王東鈺

摘要：隨著新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝的不斷涌現(xiàn)，焊接作為一種主要連接方法，正發(fā)揮著重要的作用。而對(duì)焊接質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，本文僅就焊接質(zhì)量控制的一些問(wèn)題提出一些見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：工程 焊接質(zhì)量控制

焊接是兩種或兩種以上同種或異種材料通過(guò)原子或分子之間的結(jié)合和擴(kuò)散連接成一體的工藝過(guò)程. 促使原子和分子之間產(chǎn)生結(jié)合和擴(kuò)散的方法是加熱或加壓,或同時(shí)加熱又加壓.而焊接質(zhì)量是指焊接產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求的程度。焊接質(zhì)量不僅影響焊接產(chǎn)品的使用性能和壽命，更重要的是影響人身和財(cái)產(chǎn)安全，通常由產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量、加工質(zhì)量、質(zhì)量檢驗(yàn)和焊后處理等環(huán)節(jié)來(lái)保證。

一、焊接質(zhì)量控制的幾個(gè)環(huán)節(jié)

1、設(shè)計(jì)質(zhì)量

焊接產(chǎn)品所選用的接頭類(lèi)型及其計(jì)算強(qiáng)度應(yīng)滿足實(shí)際的承載能力。焊接方法應(yīng)適合構(gòu)件的特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)性好。焊接工藝過(guò)程應(yīng)能盡量減少應(yīng)力、變形和應(yīng)力集中程度。生產(chǎn)勞動(dòng)量和材料消耗應(yīng)盡可能小，接頭設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮探傷的方便。

2、加工質(zhì)量

所采用的母材、焊絲、焊劑或焊條等焊接材料的性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。焊機(jī)、輔助機(jī)具和檢測(cè)儀器的性能應(yīng)良好。焊前，焊接材料應(yīng)按規(guī)定烘干，工件的焊接坡口要符合要求并清除切割殘?jiān)?、龜裂和污物?/p>

3、質(zhì)量檢驗(yàn)

質(zhì)量檢驗(yàn)貫穿在產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到成品的整個(gè)過(guò)程中，必須確保質(zhì)量檢驗(yàn)過(guò)程中所用檢驗(yàn)方法的合理性、檢驗(yàn)儀器的可靠性和檢驗(yàn)人員的技術(shù)水平。焊后的產(chǎn)品要運(yùn)用各種檢驗(yàn)方法檢查接頭的致密性、物理性能、力學(xué)性能、金相組織、化學(xué)成分、抗腐蝕性能、外表尺寸和焊接缺陷。焊接缺陷可分為外部缺陷和內(nèi)部缺陷。外部缺陷包括: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)部缺陷包括：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。個(gè)別的缺陷是允許存在的。允許存在的缺陷數(shù)量、性質(zhì)依產(chǎn)品的使用條件和質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)確定。如焊縫余高過(guò)高，對(duì)受靜載的產(chǎn)品是允許的，但對(duì)受頻率較高的循環(huán)疲勞載荷的產(chǎn)品則是不允許的，就連正常的余高也要削除。焊接缺陷的出現(xiàn)與坡口加工和裝配精度、執(zhí)行焊接工藝的嚴(yán)格程度以及焊工的技術(shù)等因素有關(guān)。

焊接缺陷的檢驗(yàn)方法分破壞性檢驗(yàn)和非破壞性檢驗(yàn)（也稱無(wú)損檢驗(yàn)）兩大類(lèi)。非破壞性檢驗(yàn)方法有外觀檢查、致密性檢驗(yàn)、受壓容器整體強(qiáng)度試驗(yàn)、滲透性檢驗(yàn)、射線檢驗(yàn)、磁力探傷、超聲波探傷、全息探傷、中子探傷、液晶探傷、聲發(fā)射探傷和物理性能測(cè)定等。破壞性檢驗(yàn)方法有機(jī)械性能試驗(yàn)、化學(xué)分析和金相試驗(yàn)等。正確選用檢驗(yàn)方法，并與生產(chǎn)工序有機(jī)地結(jié)合起來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)，不但能徹底查清缺陷的性質(zhì)、大小和位置，而且可以找出缺陷的產(chǎn)生原因，從而避免缺陷的再度出現(xiàn)。

