解析特种设备焊接中常见缺陷及控制

任永峰

【摘要】特种设备是指危险性较大的，较易对人们的生命安全造成重大影响的设备，如锅炉、压力较大的气瓶和管道、电梯、起重机和大型的游乐场所的一些娱乐设施，厂内专用的机动车辆和客运索道也属于特种设备。特种设备的质量要求较高，而焊接又是决定其质量优劣的重要基础，因此要做好特种设备在焊接过程中常见缺陷的总结并进行很好的控制，保障其质量和人们的生命安全。

【关键词】特种设备；焊接；缺陷；控制

对于特种设备来说，焊接不仅影响着设备整体的质量也关系着其外观的美观与否。在实际的工作操作当中，有时人们会为了注重其美观性而忽略了其安全性。焊接内在质量的控制不严格使得设备的安全使用寿命大大缩短，并且对其投入使用后的运行也留下了极大的隐患，一旦发生问题后果十分严重。因此做好特种设备焊接过程中的质量监控，对焊接过程中常见的缺陷进行分析总结，并在工作中做好相应的控制措施十分必要。

1. 背面超高

在焊接的过程中，背面的余高通常是看不到的。在实际的工作当中，焊接人员只能通过钝边、间隙、焊速、摆宽或者由焊接而形成的熔孔直径等来判断和控制余高，其绝大程度上依靠焊接人员的经验判断。《电力建设施工及验收规范》中的火力发电厂焊接篇中有相关的规定，其要求I级焊缝的背面余高不得大于3mm。一般采用不同的焊接方式产生的熔孔大小不一，要根据设备的需要选择合适的焊接方式。如焊条电弧焊的熔孔通常比间隙宽0.5mm较好，而手工钨极氢弧焊时熔孔就要更小些。当对锅炉管道进行打底时常用手工钨极氢弧焊，而盖面时则优先选用焊条电弧焊，否则的话即使在打底的时候控制好背面不超高，但是盖面如果与打底之间时间间隔太短就会因为其电弧温度比焊条电弧焊高很多，而使得背面塌陷从而余高超过标准。除了这个原因，还要考虑到焊接的经济原因和效率问题，综合来说，盖面时还是一般不采用手工钨极氢弧焊。

2. 背面凹陷

在水平固定管位的5～7点处是产生背面凹陷的常见位置。这是由于铁水由于自重原因而坠落，使得超标的背面产生凹陷的问题。焊条电弧焊开始焊时的6～7点的位置，为了防止熔池的温度太高而导致铁水往下流，产生内凹，其电弧的拉长预热时间要控制得不要太长。手工钨极氢弧焊时，遇到需要仰焊的位置时，最好采用在内部填充焊丝的操作方式，这样可以控制背面的形成。如果实际操作中由于间隙太小而不能用内填丝的方法时，要向上压低电弧，用电弧的吹力使熔滴移向坡口根部，在保证坡口两侧熔合得较好的情况下加快焊接的速度，避免管子焊接的部位熔池的温度较高。

3. 未焊透和未熔合

未焊透和未熔合是两个相近的概念，但是又有所区别。未焊透一般侧重于发生在焊缝的底部，属于体积性的缺陷，而未熔合一般是指发生在焊层与焊层或者焊层与坡口之间，更接近于面积性缺陷。为了更好的避免这两种情况的发生，要做到以下的几点防控方法。一是要采取正确的焊接电流、速度等，并对对接间隙和钝边的尺寸加强控制。二是要对坡口和焊层进行清理，去除夹渣。三是适当调大电流和将电弧拉长，并且注意保护熔池。

4. 气孔

在对锅炉的管道进行焊接的过程中，常用到的手工钨极氢弧焊和焊条电弧焊常易产生气孔。为了控制好这一问题，在焊接的过程中要注意以下几个方面，一是要对坡口表面的内外侧15～20mm的范围进行清洁，去除其表面的油、锈以及漆等污物，焊丝的表面也要清理干净，直至露出金属，能够看到金属的光泽。当采用氢弧焊时除了上面的清理工作还要用丙酮再擦拭一遍。二是焊条的保存和使用要按照严格遵照相关的规定，如焊条要烘干，并且在保温后放入焊条专用的保温筒中进行存放，随用随取，不可疏忽大意。三是要对焊接工作环境的条件进行辨别，当穿堂风较大时最好不进行相关的焊接工作。四是要在焊接的过程中适当增大引弧的电流，使产生的热量较大，减缓溶池的冷却速度。五是当进行引弧的操作时，要在离接头稍远的地方起弧，然后慢慢拉回接头处，使得气体的逸出时间加长。六是当采用氢弧焊接时，要密切注意焊接的情况，一旦发现出现蜂窝状的气孔时要立马停止焊接的工作，然后用砂轮机对其进行打磨。一定不能用电弧重熔的方法试图去消除产生的气孔，因为产生蜂窝状的气孔往往是由于氢气出现了问题，如送气系统出现故障使得氢气保护失灵，这时气孔的表面形成的是氧化膜，如果用电弧重熔的方式试图去掉气孔，不但不会起到作用而且会使得焊缝变脆。七是当采用氢弧焊来焊接管径较大的管道时，要确保其所使用的水冷焊矩可靠，如果其在焊接的过程中出现故障则较易产生气孔，不能达到很好的焊接效果。

5. 夹渣

除了上述焊接过程中常见的缺陷和相应的防控措施，还要在焊接的过程中注意几个细节，能够有效地防止焊接过程中问题的产生。如在焊接合金钢时其电流要适当地增大，提高电弧，这样能够使得铁水和熔渣分离得更加充分。另一点是在焊接的过程中目镜的亮度不要太暗。对于经验较丰富的焊接工来说其往往能够通过熔池的亮度来控制夹渣的形成。

6. 裂纹

裂纹是焊接过程中一定不允许出现的缺陷，焊接的位置一旦出现裂纹将会使得设备有较大的安全隐患，容易产生危险。为防止其产生可以从以下几点加以控制。一是点固焊缝的时间要够长，焊接厚度要够厚。二是不要用力地敲打焊缝。三是在对异种钢进行焊接时要注意两种材质的物理和化学性能，根据其焊接性来采用合适的有效的焊接方法和工艺，达到较好的焊接效果。

7. 总结

焊接工作直接影响着特种设备在投入使用后的安全性能，在焊接过程中一定要加强对其质量的监控，对常见的缺陷进行控制，采用相应的对策减少和杜绝缺陷的产生。严格按照相关的国家标准和行业标准进行焊接的工作，加强对焊接工人责任意识和安全意识的培养，保证焊接工作高质量高效率地完成。不断地提高焊接工人的技术水平和专业知识水平，使得焊接的质量更有保障，特种设备的安全使用更加有保障。本文只是提出了一些常见的缺陷，希望相关的技术工作人员能够在工作的过程中及时发现问题并采用一定的措施解决问题，使得焊接的技术水平得到科学合理的发展。

8. 参考文献

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