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焊接质量控制

焊接质量控制

焊接质量控制范文第1篇

关键词SA213-T91钢;焊接;热处理

0引言

近年来由于火力发电厂机组运行参数的提高,具有较高强韧性、优越抗高温蠕变性能的SA213-T91钢在超临界、超超临界机组中得到了广泛的应用。本文根据公司机组现场的施工经验,制定合理的焊接、热处理工艺,摸索出过程质量控制重点并使之在现场焊接中得到应用,成功进行了SA213-T91钢的现场焊接作业。

1 SA213-T91钢的化学成分

T91钢是一种改良型的9Cr-1Mo钢,是在原9Cr-1Mo马氏体钢基础上,降低含碳量,添加微量V、Nb等合金元素,控制N、Al含量得到的。该钢具有良好的高温热强性和抗氧化性,通过固溶强化和沉淀强化提高了该钢的抗高温氧化和抗蠕变性能。该钢的化学成分如下:

2 SA213-T91钢的焊接性问题

2.1在焊后空冷条件下即能淬硬,焊接时导热性能差,焊后残余应力较大以及氢的作用,都使得其冷裂倾向较大。

2.2在焊接过程中有较大的晶粒长大倾向,在焊接热影响区会出现粗大的块状铁素体和碳化物组织,使钢材的性能明显下降。

2.3具有较明显的回火脆性。

3 SA213-T91钢的焊接控制要点

SA213-T91钢如果要得到良好的焊接效果,根本在于对焊缝金属晶粒成型的控制、避免打底根部氧化起渣及减小冷裂倾向,所以必须控制以下几点:

3.1 焊工必须要持证上岗,并且选择操作水平高,质量意识强的焊工。

3.2做好充氩保护措施,确保充氩保护效果。

3.3严格控制收弧点及接头焊接质量,要及时对收弧点及接头进行打磨。

3.4加强焊接层间温度的控制。

3.5严格按照焊接施工工艺要求施工,控制好焊接热输入,保证层间温度。

3.6严格做好焊后热处理工艺的控制。

4 SA213-T91钢的焊接施工工艺

4.1焊前准备

4.1.1焊接施工人员必须具有该项目的焊工合格证,并有长期从事高合金钢焊接的经验,且一次探伤合格率高,施工业绩良好。技术人员须对参加施工的人员进行作业指导书交底,并签字确认,使拟施焊的焊工焊前对图纸及现场施工情况了解,并模拟现场施工环境,组织焊工进行焊接前模拟练习,使焊工熟悉此类材质的焊接工艺及现场注意事项。

4.1.2焊接设备选用运行稳定性能良好的逆变式弧焊机及热处理设备;焊丝应质量应符合国家标准,必须具有合格证,使用前要确保去除表面的油漆垢锈,直至露出金属光泽;所使用的氩气须符合GB4842---1995规程的要求,氩气的纯度不低于99.95% ,使用前须检查氩气纯度。

4.1.3焊口的清理、打磨及对口符合DL/T869-2004规程的规定。

4.2 SA213-T91钢现场焊接热处理工艺及过程控制

4.2.1气室制作及充氩

管屏与集箱进行焊接时,集箱侧的小口径管道焊接前全部用强力胶带进行密封管口,在一个管口处开一个小孔进行释放空气,以保证集箱及管道内的氩气纯度,在管排侧小径管内塞水溶纸,以密封为标准,预留的空间长度在50cm左右为宜,这个长度可以保证在焊后热处理过程中不会把水溶纸烧坏,确保返修焊口可以再次充氩保护。

管排焊口直接焊接时,需采用从焊口对口间隙处充氩的方法。用水溶纸塞入焊口两端进行封堵,距离焊口坡口边缘预留50cm左右为宜,并用强力胶带将焊口间隙密封,预留1cm左右间隙,使用鸭嘴形状的充氩装置插入该间隙向管口内充氩。

充氩完成以后,调整焊口到合适的间隙(2.5~3.0mm为最佳),每次仅打开需要焊接的焊口的密封胶带,保证其它焊口的充氩效果。

充氩效果通过打底根部反映的金属光泽能够一目了然,干净、有明显的光洁度是合格的充氩。

4.2.2预热及打底

采用火焰预热的方式,预热温度100~150℃,预热时要保证焊口上下温度的均衡。焊口预热以后严格测量温度(指坡口实测温度,以远红外测温枪精确测温),并按焊接工艺的要求达到需要的温度,待均衡以后再重新测量一次,确保管壁内外温度的一致。

