压力钢管焊接常见缺陷成因分析与预防措施

王建才

摘要：作为水利工程中基础设施重要的组成部分，压力钢管由低合金结构钢制成，施工人员在进行焊接时，需要充分重视焊缝质量，提升焊缝质量才能提升压力钢管的使用强度，并且有效延长钢管的使用寿命。本文围绕压力钢管焊接常见缺陷以及引发的因素展开讨论，根据讨论结果实施预防措施，保证压力钢管焊接质量和强度符合使用标准。

关键词：压力钢管;焊接;缺陷

引言

在水利工程建设过程中，由于在复杂的地形内需要配置压力钢管，而受到内水压力以及波动的运行状态，极大的破坏压力钢管的稳定性和质量。为提升压力钢管的质量和强度，需要选择强度高、材质轻的材料制作压力钢管，同时在进行钢管焊接时，针对存在的质量缺陷进行分析，以便钢管高质量完成内部给水工作，保证水利工程保持在安全和稳定状态下运行。

1压力钢管焊接常见缺陷成因分析

1.1气孔

在对压力钢管进行焊接操作时，钢管在熔池内产生的焊接气泡，未能在凝固状态下有效的排出，同时受到温度的影响，凝聚在焊接位置，导致焊接位置存在较多的气孔。此外，由于操作人员未能对焊条进行烘干处理，或者未能有效清除坡口位置的杂质，包括水分、油污以及锈迹等，导致焊接位置极易出现气孔问题。而且操作人员若使用低氢型焊条进行焊接时，此时受到较快焊接速度以及较长的电弧影响，都会引发焊接位置出现气孔。若操作人员使用埋弧自动焊技术，在焊接过程中会产生较高的电压，导致焊接产生的气体无法有效的排出，进而使焊接位置出现气孔。

1.2夹渣

工作人员进行焊接操作时，由于操作技术以及材料等因素的影响，导致焊接位置出现夹渣质量问题。若焊接位置出现夹渣问题，会使焊接位置的强度和致密程度受到影响，通常在高强度压力作用下会破坏焊接位置的整体性，导致焊接位置出现裂缝。此外，工作人员进行操作未能将焊接速度控制在合理范围内，致使过快的焊接速度以及在不利的坡口角度，都会使焊接位置出现夹渣问题。

1.3未焊透、未熔合

焊接位置出现未焊透未融合情况，通常是压力钢管焊接操作中最为严重的问题。一旦焊接位置出现未焊透未融合情况，不仅会降低焊缝的抗压性能，受到较大的压力会出现断裂等情况，同时会引发压力钢管整体破碎，导致压力钢管无法发挥应有的供水等作用。引发焊接位置出现未焊透未熔合的因素较多，通常由于坡口角度、焊条直径以及操作时使用的电流大小等，都会引发该问题。而且操作人员焊接速度较快，同时未能有效清理焊接位置的污漬，导致焊接位置出现未焊透未融合的情况。

2压力钢管焊接常见缺陷的预防措施

2.1预防气孔

为避免压力钢管焊接时出现气孔，操作人员可实施预防措施，通常情况下可将焊接速度、使用的电流和电压控制在稳定的状态，同时对焊接区域内坡口等位置进行彻底的清理，避免坡口等位置存在油污、锈迹等杂质。此外，管理人员应分类存储焊接材料，做好防潮处理，防止焊条受潮出现生锈等情况。操作人员在焊接的准备阶段，应对使用的焊条进行仔细检查，若发现焊条出现锈蚀等情况，需要及时更换焊条。

2.2预防焊接裂纹

在焊接时预防出现裂纹实施的措施，需要操作人员在完成焊接后，对焊接位置进行检查，若出现裂纹需及时清除，重新进行焊接。目前焊接时出现裂纹，通常分为热裂纹和冷裂纹。以热裂纹为例，焊接时产生的高温，会将固态的金属材料转换为液态，在焊接时产生的熔池内，会存在较多的FeS等低熔点物质，液态的金属进入到结晶状态后，此时会产生热裂纹，一般多会集中在焊缝的中心位置。一旦焊接位置出现热裂缝，金属在氧化状态下出现色彩变化，同时按焊缝长度呈圆形分布。在预防焊接时产生热裂纹问题实施的预防措施，需要工作人员在焊接时，严格按照焊接工艺参数进行操作，并且根据焊缝形状系数，控制焊接状态下，焊缝由高温转为低温的速度。此外，在进行多道焊缝焊接时，将电流控制在较小的状态，从而降低焊缝受到的应力作用。

2.3检查焊缝

在完成焊接操作后，工作人员应对焊缝的外观进行严格的检测，并采用无损探伤技术，对焊缝结构存在的质量问题进行检查。此外，工作人员应充分焊接准备工作，在准备阶段对焊接位置的杂质进行有效的清理，避免油污、锈迹等影响到焊接质量。对焊接位置进行无损检测时，检测人员应严格按照施工图纸以及焊接技术，根据无损探伤要求对焊缝进行检测，检测内容包括焊缝存在质量问题的同时，还应对工作人员的焊接技术等进行检查。为提升压力钢管焊接质量，根据《防腐工艺》执行标准，工作人员应进行节内外壁防腐操作，在焊缝两侧以及内外壁关键位置，需要工作人员对焊接位置出现的焊疤等外观问题进行有效的清理，并且按照检测要求对其进行严格的检验，检验合格后方可投入使用。

结语

综上所述，在进行压力钢管焊接过程中，工作人员应充分做好准备工作，对焊条质量进行检查，同时按照焊接流程进行操作，避免焊接位置出现气孔、夹渣等情况，防止上述问题影响到钢管的强度和使用寿命。此外，工作人员应做好预防措施，保证在高质量、低成本的状态下完成焊接操作。

参考文献：

[1] 杨井保.压力钢管焊接常见缺陷成因分析与预防措施[J].工程技术研究，2017（4）：117-118.

[2] 郭军.关于压力钢管焊接中常见缺陷的原因和防止措施[J].科技信息，2010（25）：85-85.

（作者单位：中油管道机械制造有限责任公司焊接技术研究所）