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            1. 不銹鋼管焊接內部缺陷成因及預防

              在不銹鋼管焊接過程中,由于人員、設備、材料、方法、環境等各方面因素影響,在不銹鋼管焊縫處產生缺陷。不銹鋼管焊接內部缺陷主要有裂紋、氣孔、夾渣、未焊透、未熔合等。

              一、裂紋。

              在焊縫或熱影響區內開裂形成的縫隙叫裂紋。分為冷錢紋、熱裂紋、再熱裂紋等。焊接裂紋危害性很大,它除了降低焊縫強度外,還因裂紋末端存在尖銳的缺口,而引起嚴重的應力集中,造成結構斷裂破壞

              1、冷裂紋:焊縫冷卻過程中,溫度在200℃以下產生的裂紋,叫冷裂紋。

              1.1產生原因

              焊縫在結晶過程中,氫含量過高不能逸出,聚集在離熔合線附近的熱影響區中;母材的淬硬傾向大,在冷卻速度較快的條件下,熱影響區形成脆而硬的馬氏體組織:焊接過程中由于工件局部不均勻受熱,焊縫在冷卻過程中會產生很大的拉應力,這種拉應力隨焊縫溫度的下降而增大。在氫、淬硬組織、應力三個因素共同作用下,即產生裂紋。

              1.2預防措施

              1.2.1合理選擇焊材。選用低氫型焊條,減少含氫量,焊前嚴格按規定進行烘干,焊口邊緣徹底清理干凈,減少氫的來源;選用合適焊材,使焊縫與母材有良好的匹配,增加焊縫金屬的塑性,不產生任何不良組織,如晶粒粗化及硬脆馬氏體等

              1.2.2選擇合理的焊接工藝。如焊前預熱、控制層間溫度、減緩冷卻速度,使用小電流、分散焊等措施減小輝件的溫度差,改善焊縫及熱影響區的組織狀態等

              1.2.3焊后及時熱處理。使氫能從焊縫中逸出、減少焊接殘余應力及改善接頭的組織和性能。

              1.2.4采用合理的焊接順序和焊接方向,改善焊接的應力狀態,降低焊接殘余應力。

              1.2.5制定合理的成形加工和組裝工藝,盡可能減小冷卻變形度,避免強制組裝,預防組裝過程中造成各種傷痕。

              2、熱裂紋:熱裂紋是在稍低于凝固溫度下產生的裂紋。

              300℃以上高溫產生的裂紋都叫熱裂紋。熱裂紋大多產生在焊縫中,有時也出現在熱影響區內。這類裂紋沿晶界開裂,斷面上大多有明顯氧化色彩。

              2.1產生原因:熱裂紋是拉應力和低熔點共晶兩者聯合作用形成的裂紋。無論增大那一方面的作用,都可以促使焊縫中形成熱裂紋。

              2.2預防措施

              2.2.1控制化學成分,限制易生成低熔點共晶物和有害雜質的含量,應減少焊縫金屬中的鎳、碳、硫、磷含量,增加鉻、鉬、硅及錳等元素,可以減少熱裂紋的產生。

              2.2.2改善焊縫金屬組織,細化晶粒,減少或分散偏析,降低低熔點共晶物的有害作用2.2.3選用適當的焊條藥皮類型。用低氫型藥皮焊條可以使焊縫晶粒細化,減少雜質偏析,提高抗裂性。用酸性藥皮焊條氧化性強,便合金元素燒損多,抗裂性下降,而且品粒粗大,使熱裂紋極易產生。

              2.2.4控制焊縫形狀,盡量得到焊縫成形系數較大的焊縫。

              2.2.5采用多層多道焊法,控制層問溫度,避免偏析物案集在焊縫中心部位。

              2.2.6焊前預熱,減小冷卻速度,降低應力。

              2.2.7焊接收弧熔池應填滿,減少弧坑裂紋。

              2.2.8選擇合理的焊接順序和焊接方向,減小焊接應力。

              2.2.9采用小電流、快焊速來減少焊接熔池過熱、快速冷卻,以減少偏析,使抗裂性提高。

              3、再熱裂紋:

              再熱裂紋是焊后焊件在一定溫度范圍再次加熱,如焊后熱處理或其他加熱過程產生的裂紋。焊后熱處理裂紋發生于焊后應力消除熱處理的加熱過程中。再熱裂紋起源于熱影響的粗品區和焊根部位,具有晶間斷袋的特征。

              3.1產生原因

              3.1焊縫再次加熱后,由第一次熱過程所形成的過飽和固熔碳化物再次被析出,即析出沉淀碳化物,造成晶內強化,使滑移應變集中于原奧氏體晶界。當晶界的塑性應變能力不足以承受松弛應力過程所產生的應變時,則產生再熱裂紋。

              3.1.2接頭在焊后熱處理中,易使剛脆化的元素集結在晶界上,削弱了晶界的結合力,產生再熱裂紋。

              3.2 防措施

              3.2.1減小熱影響區的過熱傾向,細化奧氏體晶粒尺寸。

              3.2.2選用合適的焊接材料,提高金屬在消除應力熱處理溫度時的塑性,以提高承擔松地應變的能力。

              3.2.3提高預熱溫度、焊后采取緩冷,并使焊縫外形均勻平,以減小焊接殘余應力和應力集中。

              3.2.4采用正確的熱處理規范和工藝,盡量不在熱敏感區停留過長。

              二、氣孔:

