工艺管道焊接施工方案(高、中、低压)

项目工程

管道施工方案

编制：

审核：

审批：

湖南四化建高压阀门管件有限公司

2015年7月13日

第一节 工艺管道（高、中、低压）安装施工方案²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²3

第二节 焊接施工方案²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²8

第三节 管道系统的吹扫及试压方案²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²26

第一节 工艺管道（高、中、低压）安装施工方案

1、工程概况

******项目工程工艺管道有：高、中、低压管道；各种碳钢管道；不锈钢管道；合金钢管道等。它的安装特点如下：

1）品种规格多、杂；

2）材质多；

3）安装交叉作业较多；

基于以上特点，在安装过程中必须严把质量过程控制关。

2、材料检验

1）管子、管件、管道附件及阀门必须具有制造厂的合格证书及化学成分分析结果、力学性能结果。

2）管子、管件、阀门在使用前应进行外观检查，其表面要求为：无裂纹、缩孔、夹渣、粘砂、折迭、漏焊、重皮等缺陷.表面应光滑，不允许有尖锐划痕。凹陷深度不得超过1.5mm，凹陷最大尺寸不应大于管子的5%，且不大于40mm。

3）检验合格的管子、管件应按材质、规格分别放置，妥善保管，防止混用。

4）阀门在安装前应按规定进行水压试验，试验合格的阀门应及时排尽内部积水、吹干密封面并涂防锈油，关闭阀门，封闭出入口。安全阀应按设计文件规定的定压值进行调试。

3、管道预制

1）施工班组在预制施工时，应仔细核对单线图与平面图，核对基础、设备、管架是否正确，特别是高压管尺寸一定要测量准确，并要求进行预组装。

2）管道组对、焊接必须按规范要求进行，预制好的管道按单元或类别堆放整齐。

4、管道安装

1）施工前必须熟悉有关图纸、材料清单、施工规范，组织好图纸会审和设计交底，编制好管道施工方案，作好施工技术交底。

2）当与管道有关的土建工程和相连设备合格后，方可进行安装。

3）管道水平段的坡度方向与坡度应符合图纸设计要求。

4）管子对口应检查平直度，在距接口中心200mm处测量，当管子的公称通径DN＜100mm时，折口偏差a≯２mm，当管子公称通径DN＞100mm时，折口偏差a≯3mm。

5）管子的坡口型式和尺寸应按设计图纸确定，当设计无规定时，应按规定加工。

6）管子或管件的坡口及内、外壁10～15mm范围内的油漆、垢、锈等，在对口前应清除干净，应露出金属光泽。

7）管道安装的允许偏差应符合下表的规定：

管道安装的允许偏差值

注：DN为管子公称直径。

8）对管内清洁要求较高并且焊接后不易清理的管道，其焊缝底层必须用氩弧焊施焊。

9）现场热管的安装必须要反复符核尺寸，进行预装。

10）穿墙及过楼板的管道，所做套管应符合设计规定，当设计无要求时，穿墙套管长度不应小于墙厚，穿楼板套管应高出楼面或地面25～30mm。

11）阀门安装前，应复核产品的合格证和试验记录外，还应按设计要求核对型号并按介质流向确定其安装方向并进行拆检、试压。

12）法兰安装前，应对法兰密封面及密封垫片进行外观检查，不得有影响密封性能的缺陷。

13）管道安装时，应及时进行支吊架的固定和调整工作，支吊架位置应正确，安装应平整、牢固，并与管子接触良好。

14）高压管道焊接的坡口表面必须用角向磨光机磨光锉平，不得有凹凸不平等现象。

15）预安装时不允许强制安装，安装高压管前应检查高压管的完好情况，并保持管道清洁。高压管安装时不得施焊、局部加热、扭曲或敲打。

16）管道安装完毕，应按设计图纸进行全面检查，对不符合图纸要求的，必须进行整改。

5、管道焊接

1）根据高压管道类别，焊接位置及相应的考试项目选取合格焊工持证上岗，并在施焊前进行模拟练习。

2）正确选用焊接材料，焊材入库前要检查焊材的生产厂家出厂质量证明书和材质书，存放的焊材要分类，不得混放。

3）对焊接设备进行检查，使其处于正常工作状态，仪表应定期校验。

5）施焊工艺参数要求：

根据所焊的钢种，焊材及焊接规范，按照下表提出的参数进行施焊。

管道公称直径大于DN50的应采用氩电联焊，管道公称直径不大于DN50的应采用全氩弧焊。焊接施工采用点焊、打底、盖面专人负责方法进行控制。本工程材质为10MoWVNb的高温高压管道焊接采用手工电弧焊。

