管道自動焊常見缺陷產(chǎn)生原因及防治措施

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1、管道自動焊常見缺陷產(chǎn)生原因及防治措摘要：西氣東輸管道工程焊接工作量大，焊接質(zhì)量要求高，采用自動焊的總里程數(shù)超過("")*。通過對西氣東輸管道工程自動焊機組的長期跟蹤，了解并掌握了經(jīng)常出現(xiàn)的幾種焊接缺陷，文章以西氣東輸管道工程第’+標(biāo)段山西臨汾現(xiàn)場自動焊接為例，詳細(xì)分析了未熔合、氣孔、余高超標(biāo)、咬邊和迸絲產(chǎn)生的原因，并結(jié)合現(xiàn)場的具體情況，針對每種焊接缺陷提出了切實有效的防治措施，進一步提高了焊接質(zhì)量和施工效率。0引言西氣東輸管道工程是國家重點工程，主線路全長4000km)*，其特點是口徑大（1016mm）、管壁厚（’14.6-26.2）、鋼級高（APISpec5LX70）、壓力高（1

2、0MPa），這在我國管道建設(shè)史上尚屬首次。由于焊接工作量巨大，焊接質(zhì)量要求高，因此在較平坦的區(qū)段采用了自動焊技術(shù)。采用自動焊的總里程超過800km。自動焊技術(shù)在長輸管道施工中的規(guī)?；瘧?yīng)用，對大多數(shù)施工單位來說是一項全新的焊接工藝。在焊接過程中，焊接機頭沿著安裝在管道上的軌道行走，焊工通過操作盒進行參數(shù)設(shè)置，焊接過程是在自動控制下完成的。因此，自動焊可大大降低人為因素的影響，并且勞動強度低，焊縫質(zhì)量好，焊接效率高。由于各施工單位都是初次接觸和使用自動焊設(shè)備，因操作使用不當(dāng)，有時也出現(xiàn)一些缺陷和問題，既影響焊縫質(zhì)量，又影響工程進度，同時影響自動焊技術(shù)高效率特性的發(fā)揮。我們通過對西氣東輸

3、管道工程中自動焊機組的長期跟蹤，對焊接施工中出現(xiàn)的缺陷進行了分析研究，提出了相應(yīng)的措施，焊接質(zhì)量和工程進度得到了保證，為今后的施工積累了經(jīng)驗。本文以西氣東輸管道工程第17標(biāo)段山西臨汾現(xiàn)場自動焊接為例，分析焊接缺陷產(chǎn)生的原因，并提出防治措施。西氣東輸管道工程第17標(biāo)段（山西臨汾段），管材規(guī)格為1016*14.6mm，部分地段為1016*17.5mm，材質(zhì)為X70鋼。管道的坡口為單"V"型，采用STT半自動焊封底，焊絲為JM-58(，直徑為1.2mm，100%CO2保護；填充和蓋面采用自動焊，焊絲為JM-68(，直徑為1.0mm，混合氣體保護（20%CO2+80%Ar）。自動焊采用的是

4、填充3層或4層、蓋面1層的多層下向焊方法。在施工初期，出現(xiàn)的主要問題有：未熔合、氣孔、余高超標(biāo)、咬邊和迸絲。1常見缺陷的原因分析及防治措施1.1未熔合是一種幾乎沒有厚度的面狀缺陷，其直接危害是減少截面，增大應(yīng)力，對承受疲勞、經(jīng)受沖擊、應(yīng)力腐蝕或低溫下工作都非常不利。未熔合是由于電弧未能直接在母材上燃燒，焊絲熔化的鐵水只是堆積在上一層焊道或坡口表面上而形成的。主要形式有層間未熔合和單側(cè)點狀未熔合，并出現(xiàn)在平、立焊位置，長度不一，最長可達到100mm左右。未熔合是由以下幾方面原因造成的：（1）焊接速度慢。如圖1（b）所示，由于焊接速度慢，電弧不能在上一層焊縫上燃燒，而是在熔池內(nèi)的鐵水上

5、燃燒，焊絲熔化的鐵水向前流淌，鋪在上層焊縫上，這就造成了層間未熔合。（2）焊槍角度不正確。如圖2中（b）所示，焊槍所處的角度是不正確的。在此狀態(tài)下焊接，&&第!"卷第!期熔池中鐵水在電弧吹力作用下向前流淌，鋪蓋在電弧的前方，致使電弧不能在上一層焊縫上燃燒，造成層間未熔，并且隨著角度的增大，鐵水流淌更加嚴(yán)重，焊縫無法成型。（3）焊接跟蹤不準(zhǔn)確。在焊接過程中，由于焊工觀察位置、角度的變化，在電弧擺動中心和坡口焊縫中心不重合時，就會使電弧只能在坡口的一側(cè)燃燒到位，在另一側(cè)燃燒不到位，鐵水只堆積在不到位的一側(cè)，這樣就產(chǎn)生了單側(cè)未熔合，如圖3所示。（4）焊槍在端部的停留時間短。焊縫是由焊槍在

6、坡口內(nèi)邊擺動、邊移動施焊完成的。由于焊槍在端部的停留時間不足，電弧尚未將根部徹底熔透就擺動移向另一端，這樣就在此處產(chǎn)生單側(cè)未熔合。根據(jù)以上4種原因，采用下列措施，成功地避免了未熔合的產(chǎn)生。（1）適當(dāng)加快焊接速度，使焊接電弧在正常焊接狀態(tài)的位置上燃燒（如圖1（b）所示）。（2）必須將焊槍調(diào)至圖2（a）所示正確的焊接角度，焊槍與管道的法線形成0-10度角。（3）應(yīng)保持相對固定的觀察位置和角度進行焊接跟蹤。（4）適當(dāng)增加焊槍在兩端的停留時間。1.2氣孔是自動焊在現(xiàn)場出現(xiàn)的主要焊接缺陷之一，是焊縫金屬凝固過程中由于侵入氣體而形成的氣囊或空穴。因其釀成了結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性，就會削弱焊縫金屬的機械

7、強度，降低結(jié)構(gòu)的氣密性、水密性等。氣孔多出現(xiàn)在平、立位置的焊縫接頭處，從)射線相片上反映出以密集氣孔偏多。經(jīng)檢查分析，發(fā)現(xiàn)形成氣孔有以下3方面的原因：（1）防風(fēng)棚漏風(fēng)。氣體保護焊的最大缺點是抗風(fēng)能力差，所以工程上所使用的管道自動焊設(shè)備均是在防風(fēng)棚內(nèi)作業(yè)的，雖有“全天候”之稱，然而，當(dāng)風(fēng)速高、棚底所在的地面不平時，就會在防風(fēng)棚的兩側(cè)包裹管道的帆布簾處及底部漏風(fēng)。風(fēng)吹到焊槍就會吹散保護氣體，電弧和熔池失去了保護，導(dǎo)致在焊縫中產(chǎn)生氣孔。（2）保護氣體流量過小。管道自動焊所用