锅炉焊接缺陷的成因分析及应对措施.docx

1 影响锅炉焊接质量的因素
在焊接材料的选择上，原则上需要选用低强度等级的焊接材料，但是在进行厚板的第一道焊或是点固焊时则需要使用强度等级较高的焊接材料。同时在焊接材料的选择上需要在对焊接工艺和结构因素进行综合考虑的基础上进行相应的选用。在对于锅炉焊接时由于锅炉属于压力容器，在焊接材料的选择上需要选用符合国家要求的焊接材料。焊接工艺的合理与否对于锅炉焊接质量有着重要的影响。需要根据钢材的不同选择合理的焊接工艺。

2 锅炉焊接缺陷成因分析及应对措施
2.1 咬边焊接缺陷
造成锅炉焊接中出现咬边焊接缺陷的主要原因多是由于焊接时母材的消耗，从而在焊接处

出现沟槽或是凹缝，导致焊接后出现咬边现象。当锅炉焊接出现咬边缺陷时不但会对锅炉的焊接接头外观造成较大的影响，同时这一缺陷还容易导致尖角应力的集中，从而使得接头焊接强度的下降，导致结构破坏，尤其是锅炉焊接中对于焊接咬边缺陷有着明确的规定严禁咬边缺陷的产生。造成锅炉焊接时咬边缺陷产生的主要原因有:
（1）焊接过程中对于焊接电流的参数设置过大，从而导致焊接时熔池内温度过高,使得铁水流动，当焊接停止时由于熔池内的铁水较少将会使得熔池的边缘部分无法得到充分的铁水补充，导致咬边现象的产生。
（2）焊接时手持焊把的摆幅过小，导致在坡口位置焊把的停留时间较短也容易导致咬边缺陷的产生。
为避免锅炉焊接时咬边缺陷的产生可以采用以下措施予以解决:
（1）对于焊接时所使用的焊接电流需要根据所需要焊接的母材的材质以及锅炉的焊接部位来进行针对性的选择，以确保所选择的焊接电流的合理性。
（2）在焊接时要注意焊把的摆速、摆幅以及停留时间等的合理性。焊接电弧要短些。
（3）焊接时要把焊条的角度、速度运用在一个较为合理的范围内，以确保焊接的质量。

2.2 焊接气孔缺陷原因分析及应对措施。
造成锅炉焊接时出现焊接气孔缺陷的主要原因是在焊接时所产生的气体在金属液冷却硬化的过程中被不断地析出，从而使得焊接完成后焊缝处形成的一系列的气孔。焊接气孔缺陷是锅炉焊接过程中一种较为常见的缺陷，其存在于焊缝中会使得焊缝的强度大为降低，尤其是焊缝的抗拉强度、屈服强度还有韧性等的力学性能的下降会使得锅炉存在较大的安全隐患。
通过对焊接过程进行分析可以发现造成气孔缺陷的主要原因有以下几点;
（1）在焊接坡口区域未清扫干净，坡口区域存在着铁锈、油污等的污物使得焊接时所产生的气体量大为增加，尤其是焊缝坡口区域存在水分时焊接所产生的高温使水气化所产生的气体极易造成气孔缺陷的产生。
（2）在焊接时如焊接工艺选用不当也会造成气孔缺陷的产生。在锅炉焊接时如对于焊接电流与焊接速度选用不当会导致焊缝熔池冷却时存在于焊缝熔池内的气体无法完全排出，从而使得这些气体极易导致气孔缺陷的产生。
（3）在锅炉焊接时周围环境以及焊接时焊条的角度等都会造成焊缝气体的产生，从而使得焊缝极易产生气孔缺陷，影响锅炉的焊接质量。

为提高焊缝的焊接质量减少焊缝缺陷的产生可以采用以下措施来对气孔缺陷加以控制:
（1）在焊接之前首先需要对焊缝坡口周边区域进行清理，去除焊缝表面的油污、水分以及锈迹等，避免此类污物对焊缝质量造成影响。
（2）对于焊接时所使用焊接材料的选用上，需要根据母材的材质以及相关的焊接规范要求对焊条以及焊剂使用专业的焊接烘烤箱来对其进行烘干干燥，以使得焊接材料能够满足焊接的干燥要求。
（3）做好对于焊接时周边环境的防护，尤其是在锅炉焊接时在户外焊接时，要做好对于防风、防潮以及防雨等的措施，从而使得焊接环境达到相应的焊接标准要求。
（4）针对锅炉焊接时的不同母材材质需要结合焊接相关工艺的要求选用适当的焊接电流和焊接速度，同时对于焊接母材需要使用合适的预热措施以确保焊接时具有足够的热输入，从而避免焊接完成后熔池的快速冷却所造成的熔池内的气体无法及时排出所造成的影响。
（5）对于焊接时的引弧位置的选取上应当适当从稍远处来进行引弧。

2.3 锅炉焊接时裂纹缺陷的成因及应对措施
焊接裂纹缺陷也是锅炉焊接过程中较为常见的焊接缺陷，其对于锅炉焊接质量会产生较为严重的影响。造成锅炉焊接裂纹产生的主要原因有:
（1）锅炉焊接母材的材质中含有较多的杂质，如碳化物、硫化物以及其他一些低熔点的杂质，在冷却结晶后期由于低熔共晶形成的液态薄膜的削弱了晶粒间的结合力，从而使得焊缝在受到外界力的作用时极易产生焊缝裂纹。
（2） 在焊接时需要选用合理的焊接方法和焊接工艺，尤其是在锅炉焊接时针对锅炉所使用的些异种钢进行焊接时，由于母材膨胀系数的差异会使得焊接时会产生较大的应力差，而这一应力差在逐渐的增大时会极易导致焊接裂纹的产生。
做好锅炉焊接裂纹的控制可以从以下几个方面入手:
（1）在锅炉焊接母材的选择上需要做好对于板材的检测，对于板材中碳化物、硫化物含量超标的板材要严控其使用，避免因板材中杂质对焊缝质量所造成的影响。
（2）做好对于焊接时焊接工艺的把控，针对焊缝处所出现的热应力进行分析，从焊接持续时间、焊接速度等方面加以控制，减少焊接热影响区域的范围，从而减少焊接裂缝的产生。
（3）在焊缝焊接之初需要根据锅炉的焊接流程对锅炉焊接板材进行一定的热处理，并在焊接完成后对焊缝进行持续加热和消氢处理以避免在焊缝处由于冷却速度过快而产生的热应力集中。完成焊接后可以使用对焊缝区域周边进行敲击的方式来对焊接执应力进行释放，以减少焊接热应力所导致的焊接裂纹的产生几率。

2.4 焊接未焊透缺陷的成因分析及应对措施
造成锅炉焊接时出现未焊透缺陷的主要原理是焊接所产生的铁水在熔池表面堆积，从而使得坡口根部未焊透或是焊道与焊道之间形成为熔合的缺陷。未焊透缺陷对于锅炉等的压力容器来说会产生较为严重的质量缺陷。

对于未焊透缺陷可以采用以下的应对措施:
（1）做好母材焊接截面间隙尺寸的调整以及坡口角度和钝边尺寸的调整。
（2）焊接时焊接速度要均匀并增加焊接时的电流值。
（3）做好焊接时板材表面的清洁避免杂质等对焊接造成影响。此外在焊接的过程中还要注意焊接夹渣缺陷对焊接质量造成的影响。