劉海霞

（寧夏銀星能源股份有限公司，寧夏 銀川 750021）

風(fēng)力發(fā)電塔架焊接缺陷及防治措施

劉海霞

（寧夏銀星能源股份有限公司，寧夏 銀川 750021）

本文就風(fēng)力塔架制造過(guò)程中常見(jiàn)的焊接質(zhì)量缺陷的成因進(jìn)行分析，歸納出實(shí)踐性的防治措施，從而提高焊接質(zhì)量，加快生產(chǎn)工期。

焊接缺陷；防治措施；裂紋；冷卻速度

在風(fēng)力發(fā)電塔架制造過(guò)程中，焊接是非常重要的工序，焊接質(zhì)量的好壞直接影響了塔架生產(chǎn)質(zhì)量，因此了解焊縫缺陷產(chǎn)生的原因及各種防治措施是相當(dāng)有必要的。焊接缺陷分為內(nèi)部缺陷（如裂紋、未焊透）、外部缺陷以及其他因素導(dǎo)致的缺陷。

1 外觀

其他缺陷是不必通過(guò)儀器檢測(cè)就能夠被察覺(jué)到的缺陷，存在于物體表面上。防治措施：矯正操作姿勢(shì)，選用合理的規(guī)范，選用無(wú)偏芯焊條，減小裝配間隙，在焊縫背面加設(shè)墊板或藥墊。

2 氣孔

在焊接的過(guò)程中氣體沒(méi)能夠及時(shí)排除，從而導(dǎo)致氣泡。氣體來(lái)自于外部空氣或者是焊接過(guò)程中金屬彼此發(fā)生作用。

2.1 導(dǎo)致氣孔問(wèn)題出現(xiàn)的關(guān)鍵因素：在進(jìn)行焊接的時(shí)候，如果所需要焊接的金屬表面未清潔干凈，存在鐵銹或者油漬，那么這種情況下出現(xiàn)氣孔問(wèn)題的概率就會(huì)增大。另外，在焊接的時(shí)候，金屬凝固較快，也會(huì)導(dǎo)致氣體無(wú)法正常排出，并導(dǎo)致氣孔的生成。

2.2 出現(xiàn)氣孔問(wèn)題所導(dǎo)致的危害性：焊接的實(shí)際有效接觸面積會(huì)變小，從而導(dǎo)致焊接不牢固，弱化了焊件的可塑性能，極易造成泄露的問(wèn)題。同時(shí)焊件表面所形成的氣孔對(duì)于應(yīng)力集中也有著關(guān)鍵性的影響。

2.3 避免氣孔出現(xiàn)的相關(guān)對(duì)策：①在焊接之前確保焊件表面的清潔，防止鐵銹及油漬等物質(zhì)的附著。②在焊接的材料上，最好選擇堿性的焊條以及焊劑，同時(shí)要將材料充分加以干燥處理。③在焊接技術(shù)上，選擇直流反接的方式，同時(shí)選擇短電弧進(jìn)行焊接。④注意在實(shí)施焊接之前對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱處理，盡量延長(zhǎng)冷卻所需的時(shí)間。⑤按照規(guī)范化的流程實(shí)施焊接工作。

3 裂紋

3.1 裂紋的幾種類(lèi)別劃分：按照焊件出現(xiàn)裂紋大小的不同，通常我們能夠?qū)⑵鋭澐殖扇N不同的類(lèi)別：宏觀裂紋，也就是不必借助儀器就能夠觀察到的裂紋；微觀裂紋，也就是需要借助顯微鏡去觀察到的裂紋；超顯微裂紋，這種裂紋最小，需要借助高倍數(shù)顯微鏡才可以觀察到。按產(chǎn)生的溫度將其劃分成以下兩種類(lèi)別：熱裂紋，也就是形成在Ac3線周?chē)囊环N裂紋，在焊接工作完成之后就立即形成的。這一類(lèi)別裂紋的形成會(huì)導(dǎo)致焊件表面光澤的暗化；冷裂紋，這種裂紋通常與焊接工作的完成之間存在一定的期間長(zhǎng)度，所以也叫做延遲裂紋。