打底时通过没有焊接的一段间隙充分观察内部打底情况是否良好。特别强调的是要一边焊接一边揭开充氩密封用胶带,以免空气进入后影响充氩质量并且充氩保护措施必须要等到打底结束后方可停止,条件允许最好等到第二遍焊接完再停止充氩,从而避免焊缝根部背面被氧化。

焊口打底完毕检查外观焊缝的颜色,若焊缝表面呈现金黄色,说明温度控制良好。

4.2.3焊接线能量的输入控制

由于T91钢导热系数比较小,焊接热量比较集中,如果不采取控制措施,层间温度可以达到350℃,从而使焊缝的冲击韧性大大降低,所以焊接过程中一定要严格控制焊接线能量的输入来控制层间温度(200~250℃),实践证明,采用较小的焊接电流、较快的焊接速度,降低每层焊道的厚度,可以有效的控制层间温度。

4.2.4外观检查

焊接后除了焊工严格自检之外,质检员还要对焊缝做100%的外观检查,并详细进行记录,发现缺陷立刻进行返修。

4.2.5焊后热处理

焊后热处理温度为760℃±5℃,恒温时间为1h,升降温速度≤150℃/h,在设定恒温温度时应考虑热电偶及温控柜的误差。

热处理的测温必须准确可靠,采用自动温度记录仪。热处理用仪表、热电偶及其附件应根据计量部门规定进行标示和校验,且必须在有效期限内。使用前进行一次全面的检查,以确保热处理的测温准确可靠。

热处理规范、热电偶布置和加热器安装符合规范和工艺要求,热处理的加热宽度,从焊缝中心算起,每侧不小于管子壁厚的3倍,且不小于60mm。热处理的保温宽度,从焊缝中心算起,每侧不小于管子壁厚的5倍,且每侧应比加热器的安装宽度增加不少于100mm。热电偶用焊偶仪点焊方式固定,且用保温材料与辐射源绝缘,避免受辐射的影响使热处理温度指示不准。测温点热电偶选择布置在有代表性的位置上。为确保保温棉的保温效果,还应充分考虑现场实际,多用几道铁丝绑扎。

4.3焊后检验及返修

焊接后,要进行100%的射线探伤,并对焊缝进行10%的光谱复查和10%的硬度检查。若发现材质不符,则对该批焊口进行100%光谱复查,经光谱分析材质不符的焊缝,须进行返工。光谱分析的焊口,应磨去弧光的烧点。焊缝的内部质量应符合DL/T821-2002《钢制承压管道对接焊接接头射线检验技术规程》中I、II级质量等级标准,硬度值在180~250HBW范围内。

针对不合格的焊口,及时返修。焊缝缺陷应用机械方法清除,禁止使用热加工的方法清除。对于返修的焊口,其焊接、热处理、质量检验均须和返修前一样。

5小结

5.1 SA213-T91钢焊接较通常使用的钢种焊接性能较差,焊接工艺控制要更严格,特别要控制焊接参数、控制焊接线能量。

5.2选择适当的焊前预热温度,控制层间温度是保证焊接质量的重要因素。

5.3严格控制焊后热处理工艺,确保金相组织的转变合格。

参考文献

1.《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004

2.山东电建一公司《工艺评定报告》

3.《焊接工艺评定规程》DL/T868-2004

焊接质量控制范文第2篇

关键词:压力管道 管道焊接方法 管道焊接质量控制

中图分类号:TG457 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)04(c)-0081-02

焊接是通过加热或加压,或两者并用,并且用(或不用)填充材料,使焊接达到两者结合的一种加工方式。焊接的冶金过程与金属的冶金过程一样,通过加热使金属块熔化,在金属熔化的过程中,金属、熔渣、气体之间发生负责的化学反应和物理变化。

管道焊接是管道工程中最主要、应用最为广泛的连接方式,管道与阀门、视镜等在线元件或设备的的连接大多采用焊接方式。如管道焊接质量不好,容易引起裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣、咬边、焊瘤、未焊满、下塌、焊缝超高、烧穿和飞溅等缺陷。这些缺陷会降低管道强度和严密性,对系统的运行安全和人民的生命财产安全造成严重威胁。因此,焊接过程中的质量控制是管道安装质量控制的关键,是工程竣工验收和系统安全运行的保证。

1 管道焊接质量控制的要点

1.1 管道焊接方法和焊接工艺

(1)管道焊接方法的选择。

①经常采用的焊接方式有手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、二氧化碳气体保护焊和氧-乙炔焊。只有选用哪种焊接方式,由管道材料、介质、管径等因素决定。

②对于薄板和小直径管子(≤57 mm),以及铜、铝及其合金的管道焊接,一般采用氧-乙炔、氧-液化烃和氧-氢气焊接。其优点是气焊时熔池温度容易控制,容易实现单面焊合双面成形;缺点是由于气体火焰温度低、热量分散、焊接变形大,导致接头性能差。

