缺陷及预防

缺陷及预防（共12篇）

缺陷及预防 篇1

0前言

焊接缺陷对焊接质量的影响非常大, 只有明确焊接缺陷的产生原因我们才能更好的控制焊接质量, 从而获得理想的焊接接头。只有钢轨焊接质量得到保障, 才能更好的保障旅客乘车的安全。

1 焊接缺陷主要形式

焊接缺陷可以分为外观缺陷和内部缺陷。外观缺陷是指不用借助于仪器, 从工件表面可以发现的缺陷, 主要包括外观质量粗糙, 鱼鳞波高低、宽窄发生突变, 焊缝与母材非圆滑过渡, 推瘤过程中推伤母材。当前焊接方法中存在外观缺陷的主要是气压焊, 常见的外观缺陷是错边, 有时还会出现推伤母材的情况, 但这种焊接方法目前已不再使用。而内部缺陷主要以气孔、夹渣、未焊合、过烧、灰斑、裂纹为主。不同的焊接方法产生的缺陷也不相同。当前钢轨焊接方式主要分为气压焊、铝热焊、闪光焊三种。当前钢轨焊接使用最多的方法是闪光焊, 其主要缺陷是内在缺陷, 主要以光斑为主。但从外观质量和内在质量综合比较, 闪光焊是目前比较理想的一种焊接方法。

2 焊接缺陷产生原因

焊接缺陷产生的原因多种多样, 接下来从不同方面对其进行分析。外观缺陷产生原因可以分为人为、自然和冶金因素。目前钢轨焊接, 尤其是现场焊接, 自然条件比较恶劣, 人员操作水平有差异, 所以在外观上很难控制。冶金因素主要是钢轨出厂时每一根钢轨在几何尺寸上都会有或多或少的偏差, 这种因素是人力无法改变的。而焊接内在缺陷则可分为气孔, 夹渣、未熔合、过烧、灰斑等。气孔是焊接时, 熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的, 也可能是焊接冶金过程中反应生成的。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔, 按分布可分为密集气孔, 链孔等。气孔的生成有工艺因素, 也有冶金因素。工艺因素主要是焊接操作是否规范, 母材或填充金属表面是否有锈、油污等。由于水分在高温下分解为气体, 高温金属中气体含量增加, 熔池冷却速度大, 气体来不及逸出, 形成气孔残留在焊缝中。气孔主要出现在铝热焊中。而冶金因素则是由于在钢轨凝固界面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。此外钢轨焊接完成后还会出现焊后熔渣残存在焊缝中的现象。焊后残留在焊缝中的熔渣, 有点状和条状之分.它是由于熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度, 当熔化金属凝固时, 熔渣未能及时浮出熔池而形成的。它主要存于焊缝之间和焊缝与母材之间.其主要是由于钢轨端面有油污或者灰尘造成的。

未熔合也是一种常见的焊接缺陷。它是由于焊缝金属与母材金属或焊缝金属之间未能完全熔化结合在一起的一种焊接缺陷。铝热焊出现这种情况主要是由于焊剂的选择不当或者焊缝预留量过大以及封箱不严等原因造成的。对于目前的钢轨焊接方法来说, 铝热焊主要是由于加热温度不够, 不能为铝热反应提供足够的热量, 未能达到理想的温度值。而闪光焊和气压焊则属于塑性焊接, 其缺陷主要是由于钢轨预留顶锻量不足, 顶锻量未达到要求造成的。在当前焊接过程中, 气压焊与闪光焊出现未焊合的概率较小。

此外, 焊缝中还会出现裂纹, 它是指焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生缝隙, 它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征.按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹, 辐射状裂纹.其主要是冶金因素和力学因素产生的.冶金因素是由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀, 力学因素则是由于火车运行过程中对钢轨的不断冲击, 在焊接缺陷处产生应力集中, 在不断的冲击下, 裂纹不断长大, 最终导致钢轨断裂。裂纹在钢轨焊接中出现的概率较小, 主要出现在长期运行的铁路运行线上。

此外如果在焊接过程中焊接操作规范使用不当, 热影响区长时间在高温下停留, 晶粒会变得粗大, 形成过热组织。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, 就会出现过烧组织。过热可通过热处理来消除, 而过烧是不可逆转的缺陷, 出现过烧的部位, 焊缝的强度非常低, 很容易发生断裂。

