管道冬季施工焊接主要缺陷成因分析及控制对策.docx

1、管道冬季施工焊接主要缺陷成因分析及控制对策长输管道下向焊接冬季施工主要缺陷成因及控制对策 (根据焊接经验编写整理)“细节决定成败”，焊接环节尤其如此，加强过程控制，减少缺陷形成，能有效地提高一次焊接合格率，同时有利于返修合格。控制焊接质量，首先要充分了解和分析现场焊接缺陷产生的原因，然后结合现场实际采取有针对性的预防措施和控制对策，避免严重缺陷的产生，减少和消除焊接缺欠，切实解决焊接“气孔、夹渣、未融合、未焊透、烧穿、咬边、弧坑、裂纹、余高超标”等质量问题。现就常见的缺陷缺欠，以及冬季施工易出现的质量问题，进行成因分析及参考控制对策。一 、气孔原因分析：1.焊条或焊丝受潮，特别是低氢型焊条受潮

2、极易产生气孔，低氢型焊条前端引弧剂脱落；2.断弧时焊丝离开熔池过快，熔池缺少气体保护，出现弧坑气孔；3.重新起弧时，未进行有效的打磨处理和在断弧前的焊道处起弧焊接；4.现场风力较大，防风措施不到位；5.焊口有污物、结露或有潮气；6.焊条偏弧或电弧过长；7.焊接手法不够熟练。防治措施：1.焊条或焊丝应保持干燥，低氢型焊条按要求烘干，限量领取和保温桶存放，当日用不完的焊条需重新烘干，低氢型焊条必须保证引弧剂完好，装卸时轻拿轻放避免引弧剂脱落和药皮受损；2.断弧时，焊条应在断弧处作短暂停留或作回焊运条，以控制不良气体的进入；3.重新起弧时，对弧坑有缺陷部位采用砂轮打磨处理，打磨到原断弧处，在断弧前的

3、焊道处起弧焊接，且能够完全覆盖断弧时焊道部位；4.防风措施要到位，低氢型焊条对风极其敏感，更要严格防风，采用超短弧焊接，无防风措施不能焊接作业，经验证明二级风以下同样可能出气孔；5.管口必须保持清洁干燥，不得有铁锈、油污、杂质等；6.焊条偏弧时，应断弧更换焊条和打磨处理；7.焊工的焊接手法不熟练应加强针对性练习，尽快掌握控制缺陷的能力。二、夹渣原因分析：1坡口角度小，焊接电流小，熔渣积度大或焊接速度快，熔池冷却速度快，熔渣来不及浮出熔池表面引起夹渣；根焊过薄或打磨过多，热焊易烧穿不敢采用较大电流。清根方法不当，焊道两侧出现夹角或沟槽过深。快速热焊时，流到夹角和深槽的熔渣来不及浮出形成夹渣；焊工

4、操作手法不当，焊道中心和夹角处运条较快，熔池熔深不够，覆盖残留的熔渣或将其混淆在一起。焊条偏弧,另一侧未熔合好产生夹渣；焊条、焊道沾有污物未清理干净焊接时形成夹渣；立焊道下坡焊时，焊速快，焊条角度和运条方法不当。特别是低氢型焊条，在填充焊时，3点位上下易出现“铁轨式夹渣”即焊道两侧同时出现平行条形夹渣。防治措施：.组对间隙不宜过小，在工艺参数的范围内选用较大电流,保证焊接熔深，同时焊速不宜过快；.根焊道不能过薄和打磨过多，去除表面熔渣（或黑点），把接头打平。清根时要将焊道清成“U”形槽，避免形成夹角，焊接时熔渣不易浮出，根焊道打磨要有利于热焊能控制烧穿和产生夹渣；.焊工应纠正不正确的操作手法，

5、控制运条角度和摆动幅度，保证焊接熔深；.焊条偏弧时，应断弧更换焊条和进行打磨处理；.仔细清理管材和焊条上的杂质或前一层焊道上的熔渣，焊接前对焊道毛茬、掉落的渣垢、内对口器上的脏物进行清理，防止杂质进入焊道。焊接过程中始终保持清晰的熔池,使熔渣液面和熔池金属达到良好分离；6. 立焊道下坡焊时，焊速不宜过快，保证熔深。采用正确的焊条角度和运条方法。特别是低氢型焊条，在填充焊时，3点位上下更要注意，手法要稳，控制焊条角度（建议3点位的平行角度为1015度），焊速不宜过快，防止焊道两侧出现平行条形夹渣。三、未焊透原因分析：1.焊接电流过小，熔深过浅,焊速过快，焊缝两侧运条停顿时间过短或焊条角度偏于一侧

