压力管道焊接缺陷成因及对策探索

郭永刚 赵建武

摘要：现阶段，我国管道制造水平飞速发展，焊接技术的应用也逐渐广泛起来，其应用在如石油化工、动力工程、机器制造等几乎所有的工业化领域，为我国国民经济的增加大有裨益。压力管道的安全检测成为当前的重中之重，对于压力管道的维修和安装有着重要的影响，对压力管道焊接的质量提升起到了关键作用。本文就压力管道的焊接缺陷的成因及其解决方法对策进行探讨。

关键词：压力管道;焊接缺陷成因;对策

1导言

压力管道被广泛应用于工业生产中，尤其在一些危险行业，比如化工、工业制造、高温锅炉等，基于压力管道焊接过程的特殊性以及其使用的特殊性，焊接质量直接关系到压力管道的使用效果。如果焊接质量不过关，将会对压力管道的使用安全造成极大的影响。所以，质量管控是压力管道焊接生产管理工作中的重中之重。

2压力管道焊接过程中存在的问题及原因

2.1错边和角变形

错边和角变形是由于焊接时操作出现问题，错边和角变形主要出现在压力管道的组装过程，焊接面参差不齐，压力管道的边缘粗糙及角变形是不可避免的，但是错边和角变形造成压力管道的强度下降。错边和角变形会致使压力管道的承压集于一点，严重时，就会使得压力管道出现安全事故。

2.2焊接夹渣不良

一是在焊接过程中，电流参數的调节较小，金属熔池受热缓慢而且温度较低的情况下，熔池无法在液态金属凝固前有效浮于表现，其原因在于液态金属的黏性相对较大，而焊接的过程较快，凝固速度不足便会混杂在金属熔池中而形成焊渣;二是在焊接过程中必须要使用焊条进行辅助，金属焊条通常有酸性焊条和碱性焊条，不同的焊条类型对电流的要求不尽相同，如果在电流调节上不够规范合理的话，就会造成压力管道的产生夹渣;三是由于压力管道的结构特殊性，很多压力管道采取多种或是双层结构，在多层焊接时如果对焊接表面进行及时彻底的清理，助焊剂或是残余物遗留在焊缝处而形成夹渣。

2.3焊接未焊透、熔合

焊缝金属与母材间未被电弧熔化而留下的空隙叫做未焊透，熔焊金属与基体母材或与相邻焊道间及焊缝层间的局部残留间隙叫做未熔合。未焊透及未熔合都是严重的压力管道焊接缺陷，这种缺陷使得焊缝的焊接强度下降产生压力管道的裂纹，因而引发安全事故。造成这个缺陷的主要原因是焊接电流过小及焊接电弧过长等，通常出现于管道内壁侧与管道外表的距离较远。

2.4焊接咬边

焊接人员对电流的调节不规范，焊接的方法不够科学，焊接的角度掌握不当所造成;采用熔化焊接时，液态金属熔池在表面张力影响与自身重力影响下，在仰面焊接以及立起焊接时往往引发咬边现象。同时，在压力管道角落缝隙焊接时，由于重力与张力的影响也容易出现咬边缺陷在应用电流进行压力管道焊接时，如果所焊接的管道接线回路位置出现位移偏差，会导致电弧偏离原定轨道而形成咬边缺陷;焊接的速度没有控制好，过快时液态金属熔池填充不及，就会导致焊接处形成相应的深度而造成咬边缺陷。

3压力管道焊接对策

3.1严格控制原材料质量

压力管道的制造和使用对安全性要求较高，因此制造前必须做好相应材料的质量把关工作。这一工作需重点关注原材料化学成分和压力管道壁厚设计合理性。结合实际调研可以发现，部分企业在压力管道制造中存在私自使用碳钢替换低合金钢的问题。碳钢与低合金钢几乎具有相同的机械性能，但由于在抗腐蚀性和焊接性等方面存在不足，使用碳钢制造的压力管道很容易在高压、高温以及高腐蚀环境下出现损坏而引发安全问题。压力管道壁厚设计不合理问题带来的影响也较为深远。部分企业存在私自增加压力管道壁厚的情况，会导致制造成本增加和材料浪费，随之增加焊接负担。例如，波纹管和膨胀节采用较厚的材料制作，导致压力管道存在与设计要求不符的刚性，同样可能引发安全问题。为规避材料相关的压力管道制造质量问题，企业在原材料的进货环节需要检测材料的力学性能和化学性能，并保证原材料的选用完全遵循设计要求，有效规避原材料不合格引发的质量问题。此外，需要开展精准计算与合理设计，以保证压力管道的壁厚和强度满足要求，并设法降低压力管道质量，从而降低制造、安装

