火力发电厂金属材料研究或金属部件失效分析研究

火力发电厂金属材料研究或金属部件失效分析研究

(山西鲁能河曲发电有限公司山西忻州036500)

摘要:发电厂金属焊接技术的质量,对整个电厂机组能否正常的运行起着极其重要的作用。电厂在进行金属焊接时,焊接技术不够成熟,无法满足实际的操作要求;加上时间上要求紧迫,造成焊接质量不高。另外,金属焊接的质量监理部门在监管上存在漏洞;机械设备在安装上存在隐患,都是会造成电厂金属焊接质量出现问题的原因。而电厂金属焊接的质量会影响到整个电厂生产的安全与稳定。因此,保证电厂金属焊接的质量是非常重要的。本文针对电厂金属焊接技术中存在的缺陷原因进行分析,并提出具体的可实施措施。

关键词:火力发电厂;金属材料;应用;研究

1前言

随着社会经济的发展和科学技术的进步,金属焊接技术的运用也是越来越广泛,因此,对金属焊接技术中存在的缺陷必须要重视起来。不仅要提高金属焊接工作人员的职业素质以及焊接技术水平,还要对电厂金属焊接中出现缺陷及时的解决,从而保证金属焊接的质量,确保电厂安全平稳的运行。在电厂金属焊接工作中,焊接工艺不合适或焊接的技术较差等问题都会影响金属焊接的质量。电厂金属焊接比较常见的缺陷有焊接裂纹、未焊透和未熔合等,由于这些焊接缺陷的原因机理以及特点不同,所以在处理这些问题时所采取的措施也是不同的。

2电厂焊接工艺的主要缺陷

2.1裂纹缺陷

在电厂金属焊接工艺中,裂纹缺陷作为最为严重的焊接缺陷,相关技术人员应严格避免出现金属焊接的裂纹缺陷。因此,金属焊接的裂纹缺陷的质量检测方法成为了这一领域研究的重点之一。在金属焊接工作中通常需要通过不同的检测方法对焊接质量进行检验,从而针对所发生的裂纹缺陷进行相关的修补。通常将金属焊接的裂纹缺陷划分为热裂纹缺陷与冷裂纹缺陷。在电厂金属焊接过程中,热裂纹是可以被立刻观测到的,通常热裂纹出现在焊缝中心,并沿着焊缝长度的方向分布。热裂纹的产生与焊接位置的杂质具有密切的关系。特别是低熔点的杂质具有凝固时间比较晚,在焊接的凝固收缩过程中,低熔点的杂质非常容易被拉开,使得晶体之间出现明显的裂缝。而冷裂纹主要是指焊接母材与焊缝之间熔合线上的裂纹。在焊接过程中,冷裂纹与热裂纹一样,很快就可以观测到。相关研究证明,冷裂纹的出现与焊接中的淬硬组织、焊缝中存在的大量扩散氢以及焊接接头上的应力作用具有密切的关系。

2.2未焊透与未熔合缺陷

未焊透缺陷是指在焊接过程中,出现焊接接头根部没有完全熔透的现象。而未熔合缺陷是指焊接中焊件与焊缝金属或者焊缝中间位置存在部分未熔透的情况。在电厂金属焊接时,未焊透与未熔合缺陷是一种非常严重的焊接缺陷。当未焊透与未熔合缺陷出现的情况下,焊缝会出现间断的现象,使得焊缝结构强度大大降低,在严重的情况下,焊缝部位甚至会出现断裂与裂纹的问题。所以,在电厂金属焊接中,严禁出现未焊透与未熔合的缺陷。根据相关研究未焊透与未熔合缺陷的产生主要与焊接装配接触线、焊接坡口角度、焊条直径、焊条使用电流、焊接速度与焊接电弧长度具有密切的关系。特别是当焊接坡口位置存在表面氧化膜、油污等杂物,在焊接过程中进入熔渣,这些杂质影响焊接过程中金属之间的熔合;甚至当焊条的焊接方法使用不正确时,出现电弧位置不正确,最终导致焊接边缘的不完全熔合。

