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[摘 要]天湖水电站二期工程压力钢管制作及安装项目采用Q390C低合金高强钢，可焊性较差，为有效解决焊接问题，制定了焊前预热和焊后保温工艺。压力钢管有着良好的抗压能力，在很多压力要求高的工程项目中都有着良好的应用，并且这种压力钢管便于焊接，具备较好的焊接性能。在压力钢管制造施工中，最为关键的一项工序就是焊接工作，压力钢管的运行安全直接受到焊接质量的影响。因此应当加强对常见焊接缺陷的分析，从而针对性地进行预防。在水利工程中，埋弧自动焊、手工电弧焊和CO2气体保护焊等都是常见的压力钢管焊接方法，不同的焊接方法所产生的焊接缺陷也各不相同，不同位置的焊接缺陷也有一定的差异，比如常见的缺陷包括气孔、夹渣、咬边、未焊透、未融合、焊接裂纹、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、焊瘤、弧坑等。
[关键词]压力钢管；焊接；缺陷
中图分类号：TV547.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0328-01
一、工程概况
天湖水电站为高水头电站，位于广西壮族自治区全州县才湾镇境内，距全州县城35公里，距桂林市138公里，地理位置：东经110°53′；北纬26°05′。工程所控制的流域，分属于湘江水系山川河的支流南洞河及驿马河、宜湘河的支流大西江、资江水系夫夷河的支流正源冲等高山水源。
二、技术问题探讨与分析
天湖水电站二期工程压力钢管制作及安装项目采用Q390C低合金高强钢，可焊性较差，在压力钢管制造施工中，最为关键的一项工序就是焊接工作，压力钢管的运行安全直接受到焊接质量的影响。如何做好焊接工作，克服常见的缺陷包括气孔、夹渣、咬边、未焊透、未融合、焊接裂纹、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、焊瘤、弧坑等，成为了该项目研究的重要课题，现针对缺陷情况分析如下：
1、气孔
在焊接过程中，由于熔池中的气泡没有及时排除而凝固过程中形成了空穴则形成了气孔，造成焊接气孔的原因有多种，比如没有按照规定要求烘焙焊条或者焊剂，没有清晰坡口边缘的水分、油污、锈迹，焊心发生了锈蚀等质量问题。此外，如果采用低氢型焊条焊接，过长的电弧、过快的焊接速度都会影响到焊接质量；如果采用埋弧自动焊中，过高的电压也会影响到焊接质量，容易在焊接中留下气孔等。如果焊接存在气孔会减小焊缝的有效截面，气孔过大的话还会导致焊缝强度降低，对焊缝金属致密性产生一定的破坏。预防气孔的办法有很多，需要在焊接中选择合适的速度和电流电压，将坡口边缘的水分、油污、锈迹等进行仔细地清理。库房人员应当对焊接材料进行分类保管，保证存放环境的干燥性，避免发生锈蚀问题，定期进行清理。焊接前如果发现焊条存在质量问题不得使用，应当严格控制焊条的锈蚀问题和使用范围。使用埋弧焊时要注意焊接的参数和速度，充分保证焊接质量[1]。
2、夹渣焊接
焊缝中存在熔渣即为夹渣问题。夹渣会导致焊缝的强度和致密性降低。造成夹渣的常见因素如焊缝边缘的有氧割或者碳弧气刨残留的熔渣；过小的焊接电流，坡口角度选择不当，焊接速度过快等。焊接中如果使用的焊条为酸性那么会容易在过小的电流情况下出现“糊渣”问题；如果使用碱性焊条造成夹渣的因素主要包括过长的电弧或者不正确的极性。如果采用埋弧焊封底，造成夹渣的主要原因就是焊丝偏离焊缝中心。为了防止焊接产生夹渣问题，应当根据需要对坡口尺寸进行正确的选择，将坡口认真进行清理，并且对焊接速度和电流进行合理地选择，保证运条摆动适当性。在进行多层焊接过程中，要对坡口两侧融化情况进行密切地观察，认真清理每一层的焊渣。在逢低前，需要彻底清除焊渣，埋弧焊过程中避免发生焊偏的问题。
