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中图分类号：TG44文献标识码：A文章编号：41-1413（2012）01-0000-01
摘 要：焊接技术在特种设备各行业中都有着举足轻重的作用,焊接质量的优劣直接反应产品以及工程的优劣和安全性,结合历年来在产品焊接质量检验的总结和对工艺、技术的分析,具体解释缺陷的定义和成因,提出预防缺陷的具体措施.
关 键 词：特种设备,焊接,裂纹,气孔
在《特种设备安全监察条例》中,特种设备是指涉及生命安全、危害性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道和大型游乐设施.特种设备已广泛应用于社会建设和任命生活的各个领域.而特种设备通常在高温、低温、易爆、剧毒、强腐蚀介质、高压和公共场所等特殊环境中服役,他们的安全使用,对于保障人民的生命财产安全、促进经济发展有着举足轻重的作用.
焊接是指两种或两种以上的材料通过原子或分子的结合和扩散造成永久性联接的工艺过程.这一古老而先进的制造工艺,它的发展和应用被全世界所重视,同时也吸引着从事先进制造业的工程技术人员.在特种设备事故中,由于焊接缺陷问题引起的事故也不少,而且特种设备与人们的生产生活息息相关,因此特种设备的制造、安装、改造、维修工艺水平和质量保证需要完整和提高,而作为关键工艺技术,如何提高焊接质量,避免常规缺陷的产生；如何制定预防措施,对焊接技术工作者也是一项必须面对的课题.
由于受人员、设备、材料、标准文件、环境等多方面的因素影响,焊接过程中在焊接接头中产生的未焊透、未熔合、夹渣、气孔、咬边、焊瘤、烧穿、偏析、未填满、焊接裂纹等缺陷.我们针对一些常见的焊接缺陷探讨一下它们的危害性,并且提一些预防措施：
一、焊接裂纹
焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现,直接原因就是在外在环境载荷和各种应力的超过了材料的屈服强度,材料发生塑性变形,超过材料的强度极限而导致开裂.而且其裂纹尖端也将成为应力集中点,将来成为断裂的起源.根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同,可以把裂纹分为以下几类：
(一)结晶裂纹又称热裂纹：在焊接过程中,焊缝金属的结晶凝固处于液态和固态并存的温度区之间,由于在收缩应力作用下,焊缝金属沿一次结晶晶界出现开裂的裂纹,称为结晶裂纹.热裂纹产生的主要原因是焊缝中的树枝晶方向性强,有利于S、P等元素的低熔点共晶产物的形成和聚集,而焊接时产生的偏析、冷热不均以及焊条（填充金属）或母材中的硫含量过高也是产生结晶裂纹的重要因素.
(二)延迟裂纹又称冷裂纹：在焊接接头中,出现淬硬组织,使塑韧性变差,应力增大以及焊缝金属中含氢量等诸多条件综合作用而成的焊接裂纹,称为延迟裂纹.其成因与热影响区的低塑性组织承受不了冷却时体积变化及组织转变产生的应力而开裂,或焊缝中的氢原子结合成分子状态进入金属的细微孔隙中时将造成很大的压应力连同焊接应力的共同作用导致开裂称为氢脆裂纹,以及焊条或母材中的磷含量过高等因素有关.延迟裂纹的形成有一个孕育期,少则几秒,多则数月.
(三)再热裂纹：焊后进行低温消除应力的退火,或焊后在一定的温度下使用而产生的晶间裂纹,称为再热裂纹.其成因与显微组织变化产生的应变有关.
预防：
(一)控制焊材和母材中有害元素的含量,尽量选用碱性药皮的优质焊条,奥氏体不锈钢采用含适量Mo、Si等铁素体形成元素的焊接材料,使焊缝形成奥氏体加铁素体的双相组织,减少偏析,使用焊条前必须按规定烘干、保温,焊前预热,焊后缓冷,减少残余盈利和应力集中.
(二)调整相关的焊接工艺,保证在焊透的前提下,尽可能的减少焊接热输入量,尽量避免不必要的外力作用和应力的产生.
(三)对接部位必须先清除油污、水迹和锈蚀.
(四)尽可能减轻过热粗晶热影响的晶粒粗大程度；通常通过焊接热输入量加以调节.
(五)减少晶内的消除应力低温退火过程中,弥散强化.
二、气孔
在熔化焊接过程中,焊缝金属内或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔（包括蜂窝状气孔）等,在电弧焊中,由于冶金时间很短,熔池很快凝固,产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷.尽管气孔应力集中趋势不大,但它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,导致焊缝的强度降低.
预防：
(一)加强施工环境控制,现场建立合理的施工清洁区,加强现场通风条件,控制空气潮湿度,避免管内有穿堂风.
(二)加强焊工基本技能的培训.
(三)适当调整和注意焊接工艺及操作方法,选择合适的焊接电流和焊接速度.
(四)要求进行坡口清理,严格控制坡口两侧的清洁度.
(五)焊材焊前必须要按规定烘干、保温,在环境条件下,正确使用焊条筒,焊前,焊材必须预热.
三、未熔合、未焊透
未熔合：固体金属与填充金属之间,或者填充金属之间局部未完全熔化结合,或者在点焊时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在.
未焊透：金属母材接头处中间或根部的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合.
预防：加强焊工基本技能的培训,严格按工艺要求,选择和使用合适规格的焊材,采用合理的焊接参数,焊接时选择合适的焊接电流和焊接速度,加强坡口质量和装配质量检查,控制合理的坡口角度、钝边、错边量并提高操作人员的自检能力.
四、其他的焊缝外部缺陷
夹渣和夹杂物：指熔化焊接时的冶金反应产物,由于熔池冷却过程中非金属杂质以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内
咬边：在母体与焊缝熔合线附近因为熔化过强也会造成熔敷金属与母体金属的过渡区形成凹陷.
焊瘤：焊缝根部的局部突出,这是焊接时因液态金属下坠形成的金属瘤.
内凹或下陷：焊缝根部向上收缩低于母材下表面时称为内凹,焊缝盖面低于母材上表面时称为下陷.
溢流：焊缝的金属熔池过大,或者熔池位置不正确,使得熔化的金属外溢,外溢的金属又与母材熔合.
弧坑：电弧焊时在焊缝的末端（熄弧处）或焊条接续处（起弧处）低于焊道基体表面的凹坑.
焊偏：在焊缝横截面上显示为焊道偏斜或扭曲.
加强高（也称为焊冠、盖面）过高：焊道盖面层高出母材表面很多.
以上的外部缺陷多容易使焊件承载后产生应力集中点,或者减小了焊缝的有效截面积而使得焊缝强度降低,因此在焊接工艺上一般都有明确的规定,目视检查即可发现这些外部缺陷.钢板对接焊缝X射线照相底片检查.
预防：
(一)严格按照焊接工艺要求的电流、电压、焊接速度等参数要求,结合实际情况进行焊接.
(二)加强焊工的基本技能培训.
(三)控制焊接材料的使用,加强焊工操作者的自检能力.
结论：
特种设备的焊接对于特种设备的质量和安全性都有着至关重要的地位,通过采用以上预防和控制措施,焊接过程可以实现从施工管理、技术管理、质量管理得到全方位控制,确保焊接质量优良,使进度、质量、成本相统一,确保优质焊接的实现.同时要加强 对焊工的技能培训,自检能力的培训,加强工艺设计的有效性和可靠性.增加对缺陷的认识,增强对表面外观缺陷的重视,从而完成产品的质量飞跃,保证产品生产使用的安全.