气焊焊接接头缺陷分析及预防的探讨

2019-09-10 06:00蔡龙平
石油研究 2019年8期
关键词:质量控制

蔡龙平

摘要:在结构工程作业过程中往往会利用气焊的方法进行接头焊接,焊接接头的质量将会直接影响着整个结构工程的质量,所以说加强对其内部缺陷的分析以及预防的研究对于焊接质量的提升有着直接影响。本文简单介绍了不同焊接接头的缺陷类型,同时分别就焊接接头的缺陷预防以及质量控制展开了相关讨论,希望对于气焊焊接接头的应用有所帮助。

关键词:气焊焊接接头;缺陷类型分析;焊接接头缺陷预防;质量控制

1.前言

随着各种工程技术的应用和发展,焊接技术被应用到多个行业领域中,尤其是在工程结构的安装中扮演着十分关键的角色,科学合理的应用能够有效提高整体结构质量。虽然我国焊接技术的应用正在不断完善和优化,但目前在接头缺陷方面仍然存在较大的问题,无法满足相关质量规范标准,严重影响了后期结构的正常使用。所以说加强提升气焊焊接接头的工艺水平,能够有效提升整体工程质量。

2.焊接接头的缺陷分析

2.1焊接接头的外部缺陷

外部缺陷通常处于表层部分,相对来说无需使用高精度检测方法就更容易被发现,通常这类外部缺陷表现为焊瘤、凹坑或者有灼烧的痕迹,因此在这一过程中也更容易被改善和优化,同时也有一部分缺陷对于作业人员有着较高的要求,比如说焊接接头余高不足或者是过大、错边以及弧坑处理不好等等都会严重影响其质量。

2.2焊接接头的内部缺陷

通常来讲,内部缺陷是不易察觉和发现的,所以要求使用一定的仪器设备对其进行分析观察,这类缺陷通常表现为存在气孔、夹渣以及内部未熔合和未焊透等多种形式,而且其处理起来也相对较复杂,因为这种缺陷存在一定的隐蔽性,因此在应用过程中也更容易发生较大的安全质量问题,所以要引起足够的重视。

2.3焊接接头的焊接缺陷

一般比较常见的缺陷通常表现为开裂现象,尤其是在施工过程中的热裂纹和冷裂纹是非常普遍的现象,热裂纹中主要以结晶裂纹为主,通常发生在焊缝以及热影响区,这种缺陷出现的根本原因在于焊缝中存在较多杂质而造成其发生裂纹缺陷。而冷裂纹中最为常见的则是延迟裂纹,一般有三种可能发生的影响因素:母材淬火后变样、扩散氢含量过高以及焊接后内部存在残余应力。

3.焊接接头缺陷预防

3.1焊接前的质量控制

在开始焊接之前一定要对原材料进行质量检测,确保母材和焊接所用的焊条均符合行业相关规范标准,在其检测过程中主要包含以下几大类型:材料牌号、规格或尺寸、炉批号、检验编号、数量、重量、供货状态、力学性能、化学成分等,另外在焊接之前还要观察焊接母材是否存在裂纹,焊接位置是否存在杂质等等,只有确保质量、形态满足要求后才可焊接。

3.2焊接中的质量控制

通常来讲,整个焊接过程包含了焊接、预热以及焊接后的热处理三大环节,目前常见的气焊焊接方法既要求作业人员的专业素质水平,又对焊接设备的稳定性有着较高的要求,才能保证整个焊接接头的质量。首先要根据焊接要求来调整相关焊接参数,严格遵照相关工艺流程进行焊接,包括气流速度、焊接电流大小、焊接角度以及送丝速度等等。另外还要着重我整个焊接过程中的温度变化,因为温度是造成其内部热应力的主要影响因素,如果控制不佳很容易引起裂纹。另外对于整个焊接环境也有着较高的要求,尤其是避免焊接过程中存在灰尘,否则将会造成焊接接头质量存在缺陷。

3.3焊后成品质量控制

即便是对整个焊接过程进行了有效监测和控制,但因为对产品质量要求标准的不同以及整个焊接环境存在一定的差异,因此有必要在焊接结束后对其进行焊接接头的质量检测,目前比较常见的焊接接头质量检测方法主要以检验外观和无损探伤两大类为主。这主要是根据其应用环境以及焊接方法的不同来进行相应焊后检测方法的选择。