焊接材料：20、20#、焊丝选用H08Mn2SiA，焊条为J427；15CrMo焊丝选用H13CrMoA，焊条为R307；10MoWVNb焊条为J507MoW; 16Mn焊丝选用H10Mn2, 焊条为J507；0Cr18Ni10Ti焊条为A137;高压管道焊接应作焊前预热，高压合金钢管道和壁厚大于30mm的高压碳钢管道焊缝应进行焊后热处理。

6）管子壁厚≤20mm时，应采用V型坡口，壁厚≥20mm，时，采用U型坡口，其尺寸如下图的要求。

7）焊条使用前应烘干和保温，当天烘干的当天用，烘干次数不得多于2次，焊条要用保温桶，保温桶内焊条不得超过4小时，并保证药皮不得有脱落现象，所用焊条烘干参数如下表

8）施焊现场必须采用防风防雨措施，当相对湿度大于90%，风速大于10m/s时，不允许施焊，当环境温度低于零度时，应在施焊处10mm范围内预热15℃以上。

9）坡口表面及两侧不小于100mm范围内，将铁锈、油污等杂质清理干净。

10）施焊、引弧必须在坡口内或引弧板上进行，不得在管件表面引弧和试验电流。

11）点固焊前，应检查对口尺寸符合标准要求后点焊，必须把管件垫置牢固，避免强行组对，防止产生附加应力而导致裂纹。

12）管件组对采用根部定位焊时，定位焊缝应采用与正式焊接要求一致的焊接材料和施焊工艺进行焊接，发现定位焊缝有裂纹缺陷时，应予清除。

13）每条焊缝应该连续焊完，若因故被迫中断，应根据工艺要求采用措施防止裂纹，再焊前必须检查，确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊。

14）法兰的堆焊至少外部两遍，焊接内部时，注意不要擦伤法兰面。

15施焊完毕后，应将焊缝表面熔渣及两侧飞溅清理干净，并且在其显眼处用前面所述的方法打上印记。

16）焊完后，应进行表面质量检验，不符合外观质量标准的必须打磨，并遵照工艺进行修补，达到合格为止。

17）要求焊前预热的管道焊缝，在焊接过程中，层间温度应保持在规定的预热范围内。

6、管道的试压

1）管道安装完毕，无损检验合格后，应进行压力试验，压力试验应以液体为试验介质。

2）液压试验使用洁净水，当奥氏体不锈钢管道或对连有奥氏体不锈钢管道或设备的管道进行试验时，水中氯离子含量不得超过25³10-3(25ppm)。

3）承受内压的地上管道及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.5倍，埋地钢管道的试验压力为设计压力的1.5倍，且不得低于0.4mPa.

4）液压试验应缓慢升压，尽量排尽空气，待达到试验压力后稳压10min，再将试验压力降至设计压力停压30min，以压力不降无渗漏合格。

7、管道的吹扫

1）管道在压力试验合格后，建设单位应负责组织吹扫或清洗工作，并应在吹洗前编制吹

洗方案。

2）吹洗方法应根据对管道的管道的使用要求，工作介质及管道内表面的脏污程度确定，公称直径大于或等于600mm的液体管道或汽体管道，宜采用人工清理，公称直径小于600mm的气体管道宜采用空气吹扫，蒸汽管道应以蒸汽吹扫，非热力管道不得用蒸汽吹扫。

3）吹洗的顺序应按主管、支管、疏排管依次进行，吹洗出的脏物，不得进入已合格已合格的管道。

4）管道吹洗合格复位时，应由施工单位会同建设单位共同检查，并填写《管道系统吹扫及清洗记录》及《隐蔽工程记录》.

第二节 焊接施工方案

1、工艺评定及焊工资格认证

施工前必须对所涉及及材质进行焊接性能试验，做好焊接工艺评定，并制定焊接作业指导书，所有焊工应持证上岗，对参加施工的所有焊工进行考核，考试合格者方可从事与考试项目相应的焊接作业。

