焊接质量不符合项辨识与主要缺陷控制对策

1、中国石油集团工程设计有限责任公司 焊接质量不符合项辨识焊接质量不符合项辨识 与主要缺陷控制对策与主要缺陷控制对策 课课 题题 背背 景景 l 焊接一直是项目质量管理的重 点关注内容，一些质检人员由于专 业所限，对焊接质量缺陷和缺欠的 识别能力较差，现场检查中对焊接 不符合项的临场判断存在较大的误 差，直接影响了质量的监督实效和 问题的正确处理。 l 从质量管理的更高层面上讲， 专业质检人员不仅知其然还要知其 所以然，不仅会提出问题，还要能 解决问题。只有这样才能更好的从 源头上进行质量控制，可以最大限 度的防止焊接质量问题的重复出现。 焊接外观质量检查内容及检查方法一一 主 要 内 容 常见焊

2、接质量不符合项的辨识二二 焊接主要缺陷成因分析及控制对策三三 一、一、焊接外观质量检查内容及检查方法 l1、首先检查焊接环境的温度、湿度、风速、预热、层间加热、坡口角度、 管口除锈、钝边厚度、组对间隙、焊缝宽度、焊条烘干及保温桶配备等是 否符合项目焊接工艺规程的要求。其中，气体保护焊对风要求比较敏感， 风速大于2m/s需采取防护措施。现场检查主要器具有：温湿度计、风速仪、 红外线测温仪、盒尺、焊检尺等。 l2、直观检查焊缝外观成型是否整齐均匀、余高是否超标，有无咬边，气 孔、弧坑、凹陷、裂纹、焊瘤、电弧灼伤、未焊满等缺陷与缺欠。检查焊 缝外母材是否有电弧擦伤、焊接飞溅、卡具焊疤、砂轮打磨伤及母

3、材等焊 接缺欠。 l3、焊缝几何尺寸用焊接检验尺、钢板尺实测是否符合规定的高度、宽度 要求，焊缝错边量、斜口是否超标，工艺管线组对安装是否满足“横平竖 直”的观感需求。 l4、罐板组对后首先目测曲率半径，如有问题再用自备样板（1m、2m）检查 壁板的弧度是否超出设计（或规范）要求。罐底板排板焊接是否严格按照规 定的焊接顺序进行，焊后检查底板是否存在变形。 l5、管材坡口火焰切割是否出现沟槽、缩口；是否对坡口淬硬层进行打磨； 管件组对坡口角度是否合理；吊装设备、对口器配置是否合理；阀门、三通 等管件与管材坡口的壁厚偏差是否进行了打磨处理，且满足焊接质量要求。 l6、管线隔夜焊口是否完成壁厚焊接的

4、50%，厚壁工艺管线是否一次焊接完成 （不得焊接两遍，然后长时间搁置）。 l7、线路焊接管墩高度是否符合规范要求（400mm-500mm），焊后管线是否存 在长距离悬空（规范要求每根管子下方至少一个管墩），沟下连头、返修焊 口操作空间距离(管壁至沟壁)是否大于0.6m。 l8、当日管线、装置等焊接，分包商质检人员是否进行外观检查，并做好质检记 录。总包商质检人员是否定期对焊接外观质量进行抽检和复验分包商质检记录。 l9、无损检测人员是否认真履行外检程序，外观存在的缺陷是否及时通知责任单 位进行处理，尽量避免和减少焊接返工误工造成的不利影响。 l10、项目焊接工艺评定、焊接工艺规程编制是否齐全有

5、效，分包商焊接作业指 导书编制能否满足焊接质量控制的要求。 焊接外观质量检查内容及检查方法一一 主 要 内 容 常见焊接质量不符合项的辨识二二 焊接主要缺陷成因分析及控制对策三三 二、二、常见焊接质量不符合项辨识 焊接质量不符合项 管 理 类（链接）实 体 类（链接） 技 术 水 平焊 接 行 为 焊接外观质量检查内容及检查方法一一 主 要 内 容 常见焊接质量不符合项的辨识二二 焊接主要缺陷成因分析及控制对策三三 三、焊接主要缺陷成因分析及控制对策三、焊接主要缺陷成因分析及控制对策 焊缝弧坑 焊缝密集气孔 焊缝体积 较大的夹渣 工艺管线 焊接变形 其他 焊瘤 焊缝未焊透 焊缝未融合 焊缝裂纹