③不锈钢管(单面焊缝)、纯铜管易采用手工钨极氩弧焊。其特点是焊接时线能量较气焊、埋弧焊和电渣焊小,金相组织细,热影响区小,焊接质量好。

④管道内壁清洁度要求高的,且焊接后不易清理的管道,其焊缝底层易采用氩弧焊。其特点是惰性气体不与焊缝金属发生化学反应,同时又隔离了熔池金属与空气的接触,所以焊缝金属中的合金元素就不会氧化烧损,焊缝中也不会产生气孔。

⑤二氧化碳气体保护焊除有色金属管道外,其它所有金属管道都是用。

⑥中厚板的长焊缝易用埋弧焊。

(2)焊接工艺评定的作用。

焊接工艺评定时在管道在正式焊接以前,对初步议定的焊接工艺细则卡或其他规程中的焊接工艺进行的验证性试验。既准备采用的焊接工艺,在接近实际生产条件下,制成材料、工艺参数等均与管道相同的模拟焊接试板,并按管道的技术条件对焊接试板进行检验。其主要作用是用于验证和评定焊接工艺方案的正确性,其评定报告不能直接指导生产,是焊接工艺细则卡的支持文件,同一焊接工艺评定报告可作为几份焊接工艺卡的依据。

1.2 施焊前的检验

(1)对焊工的检验。

焊前需对焊工进行技术交底的检查,明确焊接工艺要求、焊接质量要求和安全防范要求。对焊工进行资格检查,查看其焊接资格是否在有效期内;并按相应规定对焊工进行考试,考试合格后,方可持证上岗。

(2)焊条和焊接机具的选用原则。

根据不同的金属材料和施焊工况、条件,选择不同的焊条和焊接设备是保证焊接质量、焊接效率和成本的关键。

不同材料的管道对焊条的要求有所不同。焊条按其用途主要分为碳钢焊条、低合金钢焊条和不锈钢焊条。其主要的选用原则是:①按焊接管道的力学性能和化学成分选用。②按焊接的使用性能和工作条件选用。③按管道的结构特点和受力状态选用。

用于焊接的设备有电弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干箱和保温箱等,工程项目应从安全性、经济性、先进性和适用性来选择焊接机具。对每台设备的性能和能力进行检查,每台用于检测焊接设备的电流表和电压表需完好、准确、可靠,并有周检合格标识。

(3)管道坡口加工及接头组对。

一般采用机械方式对管道的坡口进行加工。铜、铜合金及不锈钢管的坡口加工,必须采用机械方法。如采用等离子弧、氧-乙炔切割时,应除净其加工表面的氧化皮、熔渣热及影响接头质量的表面层。坡口加工完后,表面不得有裂纹、夹层、毛刺等缺陷,并清理坡口内外侧的锈质和污物。

管接头的组对应在确认坡口加工完成,且清理干净后进行。壁厚相同管道组对时,其内壁要平齐,钢管组对的内壁错边量不得超过壁厚的10%,且不大于2 mm;铜及铜合金、钛管内壁错边量不得超过壁厚的10%,且不大于1 mm。壁厚不同管道组对时,其内壁错边量超过上述规定或外壁错边量超过3 mm时,应按规定进行调整。

1.3 焊接环境的控制

(1)焊接环境温度控制。

当管道各种材质的焊接环境温度低于下述温度时,应采取相应措施提高环境温度才能进行施工:非合金钢焊接-20 ℃、低合金钢焊接-10 ℃、奥氏体不锈钢焊接-5℃、其它合金钢焊接0 ℃。

(2)焊接环境检查。

当管道的焊接环境出现下列状况之一的,应该采取相应的防护措施才能施工:电弧焊接时,风速≥8 m/s;气体保护焊时,风速≥2 m/s;相对湿度>90%;下雨或下雪。

1.4 预热和热处理

为降低和消除焊接接头处的残余应力,防止产生裂纹,保证焊接质量,应根据母材的淬硬性、焊件厚度和使用条件等因素综合考虑进行焊前预热和焊后热处理。

预热应在坡口两侧均匀进行,内外热透并防止局部过热。中断焊接后在继续施焊的,需重新预热。低压管道管材大多为Q235-A,壁厚≤26 mm,一般无需进行焊前预热和焊后热处理。铜及铜合金管道,需要进行焊前预热和焊后热处理,壁厚为5~15 mm时,预热温度为400 ℃~500 ℃;壁厚>15 mm时,预热温度为550℃;焊后热处理温度为400 ℃~600 ℃。凡经过热处理合格的部位,不得再从事焊接工作,否则应重新进行热处理。

