鍋爐常見(jiàn)焊接質(zhì)量缺陷的預(yù)控措施

程鵬

摘?要：鍋爐屬于壓力容器，鍋爐及其內(nèi)部壓力管路的焊接質(zhì)量直接關(guān)系到整體機(jī)組的運(yùn)行安全，焊接過(guò)程中一旦出現(xiàn)缺陷將會(huì)使鍋爐存在極大的安全隱患。本文從焊接質(zhì)量缺陷中的“共性問(wèn)題”和“個(gè)性問(wèn)題”這兩個(gè)方面提出了相應(yīng)的質(zhì)量預(yù)控措施，確保鍋爐的焊接質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鍋爐，焊接質(zhì)量，缺陷，預(yù)控措施

文章編號(hào)：2095-4085（2020）02-0086-02

目前，鍋爐普遍應(yīng)用于城市供熱，機(jī)械加工等日常生產(chǎn)生活之中。對(duì)鍋爐而言，焊接質(zhì)量的優(yōu)劣在安裝生產(chǎn)中起到了決定性的作用。這就需要我們?cè)阱仩t安裝生產(chǎn)的焊接前，焊接中，焊接后都進(jìn)行嚴(yán)格地檢驗(yàn)。施工質(zhì)量控制的原則是“預(yù)防為主、主動(dòng)控制”，所以焊前的預(yù)控措施是重中之重，對(duì)鍋爐的安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。

1?“共性問(wèn)題”的4M1E預(yù)控措施

1.1?焊接人員預(yù)控

人員是一切活動(dòng)的核心，也是組織施工的根本要素。對(duì)于鍋爐焊接工作，焊接責(zé)任工程師，技術(shù)人員，焊工，三個(gè)環(huán)節(jié)的人員只有明確各自崗位職責(zé)，才能對(duì)施工進(jìn)行有效的控制。對(duì)于焊工的資質(zhì)要求主要是三個(gè)方面：首先是持有特種作業(yè)人員證件（焊工證），二是焊工證必須在有效期內(nèi)，三是該焊工進(jìn)行的作業(yè)要與證件規(guī)定專(zhuān)業(yè)相符。焊工證的有效期為3年，期間中斷焊接工作6個(gè)月以上要求重新進(jìn)行考試，合格后方能上崗操作。此外，還需要確認(rèn)焊接工藝指導(dǎo)書(shū)的技術(shù)交底是否到位，掌握操作者的身體和情緒狀態(tài)，加強(qiáng)施工人員的責(zé)任心教育，獎(jiǎng)罰并舉，從根源上扼制缺陷的發(fā)生。

1.2?焊接材料預(yù)控

材料是施工要素的重要組成部分，焊接材料的質(zhì)量與鍋爐的安全性密切相關(guān)。材料的預(yù)控措施主要是選用、存放、復(fù)驗(yàn)三點(diǎn)。焊接材料的選用首先要看設(shè)計(jì)文件如何要求，沒(méi)有設(shè)計(jì)文件的情況下，應(yīng)該以安全可靠為前提，以經(jīng)濟(jì)效益為原則，綜合考慮鋼材化學(xué)成分、力學(xué)性能、可操作性以及生產(chǎn)效率等因素進(jìn)行選擇。對(duì)于焊接材料的存放方面，尤其要注意的是保持干燥，在運(yùn)輸保管的過(guò)程中防止受潮，作業(yè)前對(duì)焊材進(jìn)行烘干處理，以及配備焊條保溫桶。最后是焊接材料的復(fù)驗(yàn)，對(duì)于鍋爐這種特種設(shè)備尤為重要，焊條、焊絲、焊劑的庫(kù)存超過(guò)期限，都應(yīng)該經(jīng)復(fù)驗(yàn)合格后才能使用。

1.3?焊接設(shè)備預(yù)控

焊接設(shè)備的預(yù)控措施主要是選型和維護(hù)兩方面。選型主要看焊接設(shè)備的型號(hào)是否合適，電源極性是否正確，安全防護(hù)設(shè)施是否完備。選型不僅涉及到焊接位置，施工工藝，還需要考慮場(chǎng)地等限制條件。焊接設(shè)備的維護(hù)主要是為了避免出現(xiàn)操作前焊機(jī)發(fā)生故障和儀表不準(zhǔn)的情況，維護(hù)人員需要做好日常對(duì)電焊機(jī)儀表的檢定工作，保證設(shè)備處于完好狀態(tài)，方便焊工在操作焊接時(shí)控制電流電壓等參數(shù)。

1.4?焊接工藝預(yù)控

在鍋爐安裝的施工過(guò)程中，焊接工藝是質(zhì)量控制的關(guān)鍵要素，焊接方法和工藝直接影響了鍋爐焊接的效率和質(zhì)量。對(duì)于鍋爐焊接采用的新材料，新設(shè)備，新工藝，焊接之前都應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，用以驗(yàn)證該方案的正確性。焊接工藝評(píng)定報(bào)告（PQR）由焊接工程師審核通過(guò)后，技術(shù)人員再以此為依據(jù)，結(jié)合焊接施工經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際條件編制焊接工藝指導(dǎo)書(shū)（WPS）。該指導(dǎo)書(shū)應(yīng)在工程施焊前發(fā)給焊工，并進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，雙方簽字確認(rèn)后，焊工嚴(yán)格按照此指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行作業(yè)。

