焊接技術(shù)總結(jié)

焊接裂紋處理技術(shù)在紅葉二級(jí)電站二號(hào)岔管裂紋處理中的實(shí)踐

李光明

中國(guó)水利水電第十工程局機(jī)電安裝分局四川都江堰

摘要：紅葉二級(jí)電站鋼管和岔管是現(xiàn)場(chǎng)制作。二號(hào)岔管的裂紋是現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接后產(chǎn)生的，經(jīng)有效的處理保證了質(zhì)量并通過(guò)水壓試驗(yàn)檢驗(yàn)。經(jīng)三年多的發(fā)電運(yùn)行證明，該岔管裂紋處理技術(shù)是成功的。關(guān)鍵詞：焊接裂紋岔管處理技術(shù)參數(shù)實(shí)踐一、工程概況

紅葉二級(jí)電站位于四川省阿壩藏族自治州理縣雜古腦河下游。電站主要由攔河大壩、壓力引水系統(tǒng)和發(fā)電廠房組成。發(fā)電廠房為地面式廠房，裝機(jī)容量3×48KW。電站引水壓力鋼管水頭260米，主管直徑3.6米。三臺(tái)機(jī)組設(shè)置兩個(gè)岔管，岔管為月牙式，月牙肋板厚90mm，材質(zhì)16Mn，A、B錐管板厚40mm，材質(zhì)16Mn。二、岔管裂紋原因

紅葉水電站二號(hào)岔管制造在焊接完退火熱處理后，復(fù)查時(shí)發(fā)現(xiàn)的裂紋，裂紋位置在二號(hào)岔管的岔頂部，見(jiàn)圖二所示。裂紋長(zhǎng)320mm，深（離焊縫表面）18mm，沿月牙梁與B錐支管相連焊縫熔合線上，對(duì)裂紋性質(zhì)分析，屬于延遲裂紋。裂紋是焊縫危害性最大的一種缺陷。焊接裂紋除了降低焊接接頭的強(qiáng)度外，還因裂紋的末端有一個(gè)尖銳的缺口，將引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中促使裂紋的發(fā)展和破壞。該部應(yīng)力集中，焊接位操作困難，是焊接缺陷中最難處理的缺陷。

A錐裂紋B錐管壁與月牙肋板連接焊縫C錐肋板月牙B錐側(cè)B錐月牙肋板2#岔管結(jié)構(gòu)示意圖(圖一)2#岔管B錐側(cè)裂紋示意圖(圖二)

產(chǎn)生裂紋的主要原因：

1〉焊接接頭存在較大的淬硬傾向；2〉焊縫金屬中有較高的氫含量；3〉焊縫存在較大的焊接拘束應(yīng)力；4〉焊接位置差，熔合質(zhì)量不佳。三、焊接裂紋處理技術(shù)：

針對(duì)焊接裂紋的性質(zhì)和特點(diǎn)，制定有效的返修工藝措施及焊接工藝參數(shù)。

1〉設(shè)置止裂孔，在裂紋兩端15mm處鉆Ф8mm直徑小孔，深20mm（超過(guò)缺陷根部），用以阻止裂紋在處理過(guò)程中擴(kuò)展。

2〉焊前準(zhǔn)備：制定處理措施，焊工挑選及考核，施焊環(huán)境控制。3〉焊接工藝：

a、缺陷清除方式及處理坡口的設(shè)計(jì)〈碳弧氣刨后需對(duì)表面氧化層進(jìn)行清除〉；

b、根據(jù)母材選擇抗裂性能較好的電焊條，并經(jīng)嚴(yán)格的烘焙工藝；

c、焊接工藝參數(shù)及焊接層次安排見(jiàn)下表及圖三：

參名數(shù)稱(chēng)層數(shù)道數(shù)一道二道三道四道五道焊條直徑（mm）44444焊接電流（A）170165165160160電弧電壓焊接速度線能量極性（V）（cm/min）（Kj）21~2222~2322~2322~2322~23一層二層三層四層五層反接反接反接反接反接10886617.9222.8322.8329.4429.44d、環(huán)境溫度保證在＞10℃；e、預(yù)熱，預(yù)熱溫度控制在100120℃；f、層間溫度：控制在6090℃；h、后熱：后熱溫度控制在250350℃保溫時(shí)間為1小時(shí)；

615101413958123247111B錐管壁月牙肋板g、應(yīng)力消除：采用錘擊法。4〉焊接檢驗(yàn)與試驗(yàn)：

采用無(wú)損探傷，超聲波100%檢查，焊后24小時(shí)一次，48小時(shí)一次；

采用水壓試驗(yàn)，工作壓力的1.25倍。四、紅葉二號(hào)岔管裂紋處理程序

焊接層次及道數(shù)排列示意圖(圖三)成立紅葉二級(jí)電站二號(hào)岔管裂紋處理領(lǐng)導(dǎo)小組，由焊接工程師、項(xiàng)目總工程師、經(jīng)驗(yàn)豐富的焊接高級(jí)合格焊工、探傷和焊接質(zhì)檢人員組成。水電十局安裝分局對(duì)紅葉二級(jí)電站二號(hào)岔管焊接裂紋處理工作十分重視，要求一次性處理成功。處理程序如下：

發(fā)生岔管裂紋事故事故原因分析事故情況調(diào)查分析預(yù)防措施制定確定處理方案方案實(shí)施過(guò)程控制檢查、試驗(yàn)裂紋事故處理結(jié)論資料保存

