带压开孔焊接时气孔产生的原因.docx

带压开孔工程焊接施工时，因管道道焊接的熔池中气泡在凝固时未能逸出，而在管道焊缝金属内部（或表面）所形成的空穴，称为气孔。根据其产生部位可分为内部气孔和表面气孔；按形状可分为球形气孔、条虫状气孔和针状气孔等；而根据气孔的分布特点、又可分为分散气孔和密集气孔。焊接时形成的气孔，其尺寸大小不一，以 0.51.5mm 的数量居多。管道及管件进行仰焊时焊缝中出现的最常见气孔主要有氢气孔和氮气孔两种。氢气孔多为单个气孔，随意分布。由于溶解在熔池中的氢气在熔池冷却结晶过程中，因为气体溶解度急剧降低，来不及析出残留在固体金属内形成的；氮气孔多为密集气孔，呈蜂窝状，主要是在焊条的起弧位置，焊条端部的保护性能差，使氮气进入熔池而残留在焊缝中形成气孔。焊缝中由于气孔的残留，必然会导致减少焊缝金属的有效截面积，从而使焊接接头的强度降低，特别是密集气孔会使焊缝不致密，降低焊缝的塑性和韧性。气孔所带来的管道及管件的危害：气孔会减小焊缝的有效截面积，降低焊缝的机械性能，损坏了焊缝的致密性，特别是直径不大，深度很深的圆柱形长气孔（俗称针孔）危害极大，严重者直接造成泄漏。1、带压开孔焊接气孔产生的原因：1.1 焊条或焊剂受潮，或者未按要求烘干。焊条药皮开裂、脱落、变质。1.2 基本金属和焊条钢芯的含碳量过高。焊条药皮的脱氧能力差。1.3 焊件表面及坡口有水、油、锈等污物存在，这些污物在电弧高温作用下，分解出来的一氧化碳、氢和水蒸气等，进入熔池后往往形成一氧化碳气孔和氢气孔。1.4 焊接电流偏低或焊接速度过快，熔池存在的时间短，以致于气体来不及从熔池金属中逸出。1.5 电弧长度过长，使熔池失去了气体的保护，空气很容易侵入熔池，焊接电流过大，焊条发红，药皮脱落，而失去了保护作用，电弧偏吹，运条手法不稳等。1.6 埋弧焊时，使用过高的电弧电压，网络电压波动过大。在管道的打底层产生气孔的部位主要是始焊端、终焊端和接头处出现密集性气孔；焊缝的中间部位多出现的是单个气孔。1.7 始焊端产生气孔的原因：因为试件整体处于低温状态，熔池的凝固速度快，融入熔池的气体来不及逸出留在焊缝内形成的。由于地球磁场的影响或试件坡口的位置吸附有磁性微粒，使试件坡口处存在较强的磁性。由磁力线的分布状态可知，在始焊端磁力线分布发散不均匀，焊接时极易产生磁偏吹，使电弧飘忽不定，熔池周围的气体保护层被破坏，导致空气中的氮气卷入熔池形成密集气孔。1.8 管道接头处产生气孔的原因：在更换焊条接头时，熔池已凝固且温度已快速降低，接头处熔池冷却速度快气体来不及逸出容易形成气孔；另外焊条端部的药皮有倒角使焊芯外露，焊接时无法形成很好的气渣保护，使空气中的氮气进入熔池，从而形成密集气孔。1.9 终焊端产生气孔的原因：在管道带压开孔焊接组对时终焊端的组对间隙较大；焊到终焊端时试件已处于高温状态，熔池的面积增大，液态金属温度升高，在电弧推力的作用下，熔池发生剧烈运动，使药皮对熔池的保护性变差，氮气进入熔池在金属由液态转变为固态时，氮气来不及逸出而形成密集气孔；另外，焊条药皮的开裂在焊接过程中也能使氮气进入熔池而形成密集气孔。1.10 管道带压开孔焊缝中间部位产生气孔的原因：焊接到焊缝的中间部位出现的气孔大多是单个气孔，按性质应属于氢气孔。大多是因为药皮中所含水分的影响，当药皮原始含水量大于 0.4%时，进入熔池中氢的总量增加了，就容易产生氢气孔。2、防止措施：2.1 焊前一定要将焊条或焊剂按规定的温度和时间进行烘干，并做到随用随取，或取出后放在焊条保温桶中随用随取。2.2 应选取药皮不得开裂、脱落、变质、偏心，含碳量低，脱氧能力强的焊条。焊丝表面应清洁，无油无锈。2.3 认真清理坡口及两侧，去除氧化物，油脂，水分等。2.4 当用碱性焊条施焊时，应保持较低的电弧长度，外界风大时应采取防风措施。2.5 选择合适的焊接规范，缩短灭弧停歇时间。灭弧后，当熔池尚未全部凝固时，就及时再引弧给送熔滴，击穿焊接。2.6 运条角度要适当，操作应熟练，不要将熔渣拖离熔池。