6、 焊接主要 缺陷 咬边 飞溅 其他 未焊满 母材灼伤 余高超标 焊接主要 缺欠 l“细节决定成败细节决定成败”，焊接环节 尤其如此，加强过程控制， 减少缺陷形成，能有效地提 高焊接一次合格率，同时， 亦有利于缺陷返修合格。控 制焊接质量，首先要充分了 解和分析现场焊接缺陷产生 的原因，然后再结合实际采 取有针对性的防治措施，努 力避免焊接缺陷的产生，尽 量减少和消除焊接缺欠等质 量瑕疵。 焊焊 接接 主主 要要 缺缺 陷陷 l1、未焊透焊接时接头根部未完全熔透,对接焊缝也指焊缝深度未达到设计 要求的现象。 l定义：焊接缺陷是指焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密或连 接不良的现象。

7、原原 因因 分分 析析 焊接电流过小，焊道熔深过浅,焊速过快，焊缝两侧运条停顿时间过 短或焊条角度偏于一侧，使母材（根焊）或层间金属未得到充分熔化， 而被填充金属覆盖； 根焊时，坡口角度过小、对口间隙小、钝边厚或错边大，管材厚薄不 均，焊接熔深不足,运条方法不当,易使根部焊缝未焊透； 焊接时焊条角度不当，使电弧热源散失或偏离，造成一侧产生未焊透。 防防 治治 措措 施施 根据焊接工艺规程要求控制好坡口尺寸、钝边厚度，调整好组对间 隙，管材对口应严格控制错边量，壁厚不同的管材应按要求加工成缓坡 形； 选用工艺参数内较大的电流，保证焊接熔深，调整并合理控制运条角 度及焊接速度，保持电弧处于正确焊接

8、方向； 坡口边缘运条应稍慢，停留时间稍长，保持运条到位，使热量足以熔 化母材钝边和前一层焊缝金属。根部焊接要注意熔池形态，焊透形态为 熔池前部有小圆圈随焊接进展前移,保持熔池形态可有效保证根部焊透。 l2、未融合含未焊满，未熔合是指在焊缝金属和母材之间或焊道金属与 焊道金属之间未完全熔合的部分。 原原 因因 分分 析析 焊接电流过小，焊速过快，在焊缝两侧运条停顿时间过短或焊条角度 偏于一侧，使母材或层间金属未得到充分熔化，而被填充金属所覆盖； 对口间隙较小、钝边厚或错边量大，焊条角度、运条方法不当，熔深 不足，焊速过快，易使根部焊缝产生未熔合； 未焊满，主要是焊条或焊丝摆动不到位，其次是焊条偏

9、弧所致。 防防 治治 措措 施施 选用工艺参数内较大电流，合理调整运条角度和焊接速度，坡口边缘 运条稍慢，停留时间稍长一些，使热量足以熔化母材和前一层焊道属； 调整组对间隙，减少钝边厚度及错边量，使焊缝沟槽平整熔渣清理干 净； 调整焊条角度，保持焊接运条到位，使电弧处于正确方向； 防止未焊满，焊条或焊丝要摆动要到位，发生偏弧时首先换掉焊条,打 磨缺陷部位后再进行焊接。 l3、焊缝裂纹在焊接应力及其他致脆因素的共同作用下，焊接接头中局部区域 的金属原子结合遭到破坏，从而形成了新界面而造成的缝隙 。 原原 因因 分分 析析 l施工方法不当，管子处于受力状态，或长距离悬空，在焊接收弧点 （或应力集中

