摘要：隨著科技經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力業(yè)也在不斷增多。其中，電廠金屬焊接質(zhì)量是保證發(fā)電廠正常安裝及運(yùn)行的基礎(chǔ)，應(yīng)引起重視。本文主要闡述了火電廠金屬焊接工藝，同時分析了焊接中常見缺陷產(chǎn)生的原因，并針對問題提出了防治技術(shù)措施。

　　關(guān)鍵詞：火電廠 金屬焊接 焊接工藝 缺陷 技術(shù)措施

　　一、火電廠金屬焊接工藝

　　在電廠金屬焊接過程中，會因?yàn)樵S多技術(shù)問題使焊接工程存在質(zhì)量問題，所以相關(guān)焊接技術(shù)人員在作業(yè)前，必須先熟悉掌握焊接工藝，這樣才能避免技術(shù)上的質(zhì)量問題，保證整個焊接工程的質(zhì)量。火電廠金屬焊接工藝主要有以下內(nèi)容：

　　1、焊接時允許的最低環(huán)境溫度如下：碳素鋼：-20℃;低合金鋼、普通低合金鋼：-10℃;中、高合金鋼：0℃。

　　2、各種鋼材施焊前需先預(yù)熱溫度：a、壁厚大于或等于6mm的合金鋼管子、管件(如彎頭、三通等)和大厚度板件在負(fù)溫下焊接時，預(yù)熱溫度可提高至20～50℃;b、壁厚小于6mm的低合金鋼管子及壁厚大于15mm的碳素鋼管在負(fù)溫下焊接時亦應(yīng)適當(dāng)預(yù)熱：c、異種鋼焊接時，預(yù)熱溫度應(yīng)按焊接性能較差或合金成分較高的一側(cè)選擇;d、接管座與主管焊接時，應(yīng)以主管規(guī)定的預(yù)熱溫度為準(zhǔn);e、非承壓件與承壓件焊接時，預(yù)熱溫度應(yīng)按承壓件選擇。

　　3、施焊過程中，層間溫度應(yīng)不低于規(guī)定的預(yù)熱溫度的下限，且不高于400℃。

　　4、中、高合金鋼(含鉻量大于或等于3%或合金總含量大于5%)管子和管道焊口，為防止根層氧化或過燒，焊接時內(nèi)壁應(yīng)充氬氣或混合氣體保護(hù)。

　　5、嚴(yán)禁在被焊工件表面引燃電弧、試驗(yàn)電流或隨意焊接臨時支撐物，高合金鋼材料表面不得焊接對口用卡具。

　　6、管子焊接時，管內(nèi)不得有穿堂風(fēng)。

　　7、點(diǎn)固焊時，除其焊接材料、焊接工藝、焊工和預(yù)熱溫度等應(yīng)與正式施焊時相同外，還應(yīng)滿足下列要求：a、在對口根部點(diǎn)固焊時，點(diǎn)固焊后應(yīng)檢查各個焊點(diǎn)質(zhì)量，如有缺陷應(yīng)立即清除，重新進(jìn)行點(diǎn)焊;b、厚壁大徑管若采用填加物方法點(diǎn)固，當(dāng)去除臨時點(diǎn)固物時，不應(yīng)損傷母材，并將其殘留焊疤清除干凈、打磨修整。

　　8、采用鎢極氬弧焊打底的根層焊縫檢查后，應(yīng)及時進(jìn)行次層焊縫的焊接，以防止產(chǎn)生裂紋。多層多道焊縫焊接時，應(yīng)逐層進(jìn)行檢查，經(jīng)自檢合格后，方可焊接次層，直至完成。

　　9、為減少焊接變形和接頭缺陷，直徑大于194mm的管子和鍋爐密集排管(管子間距小于或等于30mm)的對接焊口宜采取兩人對稱焊。

　　10、施焊過程除工藝和檢驗(yàn)上要求分次焊接外，應(yīng)連續(xù)完成。若被迫中斷時，應(yīng)采取防止裂紋產(chǎn)生的措施(如后熱、緩冷、保溫等)。再焊時，應(yīng)仔細(xì)檢查并確認(rèn)無裂紋后，方可按照工藝要求繼續(xù)施焊。

　　二、火電廠金屬焊接中常見缺陷的產(chǎn)生原因及防治措施

　　火電廠金屬焊接的質(zhì)量缺陷是普遍存在的，相關(guān)技術(shù)人員對金屬焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)時，應(yīng)及早發(fā)現(xiàn)缺陷，把焊接缺陷限制在一定范圍內(nèi)，以確保機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。以下主要針對這些缺陷展開分析探討。

　　1、氣孔

　　在電廠焊接時最常出現(xiàn)的是氫氣孔，分為內(nèi)部氣孔、表面氣孔、接頭氣孔。產(chǎn)生氣孔的主要原因有：坡口邊緣不清潔，有水分、油污和銹跡，焊條或焊劑未按規(guī)定進(jìn)行焙烘，焊芯銹蝕或藥皮變質(zhì)、剝落等。電廠中的4小管焊接多為氬弧焊，它對焊接條件要求很高，環(huán)境因素致使產(chǎn)生氣孔的概率更大。由于氣孔的存在，使焊縫的有效截面減小。過大的氣孔會降低焊縫的強(qiáng)度，破壞焊縫金屬的致密性。

　　預(yù)防產(chǎn)生氣孔的辦法是：選擇合適的焊接電流和焊接速度，認(rèn)真清理坡口邊緣水分、油污和銹跡。嚴(yán)格按規(guī)定保管、清理和焙烘焊接材料。不使用變質(zhì)焊條，當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊條藥皮變質(zhì)、剝落或焊芯銹蝕時，應(yīng)嚴(yán)格控制使用范圍，焊絲要除銹，使其表面光亮。埋弧焊時。應(yīng)選用合適的焊接工藝參數(shù)。特別是薄板焊，焊接速度和線能量應(yīng)盡可能小些。

