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1、對鍋爐焊接缺陷成因研究和對策摘要:在鍋爐生產過程中,鍋爐焊接是其關鍵工序之一,而焊接質量的優(yōu)劣直接關系到鍋爐的使用與質量。為此,本文將從鍋爐焊接工藝及操作規(guī)程入手,從常見影響鍋爐焊接的因素出發(fā),來探討焊接缺陷對鍋爐整體承載力的影響程度,并通過成因分析,提出相應的控制焊接質量的對策措施。關鍵詞:鍋爐焊接缺陷成因分析對策措施鍋爐是生產和生活中常用的重要設備,在其制造過程中,焊接是關鍵工序之一,一旦出現(xiàn)焊接缺陷將直接影響鍋爐的安全使用。因此,本文結合鍋爐焊接過程中出現(xiàn)的焊接缺陷及其成因,從焊接操作規(guī)程與焊接工藝方法上,來探求控制焊接缺陷的對策措施,以確保整
2、個鍋爐的質量。對于鍋爐的制造來說,焊接是一道關鍵工序,由于鍋爐在使用過程中需要承受相應的壓力,因此對于焊接質量的檢測與控制已經成為鍋爐生產中的重要內容。通過對鍋爐焊接中常見的缺陷進行分析,外部缺陷主要有咬邊,而內部缺陷主要有氣孔、裂紋、未焊透(未熔合)、夾渣等,現(xiàn)就其成因進行如下分析。1.對于焊接中咬邊的成因分析及對策從焊接缺陷的產生原因中來看,咬邊通常因對母材的損耗,而在焊接處出現(xiàn)溝槽或凹縫,不僅影響鍋爐焊接接頭的外觀,還容易因截面積減少而造成尖角應力集中,從而削弱焊接接頭的強度,并導致結構破壞。特別是在鍋爐等壓力容器的焊接中,對于出現(xiàn)的咬邊缺陷有
3、明確的標準,而在鍋爐的筒身、封頭、以及集箱等部件進行拼接焊接時,則嚴格禁止咬邊現(xiàn)象。從咬邊的成因來看,主要有:一是焊接過程中焊接電流的設置過大,容易導致熔池內的溫度過高,從而造成鐵水的流動,一旦停止焊接,由于鐵水減少,導致熔池邊緣得不到熔化金屬的補充而形成咬邊;二是對于焊接時手持焊把的擺幅過小,在坡口位置焊把停留時間不足,以及過度偏移也容易造成焊口咬邊的發(fā)生。針對焊接咬邊的發(fā)生,主要從以下措施來控制:一是在焊接電流的設置上要結合母材的型號與鍋爐焊接部位來適當選擇;二是從焊把與電弧長度方面加以注意,,要注重擺速、擺幅,以及停留時間的適當,焊接電弧要短些
4、。三是焊條角度運用要正確,運條速度要均勻。1.對于焊接氣孔的成因分析及對策在焊接實施過程中,由于熔接過程中產生的氣體在液態(tài)金屬冷卻過程中來不及析出,往往在焊接后形成一些氣孔,氣孔是鍋爐焊接中的常見缺陷,氣孔的存在會削弱焊縫的截面積,同時,也會因為應力影響,而造成對焊縫質量的影響,如降低焊縫的力學性能,特別是抗拉強度、屈服強度、韌性等,從而導致鍋爐存在安全隱患。從造成氣孔的原因來看,主要有以下幾點:一是在鍋爐焊接坡口及其附近區(qū)域存在諸如油污、銹蝕、水分等污物,從而大大增加了焊接中產生氣體的概率,特別是高溫下對水分的分解,使焊縫極易產生氣孔;二是對于焊絲
5、表面存在的一些油污等,或者因焊條、焊劑受潮或烘烤未按要求都會增加了焊接中氣體的產生;三是對于焊接工藝使用不當,未能按照相應的電流或焊接速度來科學實施焊接,導致焊縫熔池冷卻時存在于焊縫熔池內的氣體不能完全排出,從而造成焊縫氣孔的產生;四是焊工在焊接時,由于焊條焊接角度的偏差,對焊縫熔池的金屬填充過多,焊接收弧時間過長,也容易造成焊縫氣孔的產生。五是焊接環(huán)境也會對焊縫氣體的產生造成影響,風速過大容易造成空氣進入焊接區(qū),使電弧和焊接熔池的保護被破壞,從而使焊縫產生氣孔。針對氣孔的應對措施:對于氣孔的產生,結合不同的產生原因,主要從以下幾點來進行避免:一是在
6、實施焊接前,首先要對焊接表面及坡口進行清理,特別是有油污、銹跡等時,更應該從整潔標準上來確保焊接面的金屬光澤性;二是從焊接材料的使用上,嚴格依照焊接規(guī)程要求,選擇專用焊接烘烤箱,確保焊條及焊劑等材料的干燥滿足焊接要求;三是加大對焊接環(huán)境的防護,特別是室外作業(yè)時要做好防風、防濕、防雨雪措施,使焊接環(huán)境達到相應標準要求;四是對于不同的母材,結合焊接工藝要求,選擇適當?shù)碾娏骱秃附铀俣龋褂妙A熱等措施,確保足夠的熱輸入,有效降低熔池在冷卻過程中產生的過快冷卻現(xiàn)象,從而確保氣體能夠順利從焊縫熔池中逸出;五是從引弧位置的選取上,適當從稍遠處來引弧。1.對于焊接中
7、裂紋的成因分析及對策在鍋爐焊接實踐中,對于裂紋的控制也是很關鍵的。認識到裂紋對鍋爐的危害性,從而從不同的裂紋缺陷來進行分析,以有效避免裂紋的產生。如宏觀裂紋可以通過肉眼來發(fā)現(xiàn),而對于微觀裂紋則需要借助于相應的檢測儀器來鑒別。對于鍋爐生產來說,對于裂紋的控制與檢測尤為重要,一旦存在裂紋,其危害將十分嚴重甚至是災難性的,為此,從造成鍋爐焊接裂紋的原因來看,主要有:一是母材含有較多雜質,如碳化物、硫化物以及其他低熔點雜質,在結晶后期,由于低熔共晶形成的液態(tài)薄膜削弱了晶粒間的結合力,一旦受到外力拉伸作用時,就會導致裂紋的產生;二是在焊接中由于焊接方法和工藝選
8、擇不當,特別是對于異種鋼進行焊接時,由于其膨脹系數(shù)的差異,而在焊接中產生較大的應力差,當內應力逐漸增大時就容