6、，使母材（根焊）或层间金属未得到充分熔化，而被填充金属覆盖；2.根焊时，坡口角度过小、对口间隙小、钝边厚或错边大，管材厚薄不均，熔深不足,运条方法不当,易使根部焊缝未焊透；3.焊接时焊条角度不当，使电弧热源散失或偏离，造成一侧产生未焊透。防治措施：1. 根据焊接规程要求控制好坡口尺寸、钝边厚度，调整组对间隙，管材对口应严格控制错边量，壁厚不同的管子应按要求加工成缓坡形；2选用工艺参数内较大电流，保证熔深。调整并合理的控制运条角度及焊接速度，保持电弧处于正确方向；3. 坡口边缘运条稍慢，停留时间稍长，保持运条到位，使热量足以熔化母材钝边和前一层焊缝金属。根部焊接注意熔池形态，焊透形态为熔池前部有

7、小圆圈随焊接前移,可有效保证根部焊透。 四、未融合（含未焊满）原因分析：1.焊接电流过小，焊速过快，焊缝两侧运条停顿时间过短或焊条角度偏于一侧，使母材或层间金属未得到充分熔化，而被填充金属覆盖；2.对口间隙较小、钝边厚或错边量大，焊条角度、运条操作方法不当，熔深不足，焊速过快，易使根部焊缝未熔合。3.未焊满，主要是焊条或焊丝摆动不到位，其次是偏弧所致。防治措施：1.选用工艺参数内较大电流，合理调整运条角度和焊接速度，坡口边缘运条稍慢，停留时间稍长一些，使热量足以熔化母材和前一层焊道金属；2.调整组对间隙，减少钝边厚度及错边量，使焊缝沟槽平整熔渣清理干净；3.调整焊条角度，保持运条到位，使电弧处

8、于正确方向；4. 防止未焊满，焊条或焊丝要摆动要到位，发生偏弧时首先换掉焊条,打磨缺陷部位后再进行焊接。五、烧穿原因分析：1.根焊厚度不够或打磨过多，电流偏大。；2.熔池温度过高，焊接速度稍慢导致烧穿；3.焊条（焊丝）角度不当；4.送丝速度没有控制好，或出现窜丝现象，造成焊丝穿透熔池在根部形成烧穿焊瘤。防治措施：1.保证根焊厚度，打磨不宜过多，合理的调整电流；2.热焊时熔池温度过高，应适当提高焊速以降低焊接熔池温度；3. 调整好送丝机，控制送丝速度，防止出现窜丝现象；4.平焊和仰焊时应严格控制熔池温度，不宜过高，尽量采用短弧焊，采用正确的焊条角度，建议到5点位应适时变换角度；5.坡口间的组对间

9、隙不宜过大，焊接电流要适当小一些，半自动焊可将焊枪两个档位调至低挡。六、咬边原因分析：1.焊接电流过大，电弧过长及运条角度不当；2.焊接运条时，坡口边缘两侧停留时间稍长；3.填充时,焊缝填充金属过低，盖面焊接焊肉过厚，电弧停留时间过长，焊缝区温度过高造成咬边。防治措施：1. 选择焊接工艺参数内稍小一些电流，控制电弧长度或短弧焊接，保持运条均匀，坡口边缘运条停留时间稍短些，并注意运条角度；2. 最后一遍填充金属应略低于焊道母材表面（0.5毫米-1毫米），使盖面的焊道宽度轮廓清楚，有利于控制咬边和外观成型良好；3.焊缝咬边深度、长度超标部分，宜用砂轮打磨修整后补焊。七、弧坑原因分析：1.断弧和收弧

10、不当，在焊道末端形成的低洼部分，表面低凹深度超出规范要求，即低于母材；2.焊缝熔池金属未填满，收弧过快或电流过大造成；3.在6点位收弧时.焊道温度过高,停顿间隔时间较短。防治措施：1.收弧过程中焊条应在收弧处作短暂停留或作回焊运条，使熔敷金属填满熔池；2.采用砂轮打磨补焊, 补焊长度应不小于50mm，低氢焊条宜采用回弧（运条）填满熔池；3.在6点位收弧时，不可俩人同时收弧，待温度降一点再焊到接头处收弧。反之，则容易出现弧坑或焊道成型较差。八、裂纹原因分析：.施工方法不当，管子处于受力状态，或长距离悬空，在焊接收弧点（或应力集中处）容易出现应力裂纹；.焊接方法不当，局部反复焊接打磨导致母材晶体组

