不銹鋼焊管常見缺陷的產(chǎn)生原因及防止措施

時(shí)間：2019-07-25作者：佛山市永穗不銹鋼有限公司瀏覽：570

不銹鋼焊管在焊接過程會(huì)出現(xiàn)一些缺陷，不銹鋼焊管的缺陷會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，降低承載能力，縮短使用壽命，甚至造成脆斷。一般技術(shù)規(guī)程規(guī)定，裂紋、未焊透、未熔合和表面夾渣等是不允許有的；咬邊、內(nèi)部夾渣和氣孔等缺陷不能**過一定的允許值，對(duì)于**標(biāo)缺陷必須進(jìn)行徹底去除和焊補(bǔ)。常見不銹鋼焊接管的焊接缺陷產(chǎn)生原因、危害及防止措施簡(jiǎn)述如下。

一、焊縫尺寸不符合要求

焊縫尺寸不符合要求主要指焊縫余高及余高差、焊縫寬度及寬度差、錯(cuò)邊量、焊后變形等不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸，焊縫高低不平，寬窄不齊，變形較大等。焊縫寬度不一致，除了造成焊縫成形不美觀外，還影響焊縫與母材的結(jié)合強(qiáng)度；焊縫余高過大，造成應(yīng)力集中，而焊縫**母材，則得不到足夠的接頭強(qiáng)度；錯(cuò)邊和變形過大，則會(huì)使傳力扭曲及產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成強(qiáng)度下降。

產(chǎn)生的原因：不銹鋼焊接管坡口角度不當(dāng)或鈍邊及裝配間隙不均勻；焊接工藝參數(shù)選擇不合理；焊工的操作技能水平較低等。

預(yù)防措施：選擇適當(dāng)?shù)钠驴诮嵌群脱b配間隙；提高裝配質(zhì)量；選擇合適的焊接工藝參數(shù)；提高焊工的操作技術(shù)水平等。

二、咬邊

由于焊接工藝參數(shù)選擇不正確或操作工藝不正確，在沿著焊趾的母材部位燒熔形成的溝槽或凹陷稱為咬邊。咬邊不僅減弱了焊管焊接接頭強(qiáng)度，而且因應(yīng)力集中*引發(fā)裂紋。

產(chǎn)生的原因：主要是電流過大、電弧過長(zhǎng)、焊條角度不正確、運(yùn)條方法不當(dāng)?shù)取?/p>

防止措施：焊條電弧焊焊接時(shí)要選擇合適的焊接電流和焊接速度，電弧不能拉得太長(zhǎng)，焊條角度要適當(dāng)，運(yùn)條方法要正確。

三、未焊透

未焊透是指不銹鋼焊接管焊接時(shí)焊接接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。未焊透處會(huì)造成應(yīng)力集中，并*引起裂紋。重要的焊接接頭不允許有未焊透。

產(chǎn)生的原因：坡口角度或間隙過小，鈍邊過大，裝配不良；焊接工藝參數(shù)選用不當(dāng)，焊接電流太小，焊接速度太快；焊工操作技術(shù)不良等。

預(yù)防措施：正確選用和加工坡口尺寸，合理裝配，保證間隙，選擇合適的焊接電流和焊接速度，提高焊工的操作技術(shù)水平等。

四、未熔合

未熔合是指熔焊時(shí)，焊道與母材之間或焊道與焊道之間未完全熔化結(jié)合的部分。未熔合直接降低了接頭的力學(xué)性能，嚴(yán)重的未熔合會(huì)使焊接結(jié)構(gòu)根本無法承載。

產(chǎn)生原因：主要是焊接不銹鋼焊接管時(shí)速度快而焊接電流小，焊接熱輸入太低；焊條偏心，焊條與焊件夾角不當(dāng)，電弧指向偏斜；坡口側(cè)壁有銹垢及污物，層間清渣不徹底等。

防止措施：正確地選擇焊接工藝參數(shù)，認(rèn)真操作，加強(qiáng)層間清理，提高焊工操作技術(shù)水平等。

五、焊瘤

焊瘤是指焊接過程中熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。焊瘤不僅影響了不銹鋼焊接管焊縫的成形，而且在焊瘤的部位，往往還存在夾渣和未焊透。

