1 膜式水冷壁安裝焊口打底焊道未焊透缺陷

    1.1 產(chǎn)生的主要原因

     電站鍋爐膜式水冷壁一般是用鰭片管組焊而成的管屏，在安裝中一般先在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地面組合，再吊裝就位。組合采用手工鎢極氬弧焊封底加手工焊蓋面的工藝進(jìn)行時(shí)，焊縫經(jīng)X射線探傷檢查一次合格率比較高，但有相當(dāng)一部分未焊透缺陷。經(jīng)研究分析，產(chǎn)生未焊透的原因是多方面的，當(dāng)焊工技能、焊接參數(shù)等能夠滿足焊接質(zhì)量要求時(shí)，產(chǎn)生此缺陷的主要原因有以下幾方面：

     (1)組對(duì)間隙過小障礙：膜式水冷壁管屏工地進(jìn)行管子對(duì)接安裝，由于組對(duì)間隙過小處障礙操作極容易在此處產(chǎn)生未焊透、未熔合。

     (2)管子周圍壁厚不等：組對(duì)每片水冷壁時(shí)，先將距焊口約50 mm處的鰭片用氣割切去。在割去鰭片處沿管周弧長(zhǎng)約12 mm的范圍內(nèi)．管壁比其它處厚1.5～2 mm，再加上此處焊接時(shí)受兩側(cè)管的障礙，如果在焊接參數(shù)相同的情況下，不采取相應(yīng)措施，極易在此處出現(xiàn)未焊透缺陷。

     (3)組對(duì)間隙不一致：鍋爐制造廠提供的膜式水冷壁半成品件是由多根管子組焊成一片。在工地進(jìn)行片與片組裝時(shí)組對(duì)間隙相同非常困難。另外，多個(gè)焊口不可能同時(shí)焊接，當(dāng)焊完一部分焊口，其余尚未焊的焊口間隙就會(huì)縮小，甚至為零，這些焊口在施焊中很容易出現(xiàn)未焊透缺陷。

     (4)強(qiáng)力組對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)口：由于半成品水冷壁在制造、長(zhǎng)途運(yùn)輸和存放過程中會(huì)產(chǎn)生一定的變形．在現(xiàn)場(chǎng)地面水平預(yù)制時(shí)，多個(gè)焊口就有可能不在一條水平線上，也就是說產(chǎn)生焊口組對(duì)不平齊的現(xiàn)象。此時(shí)若采取強(qiáng)力組對(duì)，被強(qiáng)行組對(duì)的管子在TIG打底焊熱源的作用下，有可能復(fù)原產(chǎn)生錯(cuò)口。如果此時(shí)正好由于上述(2)的原因使對(duì)口間隙趨于零時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致單側(cè)或雙側(cè)未焊透現(xiàn)象。

    1.2 未焊透的預(yù)防措施

     (1)每片半成品水冷壁組對(duì)前，應(yīng)認(rèn)真校驗(yàn)焊口平齊情況，對(duì)于較輕微的變形可采用火焰矯正或機(jī)械方法矯形后再組對(duì)。有的變形太大，整體矯形困難大的可先將制造廠所焊鰭片間的連結(jié)焊縫割開．其割縫長(zhǎng)度根據(jù)變形程度及應(yīng)力大小而定，一般不超過1500mm，然后再單根管矯形。待整片水冷壁組焊完后，再將割開的鰭片焊縫采用分段退焊法重新焊好。

     (2)嚴(yán)格控制多個(gè)焊口組對(duì)的最小間隙和最大間隙，使其中最小組對(duì)間隙能滿足焊接質(zhì)量要求；最大組對(duì)間隙不超過5 mm。施焊時(shí)，采取先焊間隙較小的焊口，后焊間隙大的焊口。這樣既能避免產(chǎn)生未焊透，還有助于減少焊接應(yīng)力和變形，同時(shí)可減少焊口浪費(fèi)。