3、咬边
咬边主要是焊缝的边缘发生凹陷问题。焊接电流过大、过快的运条速度、太长的电弧、不恰当的焊条角度等都是造成咬边的原因。如果采用埋弧焊，过快的速度或者不平等的焊机轨道都易影响到焊接质量；如果融化的焊件没有及时填满会出现咬边问题；如果焊接存在咬边问题，会刀子母材接头工作面减小，咬边问题会导致应力集中。因此在很多焊接工作中都严禁存在咬边问题，或者严格限制了咬边的深度。为了防止焊接中出现咬边问题，应合理地选择运条手法和电流。对焊条角度、电弧长度进行密切关注和严格控制，选择合适的参数进行埋弧焊。避免焊接过程的速度过快，对焊接轨道平整性要进行严格地控制。
4、未焊透、未熔合
焊接中接头没有完全融透即为未焊透，未融透是焊件和焊缝之间有未融透的问题。在压力钢管焊接中，这种现象是非常严重的，大大降低焊缝的强度，导致焊缝出现断裂或者突变。在压力管道焊接中，严禁出现未焊透、未熔合的问题。焊件装配间隙、坡口角度、焊条直径、电流小、太快的速度、过长的电弧等都会导致出现该问题。
5、弧坑
在焊缝收尾处出现下陷的问题，其被称之为弧坑。弧坑容易削弱焊缝的强度，并且冷却过程中容易出现裂纹等问题。过短的熄弧时间、突然中斷焊接、过大的焊接电流等都是造成弧坑的因素。为了避免出现弧坑，应当注意在收弧过程中短时间进行停留，保证焊条金属能够将熔池填满，对焊接电流进行正确地选择。
6、焊瘤
焊接中的金属瘤称作为焊瘤。焊瘤问题在平焊的中间换条处或者始末端、立焊和仰焊中非常容易出现，此外直径小的埋弧焊焊接中也容易出现焊瘤。焊瘤不但表面不美观，同时大多存在夹渣、未焊透等其他质量问题。焊接水平低下、过高的熔池温度室造成焊缝表面形成焊瘤的主要因素，过大的电流和弧长也是造成焊瘤的主要因素。为了避免出现这种情况，需要不断提高焊接的操作水平，对熔池温度、焊接电流、焊接速度等进行严格地控制。
7、严重飞溅
少量飞溅是在手工电弧焊焊接中较为常见的现象，飞溅的程度也会因焊条药皮成分的不同而不同，一般将超出正常范围的飞溅现象称为焊接缺陷。这种现象不仅会对焊条造成浪费，还会对焊缝的表面整洁带来影响，同时也都会对多层多道焊的连续操作带来影响。若是这种飞溅现象不能及时的解决，气孔与夹渣等问题将会很容易出现。造成严重飞溅的原因主要有以下几点：保存不当而出现的焊条变质；对碱性焊条来说，受潮是最为主要的原因。在焊接过程中，焊条受潮后会存有大量的水分，这些水分分解会有大量的气体出现，在熔滴当中部分气体会溶解，溶解的气体会在电弧高温情况下出现膨胀炸裂的现象，从而将金属熔滴带出造成飞溅现象。
三、结束语
压力钢管焊接中如果出现气孔、夹渣等焊接质量问题，会导致钢管使用寿命缩短，容易出现断裂等问题，严重的情况会导致出现结构安全事故。因此应当在制作压力钢管过程中对焊接质量进行严格地控制，对焊接过程进行严格地规范，同时焊接技术人员要做好焊接水平的提高，保证压力钢管从焊接到完成有着良好的控制水平，保证压力钢管的焊接效果，保证压力钢管在后期的正常使用。天湖水电站二期工程压力钢管制作和安装项目在项目实施过程中制定了严格的施工工艺，有效的避免了气孔、夹渣、咬边、未焊透、未融合、焊接裂纹、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、焊瘤、弧坑等缺陷的产生，加快了施工进度，保证了施工质量。
参考文献
[1] 陈临泉，王建华.压力钢管焊接常见缺陷成因分析与预防措施[J].水利水电施工，2012（2）：92-95.
