电厂金属焊接技术中缺陷原因及具体措施分析

许文波　边久海

摘 要：电厂金属材料的焊接质量，对电厂机组的运行状况具有较大的影响，只有保证材料良好的焊接性，合理选择焊接工艺，正确制定焊接过程中的各项操作参数，才能实现较好的焊接质量，尽可能少的产生焊接缺陷。技术人员要全面分析焊接缺陷产生的原因，结合原因采取有效的预防和解决措施，不断更新技术和焊接设备，提高焊接质量，保证电厂机组的安全和可靠运行。

关键词：金属焊接;常见缺陷;原因与对策

1 电厂金属焊接缺陷产生的原因

1.1夹渣和咬边

焊缝中残留的熔渣就是通常所说的夹渣，夹渣的存在会对焊缝的致密性以及强度产生影响，出现夹渣的原因主要包括几个方面：第一，焊缝边缘存在氧割或者碳弧气刨产生的熔渣，坡口角度、焊接电流数值较低，焊接速度高;第二，使用酸性焊条电弧过长或者极性错误导致夹渣产生。咬边就是在焊缝的边缘存在缺陷。焊接过程中如果电流过大，运行速度过快或者电流过长，都会引起咬边发生。埋弧操作时，焊接速度过快或者焊接设备的不均匀，会使焊件的深度减小，如果没有及时进行金属填充或者没有填满也会导致咬边发生。通常，咬边会减小母材的接头，导致应变集中。对于相对重要的结构以及受力结构，不允许存在咬边现象。

1.2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，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。

1.3未熔合、未焊透

金属的焊接过程中，如果母材和焊缝之间没有实现熔合，就叫做未熔合。如果接头根部没有实现完全焊透，就叫做未焊透。上述两个问题会导致焊缝工作面积的缩小，导致应力集中现象出现，使焊缝的强度显著降低，焊缝出现裂缝。导致未熔合的原因有：焊件表面上的氧化膜和油污没有得到彻底的清理，在进行焊接操作时，熔渣会影响金属的融合程度。如果操作手段不合理，电弧的坡口位置会出现偏差。导致未焊透的原因有：焊件装配件和坡口角度过小，厚度尺寸较大的钝边直径过大，焊接电流不均匀，焊接电弧过长。

1.4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过程中，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夹渣和咬边的解决措施

合理选择坡口尺寸，彻底清理倒角，严格控制焊接速度和电流大小，保证摆动适度。在进行多层焊接的过程中，仔细检查槽边缘的融化，对焊渣进行彻底的清理。将全部的焊渣彻底清除，以实现精密焊接。另外，合理选择焊接电流以及操作方法，合理控制焊条的角度以及电弧长度，实时监控并调整工艺参数，保证焊接速度的合理性，焊道的平整性。

2.2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。

2.3未焊透、未熔合的解决措施

合理选择坡口尺寸，观察槽边缘的融合状况，将氧化皮及时、彻底地清除，同时，去除氧化膜和油质，控制金属的焊接速度和电流速度相一致，保证焊接工作的顺利开展，实现焊接质量的合理监测。正确选择坡口，对于未熔合和未焊透的位置，需要保证焊接质量，使焊接水平显著提高。

2.4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，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。

结语

对电厂金属进行焊接中，存在着很多常见的缺陷，对电厂的运行产生了一定的影响，同时造成了安全隐患，技术人员要明确焊接缺陷产生的原因，结合电厂的实际状况，采取合理的焊接操作工藝，尽可能避免或者减少焊接缺陷的产生，提高金属的焊接质量，保证电厂安全、高效的运转。

参考文献

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