邢志海

摘 要：壓力容器焊接缺陷問(wèn)題較多，本文主要論述壓力容器生產(chǎn)過(guò)程中焊接的常見(jiàn)缺陷問(wèn)題，對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，探討了問(wèn)題的預(yù)防對(duì)策， 對(duì)于壓力容器焊接實(shí)踐有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：壓力容器；焊接缺陷；分析；處理

前言

焊接質(zhì)量直接影響著壓力容器結(jié)構(gòu)的使用性能與安全性，壓力容器的焊接質(zhì)量不好，就可能發(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，鑒于此，本文將對(duì)目前壓力容器焊接中的常見(jiàn)缺陷問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)分析，并提出相應(yīng)的處理方法，對(duì)于提高壓力容器的焊接質(zhì)量，保證壓力容器的安全運(yùn)行有著極為重要的意義。

1.氣孔的分析及處理對(duì)策

氣孔是指焊接時(shí)，熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出，殘存于焊縫之中所形成的空穴。

產(chǎn)生氣孔的主要原因：母材或填充金屬表面有銹、油污等，焊條及焊劑未烘干會(huì)增加氣孔量；因?yàn)殇P、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體，增加了高溫金屬中氣體的含量；焊接線(xiàn)能量過(guò)小，熔池冷卻速度大，不利于氣體逸出；焊縫金屬脫氧不足也會(huì)增加氧氣孔。

根據(jù)氣孔產(chǎn)生的主要原因，提出以下相應(yīng)的處理對(duì)策：①仔細(xì)清理坡口表面內(nèi)外兩側(cè)焊接范圍內(nèi)的污物；②焊條或焊劑在使用前應(yīng)按照規(guī)定烘干，適溫后放于焊條專(zhuān)用保溫筒，長(zhǎng)期保持干燥，并隨用隨??；③可通過(guò)增大引弧電流，增大母材熱輸入，使熔池冷卻速度減慢，同時(shí)，沿接頭稍遠(yuǎn)處起弧，如此可使施焊中存在的氣體有較長(zhǎng)的時(shí)間析出；④焊前預(yù)熱，減緩冷卻速度；⑤用偏強(qiáng)的規(guī)范施焊；⑥宜采用流量適中的高純度的氬氣。

2.加渣的分析及處理對(duì)策

夾渣是指焊后溶渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。

夾渣產(chǎn)生的原因：①坡口尺寸不合理；②坡口有污物；③多層焊時(shí)，層間清渣不徹底；④焊接線(xiàn)能量小；⑤焊縫散熱太快，液態(tài)金屬凝固過(guò)快；⑥焊條藥皮，焊劑化學(xué)成分不合理，熔點(diǎn)過(guò)高；⑦鎢極惰性氣體保護(hù)焊時(shí)，電源極性不當(dāng)，電流密度大， 鎢極熔化脫落于熔池中；⑧手工焊時(shí)，焊條擺動(dòng)不良，不利于熔渣上浮。

要控制夾渣的產(chǎn)生，應(yīng)采取以下措施：①認(rèn)真地清理坡口表面及層間熔渣②合理地選擇焊接工藝參數(shù)，通過(guò)適當(dāng)增大焊接電流和提高電弧，使熔池內(nèi)的熔渣和鐵水充分分離③選擇脫渣性好的焊條對(duì)于焊條的選擇應(yīng)該充分保證其質(zhì)量，同時(shí)使用前注意外觀(guān)檢查④采用合適的焊工操作以便在焊接過(guò)程中能將夾渣帶出。

3.未焊透的分析及處理對(duì)策

未焊透指母材金屬未熔化，焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入接頭根部的現(xiàn)象。

未焊透產(chǎn)生的原因有以下幾個(gè)方面：①焊接電流小，熔深淺；②坡口和間隙尺寸不合理，鈍邊太大；③磁偏吹影響；④焊條偏芯度太大；⑤層間及焊根清理不良。

防止產(chǎn)生未焊透的處理對(duì)策：①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；②要仔細(xì)清根；③焊接時(shí)應(yīng)選擇合適的焊接速度和焊接電流；④焊角焊縫時(shí)，用交流代替直流以防止磁偏吹；⑤用短弧焊等。

4.未熔合的分析及處理對(duì)策

未熔合是指焊縫金屬與母材金屬，或焊縫金屬之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷。

未熔合的成因分析：①焊接時(shí)電流過(guò)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；②選用的電流過(guò)大，使后半根焊條發(fā)紅而造成熔化太快，在母材邊緣還沒(méi)有達(dá)到溶化時(shí)焊條的熔化金屬已覆蓋上去；③焊件散熱速度太快，或起焊處溫度低，使母材的開(kāi)始端未熔化，產(chǎn)生未熔合；④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；⑤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。

未熔合的預(yù)防對(duì)策：①焊條和焊炬的角度要合理，運(yùn)條擺動(dòng)應(yīng)適當(dāng)；②選用稍大的焊接電流和火焰能率，焊速不宜過(guò)快，使能量增加足以熔化母材或前一層焊縫金屬；③焊接過(guò)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；④仔細(xì)清理坡口和焊縫上的臟物。

5.裂紋的分析及處理對(duì)策

焊縫中原子結(jié)合遭到破壞，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙稱(chēng)為裂紋。

裂紋的成因分析：焊接裂紋可能在焊接過(guò)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(guò)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(guò)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。

裂紋防治對(duì)策：裂紋是焊接結(jié)構(gòu)最危險(xiǎn)的的也是不允許出現(xiàn)的缺陷，可以從以下方面控制其出現(xiàn)：①母材選用含碳量較低的材料；②采用低氫型堿性焊條，嚴(yán)格烘干，在100～150℃下保存，隨取隨用；③不得強(qiáng)力組配，選用合理的焊接順序，減少焊接變形和焊接應(yīng)力；④合理選用焊接規(guī)范，并采用預(yù)熱和后熱，減小冷卻速度；⑤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(lái)確定其焊接工藝；⑥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。

6.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)壓力容器焊接過(guò)程中常出現(xiàn)的焊接缺陷問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的對(duì)策。作為工程中參考，在壓力容器焊接時(shí)可以有效的杜絕一些缺陷，從而就會(huì)大大提高焊接質(zhì)量，保證壓力容器的安全運(yùn)行。

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