1.5 焊缝的质量检查

焊缝质量检查应按如下次序进行:外观检查、无损检测、硬度和致密性试验。

管道焊接后利用放大镜或肉眼观察焊缝表面是否有咬边、夹渣、气孔、裂纹等表面缺陷;用焊缝检验尺测量焊缝余高、焊瘤、凹陷、错边等;用样板和量具测量管道的收缩变形量。

焊缝的无损检测方法一般包括射线探伤、超声波探伤、磁粉、渗透和涡流探伤等。射线和超声波探伤适合于焊缝内部缺陷的检测;磁粉、渗透和涡流适用于焊缝表面的质量检查。焊缝的无损检测方法应根据管道的设计温度、设计压力、介质特性或管道类别来确定。为保证焊接质量,规定必须进行无损检测的焊缝,应对每一焊工所焊的焊缝按比例抽查,每条管线最少探伤长度不得少于一个焊缝。如发现不合格者,需对被抽查焊工所焊的焊缝,按原标准加倍探伤。如仍不合格,需对该焊工在所有管线上的焊缝全部进行无损检测。凡检测出不合格的部位,必须进行返修。返修后仍按原方法进行检测。

致密性试验用于检验焊缝是否有渗漏,常用的检验方法有液体盛装试漏、气密性试验、氨气试验、煤油试验和氦气试验。应根据管道材质和相关规定选择合适的方法对焊缝进行致密性试验。

热处理后的焊接接头应测量焊缝金属及热影响区的硬度值,其值应符合设计文件的相关规定。当设计文件没有明确规定时,碳素钢焊缝金属及热影响区的硬度不得大于母材的硬度的120%;合金钢焊缝金属及热影响区的硬度值不得大于母材硬度的125%。检验数量不得少于热处理焊接接头总数的10%。当硬度值超过规定时,应重新进行热处理,并重新做硬度试验。

2 结语

压力管道焊接过程的质量控制,对压力管道工程顺利安装起着至关重要的作用,是项目得以顺利竣工验收和系统安全运行的保证。因此严格做好压力管道焊接过程的质量控制是工程团队的基本要求,只有认真按照规范进行操作、环环相扣、实事求是、严格检查才能取得良好的焊接质量,才能保证系统安全运行和人民生命财产的安全。

参考文献

[1] 张徳姜,赵勇.石油化工工艺管道设计与安装.北京:中国石化出版社,2001.

[2] 宋苛苛.压力管道设计及工程实例.北京:化学工业出版社,2007.

焊接质量控制范文第3篇

【Abstract】Appearance quality control of Titanium alloy welded joints is the important safeguards for reducing the weld line reworking. This paper mainly describes the appearance quality test method of titanium alloy welded joint, and introduces the inspection method and endoscopic examination of the appearance quality and weld geometry.

【关键词】焊接接头;目视检验;焊接检验

【Keywords】welded joint; visual inspection ;welding inspection

【中图分类号】TG407 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)03-0186-02

1 引言

钛合金焊接接头的外观质量检验是最大程度减少焊缝返修的第一道屏蔽墙,焊缝返修会大大增大产品的质量成本,经相关统计研究显示:手工焊返修质量成本等于20倍的无返修情况质量成本,自动焊返修质量成本等于50倍的无返修情况质量成本。减少焊接接头的返修是降低成本和保证工期的有力措施。焊接接头的外观质量检验一般在无损检测和强度试验之前进行,检查时应将焊缝表面妨碍检查的渣皮和飞溅物等清理干净,检查的项目包括表面缺陷、焊缝尺寸、几何形状等内容。对接焊缝几何形状的参数有焊缝宽度、余高、熔深[1]。

2 检验人员资质及焊接设备

从事焊接接头检验的人员及焊接设备均应符合行业相关法规及技术要求,检验人员用肉眼或其他目视检测方法借助相关检验设备和仪器完成对钛材焊接接头表面情况的评价和分析。

3 焊前检验

①焊接前母材及坡口处,采用目视检测及无损检测进行100%检测。②操作者在焊接之前应检查施焊件的坡口质量,用丙酮清理焊缝坡口及焊缝两侧50mm焊缝热影响区,确保该区域无杂物、油迹及铁离子污染。焊缝点焊时,点焊处不允许有表面缺陷及氧化现象,并尽量使其外形不要有明显凸出、凹坑现象。焊丝在使用前应用丙酮擦洗以确保焊丝表面清洁,擦拭后的焊丝放置在专用的焊丝筒中以防止焊丝空气浮尘中的铁离子污染。焊工在施焊前,先检查焊机运行情况,保证焊机运行正常,焊接保护气体满足焊接要求[2-3]。③如果零部件在装配尺寸方面的问题,焊接过程将很难有效地纠正这类偏差,则焊前应考虑焊件的焊后变形情况,提前做反变形处理,以得到符合规范的焊接接头。