2、环境要求

①环境若出现下列情况之一，而未采取保护措施时，不得继续进行焊接作业：

电弧焊焊接时，风速等于或大于8m/s。

气体保护焊焊接时，风俗等于或大于2m/s。

相对湿度大于90%。

雨雪天气。

②焊接环境湿度低于0℃时，所有母材的 焊缝应在始焊处100mm范围内预热到15℃以上。 ③以上的环境焊接，应遵守下列规定：

消除焊件上的泥沙、油污、铁锈。

施工现场作好防风，防雨措施。

不得自焊完的管道上敲击。

④焊接设备

（1）焊接设备使用ZX700-400s型逆变焊机或BX-300X型交流焊机，所有进入施工现场的焊接设备均需进行全面检查，测试合格后，方可使用。

（2）焊接设备的使用与维护

焊机的接线由专业电工负责，焊工不得自行动手。

焊机的外壳必须有良好的接地。

焊工合上或拉断闸刀开关时，头部不要正对电闸。

当焊钳与焊件短路时，不得启动焊机，暂停作业时，不准将焊钳直接搁在焊件上。 要按照焊机铭牌上标明的额定焊接电流和负载持续率使用。

工作完毕和中断作业时，要及时切断焊机电源。

3、焊前准备

①坡口预制

坡口加工宜采用机械加工，也可采用氧乙焰等热加工方法。采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，加工后坡口表面不得由裂纹、分层等缺陷，且钝边大小一致，破口表面平整。

②焊前准备

组对前应将坡口及其内外侧表面不小于20mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净，呈现金属光泽。

③组对与定位

（1）组对

组对时，管子内壁应齐平，内壁错边量不宜超过壁厚的10％且不应大于2mm。

焊件组对时，应垫置牢固，并应采取措施，防止焊接和热处理过程中产生附加应力和

变形。

除设计要求进行冷拉伸和冷压缩外，不得强力组对。

管道的任何位置不得出现十字焊缝。

组队尺寸要求：

在合金钢管上焊接组对卡具时，卡具的材质应与管材相同。

当采用氧乙炔焰切割合金钢管上的焊接卡具时，应在离管道表面3mm处切割，然后用

砂轮进行修磨。

（2）定位焊

组对检查合格后方可进行定位焊，其焊接工艺应与正式施焊工艺一致。

定位焊所用的焊接材料应与正式施焊的焊材相同。

定位焊缝的长度，厚度和间距，应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂。 定位焊缝不得有裂纹、夹渣及其他缺陷，且要保持焊透。

有焊前预热要求的材质，定位焊前也需要预热。

采用钨极氩弧焊对不锈钢管进行定位焊时，背面也要充氩气或氮气保护。

4、焊接工艺

本标段管道材质种类较多，主要有：碳钢、合金钢、不锈钢。

本方案拟定，采用手工电弧焊或手工钨极氩弧焊或氩电联焊几种焊接方法。对于小管径、薄壁管或管道内部清洁要求较高的管道或设备入口管道等不易吹扫的采用氩弧焊或氩电联焊。

4.1 碳钢焊接：

①手工电弧焊

⑴手工电弧焊工艺：

焊接材料：选用J427焊条，Ф2.5、Ф3.2、Ф4.0三种规格的电焊条。

焊接层数：采用多层单道焊2～4层。

焊接电流的种类和极性：直流反极性。

焊接电流：焊接电流是手工电弧焊最重要的工艺参数，业可以说是唯一的独立参数，

因为焊工在操作过程中需要调节的只有焊接电流，而焊接速度和电弧电压都是焊工控制的，选择焊接电流时，主要由焊条直径，焊接位置和焊道层次决定，焊工在施焊时，可根据实际情况选择合适的电流。

电弧电压：电弧电压主要影响焊缝的宽度，对于手工电弧焊来说，焊缝的宽度主要靠

焊条的横向摆动幅度来控制，因此，电弧电压的影响并不明显，当焊接电流调节合适以后，电弧电压实际正是由弧长来决定的，电弧台长时，燃烧不稳定，飞溅大，容易产生咬边、气孔等缺陷，若电弧太短时，容易粘条，一般情况下，电弧长度等于焊条直径的1/2-1倍为好。

焊接速度：手工电弧焊时，在保证焊缝具有所要求的尺寸和外形，保证熔合良好的原

则下，焊接速度由焊工根据具体情况灵活掌握。

（2）手工电弧焊施焊操作

要求焊工严格按照焊接作业书的要求施焊。

起弧：焊接引弧应在坡口内表面，严禁在非焊接表面起弧。

打底焊：打底焊采用短弧焊，要求运条均匀，电弧长度为（1/2）d(d-焊条直径)，焊

接速度不宜过快，要注意将焊接电弧的2/3保持在熔池前，用来熔化和击穿焊件的坡口根部形成熔孔，熔孔的大小决定背面焊缝的宽度和余高，若熔孔太小，焊根融合不好，若熔孔太大，则背面易烧穿，产生焊瘤。熔孔直径比隙大1～2mm为宜，施焊过程中需要严格控制熔池形状，尽量保持大小一致，控制坡口两侧的融合情况。焊条更换要快，位置要准。打底焊要求一次焊完，中间不能间歇，背面成形要求均匀焊透，不得烧穿，无缺陷。