     (3)對(duì)于每片最后焊的焊口間隙過小而不易保證焊接質(zhì)量時(shí)，可使用端部修磨較尖銳的鎢極施焊，以使電弧集中，易于焊縫根部熔透。

     (4)改變?cè)瓉碓谙旅媸┖负腹さ牟僮鞣绞?，把添加焊絲的工作改由上面的焊工進(jìn)行，這樣，下面的焊工可以集中精力操作焊槍，將電弧始終準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)焊縫根部，以確保熔透。為了保證焊絲能夠準(zhǔn)確地加入熔池，先將焊絲端部按管子直徑彎曲，由上面的焊工手持焊絲并將焊絲上提，使其緊貼坡口間隙，然后由下面的焊工引燃電弧將坡口鈍邊和焊絲同時(shí)熔化形成封底焊縫。如此焊出的封底焊縫不僅能實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形，而且還可以保證焊縫背面的余高不超標(biāo)，滿足水冷壁管內(nèi)通球的要求。同時(shí)可提高焊縫一次合格率和封底效率，并節(jié)約焊絲。

     (5)當(dāng)焊至鰭片部位時(shí)，因此處受管間距限制，除最好使用端部修磨較尖銳的鎢極施焊，增大焊槍可達(dá)性外，關(guān)鍵應(yīng)適當(dāng)降低焊速，增加電弧在此處的停留時(shí)間，待熔池尺寸與其它部位相等，熔融金屬成“滲入”狀態(tài)時(shí)再前移。同時(shí)下面的焊工盡量向上多焊一段，為焊縫接頭創(chuàng)造條件。焊后可用手電筒從尚未焊的坡口間隙向管內(nèi)照明觀察已焊部位的熔透情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。需指出的是，當(dāng)采用尖銳的鎢極施焊且現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)大時(shí)，需采取防風(fēng)措施，避免產(chǎn)生氣孔缺陷。

    2 膜式水冷壁手工焊蓋面引弧和收弧產(chǎn)生的氣孔缺陷

    2.1 產(chǎn)生的主要原因

     氣孔產(chǎn)生的因素是多方面的。當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)焊前準(zhǔn)備工作相當(dāng)充分合格，已嚴(yán)格做到：①嚴(yán)格遵守焊接參數(shù)并保持穩(wěn)定；②電流的極性及其種類影響不大；③焊件坡口符合要求且清理干凈，使用的低氫型焊條嚴(yán)格烘培，并放在保溫筒內(nèi)，隨用隨??；④焊工質(zhì)量意識(shí)強(qiáng)；⑤具有嚴(yán)密的防風(fēng)防雨措施；⑥X射線檢驗(yàn)結(jié)果氣孔也非氬弧焊所致時(shí)，氣孔的產(chǎn)生往往是由于引弧和收弧不當(dāng)引起的。

     我們知道氣泡上浮速度與熔池金屬粘度成反比，對(duì)于小口徑焊口來說，起弧點(diǎn)(除了冶金過程產(chǎn)生的氣體外，還有藥皮保護(hù)效果差，易混入氣體)溫度較低，冷卻快。又由于坡口小，焊速快，收弧點(diǎn)輸入熱量相對(duì)較少，同樣冷卻快。于是熔池金屬的粘度急劇增加，使氣泡上浮速度大大減小，因而焊縫中的氣泡來不及逸出而殘存在內(nèi)部形成氣孔。綜上所述，起弧收弧點(diǎn)產(chǎn)生氣孔的主要原因是由于熔池冷卻快，氣體在熔池中來不及逸出。

    2.2 氣孔的預(yù)防措施

     (1)采用合適的電流、電壓、焊接速度，控制好熔池溫度，降低冷卻速度(有利于氣體的溢出)。

     (2)運(yùn)條不要擺動(dòng)過寬，短弧焊接(減少弧柱與空氣的接觸，但不宜壓得太低)。

     以上主要是從焊接施工工藝方面．以鍋爐水冷壁對(duì)口焊接采用的手工鎢極氬弧焊封底加手工焊蓋面的工藝容易出現(xiàn)的未焊透和氣孔缺陷產(chǎn)生的原因、防治措施進(jìn)行了初步的分析和探討；在安裝中更重要的是建立完善的質(zhì)保體系和組織機(jī)構(gòu)，注重焊接質(zhì)量的過程控制，加強(qiáng)焊接質(zhì)量的監(jiān)督檢驗(yàn)工作。