摘要：隨著科技經濟的飛速發展，電力業也在不斷增多。其中，電廠金屬焊接質量是保證發電廠正常安裝及運行的基礎，應引起重視。本文主要闡述了火電廠金屬焊接工藝，同時分析了焊接中常見缺陷產生的原因，并針對問題提出了防治技術措施。
關鍵詞：火電廠 金屬焊接 焊接工藝 缺陷 技術措施
一、火電廠金屬焊接工藝
在電廠金屬焊接過程中，會因為許多技術問題使焊接工程存在質量問題，所以相關焊接技術人員在作業前，必須先熟悉掌握焊接工藝，這樣才能避免技術上的質量問題，保證整個焊接工程的質量。火電廠金屬焊接工藝主要有以下內容：
1、焊接時允許的最低環境溫度如下：碳素鋼：-20℃;低合金鋼、普通低合金鋼：-10℃;中、高合金鋼：0℃。
2、各種鋼材施焊前需先預熱溫度：a、壁厚大于或等于6mm的合金鋼管子、管件(如彎頭、三通等)和大厚度板件在負溫下焊接時，預熱溫度可提高至20～50℃;b、壁厚小于6mm的低合金鋼管子及壁厚大于15mm的碳素鋼管在負溫下焊接時亦應適當預熱：c、異種鋼焊接時，預熱溫度應按焊接性能較差或合金成分較高的一側選擇;d、接管座與主管焊接時，應以主管規定的預熱溫度為準;e、非承壓件與承壓件焊接時，預熱溫度應按承壓件選擇。
3、施焊過程中，層間溫度應不低于規定的預熱溫度的下限，且不高于400℃。
4、中、高合金鋼(含鉻量大于或等于3%或合金總含量大于5%)管子和管道焊口，為防止根層氧化或過燒，焊接時內壁應充氬氣或混合氣體保護。
5、嚴禁在被焊工件表面引燃電弧、試驗電流或隨意焊接臨時支撐物，高合金鋼材料表面不得焊接對口用卡具。
6、管子焊接時，管內不得有穿堂風。
7、點固焊時，除其焊接材料、焊接工藝、焊工和預熱溫度等應與正式施焊時相同外，還應滿足下列要求：a、在對口根部點固焊時，點固焊后應檢查各個焊點質量，如有缺陷應立即清除，重新進行點焊;b、厚壁大徑管若采用填加物方法點固，當去除臨時點固物時，不應損傷母材，并將其殘留焊疤清除干凈、打磨修整。
8、采用鎢極氬弧焊打底的根層焊縫檢查后，應及時進行次層焊縫的焊接，以防止產生裂紋。多層多道焊縫焊接時，應逐層進行檢查，經自檢合格后，方可焊接次層，直至完成。
9、為減少焊接變形和接頭缺陷，直徑大于194mm的管子和鍋爐密集排管(管子間距小于或等于30mm)的對接焊口宜采取兩人對稱焊。
10、施焊過程除工藝和檢驗上要求分次焊接外，應連續完成。若被迫中斷時，應采取防止裂紋產生的措施(如后熱、緩冷、保溫等)。再焊時，應仔細檢查并確認無裂紋后，方可按照工藝要求繼續施焊。
二、火電廠金屬焊接中常見缺陷的產生原因及防治措施
火電廠金屬焊接的質量缺陷是普遍存在的，相關技術人員對金屬焊縫進行檢驗時，應及早發現缺陷，把焊接缺陷限制在一定范圍內，以確保機組安全、經濟、穩定運行。以下主要針對這些缺陷展開分析探討。
1、氣孔
在電廠焊接時最常出現的是氫氣孔，分為內部氣孔、表面氣孔、接頭氣孔。產生氣孔的主要原因有：坡口邊緣不清潔，有水分、油污和銹跡，焊條或焊劑未按規定進行焙烘，焊芯銹蝕或藥皮變質、剝落等。電廠中的4小管焊接多為氬弧焊，它對焊接條件要求很高，環境因素致使產生氣孔的概率更大。由于氣孔的存在，使焊縫的有效截面減小。過大的氣孔會降低焊縫的強度，破壞焊縫金屬的致密性。
預防產生氣孔的辦法是：選擇合適的焊接電流和焊接速度，認真清理坡口邊緣水分、油污和銹跡。嚴格按規定保管、清理和焙烘焊接材料。不使用變質焊條，當發現焊條藥皮變質、剝落或焊芯銹蝕時，應嚴格控制使用范圍，焊絲要除銹，使其表面光亮。埋弧焊時。應選用合適的焊接工藝參數。特別是薄板焊，焊接速度和線能量應盡可能小些。
2、咬邊
