1 前 言
容器焊接质量如何,直接关系到其使用的安全可靠性。压力容器,以焊接的内在质量来看,三年来,台(套) 的返修率为45. 6 % ,探伤片的返修率为9. 5 %。外观质量也存在一些问题。下面就锦西化工总厂常见焊接缺陷的成因进行粗浅分析,希望对以后的工作有一定的帮助。
2 焊接缺陷及其成因
常见的焊接外部缺陷有:尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑及表面飞溅等。常见的焊缝内部缺陷有:夹渣及气孔等。产生焊缝缺陷的原因可用人、机、料、法、环五大因素查找。其中人是最活跃的因素。有些缺陷是焊工施焊时的习惯性动作所致,或与其尚未克服的瘤疾有关,这主要是电焊工的技术素质及责任心问题。从设备上看,我厂的电焊机均无电流表及电压表,调节手柄的数值只能作参考,因此要严格地执行焊接工艺要求是困难的。从材料上看,钢板无除锈除油工序,焊条夹头不除锈;工艺评定覆盖面不大,因我厂的材料代用较多,如可代Q2352A 钢的就有SM41B、SS41 、BCT3Cπ、RST37 等, 有时自焊, 有时互焊。虽然这些材料成分及性能相近,但是有些还存在较大差异,因此工艺参数应有相应的变化。施焊环境如空气的相对湿度、温度、风速等,都会影响焊接质量,然而有的电焊工却忽视了一点。产生焊接缺陷的原因很多,但只要严格执行焊接工艺就能够最大限度地避免这些缺陷。为了保证焊接质量,焊缝的检验是必不可少的,如焊缝的外观检查、射线探伤及机械性能试验。经验表明,前两者的合格与否都不是后者合格与否的必要条件,只是概率的大小而已。
2. 1 焊缝尺寸不符合要求
2. 1. 1 焊缝宽度过窄
这主要是焊接电流较小、焊弧过长或焊速较快造成的。由于形成的金属熔池较小或保持时间较短,不利于钢水流动。我厂进口钢代替Q2352A 钢时常出现这一问题。这是由于进口钢一般比Q2352A 含合金元素要高些,熔点高,需要的熔化热也多。
2. 1. 2 焊缝余高过高
有时它与前一个问题同时出现。有的焊工片面地认为焊缝高点没关系,所以不习惯于0～1. 5mm 的焊缝余高,多数为上限或超高。但过高会产生应力集中,其主要原因是倒数第二层焊道接头过高,造成盖面层焊道局部超高,有时各层焊接参数不合适,各层累计超高。
2. 1. 3 角焊缝单边或下陷量过大
角焊缝单边或下陷量过大造成单位面积上承力过大,使焊接强度降低。在我厂这是个老问题。其原因是坡口不规则、间隙不均匀、焊条与工件夹角不合适以及焊接参数与工艺要求不一致等。
2. 2 弧 坑
焊接弧坑多出现在列管式换热器管头焊缝或部分角焊缝,有部分弧坑在试水压时渗漏。产生弧坑的原因是熄弧时间过短或电流较大。
2. 3 咬 边
在我厂大多是局部深度超标的咬边,连续咬边超标的不多。咬边使焊接强度减弱,造成局部应力集中。其主要原因是电弧热量太高,如焊接电流过大,运条速度不当,焊条角度不当等,使电弧将焊缝边缘熔化后没有得到熔敷金属的补充所留下的缺口。
2. 4 焊 瘤
熔化金属流到加热不足的母材上形成了焊瘤,主要原因是焊接电流过大,焊接熔化过慢或焊条偏斜。
2. 5 严重飞溅
比较严重的是那些无探伤要求的设备,直接原因是没按规定使用焊条。受潮或变质的焊条因水分或氧化物在焊接时分解产生大量气体,部分气体溶解在金属熔滴中,在电弧高温作用下,金属熔滴中的气体发生剧烈膨胀,使熔滴炸裂形成飞溅小滴散落在焊缝两侧。
2. 6 夹 渣
由于焊接电流过小或运条速度过快,金属熔池温度较低,液态金属和熔渣不易分开,或熔渣未来得及浮出,熔池已开始凝固,有时也存在清根不彻底问题。
2. 7 气 孔
产生气孔的原因很多,但在我厂产生气孔的主要原因是焊材及环境因素。钢板坡口两侧不做除锈处理,Fe3O4 除本身含氧外,还含有一定的结晶水,另外在空气相对湿度较大情况下也有微小的水珠,在熔池冶金过程中,非金属元素形成非金属氧化物,由于气体在金属中的溶解度随温度降低而减少,在结晶过程中部分气体来不及逸出,气泡残留在金属内形成了气孔。
3 克服焊接缺陷应采取的措施
(1) 增强有关人员的责任心,严格执行工作标准和焊接工艺要求。
(2) 经常进行技术培训,提高操作人员及有关人员的技术素质。
(3) 保证焊接设备及附件完好,为执行焊接工艺要求提供先决条件。
(4) 增大工艺评定覆盖面,保证工艺的合理性。