加强焊接质量提高焊接效果分析

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年19期   作者:宋玉岭
[导读] 随着生产的发展和科学技术的进步,焊接已成为—门独立的学科,
        宋玉岭
        中建安装集团有限公司
        摘要:随着生产的发展和科学技术的进步,焊接已成为—门独立的学科,并广泛应用于宇航、航空、核工业、造船、建筑及机械制造等工业部门,在我国的国民经济发展中,焊接仍将是制造业的重要加工工艺。它是一种可靠、低成本的连接金属材料的连接方法,焊接技术是一种不可缺少的加工手段,目前还没有其他方法可以代替焊接。焊接质量的好坏直接影响到工程的安全运行和使用寿命,是施工质量控制的关键和难点。其效率的高低直接影响工程的建造周期和建造成本。如何保证焊接的内在和表面质量,是工程建设领域施工控制的关键措施。
关键词:焊接质量;焊接;效果
引言
        不管是国家经济的发展,还是居民日常生活,石油天然气管道焊接技术的应用及发展都具有重大意义。依据焊接规章制度,严格控制焊接技术及设备控制,提高焊接技术人员的素质,是全面保证石油天然气管道质量安全的保障,从而避免出现质量问题。因此,必须重视焊接施工各个环节的质量控制,以确保石油天然气管道运输安全势在必行。
1.合理选择焊接件材料
焊接件的材料与结构设计有着密切的关系我们在设计焊接结构时.首先要根据焊接结构件的受力情况、工作条件、设计要求等,选择焊接结构件的材料。选择材料时,应考虑以下几点。
1.1尽量选用同种材料焊接结构件是多个零件或构件焊接在一起而形成的考虑到焊接过程的特点.各零件的材科应尽可能地选择一致这样购料、焊接方法的选择、焊接工艺的制订、焊条的选用等比较简单容易但有时为减少使用贵重金属材料f如:不锈钢1,也可以使用不同材料。
1.2尽量选用焊接性能好的材料在选择焊接结构件材料时.应考虑材料的强度及焊接结构件的工作条件要求例如耐腐蚀、抗冲击、交变载荷等)。当多种材料能同时满足使用要求时,这些材料当中,有的焊接性能较好.而有的焊接性能较差。有的适用这种焊接方法,有的适应另一种焊接方法。所以,选择材料时,应选择焊接方法普通、焊接性能好的材料。
1.3尽量选用价格低的材料在选择焊接结构件材料时.除满足了各方面的要求以外.还应考虑经济性焊接结构件应选用价格低、资源丰富的材料.这样才符合勤俭节约、降低成本、提高产品竞争力的基本原则。
2.影响压力管道安装焊接质量的原因
2.1焊接材料不合格
由于在采购高压管道焊接过程中,没有通过统一的渠道进行采购,使得焊接材料质量千差外别,难以确保材料质量的合格。安装焊接单位没有配备相应的焊接材料库,缺乏一定的材料领用和存储制度,领取材料随意性较大,造成焊接材料管理混乱,无法进行系统、全面的管理。现场焊接材料没有专用的保温设备,大量材料随意丢放,使得焊接材料受潮、破损,对焊接质量造成了严重的影响。剩余材料入库时,没有专人进行检查确认,使得大量合格材料与布合格材料混杂,给材料管理工作带来了一定难度。
2.2焊接工艺
压力管道的焊接工艺包括焊接之前的准备、原材料的质量和质量控制措施,以及管道质量、加工坡口质量等。其中,原材料质量对管道质量的影响是基础性的,如果原材料的质量不合格,则管道的质量也难以保证。焊接之前的准备工作如何,也会对焊接质量产生较大的影响。比如如果焊接工艺不衔接,无法顺利完成焊接,则质量无法保证。
2.3焊接人员
影响压力管道焊接质量的因素还包括焊接人员,焊接人员因素主要包括焊工素质、对焊接工艺的掌握程度等。一般而言,焊接人员的素质与管道焊接的质量成正比关系,如果焊工的素质较高,则焊接质量通常有保障,而如果焊工的素质较低,则管道焊接的质量一般会出现问题。因此,提高管道焊接的质量,应加强对焊工的培训,使其熟练掌握焊接的工艺与技能。
2.4焊接的条件
在影响管道安装焊接的因素中,焊接条件占有重要的位置。焊接条件主要是指相对湿度、风速和环境温度,以及内在焊接环境、现场作业条件等。

