学术
压力管道安装的焊接缺陷产生及防治
浙江中泰深冷设备有限公司·张小明摘要：
管道焊接缺陷控制措施
随着我国经济发展，压力管道在各领域中不断的应用，它广泛应用于石油化工、核电、科研、国防、医疗卫生和文教体育等各部门。其中压力管道的安全，我国已经制定了法规《压力管道安全管理与监察规定》，压力管道的作业一般都在室外，败设方式有架空、沿地、埋地，甚至经常是高空作业，环境条件较差，质量控制要求较高。由于质量控制环节是环环相扣，有机结合，一个环节稍有疏忽，导致的都是质量问题。稍有不慎，极易发生安全事故。而焊接是压力管道施工中的一项关键工作，其质量的好坏、效率的高低直接影响工程的安全运行和制造工期，因此控制焊接的质量显得更为重要，本文主要是碳钢管道、奥氏体不休钢管道在焊接过程中针对焊接缺陷产生及防治，采取严格措施，才能保证压力管道的焊接质量，确保优质接工程的实现，加快现代化建设具有十分重要的意义。
随着我国化工、水电站生产水平的不新进步压力管道在各领域中不新的应用。压力管道是指利用一定的压力，用于送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.IMPa（表压）的气体、液化气体、热汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25m的管道，常见的碳钢管遵和奥氏体不锈钢管道焊接缺陷可分为焊缝外观缺陷和焊缝内在质量缺陷
1.焊缝外观缺陷
焊缝外观缺陷基本形式有咬边、弧坑、错边、焊瘤、内凹或下陷，
1.1.咬边
改边是指沿焊趾的母材部位产生的沟槽或回陷现象，沟海精深度大于0.5量，总长度大于焊缝长度的10%或大于验收标准要求的长度。咬边的主要原因是焊接线能量大导致焊缝与母材熔合不好出现沟槽。包括电弧过长，焊条（枪）角度不当，焊条（丝）送进速度不合适等部是造成咬边的原因。预防措施根据焊接项目、位置，焊接规范的要求，选择合适的电流参数；控制电弧长度，尽量使用短弧焊接：控制焊缝边缘与母材熔化结合时的焊条（枪）角度等。在检查中如发现的焊维咬边，应进行打磨清理、补焊，使之符合验收标准要求。
1.2.弱坑、焊瘤、内凹或下陷
弧坑是焊接收弧过程中形成表面凹陷，并常伴随着缩孔、裂纹等缺陷，焊瘤是焊缝根部的局部突出，这是焊接时因液态金属下坠形成的金属瘤。婵瘤下常会有未焊透缺陷存在，这是必须注意的。内凹或下陷：焊缝根部向上收缩低于母材下表面时称为内凹，焊缝盖面低于母材上表面时称为下陷。造成这些缺陷的原因是：对口间限大，纯边薄、宽，熔池温度过高，熔池存在一个地方时闻过长，对熔池的控制不当造成的，在形成凹陷缺陷时，电弧的推力不够也是重要原因。预防措施对口间隙符合标准要求，一般为2～3；对于对口间障不均匀的焊口，用机板打廉等方法设法修整到规定要求，对于披口纯边不符合要求的进行打廉修整规定要求，选择合适的焊接线能量以及合适的焊接速度，控制熔池温度在合适的范围，不过高。仰焊部位焊接尽量采用短弧焊接，增强电弧推力。
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2.焊缝内在质量缺陷
焊缝备注质量缺陷一般有气孔、裂纹、夹渣与类杂物、未焊透与未熔合
2.1.气孔
气孔形成原因是或外界侵入的气体在熔池金属冷都凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙，视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔（包括蜂窝状气孔）等，特别是在电渠焊中，由于冶金过程进行时间很短。熔泡金属很快融固，冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体，或者焊条的焊剂受溯而在高温下分解产生气体，甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等，这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔教之其它的缺陷其应力巢中趋势没有那么大，但是它破坏了焊缝金属的致密性，减少了焊缝金属的有效截面积，从而导致焊继的强度降低，主要原因是根本原因是焊接过程中，焊接本身产生的气体或外部气体进入熔池，在熔池凝固前没有来得及溢出熔池而残留在焊缝中。预防措施主要从减少焊缝中气体的数量和加强气体
从熔池中的溢出两方面考虑，
焊材要保持干煤。
干净。在使用过程中需烘培，装在保温简内，随用随取使整个过程保证焊材干燥。焊件的干净，焊缝 15cm范围做到清洁、无水、无锈斑、无油脂、裂纹、重皮、坡口破损及任何毛割等杂物存在，焊接施工环境符合要求当湿度大于90%立即停止施焊。采用短摄焊接，减少气体进入熔池的机会。
2.2.裂纹
焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。
焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化，有较大的冷收缩应力存在，而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力，更加上母材非焊接部位处于冷固态状况。与焊接部位存在很大的温差，从而产生热应力等等这些应力的共同作用一旦超过了材料的鼠服极限，材料将发生塑性变形，超过材料的强度极限则导致开裂，裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度，并且焊缝表纹的尖端也或为承载后的应力集中点，成为结构断裂的起源。管道焊接一般由应力过大而产生装纹为主，在焊接过程中焊条焊剂要烘干，焊缝
坡口及附近母材要去油、水、除锈，减少氢的来源。工件焊前预热，焊后缓冷（大部分材料的温度可查表），可降低焊后冷却速度，避免产生率硬组织，并可减少焊接残余应力。采取减小焊接应力的工艺措施，如对称焊，小线能量的多层多道焊等，焊后进行清除应力的热处理处理，
2.3.夹渣与夹杂物（夹钨）
熔化焊接时的冶金反应产物，例如非金属杂质（氧化物、硫化物等）以及熔流，由于焊接时末能选出，或者多道焊接时清潼不干净，以至残留在焊缝金属内，称为夹渣或夹杂物，视其形态可分为点状和条状，其外形通常是不规则的，其位置可能在焊缝与母材交界处，也可能存在于焊缝内。另外，在采用钨极氢弧焊接时，钨极期落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹余物（俗称夹钨），预防措施焊件焊缝周图15cm表面范围内打磨消理干净，直至发出金属光泽，多层多道焊时，层间药皮清理干净焊条按照要求烘培，不使用偏芯、受潮等不合格焊条；尽量使用短弧焊接，选择合适的电流参数；焊接速度合适，不能过快。
2.4.未焊透与未熔合
体金属接头处中间或根部的钝边未完全熔合在一起面留下的局部未熔合。
造成原因的主要是焊接线能量小，埋接速度快或操作手法不恰当等。预防措施合理的控制焊缝间隙和纯边。选择合适的线能量、焊接速度和焊接时焊枪的角度。
造成管道焊接缺陷的原因由作业的环境条件复杂，往往由多种因索一起造成。因此在实际过程需接照实际情况出发，理论实际结合，认真分析总结，采取严格措施，确保压力管道的焊接质量，做出优质焊接工程
参考文献：
[1]焊接手册，第2卷中国机械工程学会焊接学会编，-3版北京（机械工业出版社，2007.10
[2]蔡作膜，谈石油化工装置工艺管道安装专业监理工作心得体会[A]．中国设备管理学会.2011 全国压力容器压力管道技术发展与使用暨新技术新产品交流会论文集[C].中国设备管理学会；，2011:7.
作者简介：张小明（1986.06-）汉族，本科，浙江富阳，助理工程师，研究方向焊接。