10、处）容易出现应力裂纹； l焊接方法不当，局部反复焊接打磨导致母材晶体组织改变，硬度 （脆性）增加，塑性下降； l在根焊过程中，过早撤离对口器，熔池中铁水未来得及完全凝固， 在焊接收弧处易产生裂纹； l错边量大造成焊缝中心线偏移，形成中心裂纹； l焊道有杂质，内对口器震动时焊渣掉在焊道上，焊接时进入熔池， 夹渣降低了焊缝强度，容易出现根部裂纹； l管材结露或焊材受潮未烘干，焊缝中扩散氢含量偏高； l冬季施工焊接时，管材预热和层间加热温度不够，焊后保温不良。 防防 治治 措措 施施 l组对焊接时，杜绝管线产生强制扭力，采用降低焊接应 力的各种措施，严格控制焊接过程中焊口受外力影响； l收弧时将弧坑

11、填满，根焊结束后才能起吊； l局部不得反复施焊和打磨，杜绝工艺要求以外的打磨和 焊接； l尽量减小错边量，防止焊缝中心线裂纹； l管材结露需加热除湿，焊材受潮必须烘干，减少焊缝熔池中的扩散 氢含量。低氢焊条应严格按规定要求进行烘干，装入保温筒，随用随 取，超出规定时间不允许继续使用； l严格控制焊接温度，焊前预热温度和层间温度要满足焊接工艺规程 的要求，冬季采用保温被焊后缓冷，避免产生冷裂纹； l经常清理内对口器端部胀块，清除焊渣尘垢，防止掉进焊缝进入熔 池而产生缺陷，（出现翻浆，铁水熔合不良）降低了焊道强度，可用 焊条端部（无药皮处）砸扁煨弯，伸进仰脸处焊口内侧划掉焊渣杂质, 可避免和减少仰

12、脸处根焊道缺陷。 l4、返修裂纹返修过程中由于局部预热温度低或整体加热不均，焊后未 进行保温，焊道温度下降过快产生的返修裂纹。 l原因分析： l冬季返修后的裂纹，预热方法不当，局部预热温度低或整体加热不 均，焊后未严格采取保温措施，局部温度下降过快； l根焊返修时电流大，操作不当，反复焊磨； l管线可能存在应力（内应力或外应力），裂纹易出现在受力处； l管材结露，焊材受潮（填充盖面E8018-G焊条未烘干保温），焊缝 熔池中的扩散氢含量偏高，易产生缺陷降低强度。 建建 议议 措措 施施 l正确加热，或整体加温，返修处打磨后测温和补充加温，防止焊 道温度下降过快； l l在工艺参数内采用小电流。

13、填充盖面E8018-G焊条烘干保温； l尽可能清除坡口内杂质，特别是仰脸处内表面毛茬、焊渣和尘垢； l尽量消除焊口应力，必要时用吊管机吊起，保持管材在水平位置 焊接； l根部返修较长时，建议分段打透施焊，先焊接两端再焊接中部， 以消除和分散焊缝应力。 l5、气孔熔池中的气泡在焊缝金属凝固过程中未能及时逸出,残留在焊缝 金属中形成的空穴。 原原 因因 分分 析析 l焊条或焊丝受潮，特别是低氢型焊条受潮极易产生气孔，低氢型焊 条前端引弧剂脱落； l断弧时焊条或焊丝离开熔池过快，熔池缺少气体保护，易出现弧坑 气孔； l重新起弧时，未进行有效的打磨处理和在断弧前的焊道处起弧焊接； l现场风力较大，防风

14、措施不到位； l焊口有污物、结露或有潮气； l焊条偏弧或电弧过长； l焊接手法不够熟练。 防防 治治 措措 施施 l焊条或焊丝应保持干燥，低氢型焊条按要求烘干，限量领取和保温 桶存放，当日用不完的焊条需重新烘干，低氢型焊条必须保证引弧剂 完好，装卸时轻拿轻放避免引弧剂脱落和焊条药皮受损； l断弧时，焊条应在断弧处作短暂停留或作回焊运条，以控制不良气 体的进入； l重新起弧时，对弧坑有缺陷部位采用砂轮打磨处理，打磨到原来的 断弧处，在断弧前的焊道10mm处起弧焊接，且能够完全覆盖断弧时的 焊道部位； l防风措施要到位，特别是低氢型焊条对风极其敏感，更要严格防风， 采用超短弧焊接，无防风措施不能焊

