管道焊接的常见缺陷与质量控制

管道焊接的常见缺陷与质量控制

1、在焊接过程中比较常见的缺陷及如何预防

1.1 咬边缺陷

在沿着焊道的母材部位烧熔所形成的低于母材表面的凹陷或沟槽称为咬边，咬边可出现于焊缝一侧或两侧，可以是连续的或间断的。这主要是由于焊接参数选择不当，或者在焊接过程中的操作方法不规范、不正确所致。是由于焊接过程中，焊件边缘的母材金属被熔化后，未及时得到熔化金属的填充所致。咬边缺陷的存在，在一定程度上不仅弱焊接的接头强度，而且还会因为应力集中引发裂纹。预防措施：选取正确的焊接速度级焊接电流，电弧不可被拉过长，确保运条均匀。

（1）危害：咬边将削弱焊接接头的强度，产生应力集中。在疲劳载荷作用下，使焊接接头的承载能力大大下降。它往往还是引起裂纹的发源地和断裂失效的原因。焊接技术条件中一般规定了咬边的容限尺寸。

（2）形成原因：焊接工艺参数不当，操作技术不正确造成。如焊接电流大，电弧电压高（电弧过长），焊接速度太快。

（3）防止措施：选择适当的焊接电流和焊接速度，采用短弧操作，掌握正确的运条手法和焊条角度，坡口焊缝焊接时，保持合适的焊条离侧壁距离。

1.2 气孔缺陷

这种缺陷的形成是由于焊接过程中熔池中气体当凝固时未能逸出而引起空穴的产生。预防措施：在解决此问题时，应加强焊前的处理工作。及时做好相关的清理工作，如果天气湿度过大或者是雨天，应采取有效的措施，以防止气孔的产生。

1.3 未熔合缺陷

这是因为在焊接过程中，母材同焊道间或焊道彼此间未能进行完全熔合。预防措施：选择正确合适的焊接工艺参数，精心操作、加强层间清理，达到提高焊工操作技术水平的目的。

1.4 裂纹缺陷

在焊接时，焊缝热影响区在冷却过程中所形成的裂纹。预防措施：尽可能控制焊缝中低熔点共晶物的存在，同时尽量降低冷却时的拉应力。此外还有夹渣缺陷。针对这种缺陷，应在对天然气管道焊接之后，应及时清理残留在焊缝中的熔渣，防止不必要问题的滋生。

2、形成焊接变形的原因及如何改变变形提高焊接质量

焊接变形是由于焊接过程中，被焊接物体结构发生了变化，焊接变形原因很多，不均匀受热和冷却是最主要的原因，焊接过程中，焊件的局部受热致使温差的产生，热胀冷缩是焊件固有的性质，因此，物体产生了形状上的差异。

2.1 焊接变形的控制，在焊接过程中焊接尺寸直接影响焊接变形的大小，焊接尺寸大的不但焊接量大，在焊接过程中变形也相对应比较大，所以，在这种情况下为了保证焊接的变形最小化，可以采用开坡口的焊缝可以比一般的角焊减少焊缝金属，对于防止变形有利。在焊接过程中减少不必要的焊缝也是重要的，合理的焊接，力求焊接的数量尽量减少。在设计焊接结构时，安排焊缝的对称行也是必要是。

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2.2 工艺的措施是指一般焊接的整个焊接过程，可以把它分为焊前预防措施、焊接过程、焊中控制措施和焊后矫正。焊前预防主要包括变形、预热拉伸和刚性固定等方法。焊接预防主要是在焊接过程中最大化的防止焊件的变形，在焊接过程中运用反变相方法，使焊

件在焊接的过程中尽量恢复到设计要求的形状。预热拉伸法多用于焊接平面焊件，在焊接过程中预热膨胀，焊后就要对焊件进行拉伸，是焊件恢复原有形状，预热作用在于减少温度的温差，不同的焊件在预热方面有一定的差别，预热温度在300--400 摄氏度时，在刚中残余应力水平降低35%--45%当预热到200摄氏度时，焊接应力就减少了9%---18%。

