蝸殼焊接常見缺陷.doc

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1、蝸殼焊接的常見缺陷以功果橋電站蝸殼焊接為例。蝸殼為金屬蝸殼，采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。蝸殼安裝采用現(xiàn)場單節(jié)掛裝與焊接；待焊接探傷和防腐結(jié)束后，安裝附屬配件和管路，然后鋪設(shè)彈性墊層，在進行混凝土澆筑。蝸殼鋼板材質(zhì)采用由于蝸殼焊接采用的是寶鋼生產(chǎn)的B610CF的優(yōu)質(zhì)高強度鋼。蝸殼安裝焊縫采用手工電弧焊焊接(焊前焊縫兩邊加熱不少于3倍板厚的寬度),采用φ3.2mm的焊條打底，其余采用φ4mm的焊條焊接。要求不能有2個以上的焊接接頭在一起。焊接工藝評定：按照DL/T5070-1997《水輪機金屬蝸殼安裝焊接工藝導(dǎo)則》的規(guī)定進行蝸殼鋼種的焊接工藝評定試驗，并根據(jù)評定成果

2、報告的要求制定蝸殼焊接工藝規(guī)程。我們常見的焊接缺陷有：形狀缺陷，焊縫尺寸缺陷，咬邊，弧坑，燒穿，焊瘤，氣孔，夾渣，未焊透，未融合，裂紋等。然而在使用手工電弧焊焊接的工程中，蝸殼焊接主要以形狀缺陷、氣孔、夾渣、未融合、咬邊、裂紋等為主，根據(jù)蝸殼焊接的探傷結(jié)果還發(fā)現(xiàn)了一中新的缺陷—弧谷。該缺陷出現(xiàn)在收弧部位，在焊縫中呈現(xiàn)一拋物線形。1．蝸殼焊接中最直觀的缺陷就是形狀缺陷。形狀缺陷主要包括：焊縫成型差、焊縫余高不合格、焊縫寬窄不合格、錯口、弧坑。1．1蝸殼形狀缺陷主要表現(xiàn)焊縫成型差表現(xiàn)為焊縫波紋粗，焊縫不均勻，焊縫和母材不圓滑過渡，焊縫高低不平等。焊縫余高不

3、合格（焊縫余高：0～3mm過流面焊縫表面的余高及打磨質(zhì)量嚴(yán)格執(zhí)行廠家要求)；表現(xiàn)為蝸殼對接縫余高超過3mm，局部出現(xiàn)負(fù)余高，余高差過大，角焊縫高度不夠或焊角尺寸過大。如圖1。圖1焊縫余高不合格焊縫寬窄不合格表現(xiàn)為焊縫寬窄不勻稱，寬窄差大于3mm（焊縫必須蓋過坡口每邊2～3mm，并平緩過渡）。如圖2。圖2焊縫寬窄不合格錯口主要變現(xiàn)為焊縫兩邊母材不在同一平面上，錯口量大于母材厚度10%或大于3mm。如圖3。圖4焊縫錯口過大弧坑主要表現(xiàn)為焊接收弧過程中形成表面凹坑，并伴隨有表面氣孔和夾渣。如圖5。圖5焊縫表面的弧坑這些形狀缺陷在我可焊接中最常見，影響外觀質(zhì)量

4、和美觀度。1．2蝸殼焊接產(chǎn)生形狀缺陷的機理產(chǎn)生焊接成型差和焊縫余高不合格的原因是破口開設(shè)不當(dāng)，裝配間隙不均勻，電流過大或過小，焊接速度過大或過小，焊條擺動幅度過大或過小，焊條施焊角度選擇不當(dāng)。焊縫寬窄不合格除了以上原因還有可能是因為焊接位置困難，妨礙焊工人員施焊。錯口產(chǎn)生的原因是因為焊縫兩邊母材對口不合格要求，焊工在對口不合適的情況下點固和焊接?；】赢a(chǎn)生是因為焊接熔池不飽滿收弧，停焊。焊工對收弧情況判斷不夠，?；r間把握不準(zhǔn)。1．3蝸殼焊接形狀缺陷的防止在蝸殼焊接中消除形狀缺陷可以采取以下辦法：首先焊工必須熟悉圖紙要求，保證焊縫表面干凈無油污等。其次焊

5、工根據(jù)焊接位置和焊縫分類不同采取不同的操作技能要求，選擇合適的電流參數(shù)和施焊角度。第三焊工還要提高怎任心，熟悉焊接場地。對口過程中使用必要的測量工具（要求坡口間隙為2~4mm）。對對口不合要求的不能點焊。最后對已經(jīng)形成的弧坑進行打磨補焊處理。2．蝸殼焊接常見的氣孔缺陷在蝸殼焊接中出現(xiàn)的最多的缺陷就是氣孔，氣孔分表面和內(nèi)部氣孔，內(nèi)部氣孔對焊接質(zhì)量影響最大，現(xiàn)在已內(nèi)部氣孔來說明蝸殼焊接的氣孔缺陷。氣孔的產(chǎn)生主要來源是H2和CO。而這些氣孔多出現(xiàn)在打底焊縫中。2．1蝸殼焊縫氣孔缺陷的表現(xiàn)其形狀是沿焊縫柱狀晶結(jié)晶方向的柱狀氣孔，如圖6。圖6柱狀氣孔打底焊層中內(nèi)

6、部和外部的的柱狀氣孔形狀也有所不同，如圖7。圖7打底焊縫表層柱狀氣孔柱狀氣孔絕大部分有成人字形排布的特征而且這種柱狀氣孔有時還會與夾渣混合在一起，如圖8。圖8氣孔與夾渣混合這些氣孔嚴(yán)重影響著蝸殼焊接質(zhì)量。當(dāng)X射線檢測出焊縫中的柱狀氣孔時，只能用炭弧氣刨刨去氣孔缺陷，再進行補焊來解決。這種缺陷靠工藝是無法解決的。為什么會出現(xiàn)這兩種氣孔那？這主要是因為蝸殼采用的是B610CF鋼，含碳量很高，而Si,Mn等脫氧元素幾乎沒有，碳元素經(jīng)過高溫反應(yīng)而產(chǎn)生CO，水經(jīng)焊接高溫產(chǎn)生H2。2．2蝸殼焊縫中氣孔的防止現(xiàn)在怎樣防止這種缺陷就很明了了。在焊接前對破口及破口兩邊至

7、少50mm的邊緣進行打磨，完全清楚破口內(nèi)外的油污、油漆、氧化皮、水分等雜質(zhì)，使其符合焊接要求。而且焊接的焊條（SHL62CF）必須按要求進行烘焙350℃1~2小時，焊接過程中進行保溫（100~150℃），確保沒有超標(biāo)的水分。還有焊接過程中嚴(yán)格控制焊層溫度（不超過200℃）。這樣不但可以減少氣孔的產(chǎn)生，也可以減少如圖8所示的氣孔與夾渣同時出現(xiàn)。3．在蝸殼焊接中僅次于氣孔缺陷的是夾渣焊后殘留在焊縫中的熔渣稱為夾渣。夾雜對焊縫的性能影響比較大。因夾雜多數(shù)呈不規(guī)則狀，會降低焊縫的塑性和韌性，其尖角會引起很大的應(yīng)力集中，尖角頂點常導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。3．1蝸殼焊縫中夾

8、渣的產(chǎn)生和表現(xiàn)蝸殼焊接夾渣缺陷的產(chǎn)生主要有兩方面的原因。3．1．1母材和焊接材料的原因，蝸殼母