填充焊：填充层施焊前，先将前一道焊缝的熔渣，飞溅清除干净，将前一层焊缝接头

处的焊瘤打磨平整，然后进行填充焊，填充焊需注意以下几点：

控制好焊道两侧的融合情况，填充焊时，焊条摆动幅度加大，在坡口两侧停留时

间要比打底焊时稍长，必须保证坡口两侧有一定的熔深，并使填充焊道表面稍向内凹。

控制好最后一道填充焊缝的高度低于母材0.5～1.5mm。

每层填充层焊缝的厚度不宜超过4mm。

每层焊完后进行外观检查，发现缺陷后必须清除，方可按原工艺要求继续施焊。 盖面焊：盖面层施焊时，焊条摆动的幅度要比填充层大，摆动时要注意摆动幅度一致，

运条速度均匀，同时注意观察坡口两侧的熔合情况，施焊时在坡口两侧稍作停顿，以便使焊缝两侧边缘熔合良好，避免产生咬边，以得到优质的盖面焊缝，焊条的摆幅由熔池的边沿确定，焊接时注意保证熔池边沿不得超过焊件表面坡口棱边2mm，否则焊缝超宽，盖面焊缝接头要平滑。

为防止焊接变形，对于较长的焊缝应采取分段打底，分段填充的方法，盖面采取连续

焊。

每道焊缝焊完后，应立即清除表面渣皮、飞溅物，清理干净焊缝表面。

②手工钨极氩弧焊

⑴手工钨极氩弧焊工艺

焊接材料：选用H08Mn2SiA焊丝

钨极选用Wce-20钨极

保护气体种类：氩气、纯度应达到99.9％

焊接层数：采用多层单道焊。

焊接电源的种类和极性：直流电源，正极性。

焊接工艺参数：

喷嘴直径：喷嘴直径Φ12。

钨极伸出长度：5～6mm。

喷嘴与焊件角度：75°～80°。

⑵手工钨极氩弧焊操作方法

保护正确的持枪姿势，随时调整焊枪角度及喷嘴高度既要有可靠的保护效果，有要便

于观察熔池。

打底焊应一气呵成，不允许中途停止，打底焊缝需经自检合格后，才能填充盖面。 送丝要匀，不能在保护区搅动，防止空气卷入。

为了获得比较宽的焊道，保证坡口两侧的熔合质量，氩弧焊枪可作横向摆动，但摆动

的频率不能太高，幅度不能太大，以不破坏熔池的保护效果为原则，焊完打底层后，焊第二层时应注意不得将打底焊道烧穿，防止焊道下凹或背面剧烈氧化。

注意焊后钨极形状和颜色的变化，焊接过程中如果钨极没有变形，焊后钨极端部为银

白色，则说明保护效果好；如果焊后钨极发蓝，说明保护效果较差，；如果钨极端部发黑或有瘤状物，说明钨极已被污染，多半是焊接过程中发生短路，必须将这段钨极磨掉，否则容易夹钨。

接头质量控制：无论打底层或填充层焊接，控制接头的质量很重要，控制接头质量的

方法：

——接头处要有斜坡。

——重新引弧的位置在原弧坑后面，使焊缝重叠20～30mm，重叠处一般不加或只加少量焊丝。

——熔池要贯穿到接头的根部，以确保接头处熔透。

收弧：收弧不当，会影响焊缝质量，使弧坑过深或产生弧坑裂纹，甚至造成返修。收

弧的基本要点是逐渐减少热量输入，如及时改变焊枪角度、拉长电弧、加快速度。对于封闭焊缝，最后的收弧，一般多采用稍拉长电弧，重叠焊缝20～40mm，在重叠部分不加或少加焊丝。停弧后，氩气应对收弧处持续保护延时10S左右再关闭，防止金属高温氧化。

③氩电联焊：

氩电联焊是指采用氩弧焊打底，采用电弧焊填充盖面的焊接方法，其工艺参数及施焊

操作可参考手工电弧焊与手工钨极氩弧焊的工艺及操作。

焊接工艺

焊接材料：手工电弧焊焊条选用J427焊条。

手工钨极氩弧焊焊丝选用H08Mn2SiA，钨极Wce-20，Ar纯度99.9％。

焊接层数:多层单道焊

焊接电流的种类和极性：手工电弧直流反极性。手工钨极氩弧焊采用直流电源，正极性。

施焊操作

具体的施工焊操作可参考本方案前面部分，这里只要求焊接过程中的注意事项。 预热和层间温度：是否预热应根据管子的壁厚来选择，当壁厚大于15mm时，应进行焊接预热，预热温度100～200℃。控制层间温度应同预热温度一致，以减少热影响区硬化组织的产生，避免形成裂纹。

