李文元

通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)（天津）有限公司 天津 300457

1 鍋爐壓力容器常見焊接缺陷

1.1 外部缺陷

以焊接缺陷表現(xiàn)形式進(jìn)行劃分，可確定鍋爐壓力容器焊接存在內(nèi)部與外部?jī)煞N類型缺陷。在進(jìn)行鍋爐壓力容器焊接作業(yè)時(shí)，受外部因素干擾，存在很大可能會(huì)形成表面缺陷，包括焊縫尺寸缺陷、咬邊、焊瘤、焊縫余高過(guò)大、弧坑以及飛濺等。造成各種缺陷的原因不同，其中焊縫尺寸缺陷即設(shè)備焊接電流下、焊速快、焊弧長(zhǎng)等因素造成金屬熔化形成熔池較小，并且保護(hù)時(shí)間較短，鋼水流動(dòng)不順暢，造成焊縫寬度過(guò)小。咬邊則是因?yàn)殡娀崃窟^(guò)大，再加上角度不當(dāng)以及焊條運(yùn)速過(guò)快等，造成焊縫邊緣被電弧熔化后未得到熔敷金屬補(bǔ)充留下缺口[1]。焊瘤是因?yàn)楹附与娏鬟^(guò)大，金屬快速熔化后流動(dòng)到加熱不足的母材上形成焊瘤。另外，很多情況下因?yàn)楹附尤藛T技能水平較低，或者質(zhì)量控制意識(shí)不足，造成焊接過(guò)程中應(yīng)力過(guò)于集中，壓力容器過(guò)早受損，角焊縫單邊或下陷過(guò)大，形成焊縫間隙不均勻、坡口不規(guī)則等問(wèn)題。

1.2 內(nèi)部缺陷

內(nèi)部缺陷對(duì)于壓力容器焊接質(zhì)量產(chǎn)生的影響更大，出現(xiàn)安全事故的可能性也更大，必須要通過(guò)專業(yè)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，確定缺陷存在的位置，并對(duì)其進(jìn)行定性、定量分析。對(duì)內(nèi)部缺陷產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行分析，需要從多個(gè)方面進(jìn)行，常見的如坡口清理不干凈、焊材未烘干、焊縫坡口不合理等，根據(jù)夾渣、氣孔、未熔合等缺陷表現(xiàn)形式來(lái)分析判斷。其中，夾渣缺陷主要是因?yàn)槲磳?duì)焊件進(jìn)行有效清理，殘留有銹渣、油污等，或者是焊接電流過(guò)小、金屬熔池溫度低、運(yùn)條速度快等，導(dǎo)致液態(tài)金屬與熔渣無(wú)法有效分開，并在熔渣未浮出前熔池就已經(jīng)開始凝固。對(duì)于氣孔缺陷的發(fā)生原因進(jìn)行分析，除了熔池冷卻速度快、焊件未清理外，為對(duì)焊條烘干處理，再加上作業(yè)環(huán)境濕度較大，也會(huì)產(chǎn)生氣孔，為焊縫內(nèi)最為常見的缺陷，同時(shí)也是產(chǎn)生焊后裂紋產(chǎn)生的主要原因。

2 鍋爐壓力容器在制造檢驗(yàn)過(guò)程焊接質(zhì)量

2.1 人員方面

（1）焊接責(zé)任人對(duì)壓力容器有關(guān)焊接的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及焊接方面的知識(shí)不能準(zhǔn)確掌握，有的焊接責(zé)任人根本不懂焊接而只是頂替一個(gè)焊接責(zé)任人的空缺；部分企業(yè)的持證焊接操作人員數(shù)量不符合《鍋爐壓力容器制造許可條件》，或企業(yè)未與焊接責(zé)任人和焊接操作人員簽訂勞動(dòng)合同，未繳納社會(huì)保險(xiǎn)。（2）企業(yè)生產(chǎn)工作的工作量與焊接操作人員的數(shù)量不匹配；焊接責(zé)任人兼職不合理，同時(shí)兼任材料責(zé)任人或無(wú)損檢測(cè)責(zé)任人；對(duì)焊工檔案的建立，特別是對(duì)焊工的考核不夠重視，有的單位在質(zhì)量保證手冊(cè)及管理制度中規(guī)定對(duì)焊工每年僅考核一次，造成焊工考核資料不齊全或不真實(shí)；對(duì)焊工業(yè)績(jī)的統(tǒng)計(jì)不夠重視，焊工檔案缺少原始記錄，缺少連續(xù)焊接記載等焊工業(yè)績(jī)見證材料；有的單位未在焊工證聘用記錄欄中填寫聘用記錄和加蓋聘用單位印章。

