电厂金属焊接技术中缺陷原因及具体措施分析

杨军

摘 要：电厂金属焊接技术的质量，对整个电厂机组能否正常的运行起着极其重要的作用。大部分原因是电厂在进行金属焊接时，电厂金属焊接技术不成熟，无法满足实际的操作要求；时间上要求紧迫。另外，金属焊接的质量监理部门在监管是存在漏洞；机械设备在安装是存在隐患，都会造成电厂金属焊接的质量出现问题。而电厂金属焊接的质量会影响到整个电厂生产的安全与稳定。所以，要保证电厂金属焊接的质量是非常重要的。本文针对电厂金属金属焊接技术中存在的缺陷原因进行分析，并提出具体的可实施措施。

关键词：电厂 金属焊接 技术 缺陷原因 具体措施

中图分类号：TG4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（a）-0086-01

随着社会经济的发展和科学技术的进步，金属焊接技术的运用也是越来越广泛了，因此，对金属焊接技术中存在的缺陷必须要重视起来。不仅要提高金属焊接工作人员的职业素质以及焊接技术水平，还要对电厂金属焊接中出现缺陷及时的解决。从而保证金属焊接的质量，并且确保电厂安全平稳的运行。在电厂金属焊接工作中，因为在进行金属焊接时没有将金属的接头紧密地焊接，或者是金属焊接的技术很差等种种问题，都会影响金属焊接的质量。电厂金属焊接的缺陷是比较常见的，例如：金属出现裂纹、焊接缝隙层和焊件以及金属之间没有熔合等情况，因为这些金属焊接缺陷的原因机理以及特点不同，所以在处理这些问题时所采取的措施也是不同的。

1 电厂金属焊接缺陷产生的原因

1.1 裂纹缺陷

在电厂金属焊接技术中，裂纹是最为严重的焊接缺陷，由于焊接时形成了新的平面，出现裂纹则会导致在金属的裂口两端[1]，因受力过于集中而发生扩张的现象，而扩张极其容易不断地增大，导致整个焊接的金属断裂。在金属焊接过程中，存在着裂缝可分成热裂纹与冷裂纹两种。

金属焊接出现热裂纹，其原因机理主要是：焊接熔池里有许多杂质，这些杂质熔点很低而且熔点不高，导致杂质凝结的时间延长，这些经过长时间凝固以后的杂质，在金属焊接中可塑性非常差，不易延伸其广度。因此，金属在受到很大的外力与焊接缝隙凝结的双重作用之下，金属在凝结时就会很容易受到杂质的影响，致使金属的新界面被拉开，晶体出现了热裂纹。

冷裂纹的形成原因主要是在焊接母材和焊接缝隙间的熔合线上产生裂纹。在金属焊接的过程中，冷裂纹和热裂纹相似，很容易观测到。相关的研究表明，金属焊接中出现的冷裂纹、淬硬组织、焊接缝隙中大量扩散的氢、焊接接头的应力作用有着密切的关系。

1.2 未熔合缺陷

未熔合这一缺陷是在金属焊接时发生的，焊接缝隙层与焊件以及金属之间经常会出现未熔合的现象。未熔合在电厂金属焊接中是较为严重的现象，未熔合缺陷会导致金属焊接的缝隙间断，对焊接缝隙的密度产生影响，降低焊缝的强度，很容易产生裂缝。

未熔合这一缺陷的产生原因机理主要是因为在焊件破口的地方，由于角度设置得特别小，在安装时候的空隙特别小，通电的电流量不能达到标准[2]，焊条的选用不优质，电弧的反射速度太快或者太慢等等，这总总原因都引起了缺陷的发生。发生未熔合的次要原因很可能是由于在母材的表面上，有许多例如油质或者是氧化膜的物质，没有及时的清理干净，导致在金属焊接时出现了杂质溶解，而流到了焊接的缝隙里，对母材的焊接熔合造成了影响。

1.3 孤坑缺陷

众所周知，母材里含有碳元素，焊丝的金属里面主要是锰元素为主。孤坑缺陷是由于在选取焊剂的时候，存在着一些不合理的现象，而且在选取焊丝金属的過程中，选取了含有大量碳及锰的原材料。在热循环的金属焊接过程中，焊道冷却的速度太快，会使金属在热的影响区里僵硬得很快。与此同时，安装焊道的形状不够合适，它的长度与宽度的比例不够合理。另外，出现孤坑缺陷很可能会是在工作人员进行金属焊接的时候，工序出现了错乱，导致了母材烦人受力不均所致。

2 具体措施

2.1 对裂纹采取的措施

防止热裂纹缺陷的出现，应该选择精确的金属焊接参数，减慢金属冷却的速度，提高焊接缝隙形状的系数；还要采用合适的电流，多层多道的焊接技术，以避免在焊接缝隙的中心出现裂纹；工作人员还要认真地执行电厂金属焊接技术的规程，要注意降低金属焊接应力。

避免冷裂纹的出现，要注意选取低氢类型的焊条，以降低焊接缝隙扩散出的氢含量；保管焊接材料的工作人员要按照电厂的规定保管材料，在金属焊接前要做好各项处理工作，有效的降低氢的来源；利用热处理技术，消除氢和内应力；对于淬硬组织加以回火，改善金属焊接的接头韧性；采取多层多道的金属焊接技术，对不同的层间温度予以控制，并要利用分段退焊的方法，以减少金属焊接应力。

2.2 对未熔合采取的措施

选取正确的坡口尺寸；要观察坡口两侧的熔合情况以及清理坡口表面的氧化皮；对于母体上的油质与氧化膜要进行及时的清理，焊接速度和通电的电流保持同步。

2.3 对孤坑采取的措施

改变金属焊接的方向；开槽的侧面与焊丝的长度应该以焊丝的直径最小值为准；还有，开槽的形状必须与所用的母材是一致的；加大在电厂金属焊接过程中通电的电流量，提高焊渣的熔化速度，与此同时还应该提高金属焊接的速度[3]，在盖面层焊接的时候，应把单道改为多道来进行焊接，从而降低金属焊接工作时电压的负荷值，以保证电厂金属焊接工作的安全与稳定。

3 结语

综上所述，对于电厂金属焊接技术中存在的各种缺陷，应该采取相应的措施进行改善。首先，编制电厂金属焊接技术文件；其次，要注意对金属焊接材料的管理；再次，对金属焊接操作的工作人员进行培训；最后，对金属焊接的质量加以检验。

对于电厂金属焊接技术的施工情况来讲，焊接的技术和流程是电厂金属焊接质量控制中最为关键之处，围绕这个关键之处展开一系列的处理方法。采用有关技术的工作以外，还要针对金属焊接过程中所出现的问题，及时的组织有关技术专家对问题进行研究，提出最为可行的解决措施，将有关金属焊接的缺陷和处理方法记录下来，建立起电厂金属焊接的知识库，以防再一次出现相同的错误。

电厂金属焊接技术中存在的缺陷，要实施有效的质量控制，提高中国电厂金属焊接技术的水平。

参考文献

[1] 杨成宇，高忠义.电厂金属焊接中常见缺陷的成因及其防止措施[J].内蒙古科技与经济，2011（7）：133-134.

[2] 孔慧霞，李立新.神头—电厂8号机高压缸喷嘴损坏原因分析[C]//全国第四届电站金属构件失效分析与寿命管理学术会议论文集，2013：644-649.

[3] 徐继辉.Super304H钢的主要金属焊接缺陷及原因分析[C]//第十一届电站金属焊接学术讨论会论文集，2013：403-406.