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摘要:质量是产品的核心,是企业的生命。随着我国工业的快速发展,在发展中焊接工作的质量要求也越发严格,本文全面阐述了焊接缺陷的种类、产生原因及其防止措施,并介绍了焊缝质量检验的方法。
关键词:焊接缺陷;预防措施;质量检验
引言
如何保证焊接质量,确保焊接质量要求,是作为一个焊接工的重要职责。良好的焊接质量是保证焊接结构安全作业和便用的重要条件。如果焊接接头存在严重的焊接缺陷,在其使用过程中,由于冲击、振动等原因,就有可能造成结构的断裂,甚至出现重大安全事故。
一、焊接缺陷的产生及其预防
焊接缺陷的种类较多,根据其在焊缝中的位置,可分为表面缺陷和内部缺陷。常见的焊接表面缺陷有:焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、表面气孔、表面夹渣及表面裂纹等。常见的焊接内部缺陷有:气孔、夹渣、裂纹、未熔合、未焊透等。影响焊接质量的因素很多,如母材及焊接材料的质量、坡口加工和装配精度、坡口表面清理状况、焊接设备、工艺参数、工艺规程、焊接技术水平、天气状况等。任何一个环节处理不当,都会产生焊接缺陷,影响焊接质量。
1.1焊缝外形尺寸和形状不符合要求
焊缝表面高低不平、焊波宽窄不齐、成形粗劣、焊缝尺寸过大或过小等,都属于焊缝外形尺寸和形状不符合要求,它会降低焊接接头强度,如果焊缝增高量过高,在截面过渡处会造成应力集中。
咬边是由于焊件被熔化去一定深度,而填充金属又未能及时补充所致。造成咬边的原因有:焊接电流过大;运条速度过快;电弧拉得过长;焊条角度不当等。预防的方法是选择合适的焊接电流和运条手法,并随时注意控制焊条角度和电弧长度
1.2咬边
咬边是指在焊件沿焊缝边缘的形成的沟槽或凹陷。它不仅减小焊接接头工作截面,而且在咬边处还会造成应力集中。在重要的结构或承受动载荷的结构中,一般不允许咬边存在,或对咬边深度有所限制。
咬边是由于焊件被熔化去一定深度,而填充金属又未能及时补充所致。造成咬边的原因有:焊接电流过大;运条速度过快;电弧拉得过长;焊条角度不当等。预防的方法是选择合适的焊接电流和运条手法,并随时注意控制焊条角度和电弧长度。
1.3焊瘤
熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上的形成的金属瘤称为焊瘤。它常出现在立、横、仰焊焊缝表面或无衬垫单面焊双面成形焊缝的背面。焊瘤不仅影响美观,还会造成表面夹渣。
产生焊瘤的主要原因是运条不匀,操作不够熟练。另外,立、仰焊时,焊接电流过大或电弧过长也会产生焊瘤。预防方法是掌握熟练的操作技术,保持运条均匀,使用碱性焊条时,应采用短弧焊接,立、仰焊时,焊接电流应比平焊缝小10%-15%。
1.4弧坑
由于断弧或收弧不当,在焊道末端形成低洼的坑穴称为弧坑。弧坑中常伴有裂纹和气孔等缺陷,使该处焊缝的强度降低。
产生弧坑的主要原因有:熄弧时间过短或焊接突然中断;焊接薄板时电流过大。预防方法是选用合适的焊接电流,收弧时焊条应作短时间停留或作几次环形运条。
1.5气孔
焊接过程中,如果熔池中的气泡在熔池金属凝固时未能逸出,就会在焊缝内部或表面形成气孔。气孔会使焊缝的有效截面减小,降低焊接接头的强度,破坏焊缝金属的致密性。
产生气孔的原因有:坡口边缘不清洁,有水、油、锈等杂质;焊条或焊剂受潮,含有水分;焊条锈蚀或药皮变质、剥落等。另外,采用碱性焊条焊接时,如果电弧拉得过长或焊接速度过快,也会产生气孔。预防气孔的方法是严格按规定保管和烘干焊接材料,焊前认真清理坡口边缘的杂质,选择合适的焊接电流和焊接速度,控制焊接电弧长度。
1.6夹渣
如果焊接时形成的熔渣未能完全浮到表面而残留在焊缝金属中,就会产生夹渣。夹渣会减小焊缝的有效工作截面,造成应力集中,降低焊接接头的强度和致密性。
产生夹渣的原因有:焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣;坡口角度过小;焊接电流过小或焊接速度过快;使用碱性焊条时,电弧过长或电源极性不正确。防止夹渣的措施是:正确选取坡口尺寸,焊前认真清理坡口边缘,选用合适的焊接电流、焊接速度和电弧长度,运条摆动要适当。另外,使用碱性焊条时,应尽量选用直流焊机,采用反接法,即焊机的正极接焊条,负极接焊件。
1.7未熔合和未焊透
