锅炉异种金属焊接的缺陷问题分析

谢迪明

摘要：随着当前我国社会的不断发展以及综合国力的不断提升，异种金属在实际焊接过程中的缺陷问题日益受到了关注与重視，锅炉异种金属在实际焊接过程中所存在的局限性大大限制了当前我国工业化的生产与发展。因此本文笔者主要来阐述当前在锅炉异种金属焊接过程中的主要缺陷问题以及缺陷的具体解决对策等。

关键词：锅炉异种金属；焊接缺陷；焊缝

随着当前科学技术的不断进步，在我国工业化发展的过程中重视采用现代化的技术手段来提升相关机械设备的工作效率以及工作效果，同时有效的满足人们对于耐磨性、耐高温性的相关性能要求等。在这一背景之下，传统的单一金属焊接工程往往难以满足人们的需求，异种金属的焊接工作引起了社会的关注。异种金属在实际焊接过程中能够有效的发挥出各个不同金属构件的优势性能，通过异种金属的焊接来发挥出金属结构的高性能，而且异种金属焊接往往也能够有效的降低设备的成本，提升企业的可持续发展效果。但是目前来看异种金属在实际的焊接过程中往往存在较大的局限性，一方面异种金属自身的特性问题，比热容、化学成分、物理构造上存在较大的局限性；另一方面异种金属在焊接面上的处理等都严重制约了异种金属的焊接效果。尤其是在焊接交界面上，极容易出现金属的裂缝等现象。锅炉异种金属的焊接也就存在着较大的局限性，在实际的焊接过程中人们为了有效的避免异种金属的焊接局限性，往往会采用镍合金焊丝来降低焊接的问题和缺陷。

下面笔者具体来阐述当前锅炉异种金属在焊接过程中所出现的一系列局限性和问题所在。

一、异种金属熔焊缺陷

（一）奥氏体钢熔焊

在当前的锅炉异种金属的焊接过程中，根据实际的情况发展来看，奥氏体钢焊丝焊接所出现的质量缺陷数量是最多的，通过实际的数据分析以及现状调查来看，奥氏体钢焊丝的焊接局限性主要表现在过热器中，大多数的锅炉异种金属的焊接都是再热器与过热器之间的焊缝缺陷造成的。

过热器和再热器在构造上都是采用T22钢作为主要的材料，因此在发生异种金属的焊接过程中所出现的局限性以及问题也是这一方面的原因造成的。在材料的投入运行以及缺陷发生的整个过程中，运行的具体时间、次数等都需要进行有效的记录，将有关数据记录下来之后发现缺陷产生的原因是多方面的，从锅炉的启动方法热态或者常态都有一定的关系。

奥氏体钢熔焊在实际工作过程中所产生的焊缝主要是锅炉运行超过30000小时以上后开始出现，在启动的过程中开始出现缺陷的次数为启动次数在50次以上时。在整个过程当中最短的出现时间为机组启动200次以后出现了相应的缺陷问题；启动次数最少的机组出现缺陷的运行时间为45000小时。

（二）镍基熔焊

在进行锅炉实际异种金属的焊接情况来看，也存不少的机组由于镍基因素而出现裂缝现象。通过实际的金相检验发现，镍基熔焊在铁元素体的附近会出现较大的裂缝，而且出现的裂缝额度主要运行时间范围在80000小时上下，开始出现裂缝的平均持续时间为100000小时，镍基熔焊出现局限性的主要原因与再热器、过热器有较大的关系，同时吸热段的管道也出现了类似的狀况。

（三）铁素体熔焊

在实际的运行过程中，有不少的机组需要进行铁元素体金属焊丝的熔焊，铁元素体金属焊丝熔焊也会造成缺陷。因此在进行相应的实验过程中主要采用焊缝的金相对焊接交界面铁元素钢的裂缝进行相应的证明。主要的方式为将锅炉管材的T5吸热管运行超过25000小时，同时机组的运行次数需要超过5次，会发现出现裂缝。如果将管材的材料换为T22，则在铁素体熔焊达到80000小时以上后，才出现相应的裂缝问题，同时启动的次数需要超过65次。

（四）压力焊缺陷

在进行锅炉异种金属的焊接过程中，压力焊缝缺陷产生的主要原因便是当前晶界面的裂缝原因造成的。相应的证明过程主要是将管材为T22的材质运行超过50000小时，启动次数超过280次以后才会出现压力焊缝缺陷。总结来看，压力焊缝缺陷在实际的锅炉异种金属的焊接过程中出现频率不高，并且所需要的条件较为苛刻。

（五）电阻焊缺陷

异种金属在实际的焊接过程中在相应的物理结构、性能以及化学元素构成上存在极大的差异，因此异种金属在实际焊接过程中往往都存在或多或少的局限性。在异种金属焊接过程中焊缝位置的结构是最为复杂的，在应变、运行状况以及材料的特性上都是变化的。

在当前来看，容易造成缺陷的铁元素应变主要原因是一种金属焊接过程中，铁元素钢管与奥氏体钢管的热膨胀系数差距超过20%，使得金属材质之间结构上的差异造成了焊接的问题。

同时另一方面碳元素的移动以及外加复合也会造成金属焊接的局限性。

二、金属熔焊局限性的防控对策

在进行异种金属的焊接过程中存在着各种方面的问题以及局限性，针对金属焊缝的缺陷控制应当从以下几个方面入手：首先将焊缝点进行加固和加厚，防止出现严重的局限性，同时禁止采用强力进行组配，不能采用敲打的方式来进行焊缝的处理。

在进行异种金属的焊接过程中，应当对两种材料的相关特性进行充分的了解，在保证两种金属相关特性相似的情况下进行融合往往能够取得不错的效果，而且还需要对材质的热膨胀系数进行了解，尽可能的降低异种金属焊接过程中出现夹钨现象出现。

三、总结

综合上文所述，本文笔者主要从当前阶段我国锅炉异种金属焊接过程中所出现的主要局限性以及问题进行简单的分析和探究。能够看出随着当前工业化的发展，人们对于异种金属的优势性能需求愈来愈高，但是在进行异种金属焊接的过程中往往缺陷也是非常明显的。奥氏体钢熔焊的缺陷是当前异种金属焊接最主要的原因；镍基熔焊、铁元素体熔焊以及压力熔焊等也是当前异种金属所主要的缺陷。总之在进行异种金属熔焊的过程中应当注重对两种金属特性的把握，保证熔焊的有效性。

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