首先是对其外观的检测,确定其花纹形状以及颜色符合相关要求,通常较为丰富经验的作业人员就能够进行直观检测。而且这种方法往往也会应用到焊接过程中,比如针对较厚母材的焊接时,需要对其进行多道焊接,这就要求在每进行一层焊接结束后对其进行形貌检查以及清理,避免各种缺陷和杂志被带到下一层焊接接头中。在这种检测过程中只需要使用简单的标准样板、量规以及放大镜就能够实现检测工作。另外则是对其进行致密性检验,主要是针对进行液体或者气体储存的容器,如果焊缝的致命性较差,其内部很有可能存在裂纹、气孔、夹渣、未焊透以及疏松组织等缺陷。一般比较常见的检测方法包含煤油试验、沉水试验、吹气试验、水冲试验、氨气试验和氦气试验等。同时针对受压容器还要进行接头的强度检验,要求其能够承受较强的压力,因此一般都是利用最终产品进行检测,以确保接头质量满足强度要求。

4.焊接缺陷的控制措施

4.1夹渣问题

夹渣是整个焊接过程中十分常见的缺陷,一般来说出现此类缺陷的根本原因在于在焊接开始之前没有对母材表面进行充分彻底的清洁、操作过程不标准者是材料的选择不合理等等。针对此类问题的解决办法通常是在焊接过程中适当调低电流,使得整个焊接过程更加均匀,避免过于激烈而造成的内部夹渣,另外再进行多层焊或者是多道焊接的过程中也要确保前一层焊接接头已被清理干净才能进行。另外也可以使用熔渣流动性很好的焊条,使得熔池中的杂志能够快速上浮,避免夹渣现象的产生,从而有效提升整体焊接接头的质量。

4.2气孔问题

气孔通常是因为在焊接过程中保护气流过小或受到外部影响紊乱,导致在正常焊接过程中其保护器流量较小,使得外部气体很容易进入反应池,进而造成内部气孔的出现。另外在进行焊接时如果焊速过快或者整个焊接过程不规范都会导致气孔产生。比较常见的改善方法是在焊接前充分清理坡口两侧的杂质,如:油污、水等等,同时在焊接时要严格控制好焊接电流以及熔池温度,进而能够确保整个熔池反应的稳定,另外也要谨慎选择整个焊接的所需材料,根据不同的质量要求以及施工工艺要求来进行材料的选择,制定科学合理的焊接工序及流程,进而确保焊接接头内部及表面不存在气孔。同时在进行焊接时为了避免气孔过多,往往还会选取热输入较大的焊接参数,这主要是因为大量热源能够促使熔池的温度维持在一个相对稳定的冷卻环境中,不会使得整个熔池反应过于剧烈,进而使得气孔得到控制。

4.3咬边问题

咬边缺陷对于焊接接头的质量影响也比较大,因为融化的焊条或焊丝没有充分填满母材焊趾或者是焊根的凹槽,所以造成咬边缺陷的产生,又或者是因为在焊接时焊接速度过快或送丝速度不及时造成金属无法得到有效填充。比较常见的预防措施是选用一个合理的焊接速度以及焊接电流,倾向于选择低压电弧进行焊接,另外在进行焊接时还要确保焊条在坡口的两侧边缘形成一个相对稳定的电弧,当坡口处被完全填满后然后利用半圆运条的方式进行焊接,进而避免咬边缺陷的产生,使得整个焊接接头质量得到有效控制。

5.结语

综上所述,在焊接过程中如果不能合理对接控制将会造成多种缺陷的产生,所以必须对整个焊接过程引起足够的重视,加强对于各种缺陷质量的预防和控制,避免焊接应力所造成的变形、裂缝等缺陷。根据不同的施工工艺以及材料类型选取相关的焊接参数,进而使得整个焊接过程得到优化和完善,提高整体性焊接接头质量,使得整个焊接过程得到有效控制,进而不断推动整个安装工程的有效开展。

参考文献:

[1]王纪安.工程材料与材料成形工艺[M].北京:高等教育出版社,2000

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