锅炉焊接缺陷的成因分析及应对措施探讨

摘 要:在社会经济发展的过程中,电力能源发挥着基础性的作用。其中,锅炉是火力发电设备的重要组成,是压力容器,但需要注意锅炉承压能力和焊接质量之间存在的直接联系。如果锅炉焊接存在缺陷,将会导致锅炉安全隐患不断增加。基于此,文章将锅炉焊接缺陷作为重点研究内容,阐述其成因与有效的应对措施,希望有所帮助。

关键词:锅炉焊接;缺陷;成因分析

锅炉在火力发电厂运行过程中占据关键地位,这一特种压力设备,其承受的压力会受到焊接施工质量的直接影响。为此,在焊接方面,应高度重视焊接所使用的焊接材料、工艺和检验等环节,以免引起锅炉焊接缺陷,影响锅炉运行的效果。由此可见,深入研究并分析鍋炉焊接缺陷成因与应对措施具有一定的现实意义。

锅炉咬边焊接缺陷成因分析与应对措施

在焊接锅炉过程中出现咬边焊接缺陷的主要原因就是焊接母材消耗问题,导致焊接部位形成了凹缝亦或是沟槽[1]。锅炉焊接咬边缺陷会严重影响焊接接头外观的美感,同样还会出现尖角应力过于集中的情况,直接降低了接头的焊接强度,引起结构破坏问题。其中,在焊接的时候如果设置焊接电流参数过大,就会导致熔池内部的温度相对过高,且铁水流动。而在焊接操作停止以后,则会因为熔池内部铁水量偏少的影响,导致熔池边缘部分难以获得必要的铁水补充,最终形成咬边。另外,在焊接方面手持焊把幅度如果相对较小,坡口位置焊把停留的时间就会较短,增加了咬边缺陷发生的几率。为了有效地解决锅炉咬边焊接缺陷的问题,一方面要在焊接的时候保证焊接电流结合焊接母材材质与锅炉焊接位置采取相应的选择,保证选择使用焊接电流更为合理。另一方面,在焊接的过程中,应把握焊把摆动的速度与幅度,同时确保停留时间的合理性。在此基础上,焊接作业时,应使得焊条角度以及速度被控制在特定范围之内,只有这样,才能够提高焊接施工质量。

锅炉气孔缺陷成因分析与应对措施

引起锅炉焊接气孔出现缺陷的原因就是焊接过程中形成气体会在金属液冷却与硬化期间析出,导致完成焊接作业以后,焊缝位置会出现诸多气孔[2]。而焊接气孔缺陷在锅炉焊接方面属于较为常见的一种缺陷类型,一旦焊缝中出现气孔会导致焊缝强度下降,特别是焊缝抗拉强度与屈服强度等相关力学性能,导致安全隐患不断增加。其中,在焊接的过程中,没有全面清扫焊接坡口的区域,就会使得坡口位置的铁锈与油污问题严重,进而在焊接的时候就会使气体量不断提升,特别是焊缝坡口有水分时,在高温条件之下,水气化形成气体就会产生气孔的缺陷。另外,在焊接方面,若选择使用的焊接工艺不合理,也会使得焊缝熔池在冷却的过程中难以及时排除池内气体,进而增加气体气孔缺陷发生的几率。除此之外,在焊接锅炉的过程中,周边的环境和焊接过程中的焊条角度等因素,会引起焊缝气体的形成,进而出现气孔缺陷,对锅炉焊接的质量产生直接的影响。

要想进一步优化锅炉焊接的质量,降低焊缝缺陷形成几率,应严格遵循以下几方面焊接原则:

第一,在焊接作业前要全面清理焊缝坡口附近区域,将焊缝表面锈迹、油污与水分去除掉,以免对焊缝质量带来不利的影响。

第二,在焊接的过程中,选择使用的焊接材料应综合考虑母材材质与焊接规范要求,针对焊条与焊剂而言,需借助专业化焊接烤箱进行烘干干燥处理,确保焊接材料与干燥要求相吻合[3]。

第三,高度重视焊接过程的周边环境,特别是在户外焊接的时候,要积极采取防风、防雨以及防潮等方式,保证焊接的环境条件与焊接标准要求保持一致。

第四,在锅炉焊接的时候,母材材质存在差异,所以必须综合考虑焊接工艺要求,选择焊接使用的电流与速度,且采取必要的预热方法,保证焊接热输入达标,有效地规避完成焊接作业后熔池冷却速度过快所引起的气体排除不及时现象的发生。

第五,在选择焊接引弧位置的时候,要尽可能在稍远的位置实施引弧作业。

锅炉焊接裂纹缺陷成因分析与应对措施

锅炉焊接裂纹形成的主要原因表现在两个方面:

第一,锅炉焊接母材材质当中存在大量杂质,特别是硫化物、碳化物与其他熔点较低的杂质,并且在冷却结晶以后,受到低熔共晶液态薄膜的影响,导致焊缝受外界力作用形成焊缝裂纹[4]。

第二,焊接过程中,应选择相对应的焊接方式与工艺,特别是焊接中锅炉使用异种钢材料,因母材膨胀系统存在差异,导致焊接应力差较大,在其逐渐增加的基础上,就会出现焊接裂纹。

为全面控制锅炉焊接裂纹,应在选择母材方面严格检测板材,有效地把控板材当中存在碳化物与硫化物含量超标的情况,以免板材杂质影响到焊缝的质量。与此同时,要有效控制焊接工艺,深入分析焊缝位置的热应力,并在焊接持续时间与焊接速度等多个方面进行控制,尽可能缩小焊接热影响区范围,规避焊缝裂纹的出现。

结语

综上所述,锅炉焊接质量会对其制造质量产生直接的影响,通过上文对锅炉焊接常见缺陷的研究,提出相对应的控制措施,确保焊接质量达标,以供参考。

(作者单位:吉林省延边朝鲜族自治州特种设备检验中心)

【参考文献】

[1]苗浩然,张武,苏畅, 等.探析压力管道焊接缺陷成因和控制对策[J].技术与市场,2015(09).

[2]王永彪,耿全华.锅炉焊接缺陷的成因分析及应对措施[J].科技创新与应用,2016(32).

[3]李飞,赵洪申,张庆理.压力管道焊接缺陷的控制的研究[J].建筑工程技术与设计,2015(24).

[4]苗世疆,范东华,邵晓龙.从焊接工艺角度分析焊缝缺陷类型及成因[J].内蒙古石油化工,2015(11).

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