焊接质量不符合项辨识与主要缺陷控制对策

中国石油集团工程设计有限责任公司焊接质量不符合项辨识与主要缺陷控制对策课题背景焊接一直是项目质量管理的重点关注内容，一些质检人员由于专业所限，对焊接质量缺陷和缺欠的识别能力较差，现场检查中对焊接不符合项的临场判断存在较大的误差，直接影响了质量的监督实效和问题的正确处理。从质量管理的更高层面上讲，专业质检人员不仅知其然还要知其所以然，不仅会提出问题，还要能解决问题。只有这样才能更好的从源头上进行质量控制，可以最大限度的防止焊接质量问题的重复出现。焊接外观质量检查内容及检查方法一主要内容常见焊接质量不符合项的辨识二焊接主要缺陷成因分析及控制对策三一、焊接外观质量检查内容及检查方法1、首先检查焊接环境的温度、湿度、风速、预热、层间加热、坡口角度、管口除锈、钝边厚度、组对间隙、焊缝宽度、焊条烘干及保温桶配备等是否符合项目焊接工艺规程的要求。其中，气体保护焊对风要求比较敏感，风速大于2m/s需采取防护措施。现场检查主要器具有：温湿度计、风速仪、红外线测温仪、盒尺、焊检尺等。2、直观检查焊缝外观成型是否整齐均匀、余高是否超标，有无咬边，气孔、弧坑、凹陷、裂纹、焊瘤、电弧灼伤、未焊满等缺陷与缺欠。检查焊缝外母材是否有电弧擦伤、焊接飞溅、卡具焊疤、砂轮打磨伤及母材等焊接缺欠。3、焊缝几何尺寸用焊接检验尺、钢板尺实测是否符合规定的高度、宽度要求，焊缝错边量、斜口是否超标，工艺管线组对安装是否满足“横平竖直”的观感需求。4、罐板组对后首先目测曲率半径，如有问题再用自备样板（1m、2m）检查壁板的弧度是否超出设计（或规范）要求。罐底板排板焊接是否严格按照规定的焊接顺序进行，焊后检查底板是否存在变形。5、管材坡口火焰切割是否出现沟槽、缩口；是否对坡口淬硬层进行打磨；管件组对坡口角度是否合理；吊装设备、对口器配置是否合理；阀门、三通等管件与管材坡口的壁厚偏差是否进行了打磨处理，且满足焊接质量要求。6、管线隔夜焊口是否完成壁厚焊接的50%，厚壁工艺管线是否一次焊接完成（不得焊接两遍，然后长时间搁置）。7、线路焊接管墩高度是否符合规范要求（400mm-500mm），焊后管线是否存在长距离悬空（规范要求每根管子下方至少一个管墩），沟下连头、返修焊口操作空间距离(管壁至沟壁)是否大于0.6m。8、当日管线、装置等焊接，分包商质检人员是否进行外观检查，并做好质检记录。总包商质检人员是否定期对焊接外观质量进行抽检和复验分包商质检记录。9、无损检测人员是否认真履行外检程序，外观存在的缺陷是否及时通知责任单位进行处理，尽量避免和减少焊接返工误工造成的不利影响。10、项目焊接工艺评定、焊接工艺规程编制是否齐全有效，分包商焊接作业指导书编制能否满足焊接质量控制的要求。焊接外观质量检查内容及检查方法一主要内容常见焊接质量不符合项的辨识二焊接主要缺陷成因分析及控制对策三二、常见焊接质量不符合项辨识焊接质量不符合项管理类（链接）实体类（链接）技术水平焊接行为焊接外观质量检查内容及检查方法一主要内容常见焊接质量不符合项的辨识二焊接主要缺陷成因分析及控制对策三三、焊接主要缺陷成因分析及控制对策焊缝弧坑焊缝密集气孔焊缝体积较大的夹渣工艺管线焊接变形其他焊瘤焊缝未焊透焊缝未融合焊缝裂纹焊接主要缺陷咬边飞溅其他未焊满母材灼伤余高超标焊接主要缺欠“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，能有效地提高焊接一次合格率，同时，亦有利于缺陷返修合格。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，然后再结合实际采取有针对性的防治措施，努力避免焊接缺陷的产生，尽量减少和消除焊接缺欠等质量瑕疵。Ⅰ焊接主要缺陷1、未焊透——焊接时接头根部未完全熔透,对接焊缝也指焊缝深度未达到设计要求的现象。定义：焊接缺陷是指焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象。原因分析①焊接电流过小，焊道熔深过浅,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，焊接熔深不足,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根据焊接工艺规程要求控制好坡口尺寸、钝边厚度，调整好组对间隙，管材对口应严格控制错边量，壁厚不同的管材应按要求加工成缓坡形；②选用工艺参数内较大的电流，保证焊接熔深，调整并合理控制运条角度及焊接速度，保持电弧处于正确焊接方向；③坡口边缘运条应稍慢，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。根部焊接要注意熔池形态，焊透形态为熔池前部有小圆圈随焊接进展前移,保持熔池形态可有效保证根部焊透。2、未融合——含未焊满，未熔合是指在焊缝金属和母材之间或焊道金属与焊道金属之间未完全熔合的部分。原因分析①焊接电流过小，焊速过快，在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，而被填充金属所覆盖；②对口间隙较小、钝边厚或错边量大，焊条角度、运条方法不当，熔深不足，焊速过快，易使根部焊缝产生未熔合；③未焊满，主要是焊条或焊丝摆动不到位，其次是焊条偏弧所致。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，保持焊接运条到位，使电弧处于正确方向；④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。3、焊缝裂纹——在焊接应力及其他致脆因素的共同作用下，焊接接头中局部区域的金属原子结合遭到破坏，从而形成了新界面而造成的缝隙。