当然在钢轨焊接中出现最多的还是灰斑, 它是在焊缝金属的断裂面上出现的灰色条状或者块状的焊接缺陷。其组织脆硬, 对焊接质量影响很大。灰斑主要出现在气压焊和闪光焊中, 气压焊主要以灰色的斑点为主, 闪光焊则主要是白亮的条斑或者点斑, 这两种焊接方法属于塑性焊接, 其缺陷主要是焊接参数选择不当, 操作工艺不正确, 焊接技能差, 焊接过程中电流电压异常或者焊接过程中高温金属区被氧气氧化所造成的。其主要的一些断口缺陷形貌如下图所示:

图1和图4所示的缺陷在闪光焊中比较常见, 主要表现为成片白色条斑和断口平齐, 是由于参数配置不合理造成的, 平齐断口一般是由于热输入不足造成的。图2所示的为比较大的灰斑, 这种缺陷有的时候虽然很大, 但一般不会成为裂源, 图3所示的缺陷虽然不大, 对焊缝强度影响却很大, 尤其是当其缺陷延伸到边缘时, 则很容易成为裂源。祛除灰斑缺陷一直是闪光焊参数调试过程中不可忽视的一个重要环节。

3 焊接缺陷的危害及预防方法

焊接缺陷对钢轨焊接接头的强度影响很大, 不同的缺陷会带来不同的影响, 但对于火车运行来说都是非常危险的。所以我们要明确每一种焊接缺陷所带来的危害, 并制定相应的预防措施来保证安全。

气孔减少了焊缝的有效截面积, 使焊缝疏松, 从而降低了接头的强度, 降低塑性, 同时还会引起应力集中, 而点状夹渣的危害与气孔相似, 带有尖角的夹渣也会产生尖端应力集中, 其尖端还可能会发展为裂纹源, 要防止其产生, 我们需要彻底清理钢轨焊接端面的油污、铁锈、水分和杂物, 并使用端面打磨机将钢轨端面彻底打磨, 使钢轨焊接端面平整、清洁。

同时未熔合也是一个不可忽视的缺陷, 它是一种面积型缺陷、它减少了焊缝的有效截面积, 使接头强度下降。为了防止出现这种缺陷, 铝热焊焊接时则需要经验丰富的人员操作, 并配备红外线测温仪辅助测量。气压焊和闪光焊则要控制好钢轨的预留量, 降低钢轨滑动阻力, 保证焊接过程能达到设定顶锻值。

而裂纹缺陷对接头强度的影响也非常大, 如果钢轨内部存在裂纹, 在火车长期运行中, 不断的冲击钢轨焊缝, 裂纹会不断扩大, 焊缝的疲劳程度逐渐增强, 当积累到一定程度就会引起钢轨的断裂, 危及行车安全。裂纹缺陷一般都是在钢轨使用中出现, 钢轨焊接过程中出现的概率很小, 所以使用中的钢轨需要按照大修周期定期进行更换。

过烧和灰斑同样也是引起钢轨断裂的很重要的因素, 出现过烧的部位, 接头强度明显低于正常值, 必然成为断裂源, 所以在焊瘤的清除过程中务必要做到干净彻底。对于灰斑这种常见的缺陷只能通过细化每一道工序, 优化焊接参数来改善。

4 总结

钢轨焊接缺陷产生的原因很多, 从焊前准备到焊接过程, 再到焊后处理, 每一道工序都需要严格的质量控制才能获得优质焊头, 其中任何一道工序出现异常, 都会对接头质量产生重大影响, 所以我们在每一次焊接的时候都要严格按要求操作, 决不能应付了事, 优质的钢轨焊接质量是铁路运行安全的重要保障。

摘要：主要介绍了几种常见的钢轨焊接缺陷, 对其产生原因进行分析, 并提出了一些防治措施。

关键词：焊接缺陷,产生原因,预防方法

缺陷及预防 篇2

本人现以海口某建筑工地为例列举混凝土常见的质量问题进行分析。该工地有一栋4层高商业楼，首层高为6米，当施工单位完成首层墙柱二层梁板混凝土浇筑后拆模发现多处混凝土质量缺陷，现我们对现场存在的缺陷进行分类、原因分析、处理及汇总预防措施。