坡口形式：坡口角度及间隙不宜过大，以免造成较大的焊接应力并引起裂纹，但也不宜过小，以防产生未焊透和未熔合缺陷，应选择合理的坡口角度及对口间隙。

运条：应采用线装焊（焊条不摆动），焊条摆动的宽度越大，输入的线能也越大，晶粒也粗大，造成低温重击韧性降低，多层焊时，应采取积累法，尽量使焊道平坦，每层焊道要薄，利用后一焊道对前一焊道的热处理作用来细化晶粒。

焊接速度及电流：随者焊接速度增加，焊肉厚度变薄，后面焊道的焊接热作用使细化晶粒的区域增大，故低温冲击韧性提高。焊接电流的影响也应从线能量的角度来考虑，当焊接电流提高时，也要相应加大焊速。如果焊接电流过大，使熔敷金属的化学成分变化，有时会引起性能下降。

4.2 不锈钢管

4.2.1 以0Cr18Ni10Ti为例

0Cr18Ni10Ti 属奥氏体不锈钢，在物理性能方面，由于奥氏体钢导热系数小，线膨胀系数大，在相同的线能量条件下，比碳钢和合金钢的母材熔化区域和加热范围大，焊缝及近缝区金属塑性变形量增加，易于产生较大的变形或较高的应力，因此宜选用热源比较集中的焊接方法，在化学成分方面，奥氏体钢的铬、镍含量较高，并且焊缝的组织性能及热裂倾向对化学成份的变化比较敏感，同时必须保证焊缝成份的稳定，在焊接工艺和操作上，必须严格控制引起腐蚀的各种因素：

避免飞溅和坡口以外的人为引弧。

焊缝表面要求光洁，彻底除净焊渣及飞溅物。

焊缝根部接触腐蚀介质时，要保证焊透。

面向腐蚀介质的焊缝最后施焊。

多层焊时，避免温度过高，必要时可用水冷却。

4.2.2 焊接工艺

焊接材料的选择及电流的种类于极性。

焊接层数：多层单焊道。

不锈钢管道在采用手工电弧焊焊接前，坡口两侧各100mm范围内应涂白垩粉或其他防

粘污剂。

采用钨极氩弧焊打底时，管内应充氩气或氮气保护。

在保证焊透及熔合良好的条件下应选用小的线能量，采用短电弧，多层焊工工艺，层

间温度不能太高，必要时可强冷。

焊接接头应进行酸洗与钝化处理。

4.2.3 施焊操作注意事项

焊条的烘干：吸潮的焊条在焊接奥氏体不锈钢时，焊缝表面易产生凹坑或气孔，因此

必须进行烘干，烘干温度150～250℃，烘干时间1h。

焊接位置尽量采用转动口焊接，全位置焊接时，应使用小直径焊条。

焊接电流：由于不锈钢芯的电阻比碳钢芯大4～5倍，焊接电阻热易使焊芯发热严重，

造成药皮发红、开裂，影响到后半段焊条的焊接工艺性能，故应选用较小的焊接电流。 引弧：绝对禁止非焊接表面引弧，有条件的情况下可使用材料作为引弧板引弧。 运条：要进行短弧快速焊，焊接时焊条不允许作大幅度的横向摆动。为的是减少焊接