產(chǎn)生的原因：鈍邊過小而根部間隙過大；焊接電流大而焊接速度快；焊工操作技能水平低等。

防止措施：根據(jù)不同的焊接位置要選擇合適的焊接工藝參數(shù)，嚴(yán)格地控制熔孔的大小，提高焊工操作技術(shù)水平等。

六、弧坑

衛(wèi)生級(jí)不銹鋼焊管焊縫收尾處產(chǎn)生的下陷部分叫做弧坑?；】硬粌H使該處焊縫的強(qiáng)度嚴(yán)重削弱，而且由于雜質(zhì)的集中，會(huì)產(chǎn)生弧坑裂紋。

產(chǎn)生原因：主要是熄弧停留時(shí)間過短；薄板焊接時(shí)電流過大。

防止措施：焊條電弧焊收弧時(shí)，焊條應(yīng)在熔池處稍作停留或作環(huán)形運(yùn)條，待熔池金屬填滿后再引向一側(cè)熄??；鎢極氬弧焊時(shí)，要有足夠的停留時(shí)間，填滿焊縫后衰減熄弧。

七、氣孔

焊接衛(wèi)生級(jí)不銹鋼焊接管時(shí)，熔池中的氣體在凝固時(shí)未能逸出而殘留下來所形成的空穴稱為氣孔。氣孔是一種常見的焊接缺陷，分為焊縫內(nèi)部氣孔和外部氣孔。氣孔有圓形、橢圓形、蟲形、針狀形和密集形等多種。氣孔的存在不但會(huì)影響焊縫的致密性，而且將減小焊縫的有效面積，降低焊縫的力學(xué)性能。

產(chǎn)生原因：衛(wèi)生級(jí)不銹鋼焊管表面和坡口處有油污、銹、水分等污物存在；焊條電弧焊時(shí)焊條藥皮受潮，使用前沒有烘干；電弧過長(zhǎng)或偏吹，熔池保護(hù)效果不好，空氣侵入熔池；焊接電流過大，焊條發(fā)紅、藥皮提前脫落，失去保護(hù)作用；操作方法不當(dāng)，如收弧動(dòng)作太快，易產(chǎn)生縮孔，接頭引弧動(dòng)作不正確，易產(chǎn)生密集氣孔等。

防止措施：焊前將坡口兩側(cè)20~30mm范圍內(nèi)的油污、銹、水分清除干凈；嚴(yán)格地按焊條說明書規(guī)定的溫度和時(shí)間烘焙；正確地選擇焊接工藝參數(shù)，正確操作；盡量采用短弧焊接，野外施工要有防風(fēng)設(shè)施；不允許使用失效的焊條，如焊芯銹蝕、藥皮開裂、剝落、偏心度過大等。

八、夾雜和夾渣

夾雜是殘留在焊縫金屬中由冶金反應(yīng)產(chǎn)生的非金屬夾雜和氧化物。夾渣是殘留在焊縫中的熔渣。不銹鋼焊接管夾渣可分為點(diǎn)狀?yuàn)A渣和條狀?yuàn)A渣兩種。夾渣削弱了焊縫的有效斷面，從而降低了焊縫的力學(xué)性能。夾渣還會(huì)引起應(yīng)力集中，*使焊接結(jié)構(gòu)在承載時(shí)遭受破壞。產(chǎn)生原因：焊接過程中的層間清渣不凈；焊接電流太??；焊接速度太快；焊接過程中操作不當(dāng)；焊接材料與母材化學(xué)成分匹配不當(dāng)；坡口設(shè)計(jì)、加工不合適等。

防止措施：選擇脫渣性能好的焊條；認(rèn)真地清除層間熔渣；合理地選擇焊接工藝參數(shù)；調(diào)整焊條角度和運(yùn)條方法。

九、燒穿

焊接過程中，熔化金屬自坡口背面流出，不銹鋼焊接管形成穿孔的缺陷稱為燒穿。燒穿是焊條電弧焊常見缺陷之一。

產(chǎn)生原因：焊接電流大，焊接速度慢，使焊接管過度加熱；坡口間隙大，鈍邊過薄；焊工操作技能差等。

防止措施：選擇合適的焊接工藝參數(shù)及合適的坡口尺寸；提高焊工的操作技能等。

十、裂紋

衛(wèi)生級(jí)不銹鋼焊管裂紋按其產(chǎn)生的溫度和時(shí)間的不同可分為冷裂紋、熱裂紋和再熱裂紋；按其產(chǎn)生的部位不同可分為縱裂紋、橫裂紋、焊根裂紋、弧坑裂紋、熔合線裂紋及熱影響區(qū)裂紋等。裂紋是焊接結(jié)構(gòu)中較危險(xiǎn)的一種缺陷，不但會(huì)使產(chǎn)品報(bào)廢，甚至可能引起嚴(yán)重的事故。