4、焊后處理

焊后處理包括焊接后工件變形的矯正、余高的打磨處理、接頭清洗、構(gòu)件焊后局部或整體熱處理等。

二、焊接質(zhì)量控制的主要措施

結(jié)合工程實(shí)際，其質(zhì)量控制的主要措施為：

1制定焊接施工計(jì)劃應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)安裝的實(shí)際情況和技術(shù)要求，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，制定切實(shí)可行的焊接施工計(jì)劃。計(jì)劃應(yīng)包括并應(yīng)確認(rèn)以下主要項(xiàng)目。

1.1方法、材料、人員管理焊接條件；焊接方法；使用鋼材（復(fù)驗(yàn)）；焊接材料及其管理；焊工培訓(xùn)、考試及管理；質(zhì)量控制機(jī)構(gòu)；質(zhì)量控制制度；防護(hù)措施；安全措施。

1.2加工。坡口要領(lǐng)；坡口加工要領(lǐng)；引弧板安裝要領(lǐng)；組裝及焊接順序。

1.3組裝。預(yù)熱要領(lǐng)；引弧板處理；定位焊要領(lǐng)；清根要領(lǐng)；焊縫及加工要領(lǐng)；后熱要領(lǐng)；產(chǎn)生不良時(shí)的矯正要領(lǐng)；焊縫返修要領(lǐng)。

1.4檢查。外觀檢查標(biāo)準(zhǔn)、方法、要領(lǐng)；無(wú)損檢查方法、標(biāo)準(zhǔn)、要領(lǐng)。

2焊前準(zhǔn)備質(zhì)量控制焊接前進(jìn)行認(rèn)真的準(zhǔn)備?！昂盖皽?zhǔn)備好了等于已焊接了一半！”焊接前須對(duì)以下項(xiàng)目進(jìn)行確認(rèn)。

2.1環(huán)境。作業(yè)環(huán)境；焊接環(huán)境；安全衛(wèi)生注意事項(xiàng)。

2.2材料及器具。電源容量；焊接材料種類(lèi)及組合；焊接材料狀態(tài)；使用器具狀態(tài)。

2.3加工拼裝。坡口形狀；坡口尺寸；根部間隙；錯(cuò)邊；背面墊板的安裝狀態(tài)；定位焊；引弧板的安裝狀態(tài)。

2.4其它。焊接坡口表面的清理和加工；預(yù)熱。

3焊接過(guò)程中質(zhì)量控制焊接過(guò)程中施焊人員應(yīng)嚴(yán)格按焊接計(jì)劃書(shū)要求及焊接工藝指導(dǎo)書(shū)執(zhí)行，嚴(yán)肅工藝紀(jì)律，對(duì)以下項(xiàng)目進(jìn)行確認(rèn)。焊接順序；焊接電源；電弧電壓；焊接速度；運(yùn)條方法；焊縫的設(shè)置方法；電弧的位置；前層的焊縫狀態(tài)；清根；層間溫度；焊條或焊絲直徑的選擇；后熱、保溫。

4焊后質(zhì)量控制焊接后，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)焊縫進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對(duì)焊縫外觀、尺寸、表面及內(nèi)部缺陷進(jìn)行確認(rèn)，其主要項(xiàng)目有：

4.1外觀及表面缺陷。焊縫表面規(guī)整與否；壓坑；焊瘤；懸垂物；咬邊；火口狀態(tài)；表面氣孔；表面裂紋。

4.2尺寸。余高尺寸；焊接長(zhǎng)度；角焊焊腳長(zhǎng)度，補(bǔ)強(qiáng)角焊的大?。唤呛傅牟坏饶_長(zhǎng)。

4.3內(nèi)部缺陷。裂紋；未熔合；未焊透；夾渣；氣孔。

4.4處理。引弧板的處理；飛濺物清除合格與否；端部周邊焊；焊縫返修。

5、焊接方法和工藝 （以壓力管道為例）

5.1 采用氬弧焊打底，電弧焊填縫和找補(bǔ)

氬弧焊即氬氣保護(hù)焊，可以獲得良好的焊接接頭，返修率低，易于保證工程質(zhì)量，目前已普遍用于質(zhì)量要求較高的碳素鋼和合金鋼焊接接頭的根部焊道焊接。電弧焊即手工電弧焊，是利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧熱將金屬熔化的焊接方法。電弧焊是適應(yīng)性很強(qiáng)的焊接方法，可在室內(nèi)或野外高空進(jìn)行平、橫、立、仰全位置焊接，是壓力管道焊接中的主要焊接方法。