熔池热量，减少热影响区的温度，有利于提高焊缝金属抗晶间腐蚀能力和热裂倾向。 焊道清理：必须采用不锈钢丝刷，不准使用碳钢钢丝刷。

焊后热处理：奥氏体不锈钢的焊后热处理，一般进行固溶处理和消除应力处理。因为

热处理容易造成变形及产生氧化皮，因此最好能省去，但是对于焊后要进行冷、热加

工的焊件，以及容易产生腐蚀裂纹的环境中使用时，就有必要进行焊后热处理。

5、焊缝标识

每道焊缝焊接完毕之后：由焊工在规定位置进行标识，碳钢采用打钢印的方法。低温钢、耐热钢及不锈钢管道工艺不允许打钢印，可采用记号笔进行标识。

6、焊接检查

①焊前前检查：施焊前对以下各项进行检查，未满足要求，严禁施焊。

母材、焊接材料检查。

焊接工艺设备，施焊环境检查。

焊前清理、焊接坡口及组对、定位检查。

②焊接后检查。

⑴填写焊接记录。

⑵焊缝外观检查。

外观检查时用肉眼或放大倍数不大于5倍的放大镜，检查焊缝一面的缺陷和性质，并用焊接检验尺对表面缺陷进行测量。

焊缝外观必须符合以下条件：

焊缝表面应是原始状态，焊缝表面没有加工或补焊痕迹。

焊缝的外观质量应符合下表的规定：

注:t为壁厚，单位：mm

无损检测：按照设计要求及规范要求按比例进行X射线探伤，或超声波探伤。

7、焊缝返修

对外观检查、无损检测不合格的焊缝应进行返修，返修后的焊缝按原检测方法进行检验。当同一部位返修次数超过两次时，应制定返修措施，并经焊接技术负责人审批后进行返修。

8、焊接质量通病的预防

安装工程有许多质量通病，尤其是管道焊接质量的通病最为突出，为了预防工程总体质量的通病，确保工程按期完工，投产一次成功，争创省优质工程，根据我公司质量体系运行文件，特制定焊接通病预防措施。

（一）咬边

⑴现象

焊缝边缘母材上被电弧或火焰烧熔出凹陷或沟槽。

⑵原因分析

手工电弧焊造成咬边的主要原因由于熔接电流过大；电弧过长；焊条角度掌握不当和运条操作不熟练。一般在平焊时较少出现，而在立焊、横焊、仰焊时是一种常见缺陷。 ⑶危害性

咬边是一种危险的缺陷，它不但减少了基本金属的有效工作截面，而且在咬边处还会造成应力集中。在一般焊接结构中，焊缝咬边的深度不允许超过0.5毫米，连续长度不得超过100毫米，两侧咬边总长度不允许超过焊缝长度的10％。

⑷防治措施

手工电弧焊时选择合适的焊接电流，不宜过大；控制电弧长度，尽量采用短弧焊接；掌握合适的焊条角度和熟练的运条手法，在焊透横向摆动时，应在坡口边缘同流稍长时间，使熔化的焊条金属填满边缘，而中间要稍快些。

⑸治理方法

一旦出现咬边缺陷，其深度或长度已超过允许值时，应先将咬边熔渣等清理干净。采用直径较小，牌号相同的焊条，焊接电流可比正常焊接时略偏大，进行补焊填满。

（二）焊瘤

⑴现象

熔化金属流敞道焊接以外未熔化的母材上形成金属瘤。该处常伴有局部未熔合，有时也称溢满。习惯上，还常把焊缝金属的多余疙瘩部分成为焊瘤。

⑵原因分许

形成焊瘤的原因，主要时坡口边缘污物未清理干净；焊接电流过大，焊条金属熔化时母材还未充分熔化；焊接速度太慢以及装配间隙太小等。

⑶危害性

焊瘤处应力集中，还易伴生裂缝等缺陷；焊瘤也破坏了焊缝平整光滑的外形。管子内部的焊瘤，除降低强度外，还减小管道的有效截面，造成堵塞现象。

⑷防治措施

焊接前应彻底清理坡口及其附近的脏物；组对间隙要合适；合理选择焊接电流；控制电弧长度；操作要熟练，严格掌握熔池温度，采用相应的运条手法。当出现焊瘤时，若伴有未熔合、裂缝等缺陷时，使用电弧气刨或其他方法彻底清除缺陷，然后进行补焊。对于焊缝金属的多余部分，可采用砂轮打磨的方法修整焊缝外形。在打磨时应注意观察内部是否伴有其他缺陷，一旦发现半生缺陷彻底清除。

（三）弧疤

⑴现象

弧疤也叫电弧擦伤或弧斑，多是由于偶然不慎使焊条或焊把与焊接工件接触，或地线与工件接触不良引起电弧，而在焊接工件表面留下的伤痕。

⑵原因分析

弧疤处由于电弧的短暂引燃与急速熄灭，冷却速度快，会形成脆性淬硬组织，成为脆性破坏的起源点。

⑶危害性

弧疤会成腐蚀的起始点，降低材料的性能。所以在施焊过程中，要尽量不使电弧擦伤工件表面，形成弧疤。

⑷防治措施

焊工要养成良好的操作习惯，经常检查焊接电缆及接地线的绝缘情况，发现破损处要及时采取措施，用电工绝缘带包扎好；装设接地线要牢固可靠；焊接时，不得在坡口以外的工件上随意引弧；暂时不焊时，要将焊钳置于绝缘木板上或适当挂起，并及时切断焊接