（一）熱裂紋

焊接過程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)間所產(chǎn)生的焊接裂紋稱為熱裂紋。它是一種不允許存在的危險(xiǎn)焊接缺陷。根據(jù)焊管熱裂紋產(chǎn)生的機(jī)理、溫度區(qū)間和形態(tài)，熱裂紋又可分成結(jié)晶裂紋、高溫液化裂紋和高溫低塑性裂紋。

產(chǎn)生原因：主要是熔池金屬中的低熔點(diǎn)共晶物和雜質(zhì)在結(jié)晶過程中，形成嚴(yán)重的晶內(nèi)和晶間偏析，同時(shí)在焊接應(yīng)力作用下．沿著晶界被拉開，形成熱裂紋。熱裂紋一般多發(fā)生在奧氏體不銹鋼、鎳合金和鋁合金中。低碳鋼焊接時(shí)一般不易產(chǎn)生熱裂紋，但隨著鋼的含碳量增高，熱裂傾向也增大。防止措施：嚴(yán)格地控制不銹鋼焊接管及焊接材料的硫、磷等有害雜質(zhì)的含量，降低熱裂紋的敏感性；調(diào)節(jié)焊縫金屬的化學(xué)成分，改善焊縫組織，細(xì)化晶粒，提高塑性，減少或分散偏析程度；采用堿性焊接材料，降低焊縫中雜質(zhì)的含量，改善偏析程度；選擇合適的焊接工藝參數(shù)，適當(dāng)?shù)靥岣吆缚p成形系數(shù)，采用多層多道排焊法；斷弧時(shí)采用與母材相同的引出板，或逐漸滅弧，并填滿弧坑，避免在弧坑處產(chǎn)生熱裂紋。

（二）冷裂紋

焊接接頭冷卻到較低溫度下（對(duì)于鋼來說在M。溫度以下）產(chǎn)生的裂紋稱為冷裂紋。冷裂紋可在焊后立即出現(xiàn)，也有可能經(jīng)過一段時(shí)間（幾小時(shí)、幾天甚至較長(zhǎng)時(shí)間）才出現(xiàn)，這種裂紋又稱延遲裂紋，它是冷裂紋中比較普遍的一種形態(tài)，具有較大的危險(xiǎn)性。

產(chǎn)生原因：馬氏體轉(zhuǎn)變而形成的淬硬組織、拘束度大而形成的焊接殘余應(yīng)力和殘留在焊縫中的氫是產(chǎn)生冷裂紋的三大要素。

防止措施：選用低氫型焊接材料，使用前嚴(yán)格按照說明書的規(guī)定進(jìn)行烘焙；焊前清除焊件上的油污、水分，減少焊縫中氫的含量；選擇合理的焊接工藝參數(shù)和熱輸入，減少焊縫的淬硬傾向；焊后立即進(jìn)行消氫處理，使氫從焊接接頭中逸出；對(duì)于淬硬傾向高的不銹鋼焊接管，焊前預(yù)熱、焊后及時(shí)進(jìn)行熱處理，改善接頭的組織和性能；采用降低焊接應(yīng)力的各種工藝措施。

（三）再熱裂紋

焊后，不銹鋼焊接管在一定溫度范圍內(nèi)再次加熱（消除應(yīng)力熱處理或其他加熱過程）而產(chǎn)生的裂紋叫做再熱裂紋。

產(chǎn)生原因：再熱裂紋一般發(fā)生在含釩、鉻、鉬、硼等合金元素的低合金高強(qiáng)度鋼、珠光體耐熱鋼及不銹鋼中，經(jīng)受一次焊接熱循環(huán)后，再加熱到敏感區(qū)域(550~650℃)而產(chǎn)生的。裂紋大多起源于焊接熱影響區(qū)的粗晶區(qū)。再熱裂紋大多數(shù)產(chǎn)生于不銹鋼焊接管和應(yīng)力集中處，多層焊時(shí)有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生再熱裂紋。

防止措施：在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，選擇低強(qiáng)度的焊接材料，使焊縫強(qiáng)度**母材，應(yīng)力在焊縫中松弛，避免熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋；盡量減少焊接殘余應(yīng)力和應(yīng)力集中；控制焊管焊接熱輸入，合理地選擇預(yù)熱和熱處理溫度，盡可能地避開敏感區(qū)。


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