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手工钨极氩弧焊操作中气孔产生的原因及防止措施
作者:管理员    发布于:2014-12-31 08:50:39    文字:【】【】【
     前    言
        手工钨极氩弧焊(简称TIG焊),因其采用惰性气体进行保护,且采用明弧焊接,因而焊接质量高,焊接变形小,焊缝外露缺陷少,工艺性能好,适用范围广,操作方便,得到广泛推广使用。但在应用过程中,如操作不当也会产生一些缺陷。在缺陷中,气孔所占比例达50% 以上。
 
  
 
2    现状调查
        某单位参加了300MW机组电厂的建设,该工程锅炉受热面高压焊口16228道,其中:包墙过热器、低温再热器、高温再热器、、省煤器等全氩弧焊口及缺陷统计情况见附表。
        由附表看出,气孔、条孔数共计202处,不合格返修口数共计402道,所占比例为50.25%,由此可知,气孔是造成焊接质量下降的主要表现形式。因此,应通过分析气孔产生的原因,采取相对措施,强化质量管理,从而提高工程的整体一次合格率。
  
3    产生气孔的要点分析
        产生气孔的因素主要由人、机、料、法、环五大方面决定,每个方面又包含若干小的环节因素,现将各个影响因素以鱼骨图(见附图)的形式罗列出来进行分析。 
3.1    人的因素
        在工作中,有的焊工责任心不强,质量意识淡薄;有的焊工未参加正规的焊接培训或培训期短,无证操作;有的焊工虽然工龄长,经验也丰富,但因年龄较大,会出现体力下降,眼睛昏花,操作失误等,这都是出现气孔的主要因素。
3.2    材料因素
        氩气纯度小于99.95%,焊接材料或母材不合格,焊件坡口及母材表面10~15mm范围内的油污、锈、水等物没有清理干净。
3.3    环境因素
        有的作业环境风速大于2m/s,或者有的管道内有穿堂风,风力大于氩气的保护作用力,防风措施没做好。在雨季,气候潮湿,母材表面会潮湿,冬季在材料表面会有一层霜冻;由于管排密集,障碍较多,焊接位置困难,也是常见产生气孔的一个主要原因。
3.4    工具、设备
        焊工使用的氩弧表(减压器、流量计)精度有误差,有的氩弧表在使用时被磕碰损坏后减压器刻度回不到零位,流量计存在误差,达不到使用数量值,而这个现象未引起焊工注意。
        钨极氩弧焊使用的氩弧把是钨极氩弧焊的重要工具,氩弧焊枪是否完好,这也是确保减少焊缝内气孔数量的重要一环。导致引起气孔的氩弧焊枪的主要损坏部位有:
        (1)氩弧焊枪导线外皮套破损漏气;导电嘴部分出气孔被飞溅物堵塞出气不匀;喷嘴出口内附着的细小飞溅阻碍气体顺利流动,从而形成紊流;喷嘴由于长时间使用,在高温作用下,出口处容易破损产生缺口,使保护效果不佳;喷嘴口径大小选择不当,如果选择小口径的喷嘴,喷出的氩气范围小,保护效果不佳。
        (2)钨极弯曲不同心,当钨极偏向一侧时, 会使保护气体也偏向一侧,导致保护效果不佳。钨极尖部位有与焊丝或熔池接触而凝固的大颗粒飞溅物,阻碍气流的正常流动。
        (3)有些接头松动,如导电嘴、喷嘴、氩弧焊枪内导线与送气胶管皮带、氩弧表出口、皮带与氩弧把等的接头连接处松动,使空气侵入,降低了氩气的纯度和保护效果。
        (4)氩气送气胶管是输送氩气的重要通道, 使用时受人为踩压、重物挤压,或皮带破损漏气,也能导致产生气孔,是降低焊接合格率的一个重要因素。
        (5)夹心在使用过程中,因端部要夹持钨极,在长时间焊接时,在高温作用下,端部极易发生变形,影响氩气出气效果,或使夹持的钨极发生偏心,阻碍气流通过。
3.5    工艺因素
        (1)母材、焊材表面的油污、锈、水等物没有清理干净。
        (2)焊接参数选择不当,焊接电流大,焊丝与焊枪配合不协调。
        (3)装配间隙大,打底时,熔化的铁水流淌到背部的部分多,得不到氩气的有效保护。
        (4)送丝时,焊丝角度过小或过大,氩弧枪角度过小,保护效果不良;过大阻碍焊工视线,影响焊工操作。
        (5)钨极伸出长,降低保护效果;钨极伸出过短,阻碍焊工视线。
        (6)钨极与熔池距离过近,易造成“打钨”现象;距离过远,降低了氩气的保护效果。
  
4    解决措施
4.1    加强对焊工责任心的教育,提高大家的质量意识,强化职工专业培训,坚决杜绝无证上岗。对年龄较大的焊工,建议降级或转岗使用。
4.2    按工艺要求,焊前将母材表面10~15mm范围内的油污、锈、水等物清理干净,对氩气进行纯度检验。选用合格的焊接材料。
4.3    在野外作业时应搭防雨防风棚,当风力大于6级时应停止施焊,对一些较长管道、排管,焊前应该用打火机火苗进行风力测试,在沿海潮湿地区,北方严冬,焊前用氧乙炔焰烘烤焊口部位的霜冻及湿气。当遇到难度较大的密集管排或障碍较多、焊接位置困难时,应选派焊接技术较高的焊工施焊。
4.4    使用的氩气表要定期检验,对损坏的氩弧表要及时更换。经常检查焊枪的外皮套、喷嘴、导电嘴、夹心是否完好,有无破损、堵塞、鼓胀等现象,各接头部位有无松动、漏气,钨极是否弯曲,及时排除上述故障。
4.5    施焊时要选择合适焊接参数、装配间隙,运弧时,氩弧焊枪与工件的角度控制在50°~80°, 焊丝与工件为15°~30°,钨极伸出长度为3~5mm, 钨极尖距离熔池3~5mm为宜。
 
  
 
5    结束语
        通过多年的焊接施工经验总结出TIG焊产生气孔的原因,提出了控制产生气孔等焊接缺陷的措施,提高了焊接质量,降低了焊接成本,为企业作出了贡献。
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