4 焊中检验

①产品焊接过程,首先应检查确认焊接工艺是否满足要求,包括焊接材料,焊接方法,预热及层间温度以及施焊方法的选择等。②焊接过程中焊接次序的控制应为钛合金焊接接头控制的重要内容,对于特殊的、重要的、易产生焊后变形的材料或结构件,应在工艺文件中注明施焊顺序,实现对焊接过程的控制及指导焊工操作,保证焊缝质量满足规范的要求。③焊接过程中最重要的是除了严格按照焊接工艺规范进行焊接外,还要严格控制焊接过程中的层间温度,对于钛合金的焊接,一定要将层间温度控制在60℃以下,确保焊缝内部质量[2-3]。

5 焊缝质量检验

5.1 检验标准

具体焊缝检验标准严格按图纸要求和合同要求检验执行。

5.2 检验方式

5.2.1 外观检测

钛材焊接接头表面颜色的检验为焊接接头检验首要控制点。焊接接头表面呈银白色、金黄色为合格。蓝色、紫色、灰色等其他颜色均为不合格,表面均需要处理或者返修。

5.2.2 焊缝的外观质量

首先应无焊接变形,工件焊接后一般都会产生变形,如果变形量超过允许值,就会影响使用。再者要控制错边量和焊缝余高,不能超过相关标准的允差范围。钛合金焊缝表面应无焊渣、飞溅、裂纹、焊瘤、未焊透、咬边、多余凸面(角焊)、成型不良、错边、烧穿、电弧击伤、塌陷、气孔、夹渣等肉眼可见缺陷[2-3]。

6 焊缝尺寸检验测量方法

焊缝检验主要检验工具为经过计量合格的钢卷尺和焊接检验尺。下面主要介绍焊接检验尺的具体测量方法。焊接检验尺主要由主尺、高度尺、咬边深度尺和多用尺四部分组成。焊接检验尺如图1所示。图2~图5主要介绍焊接接头的焊缝余高p焊后错边量p角接接头焊缝厚度测量等典型焊接接头几何尺寸的测量。

宽度测量p焊脚测量p焊缝厚度测量p咬边深度测量p角度测量p间隙测量等均可用焊缝检验尺进行测量,其中焊缝宽度测量亦可采用游标卡尺进行测量。

7 工业视频内窥镜在钛合金焊接接头中的应用

由于结构原因,有些部位的焊接接头无法进行直接目视检测,为了保证焊缝质量,必须借助一些其他手段进行检测,如工业视频内窥镜。如图5所示为φ25mm钛管对接焊缝,采用工业视频内窥镜对钛材焊接接头背部焊缝的检验。通过内窥镜检测技术实现内部结构和内表面形态检测,它是a品质量控制最有效的手段之一。在控制钛合金焊接接头背部质量及角焊缝的焊接质量起到非常有效的作用 。

8 结语

近年来钛材在各个行业的作用越来越显著,钛制压力容器及压力管道广泛应用于石油、化工、航空航天、核电工程、环保工程、海洋工程等领域,钛成型焊缝成为其主要构成部分,其外观质量是保证产品质量的极其重要的内容。对外观质量不合格的焊缝,应及时进行返修处理,返修后重新进行检查。论文阐述了钛焊缝的外观检验方法,为后续的检测方法提供依据,保证后续工序的顺利进行。也希望对同行业相关人员有一定的帮助。

【参考文献】

【1】全国锅炉压力容器标准化技术委员会.钛制焊接容器[M].北京:中国标准出版社,2002.

焊接质量控制范文第4篇

关键词:长输管道;焊接工艺;焊接质量;控制措施

中图分类号:TG44 文献标识码:A

1 长输管道手工下向焊工艺的特点

笔者根据各类管道焊接工艺在工程建设中的应用情况分析认为,通常情况下长输管道的焊接还是以手工下向焊结合半自动焊工艺为主,如果工程条件良好,则可以考虑采用双联管焊接工艺进行建设施工。如果施工地形局限较多,应用自动焊工艺或半自动焊设备及工艺难度非常大时,则手工焊接工艺会因为其焊钳设备小且操作方便灵活而适用。

