管道焊接内部缺陷成因及预防

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1、管道焊接内部缺陷成因及预防：在管道焊接过程中,由于人员、设备、材料、方法、环境等各方面因素影响,在管道焊缝处产生缺陷。管道焊接内部缺陷主要有裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合等。　　关键词：管道焊接内部缺陷成因预防　　　　一、裂纹。　　在焊缝或热影响区内开裂形成的缝隙叫裂纹。分为冷裂纹、热裂纹、再热裂纹等。焊接裂纹危害性很大，它除了降低焊缝强度外，还因裂纹末端存在尖锐的缺口，而引起严重的应力集中，造成结构断裂破坏。　　1、冷裂纹：　　焊缝冷却过程中，温度在200℃以下产生的裂纹，叫冷裂纹。　　1.1产生原因　　焊缝在结晶过程中，氢含量过高不能逸出，聚集在离熔合线附近的热影响区中；母材的淬

2、硬倾向大，在冷却速度较快的条件下，热影响区形成脆而硬的马氏体组织；焊接过程中由于工件局部不均匀受热，焊缝在冷却过程中会产生很大的拉应力，这种拉应力随焊缝温度的下降而增大。在氢、淬硬组织、应力三个因素共同作用下，即产生裂纹。　　1.2预防措施　　1.2.1合理选择焊材。选用低氢型焊条，减少含氢量,焊前严格按规定进行烘干，焊口边缘彻底清理干净，减少氢的；选用合适焊材，使焊缝与母材有良好的匹配，增加焊缝金属的塑性,不产生任何不良组织，如晶粒粗化及硬脆马氏体等。　　1.2.2选择合理的焊接工艺。如焊前预热、控制层间温度、减缓冷却速度，使用小电流、分散焊等措施减小焊件的温度差，改善焊缝及热影响区

3、的组织状态等。　　1.2.3焊后及时热处理。使氢能从焊缝中逸出、减少焊接残余应力及改善接头的组织和性能。　　1.2.4采用合理的焊接顺序和焊接方向，改善焊接的应力状态，降低焊接残余应力。　　1.2.5制定合理的成形加工和组装工艺，尽可能减小冷却变形度，避免强制组装，预防组装过程中造成各种伤痕。　　2、热裂纹：　　热裂纹是在稍低于凝固温度下产生的裂纹。在300℃以上高温产生的裂纹都叫热裂纹。热裂纹大多产生在焊缝中，有时也出现在热影响区内。这类裂纹沿晶界开裂，断面上大多有明显氧化色彩。　　2.1产生原因：热裂纹是拉应力和低熔点共晶两者联合作用形成的裂纹。无论增大那一方面的作用，都可以促使焊

4、缝中形成热裂纹。　　2.2预防措施　　2.2.1控制化学成分，限制易生成低熔点共晶物和有害杂质的含量，应减少焊缝金属中的镍、碳、硫、磷含量，增加铬、钼、硅及锰等元素，可以减少热裂纹的产生。　　2.2.2改善焊缝金属组织，细化晶粒，减少或分散偏析，降低低熔点共晶物的有害作用。　　2.2.3选用适当的焊条药皮类型。用低氢型药皮焊条可以使焊缝晶粒细化，减少杂质偏析，提高抗裂性。用酸性药皮焊条氧化性强，使合金元素烧损多，抗裂性下降，而且晶粒粗大，使热裂纹极易产生。　　2.2.4控制焊缝形状，尽量得到焊缝成形系数较大的焊缝。　　2.2.5采用多层多道焊法，控制层问温度，避免偏析物聚集在焊缝中心部

5、位。　　2.2.6焊前预热，减小冷却速度，降低应力。　　2.2.7焊接收弧熔池应填满，减少弧坑裂纹。　　2.2.8选择合理的焊接顺序和焊接方向，减小焊接应力。　　2.2.9采用小电流、快焊速来减少焊接熔池过热、快速冷却，以减少偏析，使抗裂性提高。　　3、再热裂纹：　　再热裂纹是焊后焊件在一定温度范围再次加热，如焊后热处理或其他加热过程产生的裂纹。焊后热处理裂纹发生于焊后应力消除热处理的加热过程中。再热裂纹起源于热影响的粗晶区和焊根部位，具有晶间断裂的特征。　　3.1产生原因　　3.1.1焊缝再次加热后，由第一次热过程所形成的过饱和固熔碳化物再次被析出，即析出沉淀碳化物，造成晶内强化，使

6、滑移应变集中于原奥氏体晶界。当晶界的塑性应变能力不足以承受松弛应力过程所产生的应变时，则产生再热裂纹。　　3.1.2接头在焊后热处理中，易使刚脆化的元素集结在晶界上，削弱了晶界的结合力，产生再热裂纹。　　3.2预防措施　　3.2.1减小热影响区的过热倾向，细化奥氏体晶粒尺寸。　　3.2.2选用合适的焊接材料，提高金属在消除应力热处理温度时的塑性，以提高承担松弛应变的能力。　　3.2.3提高预热温度、焊后采取缓冷，并使焊缝外形均匀平整，以减小焊接残余应力和应力集中。　　3.2.4采用正确的热处理规范和工艺，尽量不在热敏感区停留过长。　　二、气孔：　　气孔是焊接时熔池中的气体未来得及从焊缝

7、内逸出，而残留在焊缝中的空穴。　　1、产生原因　　1.1坡口两侧不做清理或清理不干净，熔池冶金过程中,非金属元素形成非金属氧化物,由于气体在金属中的溶解度随温度降低而减少,在结晶过程中部分气体来不及逸出,气泡残留在金属内形成了气孔。　　1.2焊接电弧过长保护不好、焊条受潮、管内有穿堂风等，增大了气体侵入熔他机会。　　1.3焊接电流过小，焊接速度过快，熔敷金属粘度大，影响气体从熔池中逸出。　　1.4熔地温度过高，产生沸腾现象，气体不能全部从熔池中