技术应用与研究
管道焊接缺陷及处理措施
宋向东 华北油田供水供电分公司
【摘 要】管道的焊接要求很高，一定要控制好焊接过程，不仅要保证焊接人员的技术达到相应资格，焊接的方法更是保证焊接质量的关键，本文主要探讨预防和治理管道焊接中常出现的缺陷，从材料、对技术要求、验收等环节出发，达到事前预防、中间控制，事后检查的管理环节，实现预定质量目标。 【关键词】管道焊口；缺陷；现象；措施在焊接过程中，出现的主要缺陷有气孔，焊缝出现凹陷、突起，焊缝宽度不合格，焊口未焊透，母材错口，表面夹渣，边缘及层间未熔合，下面对出现的这几种缺陷进行原因分析并采取应对措施。
一、产生气孔
气孔主要产生在焊缝接头处，焊接电弧控制难度大的位置出现气孔的几率大，还产生在填充、盖充层，所以气孔主要产生于半自动熔化极自保护药芯焊丝焊接过程中。
１．原因分析
焊接过程中由于防风措施不严格，熔池混入气体；
（１）焊接材料焊条和焊剂受潮，没有经过烘培或烘培不符合要求，焊条药皮变质，脱落，或因烘干温度过高而使药皮中部分成分变质失效焊丝清理不干净，在焊接过程中自身产生气体进入熔池；
（２）电弧过长，氩弧焊时保护气体流量过大或过小，保护效果不好等；
（３）手工钨极氩弧焊时氩气纯度低，保护不良；气焊时火焰成分不对；焊炬摆动幅度过小，溶池得不到充分搅拌，气体排不出来，或焊速过快，焊丝填加不均匀等都易形成气孔。
２．防治措施
（１）焊接坡口两侧应按要求清理干净；要选用合适的焊接电流、电弧电压和焊接速度；
（２）焊条按照要求烘培；
（３）防风措施严格，不能有穿堂风等；
（４）选用合适的焊接线能量参数，提高焊工技术水平，焊接速度不能过快，电弧不能过长，正确掌握起弧、运条、息弧等操作要领；
（５）氩弧焊时保护气流流量合适，严格按规定标准选择氩气纯度。气焊时，应选用中性焰并熟练操作。
二、焊缝成型差
焊缝波纹粗劣，焊缝均匀度、平整度差，焊缝与母材不能达到圆滑过渡。 １．原因分析
焊缝成型差的原因有：焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀；焊口清理不干净；焊接电流过大或过小；焊接中运条（）速度过快或过慢；焊条（）摆动幅度过大或过小；焊条（）施焊角度选择不当等。
２．预防措施
（１）严格按照标准规定和图纸要求施焊，保证焊件的坡口角度和装配间隙合格；
（２）用角向磨光机进行严格清理，达到光滑、无缺陷、无杂质。焊口为水平固定位置，层间用角磨光机清理焊渣和修磨焊道；
（３）根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等，按照焊接工艺卡和操作技能要求，选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条（）的角度；
（４）加强检查，对于焊缝成型差的，及时打磨、补焊等处理。严重的可实行割口或换件重焊。
三、焊缝出现凹陷、突起
根部焊缝低于母材表面的现象称为内凹，手工电弧焊单面焊双面成型管子仰焊，常产生这种缺陷。仰焊时，管道焊口和板对接焊缝凹陷、突起大于３㎜；角焊缝高度不够或焊角尺寸过大。
１．原因分析
溶池在高温时的表面张力小，使铁水在自重作用下下坠，产生凹陷。焊接电流选择不当；运条（）速度不均匀，过快或过慢；焊条（）摆动幅度不均匀；焊条（）施焊角度选择不当等。
２．预防措施
（１）根据不同焊接位置、焊接方法，焊接速度适合所选的焊接电流；
（２）加强焊工技能培训，运条（）速度均匀，避免忽快忽慢；
（３）技术交底中，对焊角角度要求做详细说明；
（４）注意保持正确的焊条（）角度。应选择合理的焊接坡口，其角度和组装间隙不宜过大，钝边不宜过小；焊接电流应适中，施焊过程调整好焊接电流，严格控制好溶池形状和大小，操作时要注意二侧稳弧。
四、焊缝宽度不合格
焊缝边缘不匀直，焊缝宽窄差大于３㎜。
１．原因分析
焊条（）摆动幅度不一致，部分地方幅度过大，部分地方摆动过小；焊条（）角度不合适；焊接位置困难，妨碍焊接人员视线。
２．防治措施