15、接作业，经验证明二级风以下同 样可能出现气孔； l管口必须保持清洁干燥，不得有铁锈、油污、杂质等； l焊条偏弧时，应断弧更换焊条和打磨处理； l焊工的焊接手法不熟练应加强针对性练习，尽快掌握控制缺陷的能 力。 l6、夹渣残留在焊缝中的熔渣，体积较大的和条形夹渣定性为焊接缺陷。 原原 因因 分分 析析 l口角度小，焊接电流小，熔渣积度大或焊接速度快，熔池冷却快， 熔渣来不及浮出熔池表面引起夹渣； l根焊肉过薄或打磨过多，热焊易烧穿不敢采用较大电流。清根方 法不当，焊道两侧出现夹角或沟槽过深。快速热焊时，流到夹角和 深槽的熔渣来不及浮出熔池表面形成夹渣； l焊工操作手法不当，焊道中心和夹角处运条较

16、快，熔池的熔深不 够，覆盖残留的熔渣与融化金属混淆在一起。 l焊条偏弧,另一侧未熔合好而产生夹渣； l焊条或焊道沾有污物未清理干净焊接时易形成夹渣； l立焊道下坡焊时，焊速快，焊条角度和运条方法不当。特别是低氢型焊条， 在填充焊时，3点位上下易出现条形夹渣。 防防 治治 措措 施施 l组对间隙不宜过小，在工艺参数的范围内选用较大电流,保证焊 接熔深，同时焊速不宜过快； l根焊道焊肉不能过薄和打磨过多，去除表面熔渣（或黑点），把 接头打平。清根时要将焊道清成“U”形槽，避免形成夹角，焊接时 熔渣不易浮出，根焊道打磨要有利于热焊能控制住烧穿和避免产生 夹渣； l焊工应纠正自身不正确的操作手法，控制

17、运条角度和焊条摆动幅 度，保证良好的焊接熔深； l焊条偏弧时，应断弧更换焊条和进行打磨处理； l仔细清理管材和焊条上的杂质或前一层焊道上的熔渣，焊接前对焊 道毛茬、掉落的渣垢、内对口器上的脏物进行清理，防止杂质进入焊 道。焊接过程中始终保持清晰的熔池,使熔渣液面和熔池金属达到良 好的分离； l立焊道下坡焊时，焊速不宜过快，保证足够的熔深。采用正确的焊 条角度和运条方法。特别是低氢型焊条，在填充焊时，3点位上下更 要注意，手法要稳，控制焊条角度（建议3点位的平行角度为10 15），焊速不宜过快，防止焊道两侧出现夹渣。 l7、烧穿在焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成的穿孔缺陷。 原因分析：

18、根焊厚度不够或打磨过多，电流偏大； 熔池温度过高，焊接速度稍慢导致烧穿； 焊条（焊丝）角度不当； 半自动焊送丝速度没有控制好，或出现窜丝现象，造成焊丝穿透熔池， 在根部形成烧穿焊瘤。 l防 治 措 施： l保证根焊厚度，打磨不宜过多，合理的调整电流； l热焊时熔池温度过高，应适当提高焊速以降低焊接熔池温度； l半自动焊时调整好送丝机，控制送丝速度，防止出现窜丝现象； l平焊和仰焊时应严格控制熔池温度，不宜过高，尽量采用短弧焊接，采用 正确的焊条角度，建议到5点位应适时变换焊接角度； l坡口间的组对间隙不宜过大，焊接电流要适当小一些，半自动焊时可将焊 枪处电流档位调至低挡。 l8、弧坑在焊道末端

19、形成的低洼部分，表面凹深度低于母材。 l原因分析： l断弧和收弧不当，在焊道末端形成的低洼部分，表面低凹深度超出规范要 求，即低于母材表面； l l焊缝熔池金属未填满，收弧过快或电流过大造成的熔池塌陷； l在6点位收弧时.焊道温度过高,停顿间隔时间较短。 l防治措施： l收弧过程中焊条应在收弧处作短暂停留或作回焊运条，使熔敷金属填满熔 池； l对弧坑采用砂轮打磨补焊, 补焊长度应不小于50mm，低氢焊条宜采用回弧 （运条）填满熔池； l在6点位收弧时，不可俩人同时收弧“碰头”，一方待温度降一点再焊到 接头处收弧。反之，则容易出现末端弧坑或焊道余高超标。 焊焊 接接 缺缺 欠欠 l定义：焊接操作

