探究如何提高電力建設工程中氬弧焊焊接質量

韓 霄

(中國電建集團湖北工程有限公司 湖北 武漢 430040)

引言

在工業制造生產領域，焊接技術應用非常廣泛，有“工業裁縫”之稱。焊接技術的應用，從金屬接合到建筑工程、從機械制造到航空航天、從高樓大廈到微電子技術等等，其應用領域和發展規模不斷擴大，且在多個領域實現了突破性的進展。

隨著社會的快速發展以及人口數量的不斷增加，對于電力能源的需求量越來越大，電力工程建設逐漸增多。在電力工程的壓力容器和壓力管道施工中，氬弧焊作為最常用的焊接工藝，其在應用過程中存在的各類問題將直接影響焊接工件的質量，進而影響電站的安全穩定運行。在此，本文對電力建設工程中氬弧焊焊接技術的質量控制措施加以概述。

一、我國焊接生產領域發展現狀分析

焊接技術是一種以加熱、高溫或高壓的方式永久接合金屬材料或熱屬性材料的制造工藝技術，其連接材料并讓連接的產品發揮更大價值，在多個領域具有獨特的優勢。隨著我國制造業生產規模不斷擴大，焊接工藝越來越普及。作為重要的鋼材加工大國，焊接技術以其周期短、效率高、質量好、成本低等優勢，受到制造商青睞并迅速引入，且我國焊接技術正逐漸探索，向著自主化方向延伸，產品結構優化調整、產品質量不斷提升，并在綠色節能技術、智能化焊接技術、成套體系生產管理等方面進行深度創新和探索。

近年來，焊接材料產量逐年下滑、表觀消費量下降明顯，但在我國制造業的發展過程中，鋼材仍然是占據主導地位的結構材料，是經濟和社會發展的物資基礎。目前，我國焊材出口量已經遠超進口量，產品和消費結構正向合理的方向發展，高端焊材品種不斷完善，在核電、超超臨界機組、大型加氫反應器、航空航天、重型機械、高鐵等重大項目上都得到一定應用。另外，我國已經發展成為焊接設備生產大國，形成了京津冀、長三角、珠三角和成都地區四個產業聚集地，焊接設備產品覆蓋面和出口量逐步增加、標準進一步完善，技術專利也由少變多。

二、氬弧焊焊接分類、原理和特點

在工業生產領域，焊接技術發揮著愈發重要的作用，而氬弧焊作為焊接的主要技術之一，被廣泛引用于電站、航天、高鐵等各類工業生產中。根據焊接電極的不同，氬弧焊可以分為熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊兩種，在電力工程建設工地現場的實際應用中，一般使用鎢極氬弧焊，即非熔化極氣體保護焊。

鎢極氬弧焊的電弧在鎢極和工件之間燃燒，在焊接電弧周圍通過氬氣形成保護氣罩，使鎢極、電弧、熔池以及鄰近熱影響區的高溫金屬不與空氣接觸，能防止氧化和吸收有害氣體，從而形成致密的焊接接頭，其力學性能非常好。

氬弧焊具有電弧燃燒穩定、熱量集中、焊接應力及裂紋傾向小、熔敷率高、焊接速度快、不受焊件位置限制、焊接接頭質量高等特點，尤其在易氧化的有色金屬和合金鋼、單面焊雙面成型、薄板焊接等方面具有極強的實用性，在電力建設中得到廣泛的應用。

三、提高電力建設工程氬弧焊焊接質量的控制方法

在電力建設工程當中，對于氬弧焊焊接的質量要求是非常高的，必須采取有效的措施，加強氬弧焊施工過程中的質量控制。

(一)選用合適的焊接材料和焊接工藝

焊接質量受工件工作環境、工件母材及焊接材料、焊接方法及工藝參數等多方面因素影響，結合實際情況做出判斷，選擇合適的焊接材料、制定合適的焊接工藝，是保證工件焊接質量的基本前提。

在焊接材料選擇方面，應根據工件母材的化學成分、力學性能、工作環境等，對照熔敷金屬的參數，選擇化學成分和力學性能與母材接近的焊接材料。對于新型焊接材料，在使用前須經過工藝評定，確保材料性能及產品性能滿足相關要求。施工單位須當重視焊接材料的采購工作，通過正規渠道采購焊材，檢查焊接材料的材質證明文件，并通過專業人員開展質量抽查檢測，建立可追溯的質量檔案。經檢測合格的焊材，應按照技術規程和管理文件的要求、規范整齊的儲存在焊接材料倉庫中，保持存放環境的溫度和濕度，并定期檢查庫存量和材料質量。在工件焊接前，須對焊條、焊絲、焊劑等焊接材料進行檢查，避免焊接過程中使用生銹變質或受潮的焊接材料。