电源。发现有电弧擦伤时，必须用砂轮打磨。磨后出现的凹坑，可视具体情况予以补焊，补焊要遵守焊接工艺评定。

（四）弧坑

⑴现象

弧坑是指焊缝收尾产生的低于基本金属表面的凹坑。

⑵原因分析

产生弧坑的原因主要是息弧时间过短，或焊接时使用的焊接电流过大。

⑶危害性

弧坑低于基本金属表面，降低了焊接接头的承载能力，而且弧坑内常伴有气孔、夹渣、微裂纹等缺陷。

⑷防治措施

手工焊收弧时，在熔池处使焊条短时间的停留，或作几次环形运条，使电弧不要突然熄灭，有足够的熔化金属填满熔池。

（五）气孔

⑴现象

焊接过程中，熔池金属高温使吸收的气体在冷却过程中未能充分逸出，而残留在焊缝金属中形成孔穴。根据孔穴产生的部位，可分为外部气孔和内部气孔；根据分布情况，气孔可分为单个气孔、连续气孔和密集气孔等。

⑵原因分析

一切能导致焊接过程中产生大量气体的因素，如环境大气、熔解于母材、焊丝和焊条刚芯中的气体、焊条药皮熔化时分解产生的气体、焊丝和母材上的油污、水分、锈斑等脏物受热分解后产生的气体以及焊接冶金反应生成的气体等都是产生气孔的原因。具体来说，主要有以下两个方面：

焊接材料方面：焊条或焊剂受潮或未按规定要求烘干；焊条药皮变质或剥落；焊芯锈

蚀；焊丝清理不干净。

焊接工艺方面：手工电弧焊时焊接电流过大，造成焊条发红而降低保护效果；电弧长

度过长；电源电压波动过大，造成电弧不稳定燃烧。

⑶危害性

存在于焊缝内的气孔，减小了金属的有效截面，从而使焊接接头的强度降低；气孔的边缘可能发生应力集中，密集气孔使焊缝组织疏松，使接头的塑性降低；穿通性气孔破坏

了焊缝的致密性，造成渗漏。焊缝中的氢气孔还有可能导致裂缝的产生和扩展。 ⑷防治措施

不得使用药皮开裂、剥落、变质、偏心或焊芯严重锈蚀的焊条。

焊条和焊剂使用前，按规定要求进行烘烤；烘干后放在焊条保温筒内，随用随取。应

当指出的是要严格按照焊条说明书的要求进行焊条烘烤，不能以较低的烘干温度、较长的烘烤时间来代替，也不宜重烘干；

焊接前，对焊丝，母材的坡口及其两侧进行清理，彻底除去油污水份、锈斑等脏物； 选用合适的焊接电流和焊接速度，采用短弧焊接。预热可减慢熔池的冷却速度，有利

于气体的充分逸出，避免产生气孔缺陷；

焊接时避免风吹雨淋等恶劣环境的影响。焊接管子时，要注意馆内穿堂风的影响；

（六）夹渣

⑴现象

残留在焊缝金属中的金属家杂物称为夹渣；

⑵原因分析

焊缝中夹渣的来源：

外界带入的夹渣：如母材中的夹渣混入到焊缝中。焊条药皮中的高熔点组分以及坡口边缘氧化物及渣壳等未清理干净，焊接时滞留在熔化金属中而造成夹渣；

焊接过程中的冶金产物：焊接时进行的一系列冶金反应的生成物（氧化物、硫化物、氮化物等）在熔池金属凝固时来不及浮到熔化金属表面，而残留在焊缝中即形成夹渣。

形成夹渣的原因是坡口角度小，焊接电流过小，熔池粘度大等使渣不能及时浮出；焊条药皮成块脱落后未被电弧熔化；多层多道焊时熔渣清理不干净；

⑶危害性

焊缝中的夹渣，降低了接头的承载能力；容易引起应力集中，影响了焊缝金属的致密性，还可能造成焊缝的渗漏；由于夹杂物于焊缝金属的线膨胀系数相差悬殊，温度剧烈变化时，有可能产生较大应力而导致裂缝。

⑷防止措施

严格清理母材坡口及其附近表面的脏物、氧化渣，彻底清理前一焊道的熔渣，防止外来夹渣混入；

选择中等的焊接电流，使熔池达到一定的温度，防止焊缝金属冷却过快，以使熔渣充分浮出；

熟练掌握操作技术，正确运条，始终保持熔池清晰可见，促进熔渣与铁水良好分离； 采用工艺性能良好的焊条，有利于防止夹渣的产生。

（七）裂缝

⑴现象

在焊缝或近缝区，由于焊接的影响，材料的原子结构遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙称为焊接裂缝。它具有缺口尖锐和长度较大的特征。