五、紅葉二號(hào)岔管裂紋處理結(jié)果：

1〉嚴(yán)格按紅葉二號(hào)岔管裂紋處理措施方案實(shí)施，挑選有經(jīng)驗(yàn)的合格焊工現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)考試，并加強(qiáng)過(guò)程控制。施焊后探傷100%合格，48小時(shí)復(fù)查100%合格。

2〉二號(hào)岔管整體水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.25倍即3.19Mpa（2.55MPa×1.25=3.19MPa）一次成功。

3〉紅葉二級(jí)電站已于201*年12月發(fā)電至今已三年多，岔管未出現(xiàn)異�，F(xiàn)象，證明裂紋處理方案和方法是成功的。

二00五年十月十日

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焊接技術(shù)工作總結(jié)

近年來(lái)，航空航天、交通運(yùn)輸、海洋工程等工業(yè)的發(fā)展，極大地推動(dòng)了焊接技術(shù)的發(fā)展。伴隨著產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)、材料、使用條件的多種多樣，對(duì)焊接質(zhì)量的要求越來(lái)越高，焊接工作量逐漸上升。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)焊接工作量已達(dá)到世界焊接強(qiáng)國(guó)的水平。因此，提高焊接生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量，減少焊接缺陷存在的高效焊接方法成為實(shí)際生產(chǎn)的迫切要求。目前，大量高效焊接方法和不同焊接工藝的組合都已應(yīng)用于各種不同生產(chǎn)工藝中。

提高焊接生產(chǎn)效率，一方面是為了降低焊接成本，提高焊接生產(chǎn)效率，從某種角度上講，主要是由單位時(shí)間內(nèi)填充金屬的熔化量-熔敷速度來(lái)衡量的。但提高熔敷速度意味著熱輸入的增加，對(duì)于采用單一電弧焊接而言，為了防止由于熱輸入增加而引起的焊接變形，一般采用提高焊接速度。但因焊接速度的提高易產(chǎn)生未焊透、焊道不連續(xù)、咬邊等缺陷，應(yīng)用雙弧焊可避免上述缺陷的產(chǎn)生。目前，從國(guó)內(nèi)外對(duì)雙弧焊接工藝方法研究的現(xiàn)狀來(lái)看，按電弧的種類(lèi)與位置來(lái)分，其研究主要集中在三個(gè)方面：?jiǎn)蚊骐p弧焊、復(fù)合雙弧焊、雙面雙弧焊。1、單面雙弧焊

單面雙弧焊一般而言就是指雙絲焊接，它包括采用單個(gè)焊槍配上填絲或雙焊絲和雙焊槍的雙絲焊接。由于單面雙弧提高了焊接速度，減小了單位時(shí)間內(nèi)焊縫成形的熱輸入，因而熱影響區(qū)減小，接頭力學(xué)性能提高。對(duì)于雙弧焊的研究，國(guó)內(nèi)外都是從雙絲埋弧焊開(kāi)始的，該技術(shù)已經(jīng)在生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，后來(lái)又在窄間隙焊上得到了應(yīng)用，近幾年來(lái)對(duì)雙絲熔化極焊研究的相對(duì)比較多。2、復(fù)合雙弧焊

復(fù)合雙弧是指采用不同種類(lèi)的電弧或熱源相結(jié)合進(jìn)行焊接的方法。對(duì)于復(fù)合雙弧的研究，電弧并不限于普通意義的電弧概念，它也包括了電子束、激光等高能束熱源。3雙面雙弧焊

雙面電弧焊接（DSAW）是一種新近發(fā)展的新工藝，是指采用兩個(gè)同種電弧或不同的電弧在工件的兩面同時(shí)操作的焊接工藝。它的應(yīng)用極大地促進(jìn)了焊接生產(chǎn)率的提高，但它易受焊接位置限制。3．1雙面雙弧非對(duì)稱(chēng)焊由兩名焊工分別在工件的正反面自上而下的同時(shí)進(jìn)行垂直的手工鎢極氬弧焊，兩槍間距保持一個(gè)熔池長(zhǎng)度。利用電弧作用力和氬氣吹力形成一個(gè)向上的托力，并與熔池的表面張力對(duì)熔池起著支撐作用，從而防止了熔池金屬下淌而獲得完美的焊縫，接口間隙大，焊接性好，減小了夾渣和氣孔傾向，同時(shí)提高了生產(chǎn)效率。

3．2雙面雙弧對(duì)稱(chēng)焊

雙面雙弧對(duì)稱(chēng)焊技術(shù)可徹底消除未焊透缺陷，最大限度地降低焊接變形。周大中等根據(jù)繩索取芯鉆桿焊縫內(nèi)表面不得有余高的要求，提出了鉆桿外等離子弧焊（PAW）和鉆桿孔內(nèi)鎢極氬弧焊（TIG）同時(shí)進(jìn)行的PAW-TIG聯(lián)焊方法，盡管該工藝的適用范圍很窄，但其焊接生產(chǎn)效率卻非�？捎^。實(shí)踐證明采用熔化極內(nèi)外側(cè)同步半自動(dòng)氬弧焊的焊接方法，提高了生產(chǎn)效率，保證了焊接質(zhì)量，節(jié)省了焊接材料。4結(jié)語(yǔ)

雙弧焊接作為一種高效節(jié)能、優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)的焊接工藝方法，在實(shí)際生產(chǎn)中具有良好的應(yīng)用前景。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，雙弧焊接技術(shù)必將得以完善和發(fā)展，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)新的電弧組合焊接工藝方法。雙弧焊接的應(yīng)用范圍也將擴(kuò)大，并促進(jìn)焊接技術(shù)的更大發(fā)展。

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