2.3 焊接过程中的减少焊接应力的方式，选择合理的焊接顺序以及采用有效的焊接方法，最大的减少焊接应力，正确的焊接方式和焊接顺序，在焊接过程中作用尤为重要。

2.4 焊接变形的矫正，焊接矫正一般分为两种，一是机械矫正，利用外力使焊接的金属产生变形处尽量的抵消。二是火焰加热矫正法，利用加热方法，尽量的减少由于温差产生的变形。但在焊接过程中对了焊接变形使用比较普遍的是采用机械方法矫正。对于由长而规则的对接焊缝引起的薄板壳结构的变形，用钢轮辗压焊缝及其两侧，可获得良好的矫正效果。利用局部加热产生压缩塑性变形使较长的焊件在冷却后收缩的火焰矫正法，具有机动性强、设备简单的优点，得到广泛采用。

3、管道焊接施工质量控制

要提高管道焊接施工质量，应注意抓好其每一个环节，切实做好施工准备阶段、事前、事中、事后控制等工作，切实提高焊口的合格率。

3.1施工准备阶段

首先，应组建质检机构。焊接质检员应对现场进行全面的检查与控制，负责编制并确定焊口的编号以及日常检查工作，使天然气管道焊接施工的有序进行得到保证。其次，焊接工艺的评定工作。做好鉴定工艺的评定工作，主要是为了验证用此工艺进行焊接的焊接接头，是否具备合格的力学性能。管道焊接施工项目部依照相关评定合格的焊接工艺评定报告，编制相关的焊接工艺规程，提高焊接人员工作的积极性。此外，作为焊工还应进行必要的考试，对其资格进行审查，从事燃气管道施工的焊工应持有取得技术监督部门颁发的合格的焊工证。在管道焊接之前，焊工应依照规定进行必要的资格考试，以确保焊接的质量。

3.2 事前控制

在进行焊接作业之前，对向托管的设备进行必要的检查工作，检测其是否符合焊接的相关条件。第一：检查焊接的相关设备。在焊接作业前，应检查好点焊机工作是否正常，电压、电流是否稳定他。第二：做好焊接材料的检查工作。项目部应对进场的每一批焊条、焊丝进行报验，并提供相关的材料合格证，监理单位还应该检查是否与设计文件相符，并做好抽样检查工作，只有经过检测合格之后才能够使用，确保在焊接过程中不必要问题的出现。第三：确定好焊口的编号。第四，应注意环境对焊接产生的影响。在管道焊接之前，要检测焊接当天的环境是否符合作业。通常，湿度超过90%，氩弧焊风速超过2m/s,焊条电弧焊风速超过8 m/s，当环境温度比焊接规程中所规定的温度低时，应采取相应的保护措施。

3.3 事中控制

焊接质量控制的关键环节是看其管口组，作为焊接的技术人员以及质检人员应做好对焊工的指导工作，切实保证焊接的质量。首先，管道对口器的使用应该是正确的，根据相关的设计施工文件以及焊接工艺的相关规程要求，在对管道组对焊接时，应注意使用管道外对口器，并注意应用的准确性。其次，组对焊接。管口组对的错边量应进行必要的检查工作，通常其错变量不超过1.6m m。当管口尺寸偏差出现较大的错边现象时，应注意沿管口均匀的分布。还应控制好管口组的对间隙，其焊缝的最终宽度应为坡口上口宽+2～4m m。最后还应该做好焊接过程中的检查工作，防止不必要问题的滋生。

3.4 事后控制

在完成焊接工作后，应清楚好表面的焊渣以及飞溅物，并做好相关的焊缝外观检查记录。第一：焊缝外观内容的检查。焊缝宽度：坡口上口宽+2～4m m；焊缝高度：0～1.6m m。局部不应该超过3m m，长度不应该超过50m m，焊缝错边量为1.6m m。第二：做好焊缝内