20、方法不正确导致的焊接金属或表面存在的瑕疵。 1、咬边因焊接电流过大和焊接操作方法不正确，在焊缝的两侧造成的构 槽。 l原因分析： l焊接电流过大，电弧过长及运条角度不当； l焊接运条时，坡口边缘两侧停留时间稍长； l填充焊时,焊缝填充金属过低，盖面焊时焊肉过厚，电弧停留时间 过长，焊缝区温度过高造成咬边。 l防治措施： l选择焊接工艺参数内稍小一些电流，控制电弧长度或短弧焊接，保 持运条均匀，坡口边缘运条停留时间稍短些，并注意焊接运条角度； l最后一遍填充金属应略低于焊道母材表面（0.5mm-1mm），使盖面 的焊道宽度轮廓清楚，有利于控制焊缝咬边和外观成型良好； l焊缝咬边深度、长度超标部分

21、，宜用砂轮打磨修整后从焊道中心引 弧进行补焊。 l2、未焊满由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽。 l原因分析： l照明不足，光线较差，焊条摆动不到位； l未按照规定的焊接层数和高度进行施焊； l埋弧焊机缺少行走支架，操作存在误差，导致焊道出现局部未焊 满、成型较差等缺欠。 l防治措施： l昏暗焊接环境，增加照明条件，焊工运条稳一些，注意摆动到坡 口边缘的覆盖位置，同时，保证余高符合规定的要求 l末遍填充控制，要求焊道饱满，打磨合理，避免出现凸凹不平， 盖面焊控制正常厚度与宽度，平稳运条即可； l埋弧焊机行走支架可保证焊机平稳运行，必须尽快配置到位，熟 悉操作要领，从根本上解决设

22、备导致的质量隐患。 l3、焊道余高超标盖面焊道余高超过设计规定的高度。 l原因分析： l焊接速度稍慢，末遍填充焊后打磨控制不到位，造成盖面焊道余 高超标； l平焊和仰脸焊处运条不当，焊速慢，填充焊控制不到位，经验不 足或责任心不强所致。 l防治措施： l在易出现余高超标的部位提高焊速，按标准厚度进行每层的焊接 打磨，同时，防止抢进度造成的忽略过程控制和焊后质量检查； l最后一遍填充，控制在低于母材表面1mm的厚度，为盖面焊控制余 高超标创造有利的条件； l对余高超标焊缝进行打磨，并达到圆滑过渡的处理效果。 l4、焊缝成型不良 l原因分析： l焊工能力所致； l大风及寒冷天气施焊； l连续作业极

23、度疲劳； l管墩或支垫高度不够，作业坑狭窄，焊接操作不便。 l防治措施： l更换合格焊工，加强盖面焊技术培训提高焊接水平； l恶劣寒冷天气不宜施工；合理安排工作时间，保证焊工正常休息，避免超 负荷焊接作业； l作业坑不合格及时返工，管墩或支垫高度不低于0.4m，操作空间宜大于 0.6m。 违反焊接工艺规程要求违反焊接工艺规程要求 l1 1、焊工返修次数多和打磨长度深度超标（局部缺陷反复打磨修整焊接，导 致焊缝材质变脆韧性下降）。 l原因分析： l焊工对焊接过程中存在的明显质量缺陷，（层间或盖面的局部缺 陷）反复打磨修整焊接； l焊工在未通知质量检查员的情况下自行返修,返修次数多,导致焊 缝材质变脆, 结构强度降低。 l用低氢型焊条返修填充盖面缺陷时,焊道过热易出现气孔。 l防治措施： l专职质检员、巡检监理现场检查发现此类问题时，（即焊工在一 处反复打磨焊接的现象）应及时制止，更换水平较高的焊工来处理 该处缺陷； l用低氢型焊条返修时，焊缝温度不宜过高