清理坡口和焊縫上的臟物；采用氫弧焊打底的根層焊縫檢查后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行次層焊縫的焊接；為了避免出現(xiàn)“冷接頭”，應(yīng)計(jì)劃好焊絲長(zhǎng)度，盡量不要在焊接過程中更換焊絲。為了避免焊絲抖動(dòng)，握絲處距焊絲末端不宜過長(zhǎng)，建議采用不停弧“熱接頭”方法。這種方法是當(dāng)需要變更握絲位置而出現(xiàn)接頭時(shí)，先將焊絲末端和熔池相接觸，同時(shí)將電弧稍作后移，或引向坡口一邊，待熔池凝固與焊絲末端粘在一起的剎那，迅速變換握絲位置，完成這一動(dòng)作后，將電弧立即恢復(fù)原位，繼續(xù)焊接。采用“熱接頭”法，既能保證焊接質(zhì)量，又能提高工效。
氣孔產(chǎn)生的因素是多方面的：①嚴(yán)格遵守焊接參數(shù)并保持穩(wěn)定；②電流的極性及其種類影響不大；③焊件坡口符合要求且清理干凈，使用的低氫型焊條嚴(yán)格烘培，并放在保溫筒內(nèi)，隨用隨?。虎芎腹べ|(zhì)量意識(shí)強(qiáng)；⑤具有嚴(yán)密的防風(fēng)防雨措施；⑥直流焊機(jī)電弧偏吹引起的氣孔。
控制措施主要有：①仔細(xì)清理坡口表面內(nèi)外兩側(cè)15～20mm范圍內(nèi)及焊絲表面的油、銹、漆等污物，直到全部露出金屬光澤。氬弧焊時(shí)，再用丙酮擦拭之；②焊條嚴(yán)格按規(guī)定烘干，保溫后放于焊條專用保溫筒，隨用隨取，焊接過程中出現(xiàn)的偏吹現(xiàn)象應(yīng)控制好焊條角度及調(diào)整好焊接規(guī)范；③穿堂風(fēng)較大時(shí)，不宜焊接；④適當(dāng)增大引弧電流，使母材熱輸入增大，熔池冷卻速度減慢；⑤引弧時(shí)，沿接頭稍遠(yuǎn)處起弧，而后拉回接頭處，使氣體逸出時(shí)間變長(zhǎng)；⑥氬弧焊時(shí)，一旦由于某種原因出現(xiàn)蜂窩狀氣孔時(shí)，需立即停焊，并用砂輪機(jī)打磨。禁止用電弧重熔的方法消除氣孔。因?yàn)槌霈F(xiàn)蜂窩狀氣孔，往往是由于氬氣保護(hù)失靈，此時(shí)氣孔表面均為氧化膜，采用電弧重熔不但使焊縫變脆，而且也不能消除氣孔；⑦氬弧焊焊接規(guī)格較大的管道時(shí)，要注意所使用的水冷焊矩是否可靠，因水冷焊矩出現(xiàn)故障易出現(xiàn)氣孔；⑧采用高純度（大于99.99%）的氬氣，流量要適中，噴嘴內(nèi)壁必須清潔。
焊接裂紋可能在焊接過程中產(chǎn)生，也可能在焊后甚至在放置一定時(shí)間以后產(chǎn)生。焊接裂紋形成的主要原因有以下幾種：①母材金屬的碳含量或硫磷含量過高時(shí)，其焊接性變差，容易產(chǎn)生裂紋。②焊條、焊劑等焊接材料中的合金元素和硫磷含量越高時(shí)，產(chǎn)生裂紋的傾向也就越大。③低溫或有風(fēng)的情況下焊接，使焊縫冷卻速度過快也容易產(chǎn)生裂紋。④焊接厚板因其結(jié)構(gòu)的剛性大也容易產(chǎn)生裂紋。
裂紋是焊接結(jié)構(gòu)最危險(xiǎn)的也是不允許出現(xiàn)的缺陷，可以從以下幾方面控制其出現(xiàn)：①點(diǎn)固焊縫要夠厚夠長(zhǎng)；②不得強(qiáng)力組配；③不要用力敲打焊縫；④異種鋼焊接時(shí)要根據(jù)兩種材質(zhì)的物理性能、化學(xué)性能和焊接性來確定其焊接工藝。例如：熱強(qiáng)鋼和不銹鋼焊接時(shí)，由于兩者熱膨脹系數(shù)不同，電弧在散熱快的一側(cè)停留的時(shí)間要適當(dāng)長(zhǎng)一些；⑤焊接合金鋼時(shí)盡量采用有引弧裝置的設(shè)備進(jìn)行焊接，一方面減少淬硬，另一方面也可以減少夾鎢出現(xiàn)的可能性。
