摘要：本文通過對鐵大線焊接質量缺陷歸類、統計，針對頻繁出現的焊接缺陷進行原因分析總結，並結合東北管網工程的實際，**一些改進焊接質量的措施，為今後焊接缺陷分析和質量控制提供一種思路。
關鍵詞：焊接質量焊接缺陷質量控制
1、引言
隨著國民經濟的發展和對能源需求的日益增長，國家大型油氣輸送與儲存設施的建設也趨於完善，長距離輸油氣管道鋪設量正在迅速增加，青島黃島「4.22」管道**事故引起我們對長輸管道工程建設質量控制的重新認識。其中，長輸管道的焊接質量也成為提高施工質量的關鍵。
2、鐵大線焊道常見的質量缺陷及形成原因分析
鐵大線安全改造工程（鐵嶺—鞍山段）（以下簡稱鐵大線）是管道三公司承建的東北管網專案重點控制工程之一。其中鐵嶺至新民第一標段，共焊接10481道口，經無損檢測不合格焊口193道，焊接一次合格率98.15%。
我們在此將鐵大線焊接與焊道檢測的方式進行結合，得出在實際焊接過程**現的幾種質量缺陷型別。
2.1 燒穿
在焊接過程中，熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷稱為燒穿，如圖1所示，它是焊條電弧焊常見的缺陷之一。燒穿減少了焊縫有效截面，對管道質量安全和使用壽命產生很大的影響。
導致燒穿的原因主要有：焊接電流過高，焊接速度過慢，使焊件過度加熱；坡口間隙大，鈍邊過薄；焊絲（焊條）與管子的切線夾角過大造成的。同時焊工的操作技能好壞也成為產生燒穿的乙個重要因素。
圖1 燒穿缺陷x射線圖
2.2 夾渣
夾渣是指焊縫中殘留的熔渣、鐵鏽或其他物質，在焊道根部、層間均可能存在，如圖2所示。最常見的就是層間夾渣，夾渣形狀不同，大小不一，其中危害最大的就是呈尖銳形的夾渣，夾渣削弱了焊縫有效截面，降低了焊縫的力學效能，容易使焊接結構在承載時遭到破壞，影響焊道的塑性，尤其是在焊道受拉應力時產生嚴重的應力集中。
形成原因：焊接過程中的層間清理不淨；焊接電流過小；焊接速度太快；焊接過程操作不當；焊接材料與母材化學成分不匹配；坡口設計、加工不合適等。
圖2 夾渣缺陷x射線圖
2.3 咬邊
由於焊接工藝引數選擇或操作工藝不正確，在沿著焊趾的母材部位燒熔形成的溝槽或凹陷稱為咬邊，如圖3所示。咬邊不僅減弱了焊接接頭強度，而且因應力集中容易引發裂紋。
產生原因：電弧電壓過低、電流過大、焊接速度過快，電弧過長、焊條角度不正確和焊絲（焊條）運條不到位等。
圖3 咬邊缺陷x射線圖
2.4 裂紋
裂紋是指在焊接應力及其他致脆因素共同作用下，焊接接頭中區域性地區的金屬原子結合力遭到破壞而形成的新介面所產生的縫隙，它具有尖銳的缺口和大的長寬比的特徵，如圖4所示。裂紋是焊接中危害性最大的一種缺陷，由於其有延伸性，在焊道存在內應力的情況下裂紋會一直延伸擴充套件，直至焊道破壞為止。因此，在長輸管道的施中中,裂紋缺陷是不允許存在的，通常也不允許返修，必須割口重焊。
在管道施工中，裂紋的產生基本都是由於工藝規程執行不到位、外部應力太大等情況造成的。
形成原因：長輸管道焊縫多出現剛性裂紋，尤其是東北氣候寒冷，冬季施工溫度過低、保溫措施不好、焊縫金屬冷卻過快最容易產生此類缺陷。
圖4 裂紋缺陷x射線圖
2.5 氣孔
在焊接時電壓過高，對熔敷金屬保護不良，熔池中的氣體在凝固時不能很好的逸出而殘留下來所形成的空穴稱為氣孔，如圖5所示。主要包括內部氣孔、表面氣孔和焊縫接頭氣孔，在鐵大線所有焊接質量缺陷中，層間氣孔出現的頻率最高。
其中，內部氣孔中的球形氣孔產生於焊縫中部，主要由於焊接電流過大、電弧過長以及運弧速度過快等原因造成。虫形氣孔產生於焊縫根部，是由焊接電流不足、焊接部位有油汙或鐵鏽等原因造成的。表面氣孔主要是因為焊接電流過大、後部焊條變紅、低氫焊條未烘乾、焊接部位有油汙或鐵鏽等。
圖5 層間氣孔缺陷x射線圖
2.6 未熔合
未熔合指熔焊時，焊道與母材之間或焊道與焊道之間未能完全熔化結合的部分，如圖6所示。它直接降低了接頭的力學效能，嚴重的未熔合會使焊接結構根本無法承載。
形成未熔的原因主要有：電流過小、焊接熱輸入太低；焊條偏心，夾角不當，電弧指向偏斜；坡口側壁有銹垢及汙物，層間清渣不徹底等。
圖6 未熔合缺陷x射線圖
2.7 內凹
內凹是指焊道根部不飽滿突出，向外焊道一側凹進的缺陷，如圖7所示。內凹屬於焊道厚度薄於期望值的一種焊接缺陷，其主要在焊道打底時產生。內凹使得焊縫有效面積減少，導致焊縫內表面高低不平，波紋粗劣，不圓滑過渡，焊縫成形不美觀，嚴重影響焊縫與母材金屬的結合強度，導致接頭強度不足，以致成為管道執行中潛在的威脅和隱患，嚴重縮短管道安全執行的壽命，尤其是尖銳角的內凹缺陷，存在於長輸管道焊縫中，很容易導致低應力的脆斷事故發生。
內凹缺陷產生原因：對口間隙太大，坡口太大，鈍邊太薄、根焊道太寬，打底焊時焊條送入深度不夠。焊接電流過大，熱焊時在5-7點鐘位置運弧太慢。
；管道內部存在垂直焊縫的氣流，如連死頭時管道內「噴氣」等，這通常是由於管道內氣體受溫度影響膨脹，從焊道內噴出，影響焊接。
圖7 內凹缺陷x射線圖
2.8 焊瘤
焊瘤指焊接過程中熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。焊瘤不僅影響焊縫的成型，而且在焊瘤的部位，往往存在著夾渣和未焊透。
焊瘤主要由鈍邊過小而根部間隙過大；焊接電流大而焊接速度快；焊工技能水平不高等引起。
結合鐵大線焊接工藝和現場無損檢測結果，我們對焊道檢測中主要出現的焊接缺陷進行統計，得到如表1所示。
表1 鐵大線（鐵嶺—鞍山段）第一標段焊接缺陷統計表
從上表可以看出，鐵大線焊接缺陷出現頻率較高的依次是：氣孔、燒穿、夾渣。考慮焊接時間、當地氣溫等因素，63次氣孔缺陷中，發生在冬、春季低溫季節的焊接缺陷共41次，佔65.