　　2、咬邊

　　焊縫邊緣留下的凹陷，稱為咬邊。產(chǎn)生咬邊的原因是由于焊接電流過大、運(yùn)條速度快、電弧拉得太長或焊條(焊絲)角度不當(dāng)?shù)取Ｒн厹p小了母材接頭的工作截面，從而在咬邊處造成應(yīng)力集中，散在重要的結(jié)構(gòu)或受動載荷結(jié)構(gòu)中，一般是不允許咬邊存在的，或?qū)σн吷疃扔兴拗啤?/p>

　　防止產(chǎn)生咬邊的辦法是：選擇合適的焊接電流和運(yùn)條手法，隨時注意控制焊條角度和電弧長度;氬弧焊工藝參數(shù)要合適，特別要注意焊接速度不宜過高，手法平穩(wěn)。

　　3、夾渣

　　夾渣就是殘留在焊縫中的熔渣。夾渣也會降低焊縫的強(qiáng)度和致密性。產(chǎn)生夾渣的原因主要是：a、焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣;b、坡口角度或焊接電流太小，或焊接速度過快;c、在使用酸性焊條時，由于電流太小或運(yùn)條不當(dāng)形成“糊渣”;d、使用堿性焊條時，由于電弧過長或極性不正確也會造成夾渣;e、焊條偏芯，也易形成夾渣。

　　防止產(chǎn)生夾渣的措施是：正確選取坡口尺寸，認(rèn)真清理坡口邊緣。選用合適的焊接電流和焊接速度，運(yùn)條擺動要適當(dāng)。焊條質(zhì)量要過關(guān)，不能有偏芯現(xiàn)象。

　　4、未焊透、未熔合

　　焊接時，接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。稱為未焊透;在焊件與焊縫金屬或焊縫層聞有局部未熔透現(xiàn)象.稱為未熔合。因此，在4大管道的重要結(jié)構(gòu)部分均不允許存在未焊透、未熔合的情況。

　　防止未焊透或未熔合的方法是正確選取坡口尺寸，合理選用焊接電流和速度，坡口表面氧化皮和油污要清除干凈;封底焊清根要徹底，運(yùn)條擺動要適當(dāng)，密切注意坡口兩側(cè)的熔合情況。

　　5、焊接裂紋

　　焊接裂紋是一種非常嚴(yán)重的缺陷。結(jié)構(gòu)的破壞多從裂紋處開始，在焊接過程中，要采取一切必要的措施防止出現(xiàn)裂紋。在焊接后要采用各種方法檢查有無裂紋，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)裂紋，應(yīng)徹底清除，然后給予修補(bǔ)。焊接裂紋有熱裂紋、冷裂紋。

　　(1)熱裂紋的成因及防治措施

　　焊縫金屬由液態(tài)到固態(tài)的結(jié)晶過程中產(chǎn)生的裂紋稱為熱裂紋，其特征是焊后立即可見，且多發(fā)生在焊縫中心，沿焊縫長度方向分布。產(chǎn)生熱裂紋的原因是焊接熔池中存有低熔點(diǎn)雜質(zhì)，由于這些雜質(zhì)熔點(diǎn)低，結(jié)晶凝固最晚，凝固后的塑性和強(qiáng)度又極低，因此，在外界結(jié)構(gòu)拘束應(yīng)力足夠大和焊縫金屬的凝固收縮作用下，熔池中這些低熔點(diǎn)雜質(zhì)在凝固過程中被拉開，或在凝固后不久被拉開，造成晶間開裂。焊件及焊條內(nèi)含硫、銅等雜質(zhì)多時，也易產(chǎn)生熱裂紋。

　　防止產(chǎn)生熱裂紋的措施是：a、嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)，減慢冷卻速度。適當(dāng)提高焊縫形狀系數(shù)，盡可能采用小電流多層多道焊.以避免焊縫中心產(chǎn)生裂紋;b、認(rèn)真執(zhí)行工藝規(guī)程，選取合理的焊接程序，以減小焊接應(yīng)力。

　　(2)冷裂紋的成因及預(yù)防措施

　　焊縫金屬在冷卻過程或冷卻以后，在母材或母材與焊縫交界的熔合線上產(chǎn)生的裂紋稱為冷裂紋。這類裂紋有可能在焊后立即出現(xiàn)，也有可能在焊后幾小時、幾天甚至更長時間才出現(xiàn)。冷裂紋產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋篴、在焊接熱循環(huán)的作用下，熱影響區(qū)生成了淬硬組織;b、焊縫中存在有過量的擴(kuò)散氧，且具有濃集的條件;c、接頭承受有較大的拘束應(yīng)力。

　　另外，電廠的管道焊接裂紋還出現(xiàn)在管道的組裝過程中。應(yīng)考慮到管道的膨脹問題，焊口由于熱影響區(qū)的存在本身對于管道來說就是薄弱環(huán)節(jié)，在熱態(tài)和冷態(tài)情況下的膨脹收縮必須考慮到，如果膨脹和收縮受阻同樣會在焊口的熱影響區(qū)，在交變應(yīng)力的作用下，則會產(chǎn)生冷裂紋。

　　三、結(jié)束語

　　目前，我國火電廠金屬焊接技術(shù)還存在許多不足，技術(shù)人員在焊接作業(yè)前，應(yīng)先熟悉焊接工藝，掌握焊接技術(shù)要求。同時，在焊接過程中，應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)是否存在缺陷，及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患，并制定解決方案，確保機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，提高火電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

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