2.3孤坑缺陷

众所周知,母材里含有碳元素,焊丝的金属里面主要是锰元素为主。孤坑缺陷是由于在选取焊剂的时候,存在着一些不合理的现象,而且在选取焊丝金属的过程中,选取了含有大量碳及锰的原材料。在热循环的金属焊接过程中,焊道冷却的速度太快,会使金属在热的影响区里僵硬得很快。与此同时,安装焊道的形状不够合适,它的长度与宽度的比例不够合理。另外,出现孤坑缺陷很可能会是在工作人员进行金属焊接的时候,工序出现了错乱,导致了母材烦人受力不均所致。危害:⒈减少焊缝的截面积;⒉弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚,因此在弧坑处往往有气孔、灰渣、裂纹等

2.4其他缺陷

2.4.1焊缝化学成分或组织成分不符合要求:焊材与母材匹配不当,或焊接过程中元素烧损等原因,容易使焊缝金属的化学成份发生变化,或造成焊缝组织不符合要求。这可能带来焊缝的力学性能的下降,还会影响接头的耐蚀性能。

2.4.2过热和过烧:若焊接规范使用不当,热影响区长时间在高温下停留,会使晶粒变得粗大,即出现过热组织。若温度进一步升高,停留时间加长,可能使晶界发生氧化或局部熔化,出现过烧组织。过热可通过热处理来消除,而过烧是不可逆转的缺陷。

2.4.3白点:在焊缝金属的拉断面上出现的象鱼目状的白色斑,即为自点F白点是由于氢聚集而造成的,危害极大。

3具体措施

3.1对裂纹采取的措施

防止热裂纹缺陷的出现,应该选择精确的金属焊接参数,减慢金属冷却的速度,提高焊接缝隙形状的系数;还要采用合适的电流,多层多道的焊接技术,以避免在焊接缝隙的中心出现裂纹;工作人员还要认真地执行电厂金属焊接技术的规程,要注意降低金属焊接应力。避免冷裂纹的出现,要注意选取低氢类型的焊条,以降低焊接缝隙扩散出的氢含量;保管焊接材料的工作人员要按照电厂的规定保管材料,在金属焊接前要做好各项处理工作,有效的降低氢的来源;利用热处理技术,消除氢和内应力;对于淬硬组织加以回火,改善金属焊接的接头韧性;采取多层多道的金属焊接技术,对不同的层间温度予以控制,并要利用分段退焊的方法,以减少金属焊接应力。

3.2对未熔合采取的措施

未熔合的危害未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹。未熔合的防止采用较大的焊接电流,正确地进行施焊操作,注意坡口部位的清洁。选取正确的坡口尺寸;要观察坡口两侧的熔合情况以及清理坡口表面的氧化皮;对于母体上的油质与氧化膜要进行及时的清理,焊接速度和通电的电流保持同步。

3.3对孤坑采取的措施

改变金属焊接的方向;开槽的侧面与焊丝的长度应该以焊丝的直径最小值为准;还有,开槽的形状必须与所用的母材是一致的;加大在电厂金属焊接过程中通电的电流量,提高焊渣的熔化速度,与此同时还应该提高金属焊接的速度,在盖面层焊接的时候,应把单道改为多道来进行焊接,从而降低金属焊接工作时电压的负荷值,以保证电厂金属焊接工作的安全与稳定。

4结束语

综上所述,对于电厂金属焊接技术中存在的各种缺陷,应该采取相应的措施进行改善。首先,编制电厂金属焊接技术文件;其次,要注意对金属焊接材料的管理;再次,对金属焊接操作的工作人员进行培训;最后,对金属焊接的质量加以检验。对于电厂金属焊接技术的施工情况来讲,焊接的技术和流程是电厂金属焊接质量控制中最为关键之处,围绕这个关键之处展开一系列的处理方法。采用有关技术的工作以外,还要针对金属焊接过程中所出现的问题,及时的组织有关技术专家对问题进行研究,提出最为可行的解决措施,将有关金属焊接的缺陷和处理方法记录下来,建立起电厂金属焊接的知识库,以防再一次出现相同的错误。电厂金属焊接技术中存在的缺陷,要实施有效的质量控制,提高中国电厂金属焊接技术的水平。

参考文献:

[1]杨帆,刘涛.浅谈金属焊接技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2015(12):60-62.

[2]杨军.电厂金属焊接技术中缺陷原因及具体措施分析[J].科技资讯.2015(02):115-116.

[3]寇勇.浅析电厂金属焊接工艺的缺陷及应对措施[J].民营科技.2016(02):88-89.

标签:;  ;  ;  

火力发电厂金属材料研究或金属部件失效分析研究
下载Doc文档

猜你喜欢