在焊接工藝方面，應根據焊接材料的性能分析，確定合適的焊接方法、電流電壓參數以及預熱和焊后熱處理等流程，并盡量使用對稱焊接來減少焊縫的殘余應力，避免變形和裂紋。氬氣作為一種惰性氣體，不易與其他金屬材料和氣體發生反應，且氣流具有冷卻作用，是有效隔離空氣、保護焊縫區域、提高焊接性能的理想保護氣體。氬弧焊選用的氬氣純度為99.99%，在氬弧焊施工過程中， 應根據工件的壁厚、電流大小、焊縫位置、接頭形式等，通過氬氣流量來調節氬氣濃度。如氬氣流量太小，保護效果減弱，可能導致金屬母材的氧化；如氬氣流量過高，會因氣流量大而產生紊流，使空氣被紊流卷入熔池而導致熔敷金屬的氧化。因此，氬弧焊要求焊工能熟練操作、合理的設定氬氣流量，從而保證焊縫質量。

(二)加強現場焊接技術管理

加強施工現場的焊接技術管理，是保證焊接質量的關鍵所在。

在焊接人員方面，焊工、熱處理工、技術人員、質檢人員、無損檢測人員等，均應持有與工作相對應的資格證書。焊工進入現場后，應參加現場崗前練習并經考核合格后，方可上崗。焊接技術人員應根據每個工件的特點，制定對應的焊接作業指導文件、編制詳實的焊接工藝卡，并通過安全技術交底使各級人員提高質量意識、掌握焊接工藝流程和工藝參數、熟悉質量控制和安全防控要點。

在焊接實施中，操作人員要認真負責、嚴格遵守工作紀律，焊接前對重要環節進行確認，嚴格遵守工藝卡的參數流程開展焊機施工。焊接質量檢查要嚴格執行“三檢制”，尤其是對焊工自檢，必須建立嚴格和監督和獎懲制度。質檢人員應加強巡視，及時糾正焊接過程中的不規范操作行為，避免出現大面積的不合格品。

焊接完成后，應按照金屬檢測施工方案和工藝卡，對焊縫質量進行無損檢測。發現焊接缺陷后，要及時分析缺陷產生原因、制定返工方案、組織合格人員進行返修。在返修過程中，應當注意同一焊接部位最多只能返修兩次。

另外，施工過程中，要建立全周期焊接技術檔案，包含母材的光譜檢驗，焊接材料的采購、抽查、儲存、發放和回收，焊縫的編號及操作人員、焊接工藝參數、熱處理記錄、無損檢測和返修記錄等，確保每一道焊縫的可追溯性、有效的控制焊縫質量。

(三)加強五新技術應用

創新是企業發展的核心動力，為適應電力建設科技創新的新常態、堅持創新驅動，電力建設施工企業要推動五新技術的廣泛應用，積極引進先進的焊接、熱處理和無損檢測等設備，針對高參數電站中的新型母材選用新型焊接材料，通過焊接工藝評定制定符合施工企業條件的氬弧焊新流程，完善質量檢測技術。通過上述措施，有效提高焊接效率、提升焊接質量、加強過程控制、提高驗收水平，從而形成自身的核心競爭力。

(四)培養專業人才

隨著電力建設工程的發展和管理模式的變更，焊接專業人才已成為制約電力建設焊接工程安全生產的關鍵因素。對于加強氬弧焊焊接質量、促進氬弧焊技術發展，培養專業的人才是必不可少的。一方面，惡劣的工作環境和相對短暫的職業周期，使高水平焊接操作人員日益缺乏。企業要從多元化用工渠道、人員結構組成、人事激勵、員工勞保福利等方面著手，建立一套穩定培養高級焊工的機制。另一方面，焊接技術人員可有效的促進電力施工過程中氬弧焊質量的提高，但技術的專業性和個人發展的局限性，使焊接技術管理隊伍青黃不接。加強與高校的人才合作、注重技能和素質的全方位培訓、打破技術和發展壁壘、切實提升技術人員綜合實力，才能為電力施工企業的發展提供強大的動力支持和人才支撐。

四、結束語

綜上所述，當前隨著社會的快速發展，對于電力能源的需求量越來越大，這在很大程度上促進了電力工程的建設。焊接作為電力工程建設的重要內容，如果焊接存在質量問題，必須會影響到電力工程建設質量。希望通過本文分析，能夠對電力工程建設提供一定幫助。