一. 焊前控制
焊前控制主要是检查被焊产品焊接接头坡口的形状、尺寸、装配间隙、错边量是否符合图样要求。坡口及其附近的油锈、氧化皮是否按工艺要求清除干净,选用的焊材是否按规定的时间、温度烘干,焊丝表面的油锈是否除尽,焊接设备是否完好,电流、电压显示仪表是否灵敏,母材是否按规定预热,所选的焊工和操作者是否具有所焊焊缝项目的合格资格,点焊焊缝是否与产品焊缝一致等。只有以上各个环节全部符合工艺要求,方可进行焊接。
二. 焊接过程质量控制
焊接过程质量控制主要是严格执行焊接工艺,监督焊工和操作者严格按照工艺卡所规定的焊接电流、焊接电压、焊条或焊丝直径、焊接层数、焊接速度、焊接电流种类与极性、层间温度等工艺参数和操作要求(包括焊接角度、焊接顺序、运条方法、锤击焊缝等)进行焊接操作。同时,焊工在焊接过程中还要随时自检每道焊缝,发现缺陷,立即清除,重新进行焊接。
三. 焊后控制
焊后控制的目的是减少焊缝中的氢含量,降低焊接接头的残余应力,改善焊接接头区域(焊缝、热影响区)的组织和性能。焊后去氢处理,是指焊后将焊件加热到250~350℃,保温时间2~6h,空冷,使氢从焊缝中扩散逸出,以防止延迟裂纹的产生。
焊后热处理是将焊件整体或局部均匀加热到相变点以下温度,保温一定时间,再均匀冷却的一种热处理方法。焊后热处理的关键在于确定热处理工艺规范,其主要工艺参数是加热温度、保温时间、加热和冷却速度等。常用的焊后热处理是高温回火,对于一般的低碳钢、低合金钢消除应力回火温度一般为600~650℃;珠光体铬钼钢、马氏体不锈钢等一般按产品技术条件规定进行焊后热处理。
1. 焊缝返修
一旦产生焊接缺陷(指无损探伤不允许或超标缺陷)就要对其进行返修。同一部位的返修次数在《蒸汽锅炉安全技术监察规程》和《压力容器安全技术监察规程》中都作了明确规定,最多不得超过三次,因为多次焊接返修会降低焊接接头的综合性能。在有限的返修次数内控制焊缝质量是保证产品整体焊接质量的一个重要环节。
焊缝返修一般工作程序如下:
①. 质量检查人员根据无损探伤结果,发出“焊缝返修通知单”,并反馈到工艺科。
②. 工艺科的焊接责任工程师会同检验人员分析焊接缺陷产生的原因。
③. 焊接责任工程师根据缺陷产生的原因、焊缝返修工艺评定制定返修方案。
④. 确定返修焊工,根据返修方案进行返修焊接,返修焊工要求技术水平高,责任心强,并且具有所焊焊缝项目的合格资格。
⑤. 对返修好的焊缝进行外观、无损探伤等检查。
⑥. 检验科将返修情况(如返修次数、返修部位、缺陷产生原因、检查方法及结果等)记入质量证明书内。
2. 制定返修工艺方案
制定返修工艺方案是进行焊缝返修工作的一个重要步骤,内容包括:缺陷的清除及坡口制备、焊接方法及焊接材料的选择、返修工艺措施等。
①. 缺陷的清除及坡口制备
常用的方法是用碳弧气刨或手工砂轮进行。坡口的形状、尺寸主要取决于缺陷尺寸、性质及分布特点。所挖坡口的角度或深度应越小越好。只要将缺陷清除便于操作即可,一般在靠近缺陷那侧清除。坡口制备后,应用放大镜或磁粉探伤、着色探伤等进行检验,确保坡口面无裂纹等缺陷存在。
a. 如果缺陷较深,清除到板厚60%时还未清除干净,应先在清除处补焊,然后在钢板另一面打磨清除至补焊金属后再进行焊接。
b. 如果缺陷有多处,且相互位置较近,深浅相差不大,为了不使两坡口间金属受到返修焊接应力的影响,可将这些缺陷连接起来打磨成一个深浅均匀一致的大坡口。反之,若缺陷之间距离较远,深浅相差较大,一般按各自的状况开坡口逐个进行焊接。
c. 如果材料脆性大、焊接性差,打磨坡口前还应在裂纹两端钻止裂孔,以防止在缺陷控制和焊接过程中裂纹扩展。
d. 对于抗裂性差或淬硬倾向严重的钢材,碳弧气刨前应预热,清除缺陷后,还要用砂轮打磨掉碳弧气刨造成的钢斑、渗碳层、淬硬层等,直至露出金属光泽。
②. 焊接方法及焊接材料的选择
焊缝返修一般采用焊条电弧焊进行,若坡口宽度深浅基本一致,尺寸较长并可处于平焊或环焊位置时。也可采用埋弧自动焊。采用焊条电弧焊返修时,对原焊条电弧焊焊缝,一般选用原焊条电弧焊所用焊条;对原自动焊焊缝,采用与母材相适应的焊条。若返修部位刚性大、坡口深、焊接条件很差时,尽管原焊缝采用的是酸性焊条,此时则需选用同一级别的碱性焊条。采用埋弧自动焊返修时,一般选用与原工艺相同的焊丝和焊剂。采用钨极氩弧焊返修时,填充焊丝一般为与母材相类似的材料,这种方法一般用于补焊打底。
3. 返修工艺措施
焊缝返修应控制焊接热输入,采用合理的焊接顺序等工艺参数来保证返修质量。
①. 采用小直径焊条或焊丝、小电流等焊接参数。
②. 采用窄焊道、短段、多层多道、分段跳焊等,减小焊接残余应力,每层焊道的接头要尽量错开。
③. 每焊完一道后,需彻底清渣,填满弧坑,并将电弧引燃后再熄灭,起附加热处理作用;焊后立即用圆头小锤子锤击焊缝,以松弛应力;打底焊缝和盖面焊缝不宜锤击,以免引起根部裂纹和表面加工硬化。
④. 加焊回火焊道,但焊后需打磨去除多余的熔敷金属,使焊缝与母材圆滑过渡。
⑤. 需预的材料,其层间温度不应低于预热温度,否则需加热到要求温度后方可进行焊接。
⑥. 要求焊后热处理的锅炉和压力容器,应在热处理前返修,否则返修后应重新进行热处理。
返修焊接完成后,应用砂轮打磨返修部位,使之圆滑过渡,然后按原焊缝要求进行同样的内容检验,如外观检验、无损探伤等。验收标准不得低于原焊缝标准,检验合格后,方可进行下道工序。否则应重新返修,在允许次数内直至合格。