下向焊工艺是从上世纪六十年代中期开始发展起来的一种手工电弧焊焊接工艺方法,它是在管道水平放置固定不动的情况下,焊接热源从顶部中心开始垂直向下焊接,一直到底部中心,目前在油气长输管线施工中被广泛使用。下向焊焊接工艺采用纤维素下向焊焊条,这种焊条以其独特的药皮配方设计,与传统的由下向上施焊方法相比,该工艺的优点主要表现在焊接速度快,生产效率高、纤维素焊条焊接的焊缝根部成形饱满、电弧吹力大、穿透均匀、焊道背面成形美观、抗风能力强、焊接材料消耗小和合格率高等几个重要方面。

为确保下向焊工艺的质量,焊接组对前应将坡口及其内外侧表面不小于25mm区域范围内的油、漆、垢、锈和毛刺等杂物采用电动钢丝刷清理干净,且不得有裂纹、夹层等缺陷,并呈现金属光泽,并对坡口进行修磨,使坡口角度及钝边等符合设计参数和焊接工艺要求。打底焊后要派专业砂轮工进行清渣,清根要彻底,每个接头点一定要打平。清根时要将根焊道清成“U”形槽,避免清成“W”形槽。6点钟收弧时要将熔池填满后,再运弧到成形的焊缝上进行收弧,要采用平甩法熄弧。

2 长输管道焊接常见质量缺陷及影响因素

长输管道焊接常见质量缺陷有:

(1)夹渣:夹渣分单个的与条状的两类。有的外形不规则,也有的呈球状,他们都是焊缝金属中残留的外来固体物质。用药芯焊丝焊接时会产生一层溶渣覆盖于焊缝表面,当溶渣在熔融的焊缝金属中来不及浮出表面而停留在金属内时,就形成夹渣。这些夹渣削弱了焊缝,并且可能成为一种裂纹源。造成此缺陷的影响因素有:前层的焊道清渣不干净;不稳定的运条速度;不适当的焊丝角度,使熔渣流到电弧前面;摆动幅度太宽;运条速度太慢,使熔池处在电弧前面;电流控制得太低等。

(2)气孔:气孔一般呈圆形或椭圆形,内壁洁净光滑。气孔可以在焊缝内部,也可以穿透到焊缝表面,或者两种都有。当从凹坑部分释放出来的气体,受到半熔融熔渣的抑制,被封闭与熔渣与熔融金属间,造成熔融金属的下凹,当金属凝固时,即成气沟。造成此缺陷的影响因素有:用于保护电弧及熔池的保护气体流量不够;保护气体混有杂质或受潮;焊接电流过大,或电弧电压过太高;焊丝干伸长度过长;母材或焊丝表面有锈、油脂、湿气或脏物;母材中的杂质含量过高等。

(3)裂纹:对焊接接头质量影响最大的是裂纹,裂纹的产生可以由不适当的焊接工艺、焊工技术或材料所致。按照裂纹发生的时间可划分为冷裂纹与热裂纹两种,这些裂纹可以垂直或平行于焊缝。横向裂纹垂直于焊缝轴线,是纵向收缩应力作用所引起的;纵向裂纹常常发生于高的接头拘束及高的冷却速度条件下。

(4)未熔合和未焊透:未熔合发生在焊道之间或焊道与母材之间,通常是因为被焊部位未能完全熔化结合或液态金属流动不充分所造成的。造成此缺陷的影响因素有:焊接电流太小或电弧电压太高;运条速度不当,过快则易使熔融金属跟不上,过慢则易使熔融金属往前淌,减小熔深;焊炬角度不合适,焊丝未对准;坡口宽、摆动弧度过大,两侧停留时间不够;坡口角度狭小;坡口内焊道突起过高等。

(5)咬边和焊瘤:当焊接条件选择不当,或操作手法不合适,就可能造成咬边或焊瘤。一般讲,焊接速度过快,容易产生咬边。当焊接速度过慢,容易产生焊瘤。

3 长输管道焊接质量的控制策略

我们都知道,决定长输管道使用寿命有三个关键要素分别是:管道材料的防腐质量、管道的焊接质量以及管道所处地段的外部环境,其中最为关键的就是管道的焊接质量。细节决定于成败,长输管道的焊接尤为重要。那么如何能够在施工当中减少焊接质量缺陷呢?针对长输管道焊接施工中常见的质量缺陷,归纳以下几个方面的控制策略,仅供参考。

3.1 夹渣缺陷:仔细清理前一焊道的熔渣,特别是沿焊道的两侧;采用均匀的运条速度;增加焊炬的倾斜角,避免熔渣流到电弧前面;使用较窄的摆幅;提高运条速度,以便使电弧位于熔池的前面;提高电流设定值。

