锅炉常见焊接质量缺陷的预控措施
程鹏
摘?要：锅炉属于压力容器，锅炉及其内部压力管路的焊接质量直接关系到整体机组的运行安全，焊接过程中一旦出现缺陷将会使锅炉存在极大的安全隐患。本文从焊接质量缺陷中的“共性问题”和“个性问题”这两个方面提出了相应的质量预控措施，确保锅炉的焊接质量。
关键词：锅炉，焊接质量，缺陷，预控措施
文章编号：2095-4085（2020）02-0086-02
目前，锅炉普遍应用于城市供热，机械加工等日常生产生活之中。对锅炉而言，焊接质量的优劣在安装生产中起到了决定性的作用。这就需要我们在锅炉安装生产的焊接前，焊接中，焊接后都进行严格地检验。施工质量控制的原则是“预防为主、主动控制”，所以焊前的预控措施是重中之重，对锅炉的安全生产具有十分重要的意义。
1?“共性问题”的4M1E预控措施
1.1?焊接人员预控
人员是一切活动的核心，也是组织施工的根本要素。对于锅炉焊接工作，焊接责任工程师，技术人员，焊工，三个环节的人员只有明确各自岗位职责，才能对施工进行有效的控制。对于焊工的资质要求主要是三个方面：首先是持有特种作业人员证件（焊工证），二是焊工证必须在有效期内，三是该焊工进行的作业要与证件规定专业相符。焊工证的有效期为3年，期间中断焊接工作6个月以上要求重新进行考试，合格后方能上岗操作。此外，还需要确认焊接工艺指导书的技术交底是否到位，掌握操作者的身体和情绪状态，加强施工人员的责任心教育，奖罚并举，从根源上扼制缺陷的发生。
1.2?焊接材料预控
材料是施工要素的重要组成部分，焊接材料的质量与锅炉的安全性密切相关。材料的预控措施主要是选用、存放、复验三点。焊接材料的选用首先要看设计文件如何要求，没有设计文件的情况下，应该以安全可靠为前提，以经济效益为原则，综合考虑钢材化学成分、力学性能、可操作性以及生产效率等因素进行选择。对于焊接材料的存放方面，尤其要注意的是保持干燥，在运输保管的过程中防止受潮，作业前对焊材进行烘干处理，以及配备焊条保温桶。最后是焊接材料的复验，对于锅炉这种特种设备尤为重要，焊条、焊丝、焊剂的库存超过期限，都应该经复验合格后才能使用。
1.3?焊接设备预控
焊接设备的预控措施主要是选型和维护两方面。选型主要看焊接设备的型号是否合适，电源极性是否正确，安全防护设施是否完备。选型不仅涉及到焊接位置，施工工艺，还需要考虑场地等限制条件。焊接设备的维护主要是为了避免出现操作前焊机发生故障和仪表不准的情况，维护人员需要做好日常对电焊机仪表的检定工作，保证设备处于完好状态，方便焊工在操作焊接时控制电流电压等参数。
1.4?焊接工艺预控
在锅炉安装的施工过程中，焊接工艺是质量控制的关键要素，焊接方法和工艺直接影响了锅炉焊接的效率和质量。对于锅炉焊接采用的新材料，新设备，新工艺，焊接之前都应进行焊接工艺评定，用以验证该方案的正确性。焊接工艺评定报告（PQR）由焊接工程师审核通过后，技术人员再以此为依据，结合焊接施工经验及实际条件编制焊接工艺指导书（WPS）。该指导书应在工程施焊前发给焊工，并进行详细的技术交底，双方签字确认后，焊工严格按照此指导书进行作业。
1.5?焊接环境预控