5.2 焊接工藝

5.2.1 打底：選用氬弧焊打底，由下往上施焊，點(diǎn)焊起、收尾處可用角磨機(jī)打磨出適合接頭的斜口。整個(gè)底層焊縫必須均勻焊透，不得焊穿。氬弧打底必須先用試板試焊，檢查氬氣是否含有雜質(zhì)。氬弧施焊時(shí)應(yīng)將焊接操作坑處的管溝用板圍擋。以防刮風(fēng)影響焊縫質(zhì)量。底部焊縫焊條接頭位置可用角磨機(jī)打磨，嚴(yán)禁焊縫底部焊肉下塌、頂部?jī)?nèi)陷。并應(yīng)及時(shí)進(jìn)行打底焊縫的檢查和次層焊縫的焊接，以防產(chǎn)生裂紋。

5.2.2 中層施焊：底部施焊完后，清除熔渣，飛濺物，并進(jìn)行外觀檢查，發(fā)現(xiàn)隱患必須磨透清除后重焊，焊縫與母材交接處一定清理干凈。焊縫接頭應(yīng)與底層焊縫接頭錯(cuò)開(kāi)不小于10mm，該層選用焊條直徑為Φ3.2（焊條材料和直徑根據(jù)管材的材質(zhì)和規(guī)格來(lái)確定），假如工程中管壁厚度為9mm時(shí)，焊縫層數(shù)選用底、中、面共三層。中層焊縫厚度應(yīng)為焊條直徑的0.8～1.2倍，運(yùn)條選用直線型。嚴(yán)禁在焊縫的焊接層表面引弧。該層焊接完畢，將熔渣、飛濺物清除后進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)隱患必須鏟除后重焊。

5.2.3 蓋面：該層選用焊條直徑為Φ3.2。焊接時(shí)視其焊縫已焊厚度而選用。每根焊條起弧、收弧位置必須與中層焊縫接頭錯(cuò)開(kāi)，嚴(yán)禁在中層焊縫表面引弧，該蓋面層焊縫應(yīng)表面完整，與管道圓滑過(guò)渡，焊縫寬度為蓋過(guò)坡口兩側(cè)約2mm，焊縫加強(qiáng)高度為1.5-2.5mm，焊縫表面不得出現(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣、熔合性飛濺等。不得出現(xiàn)大于0.5mm深度，且總長(zhǎng)不大于該焊縫總長(zhǎng)10%的咬邊，焊接完畢，清理熔渣后，用鋼絲刷清理表面，并加以覆蓋，以免在保溫、防腐前出現(xiàn)銹蝕。

5.2.4 焊縫焊接過(guò)程中，設(shè)專(zhuān)人記錄，對(duì)每個(gè)焊縫的材質(zhì)，管道規(guī)格，焊接過(guò)程中的電壓、電流、時(shí)間，焊工編號(hào)及姓名，外界溫度，焊前預(yù)熱及焊后熱處理進(jìn)行詳細(xì)記錄。焊縫焊接完畢后，對(duì)焊縫進(jìn)行編號(hào)，在每道焊縫處都加蓋焊工鋼印號(hào)，以便后期檢查及對(duì)焊工進(jìn)行考核。

5.2.5 壓力管道焊接完畢后，對(duì)所有焊縫進(jìn)行外觀檢查，檢查完畢后按比例進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，無(wú)損檢測(cè)包括焊縫表面無(wú)損檢測(cè)和焊縫內(nèi)部無(wú)損檢測(cè)。當(dāng)抽樣檢測(cè)時(shí)，對(duì)每一位焊工所焊焊縫按規(guī)定的比例進(jìn)行抽查。

三、結(jié)束語(yǔ)

工程焊接施工是一項(xiàng)要求組織嚴(yán)密、效率高、質(zhì)量有足夠可靠性的復(fù)雜工作。為了滿足焊接區(qū)所要求的質(zhì)量水平，影響焊接質(zhì)量的諸因素，如焊接作業(yè)人員、焊接設(shè)備、鋼材、焊接材料、施工方法、作業(yè)管理及檢查等必須完美配合才能達(dá)到所要求的質(zhì)量水準(zhǔn)。及時(shí)總結(jié)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和新技術(shù)應(yīng)用，制訂、完善有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使質(zhì)量控制更加規(guī)范化，以促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)在建筑業(yè)更加廣泛應(yīng)用。