管道冬季施工焊接主要缺陷成因分析及控制对策.doc

1、1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极易产生气孔，低氢型焊条前端引弧剂脱落；

2、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。2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，在断弧前的焊道处起弧焊接，且能够完全覆盖断弧时焊

3、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3和深槽的熔渣来不及浮出形成夹渣；焊工操作手法不当，焊道中心和夹角处运条较

4、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，控制运条角度和摆动幅度，保证焊接

5、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4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，使母材（根焊）或层

6、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小圆圈随焊接前移,可

7、有效保证根部焊透。 四、未融合（含未焊满）5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，使电弧处于正确方向；4.

8、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6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.坡口间的组对间隙不宜过大

9、，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。7七、弧坑原因分析：1.断弧和收弧不

10、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

11、材晶体组织改变，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；8.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

12、边量，防止焊缝中心线裂纹；. 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9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

13、；.根焊返修时电流大，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

14、慢，末遍填充后打磨控制不到位，造成盖面焊道余高超标；102.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。