化工设备焊接中常见的缺陷及其控制措施

李俊

【摘要】化工设备焊接中出现缺陷，轻则导致设备的损坏，重则危及人身安全。本文简要介绍了化工设备的焊接缺陷控制的意义，并深度分析了化工设备焊接中常见的焊缝外部、焊缝内部缺陷及其防止和修补策略。

【关键词】化工设备 焊接 缺陷 措施

1 化工设备焊接缺陷控制的意义

化工设备广义上说就是指化学工业生产中所用的机器和设备的总称，狭义上讲就是指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械，如各种容器、塔器、普通窑、反应器等等。化工设备的焊接工作在化工企业非常重要，仅以压力容器为例，焊接的质量优劣，轻则会导致设备损坏，给安全生产和企业效益带来重大影响，重则会因为质量问题造成渗漏或爆炸，危及人身安全。因此，压力容器的焊接质量一定要有所保证，才能确保设备的使用安全。

2 化工设备焊接中常见的缺陷2.1 焊缝的外部缺陷

2.1.1 焊缝尺寸偏离标准要求

焊接中比较常见的缺陷之一就是焊缝尺寸偏离标准要求。这种缺陷表现在两个方面，一方面是焊缝宽度的缺陷：过于窄小、过于宽、宽窄不一。另一方面是余高缺陷：过于高、过于低、高低不平。出现以上缺陷的主要原因多半都是因为从事焊接的人员在操作上出了问题。比如，焊接时从事焊接的人员如果技术水平不够，就可能导致因为焊接电流偏小、焊速比较快或者是焊弧太长而造成焊缝宽度过窄的现象。

2.1.2 咬边

焊接中另一个比较常见的缺陷是咬边。咬边是指在焊缝边缘的母材上，由于电弧的高温作用而熔成的凹槽。咬边缺陷的存在会减弱焊接的强度，使局部的应用相对集中。

实际焊接中大多是局部深度超标的咬边，连续咬边超标的不多。咬边使焊接强度减弱，尤其是比较尖锐的沟槽，非常容易造成局部应力集中。造成这种缺陷的主要原因是由于焊接时的电流太大，焊条与工件夹角不符合标准要求，运条的速度与焊接速度不相协调，从而使焊缝边缘的金属被具有高温能量的电弧熔化且被吹走后不能得到及时补足形成的。

2.1.3 弧坑

焊接中第三种比较常见的缺陷就是弧坑。在熄弧位置，需要填充的金属量如果不足，就会在该位置出现比较明显的缺肉现象，形成弧坑。弧坑产生的原因主要是因为电流过大而熄弧时间又比较短造成的。产生弧坑的危害也比较大，在弧坑处非常容易出现龟裂现象，影响接头的强度。故收弧时将弧坑填满或可能时在收弧板上收弧

2.1.4 焊瘤

在常见的焊接缺陷中还有一种是焊瘤。所谓焊瘤，就是在进行焊接时，在高温下被熔化的金属焊条形成了液体，流到了加热还不足够、温度相对比较低的母材之上，使金属无法与母材很好地熔合在一起而堆积起来形成的“金属瘤”。造成这种缺陷的原因主要有：一是焊接的电流太大，使焊条的熔化速度过快。二是焊接的速太慢，而相对焊接速度而言，焊条的熔化速度太快，从而导致金属溢出。三是焊条的角度不正确，偏斜的角度太大，造成一边金属熔化过多。

2.1.5 烧穿

焊接中还有一种缺陷不仅常见，而且后果比较严重，那就是烧穿。这种缺陷主要都是发生于比较薄的板式结构的焊缝中。因为后果严重，因此是不允许发生的。烧穿缺陷主要原因是焊接电流太大，焊接速度过于缓慢，或者是装配的间隙过大。

2.2 焊缝的内部缺陷

常见的焊缝的内部缺陷有未焊透、夹渣及气孔等。

2.2.1 未焊透

未焊透是焊接中比较常见的焊缝内部缺陷。按其发生的位置可划分为：根部未焊透、层间未焊透、中心未焊透以及边缘未熔合。该缺陷的危害也比较明显，那就是接头处的强度变弱，使用时，在外力的作用下极易损坏，出现裂纹。出现未焊透的情况后，应该在第一时间进行补救，那就是铲除后补焊。产生未焊透的原因很多，其中主要的有坡口角度和间隙不合适、焊接速度不合理、电流大小不合适、电弧偏斜、坡口边缘清洗不彻底、加热不充分等。

2.2.2 夹渣

夹渣是焊缝内部缺陷之一。因为夹渣成形的地方非常容易出现裂纹，因此一定要想办法避免这类的缺陷产生。夹渣主要是因为边缘和层间的清理不彻底，焊接电流太小以及运条控制不当从而导致熔渣与铁水分离不清。

2.2.3 气孔

焊缝内部常见的缺陷还有一种是气孔，这种缺陷的后果也比较严重，它除了能减少焊缝的有效面积之外，还能使强度以及致密性、塑性、冲击韧性一并降低，因此一定要避免此类缺陷的发生。产生气孔这种缺陷的主要原因是由于工件清理不彻底，使熔化的金属在高温下吸附了过多的气体，而金属冷却速度又过快使气体无法及时地浮出。

3 化工设备焊接中常见的缺陷的控制措施

3.1 针对常见缺陷的防止策略

从上文中的分析可以看出，这些常见缺陷的发生，究其原因还在于人。其一，由于操作人员的技术水平、操作能力有限，导致在焊接工作过程中，无法在操作时按照相关标准的要求进行操作。其二，操作人员的责任心不强，导致明知道不按照相关的标准和规程的要求进行操作，会影响焊接质量，却依然故我，我行我素，导致焊接时出现缺陷。因此，要防止常见缺陷的发生，首先要抓好“人”的工作。一方面要通过经常性的技术培训，尤其是实际操作来提高有关人员的技术水平及以操作能力。另一方面一定要加强管理，强化操作人员的责任心教育，通过各种学习活动，使操作人员熟悉相关的标准及规定；通过各类考核及奖励机制激发相关人员的工作热情以及责任心。3.2 针对常见缺陷的修补策略

“亡羊补牢为时不晚”。如果出现了上述的各类缺陷，一定要针对缺陷产生的原因而采取适当的方法，在第一时间及时进行补救。比如：对于夹渣、未焊透、未熔合、气孔这类的缺陷，一定要首先确定部位，然后应用碳弧气刨彻底清除缺陷，并且要形成合适的坡口，最后按相关规定的要求进行科学的焊补；对于裂纹缺陷，首先要认真检查裂纹从什么位置开始，到哪里结束的，再查看裂纹的深度如何，然后采用碳弧气刨消除缺陷，并且要形成合适的坡口，最后再按相关的规定要求进行焊补。

4 结束语

焊接中的常见缺陷比较多，因其存在的普遍性，危害性又极大，故而一定要采用有效的措施，一方面，在缺陷发生前做好防范工作，防止此类缺陷的发生。另一方面，一旦缺陷形成，就一定要做好补救工作。

参考文献

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