原因分析①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；②焊接方法不当，局部反复焊接打磨导致母材晶体组织改变，硬度（脆性）增加，塑性下降；③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；④错边量大造成焊缝中心线偏移，形成中心裂纹；⑤焊道有杂质，内对口器震动时焊渣掉在焊道上，焊接时进入熔池，夹渣降低了焊缝强度，容易出现根部裂纹；⑥管材结露或焊材受潮未烘干，焊缝中扩散氢含量偏高；⑦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①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；②收弧时将弧坑填满，根焊结束后才能起吊；③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；④尽量减小错边量，防止焊缝中心线裂纹；⑤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；⑥严格控制焊接温度，焊前预热温度和层间温度要满足焊接工艺规程的要求，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，铁水熔合不良）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。4、返修裂纹——返修过程中由于局部预热温度低或整体加热不均，焊后未进行保温，焊道温度下降过快产生的返修裂纹。原因分析：①冬季返修后的裂纹，预热方法不当，局部预热温度低或整体加热不均，焊后未严格采取保温措施，局部温度下降过快；②根焊返修时电流大，操作不当，反复焊磨；③管线可能存在应力（内应力或外应力），裂纹易出现在受力处；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。建议措施①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；②在工艺参数内采用小电流。填充盖面E8018-G焊条烘干保温；③尽可能清除坡口内杂质，特别是仰脸处内表面毛茬、焊渣和尘垢；④尽量消除焊口应力，必要时用吊管机吊起，保持管材在水平位置焊接；⑤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。5、气孔——熔池中的气泡在焊缝金属凝固过程中未能及时逸出,残留在焊缝金属中形成的空穴。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断弧时焊条或焊丝离开熔池过快，熔池缺少气体保护，易出现弧坑气孔；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。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焊条药皮受损；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，打磨到原来的断弧处，在断弧前的焊道10mm处起弧焊接，且能够完全覆盖断弧时的焊道部位；④防风措施要到位，特别是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现气孔；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。6、夹渣——残留在焊缝中的熔渣，体积较大的和条形夹渣定性为焊接缺陷。原因分析①口角度小，焊接电流小，熔渣积度大或焊接速度快，熔池冷却快，熔渣来不及浮出熔池表面引起夹渣；②根焊肉过薄或打磨过多，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，流到夹角和深槽的熔渣来不及浮出熔池表面形成夹渣；③焊工操作手法不当，焊道中心和夹角处运条较快，熔池的熔深不够，覆盖残留的熔渣与融化金属混淆在一起。④焊条偏弧,另一侧未熔合好而产生夹渣；⑤焊条或焊道沾有污物未清理干净焊接时易形成夹渣；⑥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点位上下易出现条形夹渣。防治措施①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；②根焊道焊肉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住烧穿和避免产生夹渣；③焊工应纠正自身不正确的操作手法，控制运条角度和焊条摆动幅度，保证良好的焊接熔深；④焊条偏弧时，应断弧更换焊条和进行打磨处理；⑤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的分离；⑥立焊道下坡焊时，焊速不宜过快，保证足够的熔深。采用正确的焊条角度和运条方法。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10°—15°），焊速不宜过快，防止焊道两侧出现夹渣。7、烧穿——在焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成的穿孔缺陷。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半自动焊送丝速度没有控制好，或出现窜丝现象，造成焊丝穿透熔池，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半自动焊时调整好送丝机，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，尽量采用短弧焊接，采用正确的焊条角度，建议到5点位应适时变换焊接角