焊接技術(shù)總結(jié)

焊接裂紋處理技術(shù)在紅葉二級電站二號岔管裂紋處理中的實踐

李光明

中國水利水電第十工程局機電安裝分局四川都江堰

摘要：紅葉二級電站鋼管和岔管是現(xiàn)場制作。二號岔管的裂紋是現(xiàn)場組裝焊接后產(chǎn)生的，經(jīng)有效的處理保證了質(zhì)量并通過水壓試驗檢驗。經(jīng)三年多的發(fā)電運行證明，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)實踐一、工程概況

紅葉二級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。三臺機組設(shè)置兩個岔管，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

紅葉水電站二號岔管制造在焊接完退火熱處理后，復(fù)查時發(fā)現(xiàn)的裂紋，裂紋位置在二號岔管的岔頂部，見圖二所示。裂紋長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度外，還因裂紋的末端有一個尖銳的缺口，將引起嚴重的應(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)：

針對焊接裂紋的性質(zhì)和特點，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（超過缺陷根部），用以阻止裂紋在處理過程中擴展。

2〉焊前準備：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〈碳弧氣刨后需對表面氧化層進行清除〉；

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

c、焊接工藝參數(shù)及焊接層次安排見下表及圖三：

參名數(shù)稱層數(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℃保溫時間為1小時；

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

采用無損探傷，超聲波100%檢查，焊后24小時一次，48小時一次；

采用水壓試驗，工作壓力的1.25倍。四、紅葉二號岔管裂紋處理程序

焊接層次及道數(shù)排列示意圖(圖三)成立紅葉二級電站二號岔管裂紋處理領(lǐng)導(dǎo)小組，由焊接工程師、項目總工程師、經(jīng)驗豐富的焊接高級合格焊工、探傷和焊接質(zhì)檢人員組成。水電十局安裝分局對紅葉二級電站二號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施過程控制檢查、試驗裂紋事故處理結(jié)論資料保存

五、紅葉二號岔管裂紋處理結(jié)果：

1〉嚴格按紅葉二號岔管裂紋處理措施方案實施，挑選有經(jīng)驗的合格焊工現(xiàn)場培訓(xùn)考試，并加強過程控制。施焊后探傷100%合格，48小時復(fù)查100%合格。

2〉二號岔管整體水壓試驗，試驗壓力為工作壓力的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，航空航天、交通運輸、海洋工程等工業(yè)的發(fā)展，極大地推動了焊接技術(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，對焊接質(zhì)量的要求越來越高，焊接工作量逐漸上升。據(jù)資料統(tǒng)計，我國焊接工作量已達到世界焊接強國的水平。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，主要是由單位時間內(nèi)填充金屬的熔化量-熔敷速度來衡量的。但提高熔敷速度意味著熱輸入的增加，對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，從國內(nèi)外對雙弧焊接工藝方法研究的現(xiàn)狀來看，按電弧的種類與位置來分，其研究主要集中在三個方面：單面雙弧焊、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。對于雙弧焊的研究，國內(nèi)外都是從雙絲埋弧焊開始的，該技術(shù)已經(jīng)在生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，后來又在窄間隙焊上得到了應(yīng)用，近幾年來對雙絲熔化極焊研究的相對比較多。2、復(fù)合雙弧焊

復(fù)合雙弧是指采用不同種類的電弧或熱源相結(jié)合進行焊接的方法。對于復(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，是指采用兩個同種電弧或不同的電弧在工件的兩面同時操作的焊接工藝。它的應(yīng)用極大地促進了焊接生產(chǎn)率的提高，但它易受焊接位置限制。3．1雙面雙弧非對稱焊由兩名焊工分別在工件的正反面自上而下的同時進行垂直的手工鎢極氬弧焊，兩槍間距保持一個熔池長度。利用電弧作用力和氬氣吹力形成一個向上的托力，并與熔池的表面張力對熔池起著支撐作用，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，同時提高了生產(chǎn)效率。

3．2雙面雙弧對稱焊

雙面雙弧對稱焊技術(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）同時進行的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)效率卻非常可觀。實踐證明采用熔化極內(nèi)外側(cè)同步半自動氬弧焊的焊接方法，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

雙弧焊接作為一種高效節(jié)能、優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟的焊接工藝方法，在實際生產(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，同時還會出現(xiàn)新的電弧組合焊接工藝方法。雙弧焊接的應(yīng)用范圍也將擴大，并促進焊接技術(shù)的更大發(fā)展。

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