[2] 陈临泉，王建华.浅谈引水压力钢管焊接中常见缺陷成因和防止措施[C]//陕西省水力发电工程学会青年优秀科技.2013：68-72.
[关键词]压力钢管；焊接；缺陷
中图分类号：TV547.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0328-01
一、工程概况
天湖水电站为高水头电站，位于广西壮族自治区全州县才湾镇境内，距全州县城35公里，距桂林市138公里，地理位置：东经110°53′；北纬26°05′。工程所控制的流域，分属于湘江水系山川河的支流南洞河及驿马河、宜湘河的支流大西江、资江水系夫夷河的支流正源冲等高山水源。
二、技术问题探讨与分析
天湖水电站二期工程压力钢管制作及安装项目采用Q390C低合金高强钢，可焊性较差，在压力钢管制造施工中，最为关键的一项工序就是焊接工作，压力钢管的运行安全直接受到焊接质量的影响。如何做好焊接工作，克服常见的缺陷包括气孔、夹渣、咬边、未焊透、未融合、焊接裂纹、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、焊瘤、弧坑等，成为了该项目研究的重要课题，现针对缺陷情况分析如下：
1、气孔
在焊接过程中，由于熔池中的气泡没有及时排除而凝固过程中形成了空穴则形成了气孔，造成焊接气孔的原因有多种，比如没有按照规定要求烘焙焊条或者焊剂，没有清晰坡口边缘的水分、油污、锈迹，焊心发生了锈蚀等质量问题。此外，如果采用低氢型焊条焊接，过长的电弧、过快的焊接速度都会影响到焊接质量；如果采用埋弧自动焊中，过高的电压也会影响到焊接质量，容易在焊接中留下气孔等。如果焊接存在气孔会减小焊缝的有效截面，气孔过大的话还会导致焊缝强度降低，对焊缝金属致密性产生一定的破坏。预防气孔的办法有很多，需要在焊接中选择合适的速度和电流电压，将坡口边缘的水分、油污、锈迹等进行仔细地清理。库房人员应当对焊接材料进行分类保管，保证存放环境的干燥性，避免发生锈蚀问题，定期进行清理。焊接前如果发现焊条存在质量问题不得使用，应当严格控制焊条的锈蚀问题和使用范围。使用埋弧焊时要注意焊接的参数和速度，充分保证焊接质量[1]。
2、夹渣焊接
焊缝中存在熔渣即为夹渣问题。夹渣会导致焊缝的强度和致密性降低。造成夹渣的常见因素如焊缝边缘的有氧割或者碳弧气刨残留的熔渣；过小的焊接电流，坡口角度选择不当，焊接速度过快等。焊接中如果使用的焊条为酸性那么会容易在过小的电流情况下出现“糊渣”问题；如果使用碱性焊条造成夹渣的因素主要包括过长的电弧或者不正确的极性。如果采用埋弧焊封底，造成夹渣的主要原因就是焊丝偏离焊缝中心。为了防止焊接产生夹渣问题，应当根据需要对坡口尺寸进行正确的选择，将坡口认真进行清理，并且对焊接速度和电流进行合理地选择，保证运条摆动适当性。在进行多层焊接过程中，要对坡口两侧融化情况进行密切地观察，认真清理每一层的焊渣。在逢低前，需要彻底清除焊渣，埋弧焊过程中避免发生焊偏的问题。
3、咬边