焊縫邊緣留下的凹陷，稱為咬邊。產生咬邊的原因是由于焊接電流過大、運條速度快、電弧拉得太長或焊條(焊絲)角度不當等。咬邊減小了母材接頭的工作截面，從而在咬邊處造成應力集中，散在重要的結構或受動載荷結構中，一般是不允許咬邊存在的，或對咬邊深度有所限制。
防止產生咬邊的辦法是：選擇合適的焊接電流和運條手法，隨時注意控制焊條角度和電弧長度;氬弧焊工藝參數要合適，特別要注意焊接速度不宜過高，手法平穩。
3、夾渣
夾渣就是殘留在焊縫中的熔渣。夾渣也會降低焊縫的強度和致密性。產生夾渣的原因主要是：a、焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣;b、坡口角度或焊接電流太小，或焊接速度過快;c、在使用酸性焊條時，由于電流太小或運條不當形成“糊渣”;d、使用堿性焊條時，由于電弧過長或極性不正確也會造成夾渣;e、焊條偏芯，也易形成夾渣。
防止產生夾渣的措施是：正確選取坡口尺寸，認真清理坡口邊緣。選用合適的焊接電流和焊接速度，運條擺動要適當。焊條質量要過關，不能有偏芯現象。
4、未焊透、未熔合
焊接時，接頭根部未完全熔透的現象。稱為未焊透;在焊件與焊縫金屬或焊縫層聞有局部未熔透現象.稱為未熔合。因此，在4大管道的重要結構部分均不允許存在未焊透、未熔合的情況。
防止未焊透或未熔合的方法是正確選取坡口尺寸，合理選用焊接電流和速度，坡口表面氧化皮和油污要清除干凈;封底焊清根要徹底，運條擺動要適當，密切注意坡口兩側的熔合情況。
5、焊接裂紋
焊接裂紋是一種非常嚴重的缺陷。結構的破壞多從裂紋處開始，在焊接過程中，要采取一切必要的措施防止出現裂紋。在焊接后要采用各種方法檢查有無裂紋，一經發現裂紋，應徹底清除，然后給予修補。焊接裂紋有熱裂紋、冷裂紋。
(1)熱裂紋的成因及防治措施
焊縫金屬由液態到固態的結晶過程中產生的裂紋稱為熱裂紋，其特征是焊后立即可見，且多發生在焊縫中心，沿焊縫長度方向分布。產生熱裂紋的原因是焊接熔池中存有低熔點雜質，由于這些雜質熔點低，結晶凝固最晚，凝固后的塑性和強度又極低，因此，在外界結構拘束應力足夠大和焊縫金屬的凝固收縮作用下，熔池中這些低熔點雜質在凝固過程中被拉開，或在凝固后不久被拉開，造成晶間開裂。焊件及焊條內含硫、銅等雜質多時，也易產生熱裂紋。
防止產生熱裂紋的措施是：a、嚴格控制焊接工藝參數，減慢冷卻速度。適當提高焊縫形狀系數，盡可能采用小電流多層多道焊.以避免焊縫中心產生裂紋;b、認真執行工藝規程，選取合理的焊接程序，以減小焊接應力。
(2)冷裂紋的成因及預防措施
焊縫金屬在冷卻過程或冷卻以后，在母材或母材與焊縫交界的熔合線上產生的裂紋稱為冷裂紋。這類裂紋有可能在焊后立即出現，也有可能在焊后幾小時、幾天甚至更長時間才出現。冷裂紋產生的主要原因為：a、在焊接熱循環的作用下，熱影響區生成了淬硬組織;b、焊縫中存在有過量的擴散氧，且具有濃集的條件;c、接頭承受有較大的拘束應力。
另外，電廠的管道焊接裂紋還出現在管道的組裝過程中。應考慮到管道的膨脹問題，焊口由于熱影響區的存在本身對于管道來說就是薄弱環節，在熱態和冷態情況下的膨脹收縮必須考慮到，如果膨脹和收縮受阻同樣會在焊口的熱影響區，在交變應力的作用下，則會產生冷裂紋。
三、結束語
目前，我國火電廠金屬焊接技術還存在許多不足，技術人員在焊接作業前，應先熟悉焊接工藝，掌握焊接技術要求。同時，在焊接過程中，應嚴格檢驗是否存在缺陷，及時發現質量隱患，并制定解決方案，確保機組安全、經濟地運行，提高火電廠的經濟效益。
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