08%；遼寧省鐵嶺市在冬、春季颳風天數較多，風速也較大，易造成偏弧而產生氣孔。同時也暴露出施工機組在野外焊接作業時防風保溫措施不夠。
裂紋雖然只出現2次，但均發生在冬季施工過程中，說明個別機組對焊口加熱及焊後保溫措施做的仍不到位。
燒穿缺陷共發生52次，其中有四個施工機組出現燒穿缺陷10次以上，這在一定程度上說明焊接時焊工對焊接工藝規定的引數除錯不準確，有時會根據個人習慣進行調整引數，同時也顯示出焊工的操作技能水平有待提高。
夾渣缺陷出現45次，絕大部分發生在起仰臉處4點—8點的位置，恰恰在這個位置電焊工施焊姿勢比較困難，同時也會受到施焊空間環境的影響，造成焊工疲勞，影響焊工水平的發揮。
根據圖表1，我們得到鐵大線焊接質量缺陷的統計圖，如圖8。
圖8 鐵大線（鐵嶺—鞍山段）第一標段焊接質量缺陷的統計圖
3、鐵大線焊接質量的改進措施
焊接過程是決定焊縫質量的最主要環節，焊接質量也是決定工程質量的關鍵性一環。因此，必須嚴格控制焊接質量，針對出現的焊接缺陷進行糾正。
控制與改進焊接質量最重要的一點就是要求焊工嚴格遵守焊接工藝規程和焊接作業指導書中的各項要求。尤其是焊接電流的大小，焊接電流的大小對焊條熔化速度、母材熔深、焊縫內在質量、焊接接頭效能和生產效率有重要的影響。焊接電流太大，容易在母材金屬的坡口兩側產生咬邊，甚至燒穿。
另外焊接電流太大，焊條藥皮過熱發紅，影響保護效果，產生氣孔、夾渣缺陷；焊接電流太小，則導致母材金屬未充分加熱，容易造成夾渣和未焊透等缺陷。
防範產生冷裂紋的措施，加強焊接接頭前的焊前預熱工作，由於焊接的收縮應力的不斷產生，預熱範圍不要僅僅在返修的那一塊區域，進行整口加熱。預熱的主要目的是為了降低鋼材的淬硬程度，延緩焊縫的冷卻速度，以利於氫的逸出和改善應力條件，從而降低接頭的延遲裂紋傾向。如果層間溫度不足，就相當於預熱溫度偏低而達不到預熱的目的；若層間溫度過高或預熱溫度過高，易產生過熱或產生接頭塑性和衝擊功的下降。
咬邊、未焊透、長條狀夾渣等工藝缺陷部位是應力集中區，容易產生冷裂紋，因此，要防止強力組對，減少焊接前存在強大的附加內應力。
長輸管道野外施工，管道焊接工序極易受環境因素的不利影響，尤其是受風速、溫度、濕度的影響，風速和濕度超出允許值後，容易造成氣孔、夾渣等缺陷，為了保證在風速、濕度超標時仍能焊接，需要採用密閉型防風棚，並對管口進行加熱。
在進行管口組對時，要盡可能給電焊工創造乙個舒適的環境，防止疲勞姿勢的發生，同時對焊工進行技能培訓，提高焊工的操作手法。
4、結論
針對鐵大線焊接質量所呈現出的問題，結合長輸管道施工的現場實際狀況，通過對所出現的焊接質量缺陷進行統計分析，發現一定的規律並對問題進行歸納，找出改進的措施，以便在今後的長輸管道焊接過程中加以改進，本文為焊接質量缺陷分析、焊接質量控制與改進提供了一種思路。
參考文獻：
1. 李建軍等.管道焊接技術[m].北京：石油工業出版社，2007.
2. 於英姿，李建軍，李希林，錢明華.管道焊接的根部內凹控制[j].焊接技術，2006.7（35）：51-53.
3. 戈兆文，鄭鈞，許衛榮.長輸管道焊接工藝評定標準分析與建議[j].壓力容器，2003.7（20）：1-5，15.
4. 顏愛政，劉華等.長輸油氣管道焊接技術的應用[j].油氣儲運，2008.8(27):40-43.
5. 郭道厚.關於長輸管道焊接質量控制的**[j].價值工程，2011.3.
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