压力管道氩弧焊气孔产生的问题分析及预防措施

(整期优先)网络出版时间:2021-02-25
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压力管道氩弧焊气孔产生的问题分析及预防措施

张浩

大唐淮北发电厂 安徽 淮北 23500 0

摘要:钨极氩弧焊(下文简称“氩弧焊”)是一种用氩气保护、用钨棒作电极且焊接时钨极不熔化的焊接方法,焊接时根据待焊工件实际情况来选择是否需要添加焊丝。目前该焊接方法特别适于薄板的焊接,多用于焊接不锈钢、铝、铜等有色金属及其合金。氩弧焊广泛应用于船舶建造中,尤其是在碳钢管系的制作过程中,企业为充分保证焊缝根部的质量,通常采用氩弧焊打底+药芯焊丝气保焊填充盖面的焊接方法。

关键词:压力管道;氩弧焊;气孔产生;问题分析;预防措施

引言

压力管道是具有较大危险性的特种设备,常用于输送易燃、易爆、有毒介质,在生产、生活中被广泛使用,其一旦发生事故会造成较大人员伤亡及重大经济损失。因此,确保压力管道安全运行,对于保障人民的生命、财产安全具有重要意义。

1气孔的特点及危害性

气孔是由于焊接熔池在高温时吸收了较多的气体,冷却时气体又来不及逸出,最后残留在焊缝金属内部而形成的。熔池吸收的气体大部分来自大气,还有部分气体来源于焊丝和母材上的油、铁锈等杂物受热分解产生的气体以及各种冶金反应产生的气体。气孔有球形、椭圆形、条虫形、旋风形等形状,存在形态包括单个气孔、密集气孔、连续气孔,常分布在焊缝的内部或外部位置。气孔的危害性主要表现为以下几个方面。气孔缺陷是一种体积形缺陷,气孔占据了焊缝金属一定的体积,使焊缝的有效工作截面面积减小,导致焊缝的力学性能降低,尤其是焊缝的弯曲和冲击强度等塑性指标降低;气孔可能造成应力集中,甚至成为焊缝裂纹源;由于气孔缺陷超标造成返修次数增多,影响产品质量,增加成本。

2产生气孔的原因分析(百度)

钎焊孔是在结晶过程中由气体效应产生的孔或孔。孔隙构成金属熔体的整个过程,即焊接热过程、化学金属过程和结晶过程。焊接时,水、锈(用晶体)、焊接时的水蒸气、空气中的水蒸气、弧高温时焊接时大量氢气、油漆和其他有机物质是碳氢化合物,高温时,碳、氢分离出来,二氧化碳和氧可以产生一氧化碳。此外,化学冶金工艺是气相与金相之间的化学反应,可利用由此产生的气体;也就是一种分子逼近热熔溶解,然后作为原子或离子吸收到熔体中,并随着金属熔体的扩散被吸收到熔炼炉中的方法。温度越高,熔体中吸入的气体就越多。当熔池温度逐渐降低时,化学金属工艺最终会转变为相处理工艺(相控723° C),熔池温度下降,未溶解的氮和氢向外扩散,形成小气泡。此时,当熔体缓冲区冷却得太快,气体从熔体池中溢出得太晚并且位于盆中时,会产生空洞,而气体的一部分通过液态金属出口螺钉流动。当熔炼炉突然凝固时,焊缝表面会产生一个小的“气体”外壳,称为出口开口或表面开口。

3预防措施

3.1严格执行焊接工艺评定

严格执行焊接前过程评估:检查焊接、材料和材料的化学成分是否符合技术要求。确保按照焊接要求保持湿度,在焊接之前清洁焊接材料,确保清洁后立即进行焊接,在焊接过程中尽量不在代码和焊接池之间建立接触,注意极点的循环,并选择适合温度和湿度的操作环境。

3.2使用合适的焊接装置

焊接件可以固定零部件并有效地控制焊接结构的变形。创建某些重要部件的复杂结构或焊接时,可以通过固定零部件位置并平衡零部件之间的应力和变形来提高焊接质量。

3.3选择焊接装配的适当顺序

惯性矩是由熔接过程中的个别元件产生的,熔接接合的逻辑顺序可以透过平衡力矩来补偿元件之间的熔接变形,并减少熔接负载。

这就是z。b .对于对称焊缝,使用稳定夹具和尽可能自由收缩焊缝以解决应力焊缝结构的变形问题,按从中心到外侧的顺序进行焊缝。

3.4提升焊接工艺

管道安装过程中焊接是重要的步骤,相关技术人员的技术水平对于整个焊接质量有着直接的影响,因此在工艺管道焊接过程中,对于焊接技术工人的技术水平有严格的要求,要不断提升技术人员的综合能力和技术水平,有效地保障管道焊接的质量。此外管道在进行安装过程中也需要安装工艺的提升,主要包括以下几个方面。第一,科学合理地选择焊接装配间隙与坡口形状。科学合理地选择坡口形状,是有效增强焊接的质量的手段之一,在遇到一些外力时,管道也有足够的抵抗力。在进行焊接时必须有效控制焊接电流,完善焊接工艺,保证焊接工人掌握较成熟的焊接技术。同时在焊接过程中合理控制焊接的角度与速度,不断调整管道焊接间隙,确保焊接角度与尺寸的合理性。第二,在焊接前需要按焊接工艺卡的要求进行预热,在收弧时在管道焊接处短暂停留,从而保证焊接熔池被填满,降低焊接出现缺陷的概率。第三,清理干净焊接处的焊接残渣,将管道焊接的参差不齐的位置打磨平整,根据管道直径调整焊接电流并合理调整焊接弧长度、增加停留时间,有效避免焊接夹渣以及焊接未熔合等现象的出现。

3.5焊接气孔缺陷防治方法

为了防止焊接钻孔,必须相应地调整焊接电流和焊接速度,以满足焊接电流和速度的要求。焊接切口、油污和焊接棒的保养、金属焊接材料应同时处理,以避免化学反应引起的焊接孔。

3.6加强监督和质量检查的力度

一是加强焊接前施工文件检查。管道焊接前技术人员不仅要仔细检查管道施工图纸及相关的设计规范,明确管道的施工要求及连接方式,并进行严格地图纸会审。同时应检查焊接工艺评定是否完成、焊接作业指导书是否发布、焊接前是否已完成技术及安全交底等。二是加强焊接施工现场的质量检查。质量检查人员应在现场旁站检查、见证焊接的过程,现场检查包括管道组对间隙、坡口形状尺寸、焊缝边缘清洁度、管道母材材质及壁厚、焊丝焊材等信息。同时严格检查现场焊工操作过程是否严格执行焊接作业指导书的规定,如检查焊接时的电流、焊接方向、管道组对间隙、焊接位置等,所有参数必须与焊接作业指导书所规定的一致,通过施工现场的旁站检查,确保施工作业过程完全遵守作业指导书的要求,从而有效确保焊接的质量,有效减少缺陷的发生及减少返修的次数。

结束语

压力管道采用氩弧焊焊接时焊缝中产生气孔的原因很多,但是只要了解气孔的特点及危害性,并根据施焊环境逐一分析其影响因素,就可以有效避免产生气孔缺陷的不利因素,这样既降低了返修频率,节约了施工成本,提高了产品的焊接质量,也保障了压力管道安全运行。

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