3.2 出現(xiàn)裂紋問(wèn)題所造成的危害性：如果出現(xiàn)裂紋問(wèn)題，特別是冷裂紋，所造成的危害是很大的，往往會(huì)導(dǎo)致安全事故。

3.3 避免冷裂紋出現(xiàn)的應(yīng)對(duì)措施：①選擇低氫型的堿性焊條，做好干燥處理，并將材料置于100℃到150℃的環(huán)境下，需要用的時(shí)候才能取出來(lái)。②加大焊接之前的預(yù)熱溫度，并選擇實(shí)施后熱處理，在多層焊接的時(shí)候確保每一層之間的溫度都要超過(guò)之前預(yù)熱時(shí)的溫度。③在焊接工作完成之后要在第一時(shí)間做好消氫工作。

4 未焊透

未焊透指母材金屬未熔化，焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入接頭根部的現(xiàn)象。產(chǎn)生未焊透的原因有焊接電流小，熔深淺；坡口和間隙尺寸不合理，鈍邊太大；磁偏吹影響；焊條偏芯度太大；層間及焊根清理不良。未焊透嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強(qiáng)度，還可能成為裂紋源，是造成焊縫破壞的重要原因。使用較大電流來(lái)焊接是防止未焊透的基本方法。另外，焊角焊縫時(shí)，用交流代替直流以防止磁偏吹，合理設(shè)計(jì)坡口并加強(qiáng)清理，用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的產(chǎn)生。

5 未熔合

未熔合是指焊縫金屬與母材金屬，或焊縫金屬之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷。按其所在部位，未熔合可分為坡口未熔合、層間未熔合、根部未熔合三種。產(chǎn)生未熔合缺陷的原因有焊接電流過(guò)??；焊接速度過(guò)快；焊條角度不對(duì)；產(chǎn)生了弧偏吹現(xiàn)象；焊接處于下坡焊位置，母材未熔化時(shí)已被鐵水覆蓋；母材表面有污物或氧化物影響熔敷金屬與母材間的熔化結(jié)合等。未熔合的防治措施：適當(dāng)加大焊接電流，提高焊接線能量；焊接速度適當(dāng)，不能過(guò)快；熟練操作技能，焊條（槍?zhuān)┙嵌日_。

6 其他缺陷

焊縫化學(xué)成分或組織成分不符合要求：焊材與母材匹配不當(dāng)，或焊接過(guò)程中元素?zé)龘p等原因，容易使焊縫金屬的化學(xué)成分發(fā)生變化或造成焊縫組織不符合要求。這可能帶來(lái)焊縫的力學(xué)性能的下降，還會(huì)影響接頭的耐蝕性能。

過(guò)熱和過(guò)燒：如果是焊接工作沒(méi)有規(guī)范化進(jìn)行，就會(huì)導(dǎo)致熱影響區(qū)在高溫下停留的時(shí)間邊長(zhǎng)，導(dǎo)致晶粒粗大的問(wèn)題，這就是過(guò)熱。假如溫度變得更高，熱影響區(qū)在高溫下停留更長(zhǎng)的時(shí)間，就會(huì)導(dǎo)致晶界出現(xiàn)氧化或者是局部熔化的問(wèn)題，這就是過(guò)燒。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)焊接缺陷產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，制定各種防治措施，對(duì)員工進(jìn)行焊接技能和焊接知識(shí)培訓(xùn)，不僅加快了生產(chǎn)進(jìn)度，降低了成本，還大大提高了焊接質(zhì)量，一舉多得。

[1]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)編.焊接手冊(cè)，焊接結(jié)構(gòu)：第3卷[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.8ISBN7-111-03073-7.

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1003-5168(2014)03-0112-01

劉海霞（1978—），女，工程師，主要從事風(fēng)機(jī)塔架的制造技術(shù)與工藝。