              氣孔是焊接時熔池中的氣體未來得及從焊縫內逸出,而殘留在焊縫中的空穴。

              1、產生原因

              1.1坡口兩側不做清理或清理不干凈,熔池冶金過程中,非金屬元素形成非金屬氧化物,由于氣體在金屬中的溶解度隨溫度降低而減少,在結晶過程中部分氣體來不及逸出,氣泡殘留在金屬內形成了氣孔

              1.2焊接電弧過長保護不好、焊條受潮、管內有穿堂風等,增大了氣體侵入熔他機會。

              1.3焊接電流過小,焊接速度過快,熔敷金屬粘度大,影響氣體從熔池中逸出。

              1.4,塔地溫度過高,產生沸騰現象,氣體不能全部從熔池中排除

              1.5卻鏈金屬中吸入了過多的如組氣、一化碳、氮氣等氣體。

              2、預防措施

              2.1在焊接前,應檢查管口及其兩側的油、銹等污物是否清理干凈。在使用焊絲前,應對焊絲表面的油污、水分、銹斑等污物徹底清除。

              2.2不得使用藥皮開裂,剝落、變質、偏心或焊芯嚴重腐蝕的焊條。

              烘烤.

              2.3焊條和焊劑使用前,應按規定要求進行2.4焊接時應選用合適的焊接電流和焊接速度,采用短弧焊接。對合金鋼及厚壁碳素鋼應來取焊前預熱,這樣可減慢熔池的冷卻速度,有利于氣體的充分逸出,避免產生氣孔缺陷.

              2.5焊接時應避免風吹雨淋等惡劣天氣環境影響。焊工在露天作業時,應設置防風防雨雪的裝置。焊接管子時,要注意管內穿堂風的影響。

              2.6在進行氣體保護焊時,要檢查好氣體的純度和含水量是否符合有關標準要求;控制氬氣流量。

              2.7-焊前預熱可減緩熔池冷卻速度,及焊后熱處理等,有利于氣體逸出.

              三、夾渣:

              夾渣是焊縫金屬中存在的非金屬夾雜物或

              1、產生原因

              1.1焊接電流過小或運條速度過快,金屬熔池溫度較低,液態金屬和熔渣不易分開,或熔渣未來得及浮出,熔池已開始凝固,有時也存在清根不徹底問題。

              1.2母材中的夾渣混入到焊縫中,焊條藥皮中難熔物,及坡口邊緣氧化皮、鐵銹和焊接過程中的熔渣等末清理干凈,滯留在熔化金屬中。

              1.3焊接過程的冶金產物(如氧化物、硫化物、氮化物等)殘留在焊縫中。

              2、預防措施

              2.1嚴格清理不銹鋼管坡口及其附近表面污物、氧化渣,徹底清理前一道焊道的熔渣,預防外來夾渣混入

              2.2,選用適的焊接電流,減緩焊接速度,預防焊縫金屬冷卻過快,以使熔渣充分浮出。

              2.3正確運條,有規律的擺動焊條,攪拌熔池中的液態金屬,促進烙渣與鐵水良好分離。

              2.4選擇性能良好的焊材,焊材保持清潔,有利于預防夾產生

              四、末焊透:

              未焊透是兩母材之間、焊道之間、或母材與焊道之間出現熔化金屬適度不好的現象。

              1、產生原因

              1.1,對口間隙太小,鈍邊太大,焊接電流太小,運條太快。

              1.2焊接環境溫度低,焊件散熱太快,焊接熱輸入量小

              1.3焊條角度不當,或電弧發生偏吹。

              1.4運條不當,熔深不夠.

              2、預防措施

              鈍邊量。

              2.1接口對齊,間隙合適,坡口控制合理的

              2.2選用合適選規格的焊材。

              2.3選擇合適的焊接電流。

              2.4焊工操作方法得當。

              五、未熔合:

              未熔合是熔敷金屬與母材之間未熔融,也叫粘合。焊縫根部三角未焊透屬于未熔合的一種。

              1、產生原因

              1.1坡口與母材未清理干凈。

              1.2坡回存在氧化物和污物,使熔敷金屬與母材未熔融。

              1.3焊接電流太小,運條角度不當。

              2、預防措施

              2.1重視坡口和母材的清理。

              2.2選擇合理的焊接規范。

              2.3正確的操作工藝。

              2.4注意焊件的預熱溫度。

              焊接是不銹鋼管安裝的一項關鍵工作,其質量的好壞直接影響到工程的安全運行和使用壽命。由子不銹鋼管焊接內部缺陷存在于焊縫內部,不能從外表發現,只有通過無損探傷或破壞性檢驗才能發現,因此必須采取嚴格的控制措施,保證不銹鋼管的焊接質量,確保優質安裝工程的實現。

              文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|不銹鋼換熱管

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