摘要:通过焊接缺陷产生的原因分析,采取措施,改进焊接工艺,保证供水工程管道现场焊口的质量。
关键词:焊接 缺陷 单面焊双面成型
1前言
宁波市虽然地处江南,但是水资源其实并不丰富,人均水资源占有量仅为1180立方米,是全省人均水平的59%左右,全国水平的55%。我公司近年来承建了周公宅、溪下、西溪等引水工程,并积极准备境外引水。工程中较多的使用焊接钢管,钢管接头的现场焊接质量直接影响工程整体质量和安全。本文就现场焊缝焊接缺陷的产生原因进行分析并提出预防措施。
2原因分析
城市供水钢管一般采用DN1200或DN1400的低碳钢材料Q235,焊接性能良好,但由于受到城市地下管网如通信电缆线、污水管网以及各种地理环境等因素的限制,钢管的安装焊口焊接过程中常常出现焊接缺陷。实践中经现场超声波探伤发现,焊缝中常会在管道下半部距离内表面5~6mm处出现缺陷回波。其特点是:波形宽度大并带有锯齿;探头移动时,各信号点闪烁不定或幅度突变;在焊缝两侧探测,反射波幅不同。此为典型的夹渣类缺陷的反射回波,除此之外还伴有一定的气孔和未焊透等缺陷的反射回波。分析原因有以下几个方面的可能性:
(1)受周围环境约束,供水钢管安装坑道一般宽度1500mm,深度1800mm,使得焊工在其内钢管的5点~8点钟位置进行操作时,焊接位置非常不舒服,施焊困难;而且焊条角度很难达到工艺要求,容易出现缺陷。如图1。
(2)钢管上的坡口常为外V形,需要在管外焊接。而管外施焊时往往受环境影响,清渣非常困难,况且地坑内较为潮湿,露天操作,在钢管底部容易出现夹渣,气孔等缺陷。如图2
(3)对口质量不过关,对口间隙不均匀,错边超标,焊接时易形成未焊透、未熔合等缺陷。
(4)表面杂质清理不彻底,影响焊接质量。
(5)焊工焊接参数、工艺规范等掌握不好。操作不当时,也容易引起缺陷。
3采取措施
据以上分析,主要原因在于焊接工艺的选择和焊工作业时的责任性。为此,应采取以下措施加以控制。
(1)5点~8点钟焊接位置,属于45度角仰焊,可以制备不对称X形坡口,如图3所示,内壁V形大于2倍外壁,焊接时先用焊条直径3.2mm,I=100—120A在管内打底焊,目的是为了防止烧穿和减少焊接应力。然后清渣,为提高生产率可选用直径∮4mm焊条,电流I=140—160A把钢管内壁焊满。最后,外侧清根后选用焊条直径3.2mm,I=110-130A慢速焊接,减少缺陷。也可以制备内V型坡口,如图4所示,采用单面焊双面成型工艺,以避免安装焊口处的坑道尺寸过小,焊接时操作空间狭窄引起的焊接缺陷。
(2)电焊条按要求施焊前经过烘焙。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。设计无规定时,焊接Q235 钢时宜选用E43 系列焊条。按说明书的要求烘焙后,放入保温桶内,随用随取。
(3)清理焊口:焊工在焊接前应认真检查坡口、组装间隙是否符合要求,定位焊是否牢固,焊缝周围不得有油污、锈物。
(4)焊接电流:根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素,选择适宜的焊接电流。仰焊时宜用小电流、短弧焊接。
(5)冬期低温焊接: 在环境温度低于0℃条件下进行电弧焊时,除遵守常温焊接的有关规定外,应调整焊接工艺参数,使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过4 级,应采取挡风措施;焊后未冷却的接头,应避免碰到冰雪。
(6)采用内对口器,必须焊完全部根焊道后撤离对口器;采取外对口器,必须焊完50%以上根焊道且每段焊缝长度近似相等、分布均匀后,撤离对口器。
(7)严格焊工培训和使用,现场应有技术负责人对材料工艺设备进行管理和监督。
4 结语
(1)现场焊接经常受到各种因素的影响,要善于发现问题,正确分析,找出原因,采取措施,及时改正,减少事故隐患,保证管道的焊接质量。(2)焊接时,要注意坡口类型选择及单面焊双面成型工艺的运用,注意各工艺细节上的监控。(3)正确评价缺陷,利用超声波探伤的优势,应用于实践服务于实践,指导焊接工艺改进。通过上述工艺改进,经检测,没有再出现超标缺陷。(4)工艺措施符合要求,且与管理措施相配合。
参考文献
[1] 夏纪真.超声波检测技术中的缺陷定性方法[J]无损探伤.1988.4.
[2] 郭道存等.向下焊焊接缺陷产生原因及预防,焊接.2000.9.
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