1.5?焊接環(huán)境預(yù)控

焊接工作對(duì)于周邊環(huán)境的要求比較高，需要提前采取可靠的防護(hù)措施。比如，采用SMAW時(shí)，風(fēng)速不得大于8m/s。采用GMAW時(shí)，風(fēng)速不得超過(guò)2m/s。相對(duì)濕度不得大于90%。氣溫低，風(fēng)沙大，雨霧天，夜間最好不要施焊，否則必須有升溫及防護(hù)措施。鍋爐內(nèi)壓力管道在焊接時(shí)避免懸空或者被外力作用。打底焊的焊接環(huán)境不能處于強(qiáng)振動(dòng)的工況下。這些都是工作環(huán)境中在焊接前需要檢查的項(xiàng)目。

2?“個(gè)性問(wèn)題”的質(zhì)量預(yù)控措施

2.1?咬邊

在鍋爐的筒身，封頭，集箱等部件的焊接過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格禁止咬邊現(xiàn)象的出現(xiàn)。預(yù)控措施包括以下幾點(diǎn)。（1）要結(jié)合母材型號(hào)和焊接部位針對(duì)性的選擇電流大小，電流過(guò)大的話，焊接一旦中斷就容易形成咬邊。（2）焊接時(shí)要注意擺幅不能過(guò)小或過(guò)大，在坡口處停留的時(shí)間充足，電弧宜短不宜長(zhǎng)。（3）正確把握焊槍角度，同時(shí)運(yùn)送焊條的速度在合理的范圍之內(nèi)。

2.2?氣孔

氣孔是由于高溫氣體在液態(tài)金屬冷卻的過(guò)程中來(lái)不及析出而形成的，預(yù)控措施有：（1）焊接前清理坡口區(qū)域是必須進(jìn)行的環(huán)節(jié)，最好用丙酮擦拭干凈。（2）在焊材的使用方面，避免使用已經(jīng)銹蝕的焊條，烘干后置于專(zhuān)用保溫筒，隨時(shí)都能保證焊條焊劑的干燥度。（3）注意焊接環(huán)境的保護(hù)，室外作業(yè)時(shí)如遇雨、雪、強(qiáng)風(fēng)等不符合規(guī)定的天氣時(shí)，必須有防護(hù)措施方可施焊。（4）采取焊前預(yù)熱，保證焊接時(shí)足夠的熱輸入量，避免熔池過(guò)快冷卻，才能讓內(nèi)部的氣體順利逸出。（5）在進(jìn)行氬弧焊接時(shí)，如果出現(xiàn)蜂窩狀氣孔，應(yīng)立刻停止焊接，檢查氬氣純度是否足夠高，再用砂輪機(jī)打磨焊縫處。

2.3?裂紋

裂紋對(duì)鍋爐的危害是災(zāi)難性的，必須給予足夠的重視。防止裂紋產(chǎn)生的預(yù)控措施包括：（1）在原材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)，監(jiān)測(cè)鍋爐鋼板中碳、磷、硫等元素的含量，對(duì)于含量超標(biāo)的鋼板要拒收，避免為裂紋留下隱患。（2）容易產(chǎn)生裂紋的鋼材建議采用低氫型焊條，焊前預(yù)熱，適當(dāng)提升焊接所需線能量，焊后對(duì)焊縫進(jìn)行熱處理和消氫處理，減緩冷卻的速率，以降低熱影響區(qū)應(yīng)力集中的概率。（3）焊后采用層間敲擊的方法釋放應(yīng)力也是有效途徑。

2.4?未熔合和未焊透

未熔合和未焊透的危害性不次于裂紋，可能造成鍋爐爆裂。鍋爐水冷壁的焊接過(guò)程容易出現(xiàn)未焊透的缺陷，這是因?yàn)槭軣峁芄軓捷^小，管壁又薄，管排間距很緊密，留給焊接操作的空間狹小。以下為該缺陷的預(yù)控措施。（1）注意觀察坡口角度及焊接截面間隙的調(diào)整，間隙值至少大于焊條直徑，而且焊條的偏心度不能過(guò)大。（2）保證焊接電流在適當(dāng)范圍內(nèi)均勻增加，不能過(guò)小。（3）焊接速度不能過(guò)快。（4）做好焊口處的清理工作，及時(shí)清除焊渣，保證焊縫表面沒(méi)有雜質(zhì)。（5）針對(duì)未焊透和未熔合缺陷，補(bǔ)焊是必要的環(huán)節(jié)。

2.5?夾渣

焊接時(shí)的熔渣沒(méi)有及時(shí)清理留在焊縫中便造成了夾渣。預(yù)防夾渣產(chǎn)生的措施有：（1）適當(dāng)增大焊接電流，便于熔渣從鐵水中分離出來(lái)。（2）準(zhǔn)確選擇坡口的尺寸，同時(shí)在焊前清理坡口，尤其在角焊縫處由于清理難度大更容易出現(xiàn)夾渣的缺陷。（3）選擇質(zhì)量好的焊條，有藥皮剝落現(xiàn)象的焊條不要使用，（4）有經(jīng)驗(yàn)的焊工一般會(huì)隨時(shí)觀察熔池的亮度，發(fā)現(xiàn)夾渣立即處理，可以有效控制夾渣的產(chǎn)生。

3?結(jié)?語(yǔ)

鍋爐安裝焊接的過(guò)程中，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部件繁多，影響其焊接質(zhì)量的因素也較多，所以任何一個(gè)環(huán)節(jié)的疏漏都可能產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，給鍋爐的安全運(yùn)行帶來(lái)隱患。因此，在實(shí)際安裝焊接過(guò)程中，只有施工人員認(rèn)真履行各自的職責(zé)，做好焊接的質(zhì)量預(yù)控，方能把隱患扼殺在搖籃之中，確保鍋爐設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]周麗娟.鍋爐制造生產(chǎn)中焊接質(zhì)量控制和管理[J].工業(yè)鍋爐， 2006.