沈勝龍河北省張家口機械工業(yè)學校
焊接技術常見缺陷的危害和防止措施
沈勝龍
河北省張家口機械工業(yè)學校
本文系統(tǒng)地討論和分析了焊接缺陷定義,焊接工程中缺欠形成的一般條件,缺欠影響和缺欠修復。涉及焊接應力與變形、接頭性能變化(強韌性、疲勞強度、蠕變斷裂強度與耐蝕性等)、各類裂紋和氣孔等。重點分析了各種影響因素的作用,強調(diào)缺欠形成的有關基本概念。金屬構(gòu)件如果存在焊接缺陷,將直接影響到產(chǎn)品的和性能.因此,采取措施,避免焊接缺陷。
金屬構(gòu)件;焊接缺陷;工藝措施
焊縫缺陷是造成鍋爐、壓力容器失效和事故的主要原因,因此,必須對焊縫缺陷的危害性有充分的認識。
(1)焊縫弧坑缺陷對焊接接頭的強度和應力水平有不利的影響。焊瘤不僅影響了焊縫的外觀,而且也掩蓋了焊瘤處焊趾的質(zhì)量情況,往往會在這個部位上出現(xiàn)未熔會缺陷。
(2)咬邊是一種危險性較大的外觀缺陷。它不但減少焊縫的承壓面積,而且在咬邊根部往往形成較尖銳的缺口,造成應力集中,很容易形成應力腐蝕裂紋和應力集中裂紋。因此,對咬邊有嚴格的限制。
(3)氣孔、夾渣等體積性缺陷的危害性主要表現(xiàn)為降低焊接接頭的承載能力。如果氣孔穿透焊縫表面。介質(zhì)積存在孔穴內(nèi),當介質(zhì)有腐蝕性時,將形成集中腐蝕,孔穴逐漸變深、變大,以至腐蝕穿孔而泄漏。夾渣邊緣如果有尖銳形狀,還會在該處形成應力集中。
(4)未熔合和未焊透等缺陷的端部和缺口是應力集中的地方,在交變載荷作用下很可能生成裂紋。
(5)裂紋是最尖銳的一種缺口,它的缺口根部曲率半徑接近于零。尖銳根部有明顯的應力集中,當應力水平超過尖銳根部的強度極限時,裂紋就會擴展,以至貫穿整個截面而造成鍋爐壓力容器失效。特別是當焊接接頭處于脆性狀態(tài)時,裂紋的擴展速度極快,造成脆性破裂事故。裂紋還會加劇疲勞破壞和應力腐蝕破壞。
(一)未焊透
(1)選擇合適的坡口角度,裝配間隙及鈍邊尺寸并防止錯口。
(2)選擇合適的焊接電源,焊條直徑,運條角度應適當;氣焊時選擇合適的火焰能率。如果焊條藥皮厚度不均產(chǎn)生偏弧時,應及時更換。
(3)掌握正確的焊接操作方法,對手工電弧焊的運條和氣焊,氬弧焊絲的送進應穩(wěn),準確,熟練地擊穿尺寸適宜的熔孔,應把熔敷金屬送至坡口根部。
(4)用堿性低氫型焊條焊接16MN尺寸鋼試板,在平焊接關時,應距離焊縫收尾?。?0~15MM的焊縫金屬上引?。槐阌谑菇宇^處得到預熱。當焊到接頭部位時,將焊條輕輕向下一壓,聽到擊穿的聲音之后再滅弧,這樣可消除接頭處的未焊透。如果將接頭處鏟成緩坡狀,效果更好。
(二)未熔合
(1)選擇適宜的運條角度,焊接電弧偏弧時應及時更換焊條。
(2)操作時注意觀察坡口兩側(cè)金屬熔化情況,使之熔合良好。
(3)橫焊操作時,掌握好上、下坡口面的擊穿順序和保持適宜的熔孔位置和尺寸大小,氣焊和氬弧悍時,焊絲的送進應熟練地從熔孔上坡口拉到下坡口。
(三)焊瘤
(1)選擇適宜的鈍邊尺寸和裝配間隙,控制熔孔大小并均勻一致,一般熔孔直徑為0.8~1.25倍的焊條直徑,平焊打底焊時不應出現(xiàn)可見的熔孔,否則背面會形成焊瘤。
(2)選擇合理的焊接規(guī)范,擊穿焊接電弧加熱時間不可過長,操作應熟練自如,運條角度適當。
(3)氣焊時焊絲角度、送絲速度及其擺動應適當,可利用氣體火焰的壓力來控制?水的溢出。
(四)冷縮孔:
為防止冷縮孔的產(chǎn)生,主要應從操作工藝上采取措施,在更換焊條滅弧前應在原熔池上或池背面連續(xù)點弧二、三次,以填充滿熔池,然后將電弧向坡口面一側(cè)后拉,逐漸衰減滅弧,這樣可稍微提高熔池及周圍的溫度,減緩冷卻速度,從而防止冷縮孔產(chǎn)生。
(五)氣孔
(1)選擇稍強的焊接規(guī)范,縮短滅弧停歇時間,滅弧后,當熔池尚未全部凝固時,就及時再引弧給送熔滴,擊穿焊接。
(2)輸送熔敷金屬不要太多,使熔池的液態(tài)金屬保持較薄,利于氣體的逸出。
(3)運條角度要適當,操作應熟練,不要將熔渣拖離熔池,要換焊條后采用劃擦法引弧,用短弧焊接。
(4)氣焊和氬弧焊操作時,焊絲和焊炬的角度應適當,擺勁正確,焊連保持均勻適宜。
(六)夾渣
(1)選擇適當?shù)倪\條角度,操作應熟練,使熔渣和液態(tài)金屬良好地分離。
(2)遇到焊條藥皮成塊脫落時,必須停止焊接,查明原因并更換焊條。
(3)打底層焊道或中間層焊道成形成控制均勻,圓滑過渡,接頭或焊瘤應該用電弧割掉或用手砂輪磨隙。
(4)選擇合適的火焰能率或規(guī)范,注意保持適宜的焊絲和焊炬角度,焊絲作正確擺,攪拌熔池,使熔渣順利地浮出溶池。
(七)咬邊
(1)選擇適宜的焊接電源、運條角度、進行短弧操作。
(2)焊條擺動至坡口邊緣,稍作穩(wěn)弧停頓,操作應熟練、平穩(wěn)。
(3)氣焊火焰能率要適當,焊炬和焊絲的角度及擺動要適宜。
(八)背面凹陷
(1)保證裝配尺寸符合要求,特別是間隙和純邊尺寸,操作要熟練、準確。
(2)嚴格控制擊穿時的電弧加熱時間及運條角度,熔孔大小要適當,采用短弧施焊。
(3)焊道背面成形不良,焊道背面除了可能產(chǎn)生凹陷外,還可能出現(xiàn)寬窄不勻、凹凸不平,甚至形成焊瘤或呈竹節(jié)形狀等。
(4)嚴格控制擊穿孔的尺寸大小,并使擊穿焊接的速度均勻一致。
(5)嚴格控制電弧的穿透程度,掌握好電弧燃燒,加熱時間使之均勻一致。