一、混凝土缺陷及原因分析

1.1麻面

麻面是混凝土表面局部出现缺浆粗糙或有小凹坑、麻点、气泡等，形成粗糙面，但混凝土表面无钢筋外露现象。

其主要原因是：(1)模板表面粗糙或粘附硬水泥浆垢等杂物未清理于净，拆模时混凝土表面被粘坏;(2)模板未浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被吸去，使混凝土失水过多出现麻面;(3)模板拼缝不严，局部漏浆;(4)模板隔离剂涂刷不均匀，局部漏刷或失效，混凝土表面与模板粘结造成麻面;(5)混凝土振捣不实，气泡未排出，停在模板表面形成麻点，

1.2蜂窝

蜂窝就是混凝土结构局部疏松，骨料集中而无砂浆，骨料间形成蜂窝状的孔穴。

其主要原因是：(1)混凝土拌和不均，骨料与砂浆分离;(2)混凝土配合比不当或砂、石子、水泥材料加水量不准，造成砂浆少、石子多;(3)卸料高度偏大，料堆周边骨料集中而少砂浆，未作好平仓;(4)模板破损或模板缝隙未堵严，造成漏浆;(5)混凝土未分层下料，振捣不充分，或漏振，或振捣时间不够，未达到返浆的程度。

1.3露筋

漏筋就是钢筋混凝土结构的主筋、副筋或箍筋等裸露在表面，没有被混凝土包裹。

其主要原因是：(1)浇注混凝土时，钢筋垫块位移,或垫块漏放，致使钢筋下坠或外移紧贴模板面外露;(2)混凝土配合比不当，产生离析，靠模板部位缺浆或模板严重露浆;(3)混凝土保护层太小或保护层处混凝土漏振，或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋,使钢筋位移,造成露筋;(4)木模板未浇水湿润，吸水粘结或脱模过早，拆模时缺棱，掉角，导致露筋;(5)骨料粒径偏大，振捣不充分，混凝土于钢筋处架空造成钢筋与模板间无混凝土。

1.4孔洞

钢筋混凝土结构中有较大的孔洞，或蜂窝较大，钢筋局部或全部裸露。

焊接接头缺陷分析及预防的探讨 篇3

1.焊接接头缺陷分析

1.1外部缺陷

焊接接头的外部缺陷一般用肉眼就能观察到，主要有焊瘤、咬边、凹坑、烧伤、余高不足或过大、错边及弧坑处理不良等。

1.2焊接内部缺陷

内部缺陷是指必须借助仪器设备测试才能判断出的缺陷，主要有未熔合、未焊透、气孔、夹渣及白点等。内部缺陷因肉眼观察不到，危害更大，要坚决杜绝。

1.3焊接缺陷

焊接缺陷指在焊接过程中或焊接完放置一段时间后，在焊接接头范围内产生的局部开裂现象，如焊接裂纹是常见的焊接缺陷。在建筑工程的钢材焊接中常出现的裂纹主要是热裂纹和冷裂纹。结晶裂纹是最常见的热裂纹，在金属凝固过程中出现，主要出现在焊缝中，少数出现在热影响区。结晶裂纹的产生是由于焊缝中含有较多的S,P等杂质，在焊缝金属凝固过程中形成了一此低熔点的结晶，然后在结晶界形成液态薄膜。这此液态薄膜成为焊缝中的薄弱环节，在焊接应力的作用下便开裂而形成结晶裂纹。在冷裂纹中最常见的是延迟裂纹。在低、中合金钢的热影响区或焊缝中，当焊接后一段时间间，可能出现各种l1态的延迟裂纹。有的出现在接头表面，有的出现在接头内部。焊缝延迟裂纹的出现，是由以下3种因素共同作用的结果。第一，母材淬硬现象：母材的碳当量越高其淬硬倾向越大，延迟裂纹敏感性就越大。另外，接头冷却速度对母材淬硬倾向也有较大影响，随着母材淬硬倾向的增加容易形成脆性马氏体。马氏体又会使热影响区最高硬度相应增加，从而使延迟裂纹敏感性增大。第二，扩散氢的含量：焊缝中含氢量越高,延迟裂纹敏感性越大。当接头中扩散氢含量高于其临界扩散氢含量时，便出现延迟裂纹。第三，焊接残余应力：焊接接头主要存在热应力、相变应力和约束应力。板厚度越大，约束越强，残余应力也越高。焊接残余应力是引起应力腐蚀断裂的原因之一。