11、织改变，硬度（脆性）增加，塑性下降；.在根焊过程中，过早撤离对口器，熔池中铁水未来得及完全凝固，在焊接收弧处易产生裂纹；.错边量大造成焊缝中心线偏移，形成中心裂纹；.焊道有杂质，内对口器震动焊渣掉在焊道上，焊接时进入熔池，夹渣降低了焊缝强度，容易出现根部裂纹；.管材结露或焊材受潮未烘干，焊缝中扩散氢含量偏高；.冬季施工焊接时，管材预热和层间加热温度不够，焊后保温不良。防治措施：.组对焊接时，杜绝管线产生强制扭力，采用降低焊接应力的各种措施，严格控制焊接过程中焊口受外力影响；. 收弧时将弧坑填，满根焊结束后才能起吊；.局部不得反复施焊和打磨，杜绝工艺要求以外的打磨和焊接；. 尽量减小错边量，防止

12、焊缝中心线裂纹；. 管材结露需加热除湿，焊材受潮必须烘干，减少焊缝熔池中的扩散氢含量。低氢焊条应严格按规定要求进行烘干，装入保温筒，随用随取，超出规定时间不允许继续使用；. 严格控制焊接温度，如焊前预热温度和层间温度控制，冬季采用保温被焊后缓冷，避免产生冷裂纹；7经常清理内对口器端部胀块，清除焊渣尘垢，防止掉进焊缝进入熔池而产生缺陷，（出现翻浆，铁水熔合不好）降低了焊道强度，可用焊条端部（无药皮处）砸扁煨弯，伸进仰脸处焊口内侧划掉焊渣杂质,可避免和减少仰脸处根焊道缺陷。九、 返修裂纹原因分析：1.冬季返修后裂纹，预热方法不当，局部预热温度低或整体加热不均，焊后未保温，温度下降过快；.根焊返修时

13、电流大，操作不当，反复焊磨；.管线可能存在应力（内应力或外应力）；4. 管材结露，焊材受潮（填充盖面E8018-G焊条未烘干保温），焊缝熔池中的扩散氢含量偏高，易产生缺陷降低强度。返修裂纹时建议措施：.正确加热，或整体加温，返修处打磨后测温和补充加温，防止焊道温度下降过快；.在工艺参数内采用小电流填充盖面E8018-G焊条烘干保温。.尽可能清除管口内杂质，特别是仰脸处内表面毛茬、焊渣和尘垢；.尽量焊口消除应力，必要时用吊管机吊起，保持管材在水平位置；.根部返修较长时，建议分段打透施焊，先焊接两端再焊接中部，以消除和分散焊缝应力。十、焊道余高超标原因分析：1.焊接速度稍慢，末遍填充后打磨控制不到

14、位，造成盖面焊道余高超标；2.平焊和仰脸焊运条不当，焊速慢，填充焊控制不到位，经验不足或责任心不强所致。防治措施：1.在易出现余高超标的部位提高焊速，按标准厚度进行每层的焊接打磨，防止抢进度造成的忽略过程控制和焊后质量检查；2.最后一遍填充，控制在低于母材0.5mm-1 mm的厚度，为盖面焊控制余高超标创造有利条件；3.对余高超标焊缝进行打磨，并达到圆滑过渡的处理效果。 十二、焊工返修次数和打磨长度深度超标原因分析：1. 焊工对焊接过程中存在的明显质量缺陷，层间或盖面的局部缺陷反复打磨修整焊接；2.焊工在未通知质量检查员的情况下自行返修,返修次数多,导致焊缝材质变脆塑性下降, 结构强度降低。3.用低氢型焊条返修填充盖面缺陷时,焊道过热易出现气孔。防治措施：1.专职质检员、巡检监理现场检查发现此类问题时，（即焊工在一处反复打磨焊接的现象）应及时制止，更换水平较高的焊工来处理该处缺陷；2.用低氢型焊条返修时，焊缝温度不宜过高，（返修经验证明：焊道过热极易出现气孔），不可马上打磨焊接修补, 应稍作等待,待焊道温度降到摄氏150度左右时，再进行打磨焊接修补。长输管道提高焊接质量除技术原因外，焊工的质量意识也是一个重要因素。我们对现场出现的质量问题，要查找原因进行正确的分析，采取有针对性的控制措施，及时消除焊接质量缺陷和缺欠，促进工程焊接质量水平的不断提高。