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1991年某日,在香港一家日資公司的老板打電話來向我投訴: “為什么按你做的焊接工藝生產(chǎn)后不到一個月卻開始產(chǎn)生大量的裂紋?請你立即到現(xiàn)場看看?!?nbsp; 當(dāng)我到達(dá)鋼管廠后他帶著我查看生產(chǎn)線,這是條新建的螺旋焊縫鋼管生產(chǎn)線,用埋弧自動焊從內(nèi)外兩側(cè)同時進(jìn)行焊接的生產(chǎn)線。材料是BS4360 43A,直徑從500mm至1800mm,管壁厚度9.5mm至25mm,是很常見的螺旋鋼管焊縫。 我看到在線超聲波自動檢測儀器檢測出來很多缺陷,車間里停放著好多條要求返修的焊縫,廠長指著另一個露天貨倉,說那里堆積著一大批都是要返修的鋼管,約400多噸的鋼管,為什么只做了一個多月就出現(xiàn)很多裂紋呢? (見圖1) 我在現(xiàn)場看到焊接的電流、電壓、焊接速度以及所用焊絲型號尺寸和焊劑,坡口型式等都是按我之前的焊接工藝設(shè)置的。沒錯啊! 一位負(fù)責(zé)操作焊機(jī)的領(lǐng)班,帶著嘲笑的口吻對我說: “黃Sir,我們是根據(jù)你的WPS(焊接工藝)做的!怎么會出現(xiàn)這么多裂紋呢?” 我再仔細(xì)查看出現(xiàn)的裂紋,都是縱向的,有長有短,有的在焊縫表面肉眼都可以看見,有的需要用超聲波檢測才能發(fā)現(xiàn),而且大多數(shù)是剛剛焊接完成后,超聲波檢測就可以看到裂紋了。 上圖為螺旋焊縫鋼管生產(chǎn)線 您認(rèn)為是什么原因? 應(yīng)該怎么解決呢? -----------------分割線------------------- 這不就是典型的熱裂紋嗎? 在埋弧焊產(chǎn)生這種裂紋也是常見的,但是這么大量地出現(xiàn)是少有的,什么原因產(chǎn)生的呢? 這種裂紋有三種名稱分別是:中心裂紋、凝固收縮裂紋和熱裂紋,因?yàn)樗欢ǔ霈F(xiàn)在焊縫的中心位置; 熔化后焊縫由液態(tài)變固態(tài)凝固的過程中開裂: 焊縫溫度仍然很高的情況下開裂所以也叫熱裂。 按教科書解釋熱裂紋是焊接過程中,焊縫熔池金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)時在金屬的結(jié)晶過程中產(chǎn)生的,因此也稱為結(jié)晶裂紋。而鋼中S和P等有害元素所形成的結(jié)晶物質(zhì)都具有較低的熔點(diǎn),其他合金則熔點(diǎn)較高,因此熔池內(nèi)物質(zhì)不能同時結(jié)晶……。如果要寫下去可以用有很多很多高深的名詞,太復(fù)雜了。 面對這么多的縱向裂紋我沒想得那么復(fù)雜,因?yàn)橹拔易龊附庸に嚨慕Y(jié)果是很好的啊! 也是同樣的材料、同樣的焊接條件,同樣的焊接環(huán)境,不可能有那么多復(fù)雜的問題。 為什么操作一個多月后就出事了呢? 我靜下心來慢慢地查看整個生產(chǎn)過程,鋼板從圈板出來后被強(qiáng)有力的機(jī)械裝置拉著并強(qiáng)行拉扭轉(zhuǎn)成管狀,同時機(jī)加工板邊緣上下焊縫V型坡口,拼接后的焊縫坡口先從管內(nèi)焊接,轉(zhuǎn)上頂端位置時管外另一臺焊機(jī)緊接著進(jìn)行焊接。強(qiáng)大的機(jī)械力量產(chǎn)生的鋼板振蕩當(dāng)當(dāng)聲,讓我清楚地看到很多鋼板上的氧化表皮、鐵銹和沙塵被振蕩脫得落下來,混合在焊渣和未熔化的焊劑之中,又被回收的真空管一起吸回焊劑漏斗中。 我馬上問負(fù)責(zé)進(jìn)行焊接的領(lǐng)班工頭,這個焊劑漏斗你每天都有清理嗎? 他很愕然地看著我不知怎么回答。 我又問他: “每天晚上下班后這焊劑漏斗的焊劑有沒有全部清出來?每次加入新的焊劑有沒有烘烤干燥?” 他搖搖頭沒敢說話。 我立即要求把漏斗下的一個過濾網(wǎng)拆出看看,拉出來一看中間有一個磁性鐵環(huán)完全被生銹的氧化皮吸住堵死了,大量的生銹的氧化物和其他雜物混合沒有經(jīng)過過濾,就直接與焊劑一起通過漏斗覆蓋在焊道上進(jìn)行焊接了,可想而知這么多的氧化皮和雜物熔化在焊縫中,它能不產(chǎn)生熱裂紋嗎? (結(jié)晶裂、偏析、穿晶裂、S、P含量等很多高深名詞) 我不客氣批評他:“ 你還是到日本廠家進(jìn)行過焊接培訓(xùn)回來的,怎么連這點(diǎn)常識都沒有?!” 跟隨我一路查看的日本老板看到這情況也就明白怎么回事了。 他們接受我的建議進(jìn)行改善工作,還特地安裝兩個并列的漏斗,在更換清理時可以不用停機(jī),強(qiáng)行規(guī)定每天早上開工前和晚上下班前兩次清理漏斗。而且告訴所有參與焊接的人員,只要見到有夾雜物落在焊道上,不必等真空管吸回時立即掃除掉,每天沒用完的焊劑必須全部清出來,篩選干凈后存放在干燥箱中待用。 不能讓焊劑在漏斗中過夜,過夜容易受潮,特別是香港潮濕的天氣,因?yàn)橛贸睗竦暮竸┮矔a(chǎn)生裂紋的,新焊劑一定要進(jìn)行烘烤干燥后才能倒入漏斗中。 再繼續(xù)按我們做的焊接工藝進(jìn)行焊接,馬上就見到效果了,縱向裂紋立即消失。 日本廠家也非常滿意我的解決辦法,從此以后很少見到這樣的裂紋了。 各位從事NDT檢測的如果您在檢測這類埋弧焊縫時不妨多留意下,見到大量的夾雜物,特別是生銹的氧化皮混入焊劑時一定要立即制止,否則倒霉的可能就是你這個做檢驗(yàn)的。 為什么呢?因?yàn)橛行┰诤缚p中間的縱向裂紋,單探頭是無法檢測到的,就算是用串聯(lián)探頭也是容易漏檢的,如果漏檢了交了報(bào)告后,卻被業(yè)主發(fā)現(xiàn)這么多裂紋, 追究責(zé)任時,你想想看倒霉的是不是你自己? 所以,我是會主動幫助焊工的,這也是在保護(hù)我自己啊! NDT 微論壇官方公眾號 |
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