2.焊接接头缺陷预防

焊接全过程包括原材料、焊接材料、施工人员的焊接技能、焊接前准备、焊接和焊接后热处理等工序。因此，要预防焊接缺陷、解决焊接过程中存在的問题、抓好焊接质量，就必须加强焊接前和焊接中每一道工序的质量管理。

2.1焊接前的质量控制

首先要把好原材料质量关。尽量选正规厂家生产的产品，检查钢厂提供的材料质量检验单，内容包括材料牌号、规格或尺寸、炉批号、检验编号、数量、重量、供货状态、力学性能、化学成分等，同时还要检查材料的表面是否有裂纹、分层及超出标准允许的凹坑和划伤以及钢印标记是否正确和齐全，并且按照国家标准进行取样，送检测部门检测。经检验合格后方能正式进入施工现场。为了保证材料的真实性，取样送检时应采取由建设方委托的该工程项目取样送检见证人专人负责。如果具有法律效应的检验结果不合格但已进入工地的钢材，应该由质量监督部门通知建设单位进行拆除和清场，坚决杜绝使用不合格钢材。另外，按照规定，建设方对工程质量负有法律责任，不能把一切责任推给施工方了事，必须委托具有专业知识的人员或监理工程师监督管理，不定期地对现场材料包括钢材进行抽检、送检测部门复验，以保证钢材的质量。其次是对焊接材料的管理。检查焊接材料是否为合格产品、贮存和烘焙制度是否执行、发放的焊接材料表面是否清洁无锈、焊条的药皮是否完好无霉变。第三是焊接区清洁管理。检查焊接区的清洁质量，不得留有水、油、铁锈和氧化膜等有害污物，这对防止外部缺陷(如凹坑、咬边等)的产生有重要作用，对防止气孔、夹浓之类内部缺陷的产生也有积极意义。第四是焊工技能资格管理。焊工的技能水平是保证焊接质量的决定性因素。焊工必须经过专业培训，具备有关基础知识和操作技能，并持有焊工考试合格证。第五是确定合格的焊接工艺流程。对不同的母材，应选择合格的焊接方法、可靠的焊接能量和适当的焊接材料。对不同直径或不同厚度的母材都应实行先试焊、后施焊的原则，以保证焊接接头优良、安全。

2.2焊接中的质量控制

焊接过程包括焊接、预热和焊接后热处理。焊接前的质量控制和焊接中的质量控制是保证最终焊接质量、预防废品和返工的必要条件，是整个焊接质量控制过程中的重要组成部分。焊接质量控制应实行焊工、焊接工氏和专职检查员3级管理责任制。焊工应对违反焊接工艺流程及操作不当造成的质量事故承担责任，焊接质量检查员应对漏检、误检造成的质量事故承担责任。焊接过程中，要对施工过程进行监督和检查。第一，确认焊接方法是否与规定一致，检查焊接设备是否完好和着装是否符合工艺流程规定。第二，根据焊接工艺规程复核焊接材料牌号与规格是否正确，以防错用而造成焊接质量事故。第三，对焊接预热温度和预热方式进行严格控制和检查，焊接前预热是防止焊接裂纹产生的重要措施。第四，对焊接环境进行监督。当焊接环境出现下列情况时应采取措施后才能进行焊接：温度低于0℃；相对湿度大于90%；风速大于10m/s或存在穿堂风以及雨、雪、雾气候的露天操作。第五，对焊接后热处理实施监督和检查。焊接后热处理的目的是促进焊缝中扩散氢的逸出，防止焊接裂纹产生，消除焊接残余应力和改养接头的力学性能。

焊工的技术水平是影响焊接质量的直接因素之一。要做到思想上重视，具体操作上细心。常见的焊接接头缺陷在施工操作时应注意以下问题：

第一，咬边。主要是由于焊接电流过大、电弧拉长或运条不稳引起的。咬边最大的危害是损伤了母材，使母材有效截面减小，也会引起应力集中。预防措施是焊接时调整好电流，电流不宜过大，且控制弧氏，尽量用短弧焊接，运条时手要稳，焊接速度不宜太快，应使熔化的焊缝金属填满焊接坡口边缘。

第二，焊瘤。主要是由于焊接电流过大或焊接速度过慢引起。它的危害是焊瘤处易应力集中且影响整个焊缝。

第三，弧坑。主要是由于断弧或熄弧引起。弧坑的存在减小了焊缝截面，降低了接头的有效强度，并且弧坑处常伴有弧坑裂纹，危害较大。预防措施是尽量减小短弧次数，每次熄弧前应稍微停留或做几次摆动运条，使有较多的焊条熔化填满弧坑处。