从影响管道焊接的各种因素来看,焊接条件最为重要,因此,要想提高管道焊接的质量,应保证焊接条件,使焊接始终处于可控状态,从而保证焊接的质量。
3.焊接工艺过程中存在的问题及解决方法
                3.1热裂纹
热裂纹一般发生在焊缝区或热影响区,沿焊缝长度方向分布。热裂纹的微观特征是沿晶界开裂,所以又称晶间裂纹。因热裂纹在高温下形成,所以有氧化色彩,焊后立即可见。热裂纹产生的主要原因是焊缝金属的晶界上存在低熔点共晶体(含硫、 磷、铜等杂质),接头中存在拉应力。主要解决措施为选用适宜的焊接材料,严格控制有害杂质碳、硫、磷的含量。Fe和FeS易形成低熔点共晶,其熔点为988°C,很容易产生热裂纹。严格控制焊缝截面形状,避免突高,扁平圆弧过渡。缩小结晶温度范围,改善焊缝组织,细化焊缝晶粒,提高塑性减少偏析。确定合理的焊接工艺参数,减缓焊缝的冷却速度,以减小焊接应力。如釆用小线能量,焊前预热,合理的焊缝布置等。
          3.2冷裂纹
冷裂纹发生于碳钢或合金钢,高的含碳量和合金含量。冷裂纹具有延迟性质,主要是延迟裂纹。冷裂纹产生的主要原因是焊接接头(焊缝和热影响区及熔合区)的淬火倾向严重,产生淬火组织,导致接头性能脆化。焊接接头含氢量较高,并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子,造成非常大的局部压力,使接头脆化;磷含量过高同样产生冷裂纹。存在较大的拉应力。因氢的扩散需要时间,所以冷裂纹在焊后需延迟一段时间才出现。由于是氢所诱发的,也叫氢致裂纹。防止冷裂纹的措施为选用碱性焊条或焊剂,减少焊缝金属中氢的含量,提高焊缝金属塑性。焊条焊剂要烘干,焊缝坡口及附近母材要去油、水、除锈,减少氢的来源。工件焊前预热,焊后缓冷(大部分材料的温度可查表),可降低焊后冷却速度,避免产生淬硬组织,并可减少焊接残余应力。釆取减小焊接应力的工艺措施,如对称焊,小线能量的多层多道焊等,焊后进行清除应力的退火处理。焊后立即进行去氢(后热)处理,加热到250°C,保温2?6h,使焊缝金属中的扩散氢逸出金属表面。
                3.3气孔产生的原因和预防措施
焊接部位不洁净容易产生气孔。因此,焊接部位要求在焊接前清除油污、铁锈等脏物;使用低氢焊条焊接时要求更为严格。焊条和焊剂一定要严格按照规定的温度进行烘焙和保温。要求釆取适宜的焊接规范,不要釆用过大的焊接电流。注意控制母材及焊材的化学成分。焊接速度过快,焊接时操作不当,电弧拉得过长,使得有较多气体溶入全属溶液内。焊波接头气孔,使用低氢焊条往往容易在焊缝接头处出现表面和内部气孔。气体保护焊时应调节气体流量至适当值。
3.4夹渣与夹杂
夹渣与夹杂的原因是坡口角度或焊接电流太小。焊件边缘有氧割或碳弧气刨熔渣,边缘清理不净,有残留氧化物铁皮和碳化物等。酸性焊条时,由于电流小或运条不当形成糊渣。碱性焊条时,由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。夹渣与夹杂的预防措施:清除焊道上的杂质、污物,尤其是焊接坡口要保持清洁干燥,控制铁水与熔渣分离。按焊接工艺数据要求,选用合适的焊接电流和焊接速度,运条摆动要适当。多层焊时,加强焊接过程的层道清理,仔细观察坡口两侧熔化情况,每一层都要认真清理焊渣。使用合适规格的焊条、选用适宜的坡口形式及尺寸。提高焊工的操作技术水平。
4.结束语
                随着工业化程度的提高,相应的工业设备在其产品结构、加工工艺及应用领域不断更新与发展,对产品的加工质量要求不断提高,对于焊接工艺及方法提出了更高的要求,因此,优化焊接工艺及焊接方法,是焊接工业领域中不容忽视的组成部分。
参考文献:
[1]柳天宝,试论焊接缺陷的形成与预防措施,现代经济信息.2009(17)。
[2]张杰、张彦昌,镍基合金的焊接技术与研究,价值工程.2010(17)。
[3]杨晓丹,谈化工机械设备焊接工艺规程,中国石油和化工标准与质量.2012(03)
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