焊接工作对于周边环境的要求比较高，需要提前采取可靠的防护措施。比如，采用SMAW时，风速不得大于8m/s。采用GMAW时，风速不得超过2m/s。相对湿度不得大于90%。气温低，风沙大，雨雾天，夜间最好不要施焊，否则必须有升温及防护措施。锅炉内压力管道在焊接时避免悬空或者被外力作用。打底焊的焊接环境不能处于强振动的工况下。这些都是工作环境中在焊接前需要检查的项目。
2?“个性问题”的质量预控措施
2.1?咬边
在锅炉的筒身，封头，集箱等部件的焊接过程中应严格禁止咬边现象的出现。预控措施包括以下几点。（1）要结合母材型号和焊接部位针对性的选择电流大小，电流过大的话，焊接一旦中断就容易形成咬边。（2）焊接时要注意摆幅不能过小或过大，在坡口处停留的时间充足，电弧宜短不宜长。（3）正确把握焊枪角度，同时运送焊条的速度在合理的范围之内。
2.2?气孔
气孔是由于高温气体在液态金属冷却的过程中来不及析出而形成的，预控措施有：（1）焊接前清理坡口区域是必须进行的环节，最好用丙酮擦拭干净。（2）在焊材的使用方面，避免使用已經锈蚀的焊条，烘干后置于专用保温筒，随时都能保证焊条焊剂的干燥度。（3）注意焊接环境的保护，室外作业时如遇雨、雪、强风等不符合规定的天气时，必须有防护措施方可施焊。（4）采取焊前预热，保证焊接时足够的热输入量，避免熔池过快冷却，才能让内部的气体顺利逸出。（5）在进行氩弧焊接时，如果出现蜂窝状气孔，应立刻停止焊接，检查氩气纯度是否足够高，再用砂轮机打磨焊缝处。
2.3?裂纹
裂纹对锅炉的危害是灾难性的，必须给予足够的重视。防止裂纹产生的预控措施包括：（1）在原材料进场验收时，监测锅炉钢板中碳、磷、硫等元素的含量，对于含量超标的钢板要拒收，避免为裂纹留下隐患。（2）容易产生裂纹的钢材建议采用低氢型焊条，焊前预热，适当提升焊接所需线能量，焊后对焊缝进行热处理和消氢处理，减缓冷却的速率，以降低热影响区应力集中的概率。（3）焊后采用层间敲击的方法释放应力也是有效途径。
2.4?未熔合和未焊透
未熔合和未焊透的危害性不次于裂纹，可能造成锅炉爆裂。锅炉水冷壁的焊接过程容易出现未焊透的缺陷，这是因为受热管管径较小，管壁又薄，管排间距很紧密，留给焊接操作的空间狭小。以下为该缺陷的预控措施。（1）注意观察坡口角度及焊接截面间隙的调整，间隙值至少大于焊条直径，而且焊条的偏心度不能过大。（2）保证焊接电流在适当范围内均匀增加，不能过小。（3）焊接速度不能过快。（4）做好焊口处的清理工作，及时清除焊渣，保证焊缝表面没有杂质。（5）针对未焊透和未熔合缺陷，补焊是必要的环节。
2.5?夹渣
焊接时的熔渣没有及时清理留在焊缝中便造成了夹渣。预防夹渣产生的措施有：（1）适当增大焊接电流，便于熔渣从铁水中分离出来。（2）准确选择坡口的尺寸，同时在焊前清理坡口，尤其在角焊缝处由于清理难度大更容易出现夹渣的缺陷。（3）选择质量好的焊条，有药皮剥落现象的焊条不要使用，（4）有经验的焊工一般会随时观察熔池的亮度，发现夹渣立即处理，可以有效控制夹渣的产生。
3?结?语
锅炉安装焊接的过程中，由于其结构复杂，部件繁多，影响其焊接质量的因素也较多，所以任何一个环节的疏漏都可能产生质量缺陷，给锅炉的安全运行带来隐患。因此，在实际安装焊接过程中，只有施工人员认真履行各自的职责，做好焊接的质量预控，方能把隐患扼杀在摇篮之中，确保锅炉设备的安全稳定运行。
参考文献：
[1]周丽娟.锅炉制造生产中焊接质量控制和管理[J].工业锅炉， 2006.