第四，气孔。产生气孔的因素较多，如焊条未按规定烘干、母材除锈不彻底、焊接电压不稳、弧氏过氏等。气孔的存在使焊缝截面减小，金属内部组织疏松，应力宜集中，也易诱发裂纹等更严重的缺陷。预防措施是在焊接前应按要求烘干焊条，清理坡口及母料表面的油污、锈迹；注意大气的变化，刮风、下雨要有遮挡措施；焊接时选择适当的电流及焊接速度。

第五，夹渣。夹渣一般是由于熔池冷却过程中非金属物质如焊条药皮中某些高熔点组分、金属氧化物等来不及浮出熔池表面而残留在焊缝金属中引起的。其危害是影响了焊缝金属的致密性及连贯性，易引起应力集中。预防措施是焊接前应严格清理母材坡口及附近的油污、氧化皮等，多层焊接时彻底清理前一道焊缝流下的熔浓。焊接时选择适当的焊接参数，运条稳定，注意观察熔池，防止焊缝金属冷却过快。

方坯连铸气泡缺陷的产生及预防 篇4

在连铸过程中由于多方面原因导致方坯表面或者内部有气泡产生。气泡大小不同命名也不同, 气泡小而密集的分布在铸坯表面叫针孔, 而较大的气泡叫气孔。从气泡所处的位置不同来命名, 分布在表面露出表皮的称为表面气泡, 潜藏在皮下的为皮下气泡。不论是哪一种气泡都会造成成品的缺陷, 这种缺陷可视为检验废品, 是仅次于表面夹渣的缺陷。以下是对方坯连铸气泡产生原因的分析。

2 气泡的产生原因

在方坯浇铸过程中, 钢水中的产生各种气体的分压大于大气压和钢水压力之和时, 就会有气泡产生, 如果这些气泡被融合收捕或者在凝固的钢水中不能散发出去就会成为气泡缺陷。气泡缺陷的形成与钢水温度、脱氧程度、氧化和钢水的流动性均有一定关系。

2.1 钢水温度过高

我厂统计了连铸中包温度的多组数据。反应了我厂的具体情况, 温度达到1540℃时Q235就达到钢水浇铸的最佳温度, 但是温度能达到这个目标的只有三分之一, 还有三分之二的达不到或者超过标准范围。柱状晶的形成, 得力于温度的升高和两个区域的温度差增大, 导致的两相区宽度减少。所以, 形成气孔和气泡的最主要原因就是钢水温度过高。

2.2 钢水中氧气含量过高

根据试验分析, 在炼钢融化成钢水过程中, 如果钢水中氧气含量超过一定标准在凝固成方坯后就会在钢坯内部或者表面出现气泡。由此得出钢水中氧气含量过高与钢坯中气泡形成有直接联系的结论。

2.3 其他材料的辅助影响

在钢坯形成过程中需要辅助材料的帮助, 辅助材料在与高温的钢水接触后, 材料中的水分迅速产生气体溶解在钢水里面, 钢水中的气体含量增加, 不能冲破钢水表面散发出去, 导致钢坯中形成气泡缺陷。

2.4 中间包的因素

(1) 中间包是用浇注技术将浇注料一次成型, 在调换中间包永久衬时候, 中间包的外面包壳排气孔道容易被阻塞, 导致内衬在加热烘烤时水汽排不出去形成气泡缺陷。

(2) 中间包的永久衬含水分过多, 形成该结果是由于中间包在烘烤过程中出现问题所导致的。例如:烘烤温度不够, 烘烤过程温度过低直接造成水分不能完全蒸发, 存留过多;烘烤时间不够, 由于各种原因被迫提前结束烘烤过程;烘烤的燃料内含有大量水和煤气, 燃烧不稳定所形成的中间包不达标;烘烤技术出现问题很容易导致中间包不合格;除此之外烘烤过程出现的其他问题都会对中间包造成影响, 进一步导致气泡缺陷的形成。

2.5 操作不严格

(1) 在钢包吹气时出现问题, 主要有这几方面的原因。第一、钢包底部有杂质透气度不好, 吹气时透气减少。第二、在吹气之前没有检查钢包底部透气度, 或者发现透气度不好也没有采取措施补救。第三、不吹气搅拌技术不合格, 操作不严格。这些原因导致钢包内气体不能溢出, 在最后形成的钢坯内留有气泡。