裂缝按其产生的部位可分为纵向裂缝、横向裂缝、弧坑裂缝、根部裂缝、熔合区裂缝即热影响区裂缝等；按其产生的温度和时间，有可分为热裂缝、冷裂缝和再热裂缝。 ⑵危害性

裂缝是一种危害最大的缺陷，除了降低焊接接头的承载能力，还因裂缝末端的尖锐缺口将引起严重的应力集中，裂缝是一种不允许存在的缺陷，一旦发现即应彻底清除，进行返修焊接。

⑶原因分析和防治措施

由于裂缝产生的原因和形成机理不同，下面就热裂缝、冷裂缝、分别予以讨论“

A、热裂缝

热裂缝一般是指高温下所产生的裂缝，有称高温裂缝或结晶裂缝。热裂缝通常在焊缝内产生，有时也可能出现在热影响区。

焊缝中的纵向热裂缝一般发生在焊道中心，与焊缝长度方向平行；横 向热裂缝一般沿柱状晶界发生，并与母材的晶粒界相连，与横缝长度方向相垂直，根部裂缝发生在焊缝根部；弧坑裂缝大多数发生弧坑中心的等轴晶区，有纵、横和星状等集中类型。热影响区的热裂缝有横向，也有纵向，但都有沿晶料边界发生。

热裂缝的微观特征一般是沿晶料边界开裂，故又称晶间裂缝。当裂缝贯穿表面与外界空气要通进，热裂缝表面呈现兰灰色等氧化色彩。有的焊缝表面的宏观热裂缝中充满熔渣。

产生热裂缝的原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象，低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层存在形成偏析，凝固以后强度降低，当焊接应力足够大时，就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂缝。此外，如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质，则在加热温度超过其熔点的热影响区，这些低熔点化合物将熔化而形成液态间层，当焊接拉力足够大时，也会被拉开而形成热影响区液化裂缝。总之，热裂缝的产生是冶金因素和力学因素综合因素的结果。

防止产生裂缝的措施，可以从冶金因素和力学因素两个方面入手。具体来说：

限制母材即焊接材料（包括焊条、焊丝）中易偏析元素及有害杂质的含量。特别应控

制硫、磷等杂质元素的含量和降低含碳量。

调整焊缝金属的化学成份，改善焊缝组织，细化焊缝晶粒，以提高其塑性，减少或分

散偏析程度，控制低熔点的有害影响。

采用纤维素焊条及热焊，采用低氢型焊条（碱性焊条），以降低焊缝中的杂质含量，改

善结晶的偏析程度。

控制焊接规范，适当提高焊缝的形状系数，采用多层焊法，避免中心线偏析，可防止

中心线裂缝。

焊接时，单道焊缝截面上焊缝宽度与焊缝厚度的比值叫焊缝的形状系数或焊缝成形系

数。当焊缝的形状系数过小时，焊缝窄而深，低熔点杂质会聚集在焊缝中心，产生热裂缝的可能性大大增加；当焊缝的形状系数较大时，焊缝宽而浅，低熔点共晶和杂质聚集在焊缝近表面区，大大降低了中心线裂缝的倾向。

采取各种降低焊接应力的工艺措施，如采用合理的焊接顺序和方向；采用较小的焊接

线能量；整体预热等。

收弧时填满弧坑，可避免产生弧坑裂缝。

B、冷裂缝

冷裂缝一般是指焊缝在冷却过程中所产生的裂缝。形成裂缝的温度通常为300～200℃以下，在马氏体转变温度范围内，故称冷裂缝。

冷裂缝可以在焊接后立即出现，也可以在焊接以后的较长时间才发生，故也称为延迟裂缝。由于裂缝的产生与氢有关，也称氢致裂缝。冷裂缝的产生具有延迟性质，有可能造成预料不到的严重事故。因此，它具有更大的危险性，必须充分重视。

形成冷裂缝的基本条件是：焊接接头形成淬硬组织；扩散氢的存在和浓集；存在着较大的焊接拉伸应力。这三个条件相互影响，相互促进。在不同情况下，三者中任何一个因素都可能导致冷裂缝的产生，其中扩散氢是诱发冷裂缝最活跃的因素。

防止冷裂缝的产生主要从降低扩散氢含量，改善组织和降低焊接应力等方面采取措施。主要有：

采用碱性焊条纤维素焊条及热焊，减少焊缝金属中的扩散氢含量。

焊条在使用之前严格按照规定的要求进行烘干。此外，还应仔细清理坡口和焊丝，去

除油污，水份和锈斑等脏物，以减少氢的来源；

选择合理焊接规范和线能量，如焊前预热、控制层间温度、焊后缓冷等，改善焊缝及

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