3.2 气孔缺陷:增加保护气体流量,在无风时,流量为20~25L/Min;采取防风措施,防止穿堂风。在室外焊接,气体保护焊时当风速超过2m/s 时,要设置防风措施;增加去除气体中湿气的装置,及保证气体纯度;调整至合适的焊接电流或电弧电压,或调整送丝速度;缩短干身长度或调整焊炬角度,清理喷嘴内附着的飞溅物,改善气体保护;减慢运条速度;清理母材或焊丝表面。

3.3 裂纹缺陷:长输管道焊接裂纹存在两种情况,即冷裂纹和热裂纹,情况不同控制策略就不同。热裂纹采取预热,以降低收缩应力;使用清洁的或未被污染的保护气体;增加焊道的横截面;采用杂质元素含量很低的母材;使用含Mn量高的焊丝,提高焊丝的Mn/S之比。冷裂纹则要选用合适的焊接线能量,增加焊道的横截面尺寸;降低间隙宽度;预热,必要时可采用后热或缓冷措施,以降低冷却速度;填满弧坑;选用扩散氢含量少的焊丝及按焊条说明书要求烘干焊条;避免强力组对焊口等。

3.4 未熔合和未焊透缺陷:选择合适的电流、电压及焊接速度,以保证有足够的熔深;焊炬要尽量垂直坡口面,焊丝要对准前层焊道的缝边;不要摆动过宽,在两侧要充分停留;调整坡口角度,钝边大小、根部间隙;用砂轮等工具打磨掉焊道过高凸起部分。

3.5 咬边和焊瘤缺陷:这方面的问题主要是通过调整焊接电流和焊接速度,在平角焊时控制喷嘴角度及焊丝对准的位置绝对精确即可避免问题的出现。

结语

总而言之,为了能够更有效地对长输管道焊接工艺和焊接质量加以控制,本文主要针对以上几方面的问题展开了较为系统和全面的论述,并根据实际情况提出了几点相关的控制策略,旨在能够在理论方面与大家进行探讨。

参考文献

[1]周振丰,张文钺.焊接冶金与金属焊接性[M].北京:机械工业出版社,1988.

焊接质量控制范文第5篇

【关键词】长输管道;焊接工艺;焊接质量;控制措施

1 长输管道手工下向焊工艺的特点

笔者根据各类管道焊接工艺在工程建设中的应用情况分析认为,通常情况下长输管道的焊接还是以手工下向焊结合半自动焊工艺为主,如果工程条件良好,则可以考虑采用双联管焊接工艺进行建设施工。如果施工地形局限较多,应用自动焊工艺或半自动焊设备及工艺难度非常大时,则手工焊接工艺会因为其焊钳设备小且操作方便灵活而适用。

下向焊工艺是从上世纪六十年代中期开始发展起来的一种手工电弧焊焊接工艺方法,它是在管道水平放置固定不动的情况下,焊接热源从顶部中心开始垂直向下焊接,一直到底部中心,目前在油气长输管线施工中被广泛使用。下向焊焊接工艺采用纤维素下向焊焊条,这种焊条以其独特的药皮配方设计,与传统的由下向上施焊方法相比,该工艺的优点主要表现在焊接速度快,生产效率高、纤维素焊条焊接的焊缝根部成形饱满、电弧吹力大、穿透均匀、焊道背面成形美观、抗风能力强、焊接材料消耗小和合格率高等几个重要方面。

为确保下向焊工艺的质量,焊接组对前应将坡口及其内外侧表面不小于25mm区域范围内的油、漆、垢、锈和毛刺等杂物采用电动钢丝刷清理干净,且不得有裂纹、夹层等缺陷,并呈现金属光泽,并对坡口进行修磨,使坡口角度及钝边等符合设计参数和焊接工艺要求。打底焊后要派专业砂轮工进行清渣,清根要彻底,每个接头点一定要打平。清根时要将根焊道清成“U”形槽,避免清成“W”形槽。6点钟收弧时要将熔池填满后,再运弧到成形的焊缝上进行收弧,要采用平甩法熄弧。

2 长输管道焊接常见质量缺陷及影响因素

长输管道焊接常见质量缺陷有:

(1)夹渣:夹渣分单个的与条状的两类。有的外形不规则,也有的呈球状,他们都是焊缝金属中残留的外来固体物质。用药芯焊丝焊接时会产生一层溶渣覆盖于焊缝表面,当溶渣在熔融的焊缝金属中来不及浮出表面而停留在金属内时,就形成夹渣。这些夹渣削弱了焊缝,并且可能成为一种裂纹源。造成此缺陷的影响因素有:前层的焊道清渣不干净;不稳定的运条速度;不适当的焊丝角度,使熔渣流到电弧前面;摆动幅度太宽;运条速度太慢,使熔池处在电弧前面;电流控制得太低等。

