压力容器埋弧焊气孔成因与控制

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1、压力容器埋弧焊气孔成因与控制刘志刚大庆油田第六采油厂培训中心163513摘要木文从压力容器行业埋弧焊工艺特点入手，介绍了产生气孔的一般原因，通过长期的观察、试验，找到了产生气孔的特殊原因，并提出了解决措施,进一步完善了埋弧焊工艺。主题词埋弧焊气孔控制措施焊接工艺1前言压力容器制造中，主要承压件是筒体，如图1所示。一般由2-3节筒节加两个封头组成，制作过程括筒节的制造，筒节及封头的组焊等工艺过程：下料、坡1_1、压头、卷圆、组对（点固）、纵缝焊接（埋弧焊）、校圆、组对环缝（点固）、焊接环缝（埋弧焊）。在组对过程中，标准

2、要求较高，否则会影响焊接质量。按照GB150-1998规定,母材厚度小于20mm环缝组对偏差应控制在板厚的25%以内，纵缝组对偏差控制在3mm（母材厚度小于12mm控制在板厚的25%）以内，在筒体的焊接中,全部用埋弧自动焊完成，焊接质量将直接影响筒体的质量。2问题的产生埋弧自动焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法，在焊剂层下电弧在焊丝末端与焊件之间的燃烧。使焊剂熔化，蒸发形成气体，在电弧周围形成一个封闭空腔，电弧在这个空腔内中稳定燃烧，焊丝不断送入，以熔滴状进入熔池与熔化的母材金属混合，并受到熔化焊剂的还原，净化及

3、合金化作用，产生CO、02、NO等气体，随着焊接过程的进行，电弧向前移动熔池冷凝固定后形成焊缝，比重较轻的熔濟浮在熔池的表面，有效的保护熔池金属。如果熔池凝固过快，使气体来不及逸出而残存在焊缝金属中就会形成气孔。在埋弧焊中多见CO气孔。2.1气孔形成的一般原因及采取的措施气孔形成的一般原因：1）铁锈、油污和水分对熔池既有氧化作用，又带来大量的氢。2＞焊接方法埋弧焊熔透力强，焊缝的熔深相对于手工电弧焊深的多，气体从熔池中逸出困难，故生成气孔的倾向比手弧焊大得多。3）定位焊和补焊碱性焊条未按规定烘干或焊道未清理。4＞电流

4、的种类和极性使用交流电源，将使产生气孔倾向增大。5）焊接工艺参数焊速增加，焊接电流增大，都会使气孔倾向增加。针对以上原因产生的气孔，通常采取如下措施来防止。1）焊接前用磨光机把坡口两侧20mm内的铁锈、油污打磨干净，漏出金属光泽，清除坡1_1附近的铁锈及污物。2）焊接前焊剂要按规定的温度进行烘干并保温，下班前冋收好焊剂，放到焊剂保温箱中保温以免受潮。药剂要保持洁浄。3）定位焊和补焊吋，碱性焊条要按规定严格烘干。组对完或补焊完毕要立即施焊，否则焊道会返潮。4）使用直流电源，反极性连接可减少产生气孔的倾向。5）采用合理的

5、工艺参数焊接。采用以上措施后，气孔一般能得到有效的控制，但也有例外情况。2.2分析原因及相应对策经过一段吋间观察、分析，发现出现气孔的简体板厚都在14mm以上，筒体直径在800mm以上，而板厚在10mm以下，直径在800mm以下的简体则没有出现气孔。对以上两类简体焊缝中心线和坡口中心线进行划线标注，发现在施焊过程中，发生气孔的焊缝，苏中心线均不冋程度的偏离了坡U中心线（δ），如图2所示，板厚在14mm以上，直径大于800mm的筒体，偏离的程度越大，产生密集气孔的倾向越大，产生气孔的部位均在焊缝偏离坡口中心

6、线3mm以上吋发生，而在板厚在10mm以下，直径小于800mm的简体，既使焊缝偏离坡空中心线3mm以上也不会产生气孔。也就是说问题出现在机头导轨（轨道）或转胎上，在焊接过程中，机头偏离坡口中心，导致焊缝中心偏离坡口中心。板厚愈大，直径愈人，导热就愈快，处于焊缝边缘的气泡来不及逸出形成气孔；板厚愈小，直径愈小，导热就愈慢，处于焊缝边缘的气泡可以逸出，不能形成气孔。由于国内多数厂家和我们一样采用国产设备及工装进行生产，大多存在如下缺陷：1）小车导轨或机头轨道制造直线度超差，加之安装导轨吋存在偏差，机头在导轨上进行，使焊枪

7、偏离焊道。2）小车导轨或机头轨道长期处在生产环境中，不可避免的被各种工件碰撞，加之四季温差变化，可能使轨道产生弯曲变形，在施焊吋必然焊偏。3）转胎安装后四轮间存在形位公差。简体在转胎上旋转时发生径向窜动，而使焊枪偏离焊道。4）转胎长期处在生产环境中，轴承在荷载下长期工作，如果润滑不到位，很容易滚轴磨损，造成轴承间隙过大使转胎发生径向窜动。以上情况都能使焊缝偏离，偏差不大吋，不影响焊道熔化，外观成形美观,这种焊偏不易觉察，当偏差过大吋，焊缝偏离焊道，就会产生严重质量问题。找到了问题的症结，我们就可以有针对性地采取措施了

8、。1＞制作导轨（轨道）时应检査直线度，安装吋应检査两导轨间的平行度，偏差应在允许的范围内，否则不能安装。2）在生产环境中，提醒工人不能碰导轨，发生碰撞应及吋检查，维修，随着季节的变化随吋检测导轨的直线度和平行度。3）转胎在安装吋，严格控制其形位公差，发现问题，应立即调整。4）转胎处于生产环境中，应定期进行润滑，及吋更换不合格轴承。通过采取以上措