(2) 在铸钢操作时, 使用结晶器润滑油过多, 导致一下两种结果。一种结果是形成皮下夹杂, 是由于中间包水口对中不好或者保护渣被卷入钢水后形成的非金属夹杂气囊, 在钢坯压缩时, 气囊体积变小, 压力变大形成鼓泡出现在钢坯皮下。另一种结果是形成气泡, 是由于连铸过程中拉速快, 钢中内部气体没有充分排除去, 形成气泡。在轧制时压力增大气泡凸显, 在钢坯表面出现气泡。

2.6 钢水流动性

在方坯连铸过程, 需要将钢融化成钢水, 通过钢水凝固铸造成方形钢坯。在温度适宜和脱氧程度正常的情况下, 还会有气泡缺陷的产生, 这种现象不得不让我们继续分析其他原因。在钢水凝固过程中发现钢水是有流动性, 流动性大的钢水凝固后气泡缺陷少, 而流动性差的钢水凝固后气泡缺陷多。深入分析后得出这样一个结论, 因钢水流动性差、粘度大、钢水内部的气体不能浮出水面扩散出去;同时吹氩气和浇注更加困难, 经常有孔眼以及结节出现。钢水流动性对所铸成的方坯有重大影响, 为了防止气泡缺陷和其他缺陷的形成, 融化钢水的过程中严格控制钢水的流动性。

3 预防措施

造成气孔和气泡废品的原因有很多。其中氧压低、拉温后吹、终点碳低、所占比例很大, 钢水中的初始氧含量偏高、吹Ar效果不佳、钢水过热度偏大也有很明显的影响效果。因此, 应采取以下措施:

(1) 把氧气的压力增大, 提高操作工的操作技术, 使终点C—T的命中率达到一次成功的效果。

(2) 为了预防二次氧化的发生, 运用中间包水口的方法进行处理。

(3) 使用在线烘烤以及红包运转加快等方法, 减少出钢温降。 (4) 一直采取包底吹Ar的方法, 使吹通吹透的效果得到提升。 (5) 熟练运用快注低温的工程技术, 使中包更加干燥, 并加包盖。采取低温快注工艺。

(6) 由于H2O在高温下容易分解, 形成的H2可引起没有开始铸造的钢出现皮下气泡, 所以, 润滑油水份应维持在0.002%以下, 比如:运用停机的方法来处理结晶器上沿漏水的问题。

(7) 禁止在中包内吹氧升高温度。

根据实际经验证明, 通过运用以上提到的方法, 2014年11月份废品中由于气泡产生废品占总废品数量的比例下降到7.20%, 具体数量为6.82t, 与使用之前几个月气泡的平均废品量为18.57t相比, 产生的效果是很明显的。

4 结束语

随着方坯的广泛应用, 钢铁业对方坯质量的要求越来越高。钢铁连铸气泡缺陷的问题急需解决, 从根源入手, 分析气泡缺陷的产生原因, 针对原因制定相应解决方法和预防措施, 最大程度降低方坯的成品缺陷。为了我国钢铁业的进一步发展, 提高钢坯质量, 提升方坯的利用率是必要的前提条件。只有减少方坯缺陷, 保证方坯质量, 才能促进钢铁业迅速发展。

参考文献

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[2]王榆.浇注与凝固[J].北京:冶金工业出版社, 2012 (05) .

[3]史宸兴.连铸坯质量[J].冶金工业出版社, 2011 (02) .

缺陷及预防 篇5

空心板梁混凝土施工中常见缺陷及预防

预应力空心板梁作为桥梁的.承载构件,其施工质量受到严格控制.然而在进行混凝浇土浇筑施工中,常会因各种原因产生一些弊病,从而对梁体质量产生不同程度的影响,严重时甚至造成梁体报废.因此,须谨慎对待,及时采取措施予以防治.介绍了预制空心板混凝土施工中常见的几种缺陷及预防措施.

