加熱爐盤管焊縫未焊透缺陷的控制

白連慶

（古云采油三廠維修大隊，山東 莘縣 252435）

加熱爐是油田專用設備，其內置的油盤管一般用規格為φ89mm×6mm和φ60mm×6mm的無縫焊接管與相配套的彎頭組焊而成。

在施工中，先對火焰切割過的坡口用角向磨光機打磨坡口面，鈍邊厚度偏差控制在0.5mm左右。再將單根油管和單個彎頭利用手工鎢極氬弧焊點焊，組對出一道焊口，形成單根帶彎頭的油管，如圖1所示。

焊接前，將全部油管與彎頭點焊好后，放在離地1.2m高的支架上，以方便焊接時轉動焊口。并由一名考試合格的焊工進行鎢極氬弧焊封底，后由多名持證焊工進行手工電弧焊蓋面。待焊縫全部焊完后，先進行外觀檢查，合格后再經X射線探傷，但在檢查中X光片一次合格率不高，只能達到60%左右。在光片上顯示的缺陷有相當一部分為根部未焊透。這對焊接成本有較大影響。由于拍片不合格需要返修或割掉重焊，浪費人力、物力。針對上述問題進行分析研究，找到原因并制定了相應的對策。

一、未焊透缺陷產生原因

1.彎頭與油管壁厚不等引起的錯口。生產中所需180°彎頭均是外購，由于彎頭到貨不及時或規格不全，經常改用與油管外徑相同的厚壁彎頭代替。另外還有的彎頭與油管的壁厚不等，并且整圈焊口都是內錯口，在采用鎢極氬弧焊封底時，必然會導致單側未焊透現象。

2.組對間隙不一致。這樣的爐口在焊接過程中因加熱的作用，間隙小的部分會縮小，甚至為零，鈍邊厚的地方就根本焊不透。

二、未焊透缺陷控制方法

1.針對上述原因每根油管組對前，對火焰切割過的坡口用角向磨光機仔細打磨坡口面，使鈍邊厚度一致，偏差控制在0.5mm左右，認真校驗焊口平整度。對彎頭焊口的橢圓采用火焰矯正與機械矯正法矯整，對外購彎頭逐個用直角彎尺卡量是否夠角度，用游標卡尺量壁厚，挑選出壁厚一致的彎頭，如有角度不合格的可用氣割修理或更換，保證所有的同一規格彎頭角度、壁厚一致。

2.嚴格控制各道焊口組對時的最小間隙和最大間隙使其中最小組對間隙能夠滿足焊接質量要求，最大組對間隙≤4mm。施焊時，先焊間隙較小的部分，后焊間隙大的部分，防止有的焊縫焊接到最后沒有間隙，這樣就能避免產生未焊透，還有助于減小焊接應力和變形。

3.每道焊口有間隙過小的部分，可使用端部為鉛筆尖狀的鎢極施焊，使電弧集中，熱量集中，適當增加焊接電流使熔深增大；或接著在間隙小的那段再熔焊一遍，使焊縫根部易于焊透。

4.編訂新的焊接操作規程，對上述第一個原因類型的焊口要改變焊槍角度，如圖2a所示，使電弧熱量集中在彎頭側坡口根部，等到鈍邊完全熔化后，再斜向朝油管側坡口根部移動焊槍，并做斜鋸齒狀擺動，熔池應始終保持如圖2b所示形狀。

焊接過程中，填充焊絲以往復運動方式間斷送入靠近油管側熔池前方，呈滴狀加入，焊絲送進要有規律，要在電弧擺到油管一側時及時送進，間隙大的地方要與焊槍同步擺動，才能保持良好狀態。還可以適當減小電流，以減小熔深，避免產生背部焊瘤的機會。

三、結語

通過對加熱爐油管與彎頭焊口未焊透產生原因的分析，實施了加強焊前裝配質量、改變封底焊的操作工藝等措施后，焊口的質量大大提高。