(2)气孔:气孔一般呈圆形或椭圆形,内壁洁净光滑。气孔可以在焊缝内部,也可以穿透到焊缝表面,或者两种都有。当从凹坑部分释放出来的气体,受到半熔融熔渣的抑制,被封闭与熔渣与熔融金属间,造成熔融金属的下凹,当金属凝固时,即成气沟。造成此缺陷的影响因素有:用于保护电弧及熔池的保护气体流量不够;保护气体混有杂质或受潮;焊接电流过大,或电弧电压过太高;焊丝干伸长度过长;母材或焊丝表面有锈、油脂、湿气或脏物;母材中的杂质含量过高等。

(3)裂纹:对焊接接头质量影响最大的是裂纹,裂纹的产生可以由不适当的焊接工艺、焊工技术或材料所致。按照裂纹发生的时间可划分为冷裂纹与热裂纹两种,这些裂纹可以垂直或平行于焊缝。横向裂纹垂直于焊缝轴线,是纵向收缩应力作用所引起的;纵向裂纹常常发生于高的接头拘束及高的冷却速度条件下。

(4)未熔合和未焊透:未熔合发生在焊道之间或焊道与母材之间,通常是因为被焊部位未能完全熔化结合或液态金属流动不充分所造成的。造成此缺陷的影响因素有:焊接电流太小或电弧电压太高;运条速度不当,过快则易使熔融金属跟不上,过慢则易使熔融金属往前淌,减小熔深;焊炬角度不合适,焊丝未对准;坡口宽、摆动弧度过大,两侧停留时间不够;坡口角度狭小;坡口内焊道突起过高等。

(5)咬边和焊瘤:当焊接条件选择不当,或操作手法不合适,就可能造成咬边或焊瘤。一般讲,焊接速度过快,容易产生咬边。当焊接速度过慢,容易产生焊瘤。

3 长输管道焊接质量的控制策略

我们都知道,决定长输管道使用寿命有三个关键要素分别是:管道材料的防腐质量、管道的焊接质量以及管道所处地段的外部环境,其中最为关键的就是管道的焊接质量。细节决定于成败,长输管道的焊接尤为重要。那么如何能够在施工当中减少焊接质量缺陷呢?针对长输管道焊接施工中常见的质量缺陷,归纳以下几个方面的控制策略,仅供参考。

3.1 夹渣缺陷:仔细清理前一焊道的熔渣,特别是沿焊道的两侧;采用均匀的运条速度;增加焊炬的倾斜角,避免熔渣流到电弧前面;使用较窄的摆幅;提高运条速度,以便使电弧位于熔池的前面;提高电流设定值。

3.2 气孔缺陷:增加保护气体流量,在无风时,流量为20~25L/Min;采取防风措施,防止穿堂风。在室外焊接,气体保护焊时当风速超过2m/s 时,要设置防风措施;增加去除气体中湿气的装置,及保证气体纯度;调整至合适的焊接电流或电弧电压,或调整送丝速度;缩短干身长度或调整焊炬角度,清理喷嘴内附着的飞溅物,改善气体保护;减慢运条速度;清理母材或焊丝表面。

3.3 裂纹缺陷:长输管道焊接裂纹存在两种情况,即冷裂纹和热裂纹,情况不同控制策略就不同。热裂纹采取预热,以降低收缩应力;使用清洁的或未被污染的保护气体;增加焊道的横截面;采用杂质元素含量很低的母材;使用含Mn量高的焊丝,提高焊丝的Mn/S之比。冷裂纹则要选用合适的焊接线能量,增加焊道的横截面尺寸;降低间隙宽度;预热,必要时可采用后热或缓冷措施,以降低冷却速度;填满弧坑;选用扩散氢含量少的焊丝及按焊条说明书要求烘干焊条;避免强力组对焊口等。

3.4 未熔合和未焊透缺陷:选择合适的电流、电压及焊接速度,以保证有足够的熔深;焊炬要尽量垂直坡口面,焊丝要对准前层焊道的缝边;不要摆动过宽,在两侧要充分停留;调整坡口角度,钝边大小、根部间隙;用砂轮等工具打磨掉焊道过高凸起部分。

3.5 咬边和焊瘤缺陷:这方面的问题主要是通过调整焊接电流和焊接速度,在平角焊时控制喷嘴角度及焊丝对准的位置绝对精确即可避免问题的出现。

结语

总而言之,为了能够更有效地对长输管道焊接工艺和焊接质量加以控制,本文主要针对以上几方面的问题展开了较为系统和全面的论述,并根据实际情况提出了几点相关的控制策略,旨在能够在理论方面与大家进行探讨。

参考文献:

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