咬边主要是焊缝的边缘发生凹陷问题。焊接电流过大、过快的运条速度、太长的电弧、不恰当的焊条角度等都是造成咬边的原因。如果采用埋弧焊，过快的速度或者不平等的焊机轨道都易影响到焊接质量；如果融化的焊件没有及时填满会出现咬边问题；如果焊接存在咬边问题，会刀子母材接头工作面减小，咬边问题会导致应力集中。因此在很多焊接工作中都严禁存在咬边问题，或者严格限制了咬边的深度。为了防止焊接中出现咬边问题，应合理地选择运条手法和电流。对焊条角度、电弧长度进行密切关注和严格控制，选择合适的参数进行埋弧焊。避免焊接过程的速度过快，对焊接轨道平整性要进行严格地控制。
4、未焊透、未熔合
焊接中接头没有完全融透即为未焊透，未融透是焊件和焊缝之间有未融透的问题。在压力钢管焊接中，这种现象是非常严重的，大大降低焊缝的强度，导致焊缝出现断裂或者突变。在压力管道焊接中，严禁出现未焊透、未熔合的问题。焊件装配间隙、坡口角度、焊条直径、电流小、太快的速度、过长的电弧等都会导致出现该问题。
5、弧坑
在焊缝收尾处出现下陷的问题，其被称之为弧坑。弧坑容易削弱焊缝的强度，并且冷却过程中容易出现裂纹等问题。过短的熄弧时间、突然中斷焊接、过大的焊接电流等都是造成弧坑的因素。为了避免出现弧坑，应当注意在收弧过程中短时间进行停留，保证焊条金属能够将熔池填满，对焊接电流进行正确地选择。
6、焊瘤
焊接中的金属瘤称作为焊瘤。焊瘤问题在平焊的中间换条处或者始末端、立焊和仰焊中非常容易出现，此外直径小的埋弧焊焊接中也容易出现焊瘤。焊瘤不但表面不美观，同时大多存在夹渣、未焊透等其他质量问题。焊接水平低下、过高的熔池温度室造成焊缝表面形成焊瘤的主要因素，过大的电流和弧长也是造成焊瘤的主要因素。为了避免出现这种情况，需要不断提高焊接的操作水平，对熔池温度、焊接电流、焊接速度等进行严格地控制。
7、严重飞溅
少量飞溅是在手工电弧焊焊接中较为常见的现象，飞溅的程度也会因焊条药皮成分的不同而不同，一般将超出正常范围的飞溅现象称为焊接缺陷。这种现象不仅会对焊条造成浪费，还会对焊缝的表面整洁带来影响，同时也都会对多层多道焊的连续操作带来影响。若是这种飞溅现象不能及时的解决，气孔与夹渣等问题将会很容易出现。造成严重飞溅的原因主要有以下几点：保存不当而出现的焊条变质；对碱性焊条来说，受潮是最为主要的原因。在焊接过程中，焊条受潮后会存有大量的水分，这些水分分解会有大量的气体出现，在熔滴当中部分气体会溶解，溶解的气体会在电弧高温情况下出现膨胀炸裂的现象，从而将金属熔滴带出造成飞溅现象。
三、结束语
压力钢管焊接中如果出现气孔、夹渣等焊接质量问题，会导致钢管使用寿命缩短，容易出现断裂等问题，严重的情况会导致出现结构安全事故。因此应当在制作压力钢管过程中对焊接质量进行严格地控制，对焊接过程进行严格地规范，同时焊接技术人员要做好焊接水平的提高，保证压力钢管从焊接到完成有着良好的控制水平，保证压力钢管的焊接效果，保证压力钢管在后期的正常使用。天湖水电站二期工程压力钢管制作和安装项目在项目实施过程中制定了严格的施工工艺，有效的避免了气孔、夹渣、咬边、未焊透、未融合、焊接裂纹、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、焊瘤、弧坑等缺陷的产生，加快了施工进度，保证了施工质量。
参考文献
[1] 陈临泉，王建华.压力钢管焊接常见缺陷成因分析与预防措施[J].水利水电施工，2012（2）：92-95.
[2] 陈临泉，王建华.浅谈引水压力钢管焊接中常见缺陷成因和防止措施[C]//陕西省水力发电工程学会青年优秀科技.2013：68-72.