長輸管線焊接缺陷類型及其產生的原因和防止措施
學術交流
作者：趙洪波 韓曙光
【摘要】針對於目前長輸管線焊縫焊接中存在的不同缺陷類型具有不同的危害方式和程度等特點，分析了不同缺陷類型的結構組成及其產生的原因，進而提出提高焊縫焊接質量相關措施。
【關鍵詞】焊縫；缺陷；管線
1.前言
產品的質量是企業的生命，良好的焊接質量是保證長輸管線正常運營的重要條件，管線的結構強度要求焊縫保證一定的強度，能承受強外力的衝擊。如果焊接接頭存在嚴重的焊接缺陷，在惡劣的環境下就有可能造成部分焊口斷裂，甚至引起管線泄漏汙染、爆炸火災等重大事故。據對長輸管線脆斷事故調查表明，60%的脆斷事故是從焊縫缺陷處開始的，在管線運營質量方麵存在的主要問題就是焊縫質量的缺陷。因此，焊接質量檢驗尤為重要，做到及早發現焊接缺陷，對焊接接頭的質量做出客觀的評價，把焊接缺陷限製在一定的範圍內，以確保長輸管線運營安全和人命財產安全。
2.焊接缺陷
焊接缺陷的種類較多，按其在焊縫中的位置不同，可分為外部缺陷和內部缺陷。常見的焊接外部缺陷有：焊縫外形尺寸和形狀不符合要求，如咬邊、焊瘤、弧坑、表麵氣孔、表麵夾渣及焊接裂紋等；內部缺陷有：氣孔、夾渣、焊接裂紋、未焊透等。在管線焊接過程中，影響焊接質量的因素很多，如鋼材和焊條質量、坡口加工和裝配精度、坡口表麵清理狀況、及焊接設備、工藝參數、工藝規程、焊接技術、天氣狀況等等，任何一個環節處理不當，都會產生焊接缺陷，影響焊縫質量。因此應要求焊工了解各類焊接缺陷產生的原因及防止措施。
2.1 焊縫外形尺寸和形狀
焊縫外表高低不平，焊波寬窄不齊，成形粗劣，焊縫外形尺寸過大等均屬焊縫外形尺寸或形狀不符合要求。產生的原因主要是焊件坡口角度不對，裝配間隙不均，焊接電流過大或過小，運條速度和角度不當等，防止措施是改善上述不足，尤其是填角焊更要經常注意焊條與母材的角度，以保證焊縫成形均勻一致。
2.2 咬邊
由於焊接參數選擇不當，或操作工藝不正確，使焊縫邊緣留下的凹陷，稱為咬邊。咬邊會減小母材的工作截麵，並可能在咬邊處造成應力集中。產生咬邊的原因有焊接電流太大，運條速度過快或手法不穩，在填角焊時，造成咬邊的主要原因是運條角度不準電弧拉得太長。防止產生咬邊的措施是選擇合適的焊接電流和運條手法，填角焊應隨時注意控製焊條角度和電弧長度。
2.3 焊瘤
在焊接過程中，熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬流，常出現在立、橫、仰焊焊縫表麵，或無襯墊單麵焊雙麵成形焊縫背麵。焊縫表麵存在焊瘤會影響美觀，易造成表麵夾渣，產生焊瘤的主要原因是運條不均，操作不夠熟練，造成熔池溫度過高液態金屬凝固緩慢下墜，因而在焊縫表麵形成金屬瘤。立、仰焊時，采用過大的焊接電流和弧長，也有可能出現焊瘤。防止產生焊瘤的主要措施是掌握熟練的操作技術，嚴格控製熔池溫度，立、仰焊時，焊接電流應比平焊小10%～15%，使用堿性焊條時，應采用短弧焊接，保持均勻運條。
2.4 弧坑
弧焊時由於斷弧或收弧不當，在焊道末端形成的低窪部分稱為弧坑。由於弧坑低於焊道表麵，且弧坑中常伴有裂紋和氣孔等缺陷，因而該處焊縫嚴重削弱。產生弧坑的原因是熄弧時間過短，或焊接突然中斷，焊接薄板時電流過大。防止產生弧坑的主要措施是在手工焊收弧時，焊條應作短時間停留或作幾次環形運條。