作 者：郑国永 作者单位：石家庄市公路管理处刊 名：黑龙江交通科技英文刊名：COMMUNICATIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY HEILONGJIANG年，卷(期)：200932(5)分类号：U445关键词：混凝土 危害 成因 预防措施

缺陷及预防 篇6

【摘 要】热作模具在制造过程必须进行锻造处理，才能满足模具的使用要求。所以模具一般都能承受机械负荷与热负荷，出现模具的失效的情况非常多，工作环境不好是一个重要的形式，失效的情况主要表现在早期断裂、疲劳断裂、热疲劳、形腔堆塌和磨损，这些失效的原因主要和制造磨具的材料有着密切的关系，原材料存在的缺陷有密切的关系。本文主要介绍这些加工缺陷以及预防的措施。

【关键词】模具钢锻造；加工缺陷；原材料；预防

热作模具在制造过程要进行锻造处理，才能满足需要，常见的模具有才能满足模具的使用要求。常见的压铸模具模仁、型芯，主要的材质为SKD61、H13。成型模、压型模和收口模具，主要材质为 5CrMnMo，这些都是典型的热作模具。都工作中都需要承受机械负荷与热负荷，出现失效的形式有早期断裂、疲劳断裂、热疲劳、形腔堆塌和磨损；这些失效与模具钢的原材料存在的缺陷有密切的关系。对于模具毛坯的锻造的加工方式，需要锻造成适当的几何图形，消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线。

1.热作模具钢裂纹的缺陷产生原因

模具钢在锻造进行制造的时候，需要承受一定的受拉应力、切应力和附加拉应力，在这样的作用力下就产生一定的裂纹，对于模具比较薄的地区是承受力最大的地区，也是很容易被破坏的地区，在坯料表面和内部的微裂纹、坯料内部本身存在组织缺陷、在进行热处理的时候、热处理不当使材料塑性下降、变形超过模具钢允许的塑性指标等，则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中均会产生裂纹缺陷。这些现象的产生严重影响了模具钢的使用性能，这些现象的出现需要进行有效的预防。

2.模具裂纹产生的防治措施

2.1提高锻造加工时静水压力

裂纹的产生与模具钢的受力情况和模具钢的塑性有关，塑性是材料的一种特性，主要取决变形物体的结构和物体的外部条件，其中应力状态的变化可以增大静水压力，抵消由于不均匀变形引起的附加拉应力，减轻其中的作用，温度和应变速度变化也是一定的，在应用过程中，从而减轻了附加拉应力所造成的拉裂作用。当温度和应变速度一定时，由拉应力引起的三向等压应力不会使裂纹扩展，在利用锻压变形中存在微小的未被氧化的裂纹，在高的三向压应力作用下，完全合一实现完全可以锻合。对于低塑性材料采用反推力挤压及带套激粗都是用采用提高静水压力的数值来防止开裂。挤压和拔长时减少附加拉应力，是防止开裂最有效的办法。

2.2对材料的变形温度进行有效控制

对材料的变形温度进行控制，能够促使严格控制材料变形温度提高材料温度促使材料塑性提高，塑性成形性能得到改善。将变形温度升高到再结晶温度以上时，对材料的加工需要消除结晶软化，一方面要提高金属的塑性形成，不要出现热度过高的现象，对于材料的晶粒急剧长大，出现材料塑性降低的情况，在这种状态下，产生接近熔点就会产生“过烧”现象，材料晶界氧化甚至熔化导致塑性变形能力完全消失，坯料甚至产生报废。出现温度过低，容易产生冷变形硬化，在塑性的情况下，出现温度过高的现象，就很容易过烧，造成模具出现变形的状态。

2.3控制材料的变形速度

对材料的变形速度进行有效控制，所谓的变形速度是指单位时间内变形程度的大小。出现变形速度越大，金属在出冷变形的强度很严重，会产生热效应，出现不能及时散发热量的情况，造成温度过高的现象，在出现锻压加工塑性较差的合金钢或大截面锻件时，必须采用较需要采用变形速度小的，如果不这样就会出现变形不均匀的现象，产生裂纹。在实际操作中要选用适合的材料进行设备的锻造，热作用模具在静电压力机上变形时再结晶温度为500℃ 以上，而在冲压机下需在750℃以上变形才能获得完全的再结晶组织。这是模具制造过程的重要内容，涉及的方面也很多。

2.4必要时需进行中间退火

如果在制造过程中，模具的变形速度不能够得到有效的控制，就会产生一定的裂缝，一般都采用中间退火的方式进行防治，但是这种措施在应用中会对模具造成一定的缺陷，一般在制造过程中不会采用这种方式进行防治。