（１）加强练兵，提高焊工的操作技术水平，克服困难，对不易施焊位置要有耐心；
（２）采取正确的焊条（）角度；
（３）熟悉现场焊接位置，提前制定必要焊接施工措施；
（４）焊接完成后及时检查，对不合格的焊缝进行打磨，必要时进行补焊。
五、咬边
焊缝与原材熔合不好，出现沟槽，深度大于０．５㎜，总长度大于焊缝长度的１０％或大于验收标准要求的长度。
１．原因分析
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手工电弧焊产生咬边主要原因是焊接时电流过大，电弧过长，焊条（）角度不合适，焊条（丝）送进速度过快或过慢等都是造成咬边的原因。
２．预防措施
（１）根据焊接项目、位置，焊接规范的要求，选择合适的电流参数；
（２）手工电弧焊时应选择合适的电流、电弧长度，尽量使用短弧焊接；
（３）掌握技巧，焊条运条摆动时在坡口边缘稍作停留，要稍慢一些，而中间略快一些；
（４）焊条（丝）送进速度与所选焊接电流参数协调；
（５）注意焊缝边缘与母材熔化结合时的焊条（）角度。
六、母材错口
焊接完成后焊缝两侧外壁母材不在同一平面上，错口量大于１０％或母材水平差超过４㎜
１．原因分析
焊件对口不符合要求，焊工在对口不平整的情况下点固和焊接。
２．预防措施
（１）提高管工的责任心和技术水平；
（２）用测量工具对母材进行平整度检验；
焊工坚持原则，对于对口不符合要求的焊件，要求重新对口再施焊；
（３）对于产生错口的焊接管道，要割除，重新对口和焊接。
七、表面夹渣
在焊接过程中，出现在层与层间，外部能看到的药皮夹渣。
１．原因分析
坡口角度过小，焊接电流过小，溶渣粘度大都可能引起夹渣。焊条药皮块状脱落未被溶化；多层多道焊，溶渣没有清理干净而残留在焊缝中。
２．预防措施
（１）严格按照技术标准达到焊接条件；
（２）采用合适电流，使溶池达到一定温度，让溶渣充分浮出；
（３）焊接过程中始终要保持清晰的溶池，溶渣和液态金属良好分离；仔细拨出溶池中的熔渣；
（４）对母材和前一道焊口进行清理。
八、边缘及层间未熔合
焊口出现根部和层间未熔合。根部未熔合主要是打底过程中焊缝金属与母材金属以及焊接接头未熔合；层间未熔合主要是多层多道焊接过程中层与层间的焊缝金属未熔合。
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１．原因分析
造成未熔合的主要原因是焊接能量小，焊条、焊丝和焊炬火焰偏离焊道，或焊条偏心，使母材或前一层焊缝金属未得到充分溶化就被填充金属覆盖而造成。或因为母材坡口及前一层焊缝表面有铁锈或污物，焊接时温度不够，未能将其溶化面盖上填充金属，也会形成边缘及层间未熔合。
２．防预防措施
（１）焊接前要清理焊口，把污物清除；
（２）采用稍大的焊接电流，提高焊接线能量；
（３）焊接速度适当，不能过快，使热量增加能够及时母材金属； （４）及时调整焊条和焊炬的角度，运条要适当，电弧方向正确。
九、管道焊口未焊透
焊口焊接时，焊缝熔深不够，未将母材焊透。１．原因分析
造成未焊透的主要原因是：对口间隙偏小、坡口角度较小、钝边厚、焊接电流和焊炬火焰能量小、焊接速度过快、焊接操作手法不当。
２．防治措施
（１）对口间隙、坡口制备、钝边厚度符合标准要求；对口间隙最好间隙不小于２㎜；
（２）钝边要合适，错边量合理，对不同壁厚的管道要加工，一般成缓坡状； （３）使用短弧焊接，以增加熔透能力。
（４）通过以上原因分析及预防措施，使管道焊接从技术管理，施工管理，质量管理方面严格把关，达到质量、成本、进度相统一，确保优质焊接工程优良。
参考文献：
[1]《管道焊接技术》作者：顾纪清,阳代军.化学工业出版社,出版时间：2005-8-1[2]《管道焊接技术》作者：李建军.石油工业出版,出版时间:2007-8
[3] GB/T20801-2006压力管道规范-工业管道和SH3501《石油化工有毒可燃介质管道工程施工及验收规范》
作者简介：宋向东，男（1972－）华北油田供水供电分公司，首席高级技师。