焊接时,母材与焊缝金属或焊缝层间局部未熔透的现象称为未熔合,接头根部未完全熔透的现象称为未焊透。未熔合和未焊透减小了
焊缝工作截面,造成应力集中,降低了焊接接头强度,并且是焊缝开裂的根源。
产生未熔合的原因有:焊件坡口表面的氧化膜、油污等杂物未清理干净;焊接时,熔渣妨碍了金属间的熔合;运条手法不当,电弧偏在坡口一侧。
产生未焊透的原因有:焊件装配间隙或坡口角度太小;坡口钝边太厚;焊条直径太大;焊接电流过小或焊接速度过快;焊接电弧过长
等。
预防未熔合和未焊透的方法是:正确选取坡口尺寸,焊前认真清理坡口表面,合理选用焊条直径、焊接电流和焊接速度,控制电弧长度,运条摆动要适当,密切注意坡口两侧的熔合情况。
1.8焊接裂纹
焊接过程中或焊接以后,在焊接区域内由于焊接应力以及其它致脆因素的共同作用,焊接接头局部金属原子结合力遭到破坏,出现破
裂的现象称为焊接裂纹。裂纹是最危险的一种缺陷,它除了减小截面承载强度外,还会产生严重的应力集中。微小的裂纹在动载荷的作用下,易于扩展而致使整个结构破坏。因此,焊接结构中不允许存在裂纹,一经发现须铲除重焊。
二、焊接质量检验方法
2.1焊前检查
焊接前的准备工作主要从人员的配置,机械装置,焊接材料,焊接方法,焊接环境,焊接过程的检验这六个方面进行控制。
(1)焊工资格审查
人员的配置主要从焊工资格检查这方面进行控制。主要检查焊工资格证书是否在有效期内,所具有的焊接资格证书工种是否与实际从事的工种相适应。
(2)焊接设备检查
焊接设备检查主要包括以下几个方面:焊接设备的型号,电源极性是否与焊接工艺相吻合,焊接过程中所用到的焊炬,电缆,气管,以及其他焊接辅助设备,安全防护设备等是否准备齐全。
(3)原材料检查
焊接材料的质量对焊接质量有着重要的影响。焊接材料的检查主要包括对焊接母材,焊条,焊剂,保护气体,电极等进行质量控制。检查这些原材料是否与合格证和国家标准相符合,检查期包装是否有损坏,质量是否过期等。
(4)焊接方法检查
常用的焊接方法有电弧焊,(其中电弧焊包括焊条电弧焊,埋弧焊,钨极气体保护焊等),电阻焊,钎焊等。焊接方法是直接影响焊接质量的重要因素,根据焊接工艺要求选择合适的焊接方法是保证焊接质量的重要手段。
(5)焊接环境检查
焊接环境对焊接质量的影响也不容小视,焊接场所可能会遭遇环境温度,湿度,风雨等不利因素。检查是否采取必要的防护措施。出现下列情况必须停止焊接作业:采用电弧焊焊接工件时,风速≥8m/s;气体保护焊焊接时风速不大于2m/s;相对湿度不超过90%;采用低氢焊条电弧焊时风速不大于5m/s;下雨或下雪。
(6)焊接过程检查
为了保证焊接能够正确按照焊接工艺指导书的焊接参数进行焊接,经常需要增加焊接过程的质量检查程序。焊接过程质量检查通常由专职或兼职质量检验员进行,从焊接准备工作开始,对人员配备,焊接设备,焊接材料,焊接环境,焊接方法,等各方面进行检查、监控。
2.2焊接过程中检查
(1)焊接缺陷
尤其是采用多层焊焊接时,检查每层焊缝间是否存在裂纹,气孔,夹渣等缺陷,是否及时处理缺陷。
(2)焊接工艺
焊接过程是否严格按照焊接工艺指导书的要求进行操作,包括对焊接方法、焊接材料、焊接规范、焊接变形及温度控制等方面进行检查。
(3)焊接设备
在焊接过程中,焊接设备必须运行正常,例如焊接过程中的冷却装置,送丝机构等。
2.3焊后质量检查
(1)外观检查
包含以下几个方面:1、对焊缝表面咬边、夹渣、气孔、裂纹等检查,这些缺陷采用肉眼或低倍放大镜就可以观察。2、尺寸缺陷检查,例如焊缝余高、焊瘤、凹陷、错口等,需采用焊接检验尺进行测量。3、焊件变形量检查。
(2)致密性试验检查
常用的致密性试验检验方法有液体盛装试漏、气密性实验、氨气试验、煤油试漏、氦气试验、真空箱试验。1、液体盛装试漏试验主要用于检查非承压容器、管道、设备。2、气密性试验原理是:在密闭容器内,利用远低于容器工作压力的压缩空气,在焊缝外侧涂上肥皂水,当通入压缩空气时,由于容器内外存在压力差,肥皂水处会有气泡出现。
(3)强度试验检查
强度试验检查分为液压强度试验和气压强度试验两种,其中液压强度试验常以水为介质进行,对试验压力也有一定的要求,通常试验压力为设计压力的1.25~1.5倍。
三、结束语
因此,切实保证焊接质量,搞好焊接质量检验.是我们每个焊接工作者的重要职责。
参考文献:
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