以及焊接成本，提升企业的经济收益。

3.2完善压力管道焊接质量检验内容及流程

压力管道的焊接质量检验分为几个部分，要针对这些步骤与环节对检验内容和流程进行针对性的完善，这样才能确保焊接质量。首先，焊前检验。焊前检验主要包括：焊接技术文件是否完备，参与焊接的原材料是否合格，参与焊接的设备性能及状态是否优良，焊接中需要使用到的辅助材料如焊条、助焊剂等是否符合质量要求以及工艺要求，焊接作业人员是否经过相关的培训，并且持证上岗。焊接过程检验的主要内容：焊接设备的运行状况是否良好，无安全隐患;焊接作业人员的操作手法是否符合质量标准，焊接过程检验是核心环节，加强这个环节的检验能够有效防止焊接缺陷的形成，同时还能起到良好的预防缺陷的效果。其次，成品检验。成品检验是焊接质量保证的最后关口，检验人员必须严格按照质量标准以及相关的检测步骤进行细致的检验，具体的问题具体对待，同时对于检验中发现的问题要落实整改，全面确保焊接质量。

3.3强化焊接工序控制

焊接工序属于压力管道制造的关键环节。作为最常见的制造工序，焊接工序对质量的影响极为深远。焊接操作需要得到合格焊接工艺和高资质焊工的支持。相应焊接工艺设备和材料也直接影响焊接质量。焊接前预热对压力管道焊接质量有决定性作用。焊接预热能够降低焊接后的冷却速度，且能够有效减缓淬硬倾向，预防焊接裂纹。在焊接件预热温度较低时进行焊接，能够提高焊接工作效率，但会增加焊接裂纹出现的几率。这种情况下焊接人员需刨除焊缝重新焊接，不仅浪费时间和材料，还影响了整体的生产进度。因此，必须保证焊工认识到焊接预热的重要性，辅以适当的培训和技术交底，积极引进新型焊接工艺和设备，同时严格检查焊接质量，从而为提高压力管道制造质量提供支持。压力管道焊接质量检查中，需及时发现和消除安全隐患。此外，要做好良焊缝返修工作，以压缩制造成本，同时保证制造质量。

3.4应用先进的焊接质量检测技术

压力管道的焊接过程较为复杂，尤其是一些需要多层焊接的管道，仅仅依靠简单的目测是无法准确发现焊接缺陷的，所以，要积极应用先进的焊接检测技术，如无损检测。无损检测，是指在不损伤焊件的基础上，通过借助先进的设备以及技术手段，对焊件的内部结构、性质、状态进行质量检测的一种方法，是现阶段保证焊缝内部缺陷准确发现的最可靠方法之一，可以准确显示出缺陷在焊缝内部的形状、位置和大小。焊接质量的无损检测技术可分为射线检测技术、磁粉检测技术、超声检测技术、渗透检测技术、热像红外检测技术、脉冲涡流检测技术等，不同的检测技术有其不同的特点及优势。所以，对焊接质量的检测也要结合材质、要求、技术才能实现更好的检测效果。

结束语

总之，压力管道的焊接环境非常复杂，有时还会涉及到高空作业，焊接的质量对管道能否安全运行有着直接的影响，但是压力管道的焊接要求操作极高。对于压力管道而言，焊接是一个重要的工作，它的质量和效率对工程的工期及安全性有着重要的影响。为了避免压力管道出现安全事故如泄漏、腐蚀等，应在选材，安装等环节上对质量进行严格的检测，并在操作规范上严格要求，压力管道在发生安全隐患的时候能够及时的进行解决并施加措施以及办法，及时对压力管道焊接的缺陷进行修补，以此来保障压力管道的安全性。

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