2.2 焊接工藝評(píng)定方面

焊接工藝評(píng)定是制造企業(yè)和焊接技術(shù)人員技術(shù)能力的綜合體現(xiàn)。通過(guò)焊接工藝評(píng)定，檢驗(yàn)按預(yù)焊接工藝規(guī)程焊制的焊接接頭的使用性能是否符合設(shè)計(jì)要求，并為正式制定焊接工藝規(guī)程或焊接工藝卡提供可靠的依據(jù)。在檢驗(yàn)過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)如下焊接工藝評(píng)定問(wèn)題：部分企業(yè)選用Q345R之間使用J506的焊條相焊的焊評(píng)來(lái)覆蓋Q245R之間使用J427的焊條相焊的焊接接頭，只考慮了母材的替代規(guī)則，而未考慮到焊材的替代規(guī)則；拉伸焊接試樣尺寸不正確，實(shí)際做的試樣未按照《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》（NB/T47014-2011）的尺寸制作；采用多種焊接方法進(jìn)行組合評(píng)定的焊接工藝評(píng)定，所做的沖擊試樣未覆蓋所有的焊接方法，導(dǎo)致未覆蓋的焊接方法的符合性得不到試驗(yàn)的驗(yàn)證；有的單位對(duì)焊接工藝評(píng)定試樣保管不善，未超過(guò)規(guī)定保存期限的試樣，銹蝕比較嚴(yán)重以致無(wú)法再次審查試樣是否合格；對(duì)鋼材厚度超過(guò)10mm的試樣母材，未按《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》（NB/T47014-2011）的要求做10mm厚的試樣[2]。

2.3 焊接工藝規(guī)程方面

（1）對(duì)于接頭或圖紙規(guī)定要做沖擊韌性試驗(yàn)的焊接接頭焊接的線能量超過(guò)了所引用的焊評(píng)的線能量；部分小接管與筒體的焊接接頭所用的焊工項(xiàng)不滿足接管的管徑，例如，實(shí)際接管直徑為14mm，焊工項(xiàng)為GTAW-Ⅱ-6/18-FJ3，應(yīng)至少選用GTAW-Ⅱ-6/14-FJ3的焊工。（2）焊縫返修無(wú)返修單和焊接工藝卡；選用焊接工藝評(píng)定不正確，導(dǎo)致無(wú)法正確指導(dǎo)實(shí)際的焊接；焊接接頭的名稱弄錯(cuò)，如補(bǔ)強(qiáng)圈與筒體的角接頭應(yīng)為D類接頭，而寫為E類接頭。如圖1所示，筒體與平蓋連接的非對(duì)接接頭應(yīng)為C類接頭，而寫為B類接頭。（3）有的焊接工藝規(guī)程中焊評(píng)未覆蓋定位焊；對(duì)接管與殼體的D類接頭所選焊工項(xiàng)的焊接位置選取有誤。例如，圖2為騎座式接頭，焊工持證項(xiàng)目代號(hào)中的焊接位置代號(hào)應(yīng)為G；圖3為插入式接頭，焊工持證項(xiàng)目代號(hào)中的焊接位置代號(hào)應(yīng)為FG。（4）制造廠所用封頭為在制造廠拼接后由外協(xié)熱壓成形的封頭，拼接焊縫的焊接工藝評(píng)定選用的只是退火熱處理的焊接工藝評(píng)定，而沒(méi)有正火加退火熱處理的焊接工藝評(píng)定；筒體與管板的C類接頭所選用的焊評(píng)只覆蓋了筒體的厚度，而未覆蓋管板的厚度；使用藥芯焊絲而未重新做焊接工藝評(píng)定，也沒(méi)取得藥芯焊絲的焊接操作人員資格證。（5）不銹鋼焊縫的清根沒(méi)按規(guī)定采用不銹鋼專門的清根方法，或僅采用碳弧氣刨，未考慮到不銹鋼由于表面滲碳影響抗晶間腐蝕性能；部分企業(yè)對(duì)于換熱管和管板只采用強(qiáng)度焊的焊接接頭，引用的焊評(píng)未覆蓋管板的厚度；當(dāng)換熱管與管板采用強(qiáng)度焊且脹接的方法時(shí)，此焊縫可當(dāng)作角焊縫。

3 結(jié)論

鍋爐壓力容器焊接過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)楦黜?xiàng)因素的影響而出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，不同缺陷產(chǎn)生原因不同，且表現(xiàn)形式差異較大，這需要結(jié)合鍋爐壓力容器缺陷的實(shí)際情況以及以往焊接和對(duì)類似問(wèn)題的處理經(jīng)驗(yàn)，來(lái)對(duì)各類缺陷原因和預(yù)防措施進(jìn)行總結(jié)，作為后續(xù)焊接施工作業(yè)開展的技術(shù)指導(dǎo)。