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云南省風力發(fā)電作業(yè)人員培訓:風電塔架焊接缺陷和防治

[日期:2022-10-28]   來源:云南技能培訓網(wǎng)  作者:云南技能培訓網(wǎng)   閱讀:471次

焊工是一種特種作業(yè)工種,從事焊工相關規(guī)定工作必須持證上崗,熔化焊接與熱切割特種作業(yè)操作證每3年需要復審一次。一人一證持證上崗,全國通用。

考試形式:本人參考、單人單桌、分為理論科目和實操科目,滿分均為100分,及格分均為80分。

報考咨詢:18206863120(微信同號)

報名資料:

1、身份證復印件1份

2、一寸白底照片2張

3、初中及以上文化程度畢業(yè)證復印件1份

4、個人健康承諾書1份(學校提供,本人簽字)

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風電塔架焊接缺陷和防治


在風力發(fā)電塔架制造過程中,焊接是非常重要的一道工序,焊接質(zhì)量的好壞直接影響了塔架生產(chǎn)質(zhì)量,因此了解焊縫缺陷產(chǎn)生的原因以及各種防治措施是相當有必要的。


在塔架生產(chǎn)中,焊接缺陷分為內(nèi)部缺陷(如裂紋、未焊透)、外部缺陷和其他缺陷:


外觀缺陷


外觀缺陷(表面缺陷):是指不用借助于儀器,從工件表面就可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤及焊接變形等,有時還有表面氣孔和表面裂紋、單面焊的根部未焊透等。


防治措施:矯正操作姿勢,選用合理的規(guī)范,選用無偏芯焊條,減小裝配間隙,在焊縫背面加設墊板或藥墊。

氣孔和夾渣


氣孔:氣孔是指焊接時熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出,殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的,也可能是焊接冶金過程中反應生成的。


產(chǎn)生氣孔的主要原因:

母材或填充金屬表面有銹、油污等,焊條及焊劑未烘干會增加氣孔量,因為銹、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體,增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過小,熔池冷卻速度大,不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會增加氧氣孔。


氣孔的危害:

氣孔減少了焊縫的有效截面積,使焊縫疏松,從而降低了接頭的強度,降低塑性,還會引起泄露。氣孔也是引起應力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋。


防治措施:

a、清除焊絲、工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物。

b、采用堿性焊條、焊劑,并徹底烘干。

c、采用直流反接并用短電弧施焊。

d、焊前預熱,減緩冷卻速度。

e、用偏強的規(guī)范施焊。


夾渣:夾渣是指焊后熔渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。


夾渣產(chǎn)生的原因:

a、坡口尺寸不合理;

b、坡口有污物;

c、多層焊時,層間清渣不徹底;

d、焊接線能量小;

e、焊縫散熱太快,液態(tài)金屬凝固過快;

f、焊條藥皮,焊劑化學成分不合理,熔點過高; 

g、手工焊時,焊條擺動不良,不利于熔渣上浮。


可根據(jù)以上原因分別采取對應措施以防止夾渣的產(chǎn)生。


夾渣的危害:

點狀夾渣的危害與氣孔相似,帶有尖角的夾渣會產(chǎn)生尖端應力集中,尖端還會發(fā)展為裂紋源,危害較大。


裂紋

裂紋的分類:
根據(jù)裂紋尺寸大小,分為三類:


(1)宏觀裂紋:肉眼可見的裂紋。

(2)微觀裂紋:在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)。

(3)超顯微裂紋:在高倍數(shù)顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn),一般指晶間裂紋和晶內(nèi)裂紋。


從產(chǎn)生溫度上看,裂紋分為兩類:


(1)熱裂紋:產(chǎn)生于Ac3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現(xiàn),又稱結(jié)晶裂紋。這種裂紋主要發(fā)生在晶界,裂紋面上有氧化色彩,失去金屬光澤。


(2)冷裂紋:指在焊畢冷至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度M3點以下產(chǎn)生的裂紋,一般是在焊后一段時間(幾小時,幾天甚至更長)才出現(xiàn),故又稱延遲裂紋。


按裂紋產(chǎn)生的原因分,又可把裂紋分為:


(1)再熱裂紋;(2)層狀撕裂;(3)應力腐蝕裂紋。


裂紋的危害:

裂紋,尤其是冷裂紋,帶來的危害是災難性的。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設計不合理,選材不當?shù)脑蛞鸬囊酝,絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。


防治結(jié)晶裂紋的措施:

a、減小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量較低的材料焊接。

b、加入一定的合金元素,減少柱狀晶和偏析。如鋁、鐵等可以細化晶粒。

c、采用熔深較淺的焊縫,改善散熱條件使低熔點物質(zhì)上浮在焊縫表面而不存在于焊縫中。

d、合理選用焊接規(guī)范,并采用預熱和后熱,減小冷卻速度。

e、采用合理的裝配次序,減小焊接應力。


防治再熱裂紋的措施

a、注意冶金元素的強化作用及其對再熱裂紋的影響。

b、合理預熱或采用后熱,控制冷卻速度。

c、降低殘余應力避免應力集中。

d、回火處理時盡量避開再熱裂紋的敏感溫度區(qū)或縮短在此溫度區(qū)內(nèi)的停留時間。


防治冷裂紋的措施:

a、采用低氫型堿性焊條,嚴格烘干,在100~150℃下保存,隨取隨用。

b、提高預熱溫度,采用后熱措施,并保證層間溫度不小于預熱溫度,選擇合理的焊接規(guī)范,避免焊縫中出現(xiàn)脆硬組織。

c、選用合理的焊接順序,減少焊接變形和焊接應力。

d、焊后及時進行消氫熱處理。



未焊透


未焊透:指母材金屬未熔化,焊縫金屬沒有進入接頭根部的現(xiàn)象。

產(chǎn)生未焊透的原因:

(1)焊接電流小,熔深淺。

(2)坡口和間隙尺寸不合理,鈍邊太大。

(3)磁偏吹影響

(4)焊條偏芯度太大

(5)層間及焊根清理不良。


未焊透的危害:

其一:減少了焊縫的有效截面積,使接頭強度下降。

其二 :未焊透引起的應力集中所造成的危害,比強度下降的危害大得多。

未焊透嚴重降低焊縫的疲勞強度。未焊透可能成為裂紋源,是造成焊縫破壞的重要原因。

未焊透的防治措施:

使用較大電流來焊接是防止未焊透的基本方法。

另外,焊角焊縫時,用交流代替直流以防止磁偏吹,合理設計坡口并加強清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的產(chǎn)生。


未熔合


未熔合:是指焊縫金屬與母材金屬,或焊縫金屬之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分為坡口未熔合、層間未熔合、根部未熔合三種。


產(chǎn)生未熔合缺陷的原因:

(1)焊接電流過小;

(2)焊接速度過快;

(3)焊條角度不對;

(4)產(chǎn)生了弧偏吹現(xiàn)象;

(5)焊接處于下坡焊位置,母材未熔化時已被鐵水覆蓋;

(6)母材表面有污物或氧化物影響熔敷金屬與母材間的熔化結(jié)合等。


未熔合的危害:未熔合是一種面積型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合對承載面積的減小都非常明顯,應力集中也比較嚴重,其危害性僅次于裂紋。


未熔合的防治措施:適當加大焊接電流,提高焊接線能量;焊接速度適當,不能過快;熟練操作技能,焊條(槍)角度正確。


其他缺陷


焊縫化學成分或組織成分不符合要求:焊材與母材匹配不當,或焊接過程中元素燒損等原因,容易使焊縫金屬的化學成分發(fā)生變化或造成焊縫組織不符合要求。這可能帶來焊縫的力學性能的下降,還會影響接頭的耐蝕性能。


過熱和過燒:若焊接規(guī)范使用不當,熱影響區(qū)長時間在高溫下停留,會使晶粒變得粗大,即出現(xiàn)過熱組織。若溫度進一步升高,停留時間加長,可能使晶界發(fā)生氧化或局部熔化,出現(xiàn)過燒組織。過熱可通過熱處理來消除,而過燒是不可逆轉(zhuǎn)的缺陷。


結(jié)  語

通過對焊接缺陷產(chǎn)生的原因進行分析,制定各種防治措施,對員工進行焊接技能和焊接知識培訓,不僅加快了生產(chǎn)進度,降低了成本,還大大提高了焊接質(zhì)量,一舉多得。