儲罐角縫焊接氣孔產生原因及控制方法探討

邢江明(克拉瑪依天圣工程建設有限責任公司 834000)

隨著近年來我國大型工業的不斷發展，擔任工業生產原料的化工業也是不斷的發展壯大。主要表現在我國的石油儲備工作在不斷的加強，當然石油儲備工作中的大型石油儲罐制造也在不斷的發展。在儲罐的大量制造中焊接是一項最重要的工作，焊接技術的好壞會直接影響儲罐的使用質量，進而會影響石油的儲備工作影響到國家的工業發展。焊接包括很多方面，比如板與板的縱縫焊接、壁板間的環縫焊接、蓋面焊接、角縫焊接等等多種焊接工作，但是其中的角縫焊接是這所有工作中最后要的一環，也是焊接技術要求最高的一項工作，我們在工作時應該特別注意。

一、儲罐角縫焊接氣孔產生現象研究

根據經驗總結，焊接工作時常會出現的焊接缺陷有以下三程情況：

1.焊接部位成形不良。成形不良是指焊接時會出現咬邊、錯邊、余高過大、焊接部位未焊透等焊接缺陷。

2.焊接部分接合不良。主要是指在焊接時出現了焊接部裂紋、接合部分有氣孔、焊接工件未融合等。

3.焊接部位性能缺陷。這種情況是指焊接后焊接的部件硬化、脆化、軟化、腐蝕性現象。

在以上各種缺陷中，氣孔現象是焊接時常出現的不良現象，對于角縫質量性能影響極大。為什么會有氣孔的產生呢？在焊接的時候，焊接熱源會使熔池中的熔滴與池內液體金屬溫度達到很高，而周圍的氣體會形成過分飽和狀態存在于熔液中，但是隨著焊接熱的循環熔液會極速冷卻，而熔液中氣體的溶解度下降，金屬結晶時氣體沒有完全熔解與排除，工件凝固后這些氣泡所在地方就會成為氣孔，另外金屬熔液中的夾雜物的胚核也會產生氣體從而形成氣泡成為氣孔。影響整個成型工件質量。

二、儲罐角縫焊接氣孔產生原因分析

儲罐焊接時，角縫焊接是其中最重要的一項工作，主要表現在角縫焊部位是整個儲罐拘束應力表現最集中的部位，在裝入介質之后，也是整個重量支撐應力最集中的地方，而且在使用時，角縫部位是受外界影響最大的地方，也是受介質腐蝕、環境溫度影響最不均衡的地方。

形成氣孔的因素：

1.氣體因素，在焊接的時候，金屬中會有很多氣體，氫氣、氧氣、水蒸汽 一氧化碳等，這些氣體有的來自很多方面。母材、焊絲、保護氣體、工件表面的銹漬都可能是這些氣體的來源，這些氣體的增加會直接導致焊縫氣孔增加。其中氮氣孔的形成受母材的材質不同影響最大，在不同的情況下氣孔的影響因素也不一樣。

2.母材，在焊接的高溫條件下，一氧化碳形成氣孔的主要因素，因為碳元素的增加會導致一氧化碳的增加從而導致氣孔的增加。但量如果我們選擇錳、硅、鋁、鈦等元素構成的焊絲可以有效的脫氧，從而減少氣孔的產生。

3.焊絲，在進行手工氫弧焊時，焊條焊后會產生大量的氫，氫元素主要來源于焊條藥皮，藥皮含有大量的有機物的結晶水，在焊接時是產生氫氣孔的主要原因。

4.焊接工藝參數，在進行焊接時，工作人員沒有按照一定的電焊工藝流程操作，對于焊機的電壓電流調節不科學，如焊接時電流過大，會使焊接部位氫含量上升，導致氣孔增多 。

5.焊接位置的影響，在焊接工作時，焊接部位局部溫度會驟然升高，從焊絲和母材中產生大量的氣體，而高溫下產生的熔液又會很快的填充焊接部位，只有在短時間內讓這些氣體快速的排出才能減少焊接內部氣孔的形成。工件平焊時氣體會很容易上浮而排出，但是當橫焊時，由于受到上側母材的阻礙不易排出干凈，產生氣孔。

6.環境因素的影響，空氣中的溫度、空氣濕度、焊接環境的風向風速都會影響焊接工作時工件中氣體的排除。

7.焊接設備和裝置，焊接電源、供氣裝置以及軟管等，都會釀成氣孔的氣體來源。

8.母材條件影響，焊接時母材表面的水分、油漆、銹、油污等各種因素都會在焊接高溫時產生各種氣體，使焊接部位氣孔增加。

三、儲罐角縫焊接氣孔控制措施

1.在加工焊接工件時，要盡量將工件表面打磨光滑，使得焊接塊對接時中間沒有間隙，從而減少焊件內部氣孔的生成，再按技術要求施工。

2.對焊接設備進行工藝參數調試時要有科學依據，按照相關技術要求調試，盡量采用小電流低電壓的焊接條件，而且焊接時速度要快。

3.根據平時的工作總結，按照通常控制氣孔的方法制定氣孔控制工藝，并且嚴格執行工藝要求。

4.為了避免焊接部位極速冷卻，焊前要進行工件預熱，有效延長焊縫冷卻時間，增大氣體的排除。

5.結合焊接母材合理選擇焊絲，焊絲的管理要做到科學正確，應該存放到專門的焊材庫，并配備除濕設備。

6.保證焊件表面清潔，無油漆、銹、油污等可能產生氣體的雜質。

7.焊工作業時選擇有利于氣體排除的作業方法和作業環境進行。

結語

角縫焊接時氣孔產生的原因有很多，是諸多因素共同作用的結果，通過觀察氣孔的形狀和位置，對氣孔形成的原因分析，有的放矢的進行了改進措施的論述。我們在進行相關方面的工作時，要根據已經總結出的氣孔形成原因，對施工工藝進行改進，在不斷的努力完善中將問題解決掉從而達到儲罐生產的質量要求。

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