2.5采用热压变形的方式

如果在制造过程中，材料再结晶过程不能够有效的进行，就会产生的裂纹，针对这种情况需要采用热压变形工艺方式，这种方式一方面能够消除出现的变形引起的模具具有一定缺陷。另一方面还能够提高材料的塑性，实现更好的制造过程。

2.6改善坯料的组织

这种方式的应用需要在组织上应避免出现结晶温度的上限的时候，低熔点物质和脆性化合物，在其中加入适当铬、钒等元素，提高材料的高塑性和有用性。

2.7采用高温均匀化的形式

一般材料要进行高温均匀化，利用这种方式能够有效的改善材料组织的不均匀性，一方面有效提高材料的塑性，另一方面，降低材料产生裂纹的可能性。

3.制造的过程中减少金属杂质物出现

模具在制造的过程中要减少非金属杂质的量，这些非金属杂质能够使模具锻件性能降低、并且产生裂纹。其中杂质的大小、分布情况对锻件的影响最大。出现的锻件断裂处都会有一些链状和条状的物质，这些物质具有很大的危害性，都分布在坯料底部的负偏析区。所以要在锻造的过程中需要降低非金属杂质的含量。

降低非金属杂质的具体措施主要有以下几点：

（1）对于锻压应力，要求在规定的数值中，不能超过这个数值。

（2）进行变形处理的时候，最好采用满砧送料和“宽砧”锻造这两种方式。

（3）选用合理的镦粗比和锻造比，需要进行有效的控制。

（4）在设备的工艺参数和锻造过程，需要进行合理的选择。

（5）在水口端和帽口端留有足够的加工余量。

（6）在坯料加热时进行高温扩散退火。

4.锻造过程消除锻件粗晶及防止锻件出现白点

对于锻造过程，需要在锻造挤压过程中，金属与锻造模之间产生的摩擦就会产生粗晶。这些材料的颗粒比较大，对筒壁有一定的影响，在温度比较低的情况需要挤压时未能完全再结晶，防止表层形成了粗晶环，出现粗晶环的坯料锻造时容易开裂。在锻造过程中需要防止锻件出现白点，合金结构钢很容易产生白点缺陷，钢材的力学性能会急剧下降。

5.其他的改进措施

在生产过程中，可能会产生网状碳化物，这些物质的特点是有的硬度过高或硬度不够、硬度不均、锻件流线分布不顺。出现这种现象的主要防治措施是，需要加热炉体结构和烧嘴高低位置使喷出火焰分散。注意装炉位置是否合理。

6.结束语

上文中介绍了有关模具锻造过程会出现的缺陷以及防治办法，在制造过程中需要制定合理的锻造工艺，采用正确的锻造方法是保证模具毛坯质量，一方面提高模具使用寿命，另一方面，要降低生产成本的一个重要环节。 [科]

【参考文献】

[1]谭补辉.热作模具钢锻造加工的缺陷及预防[J].知识经济，2012，（5）：105-105.

[2]朱宗元.我国热作模具钢性能数据集[J].机械工程材料，2001，25（1）：40-42.

钛合金常见锻造缺陷及预防策略 篇7

1.1 组织不均匀。金属锻压过程中, 由于外摩擦等因素影响会产生不均匀变形, 这对实现成形和成形后材料组织性能有重要影响。钛合金在变形温度800℃~950℃时, 晶粒尺寸虽然得到了细化, 但再结晶体积分数较小;在950℃~1150℃时, 动态再结晶较为充分, 组织均匀性相应得到改善, 但温度超过1050℃, 晶粒过分长大, 合金组织粗化严重。具体如图1。

这种粗大 α 块又称大白块, 与网篮组织中细小的正常 α 条相比, 其晶界面比较粗糙, 凹凸不平, 在形态上表现为不均匀, 粗大、由晶界向晶内生长, 而正常 α 条的晶界面比较平滑, 影响了锻件质量。

1.2 对性能的影响。首先, 容易变形。若工具预热温度过低, 设备的打击速度低, 变形程度又较大, 往往在纵剖面或横截面上形成X形剪切带。水压机上非等温镦粗时尤其如此。这是因为工具温度低, 坯料与工具接触造成金属坯料表层激冷, 变形过程中, 金属产生的变形热又来不及向四周热传导, 从表层至中心形成较大的温度梯度, 结果金属形成强烈流动的应变带。其次, 有残留铸造组织。钛合金。锻件有残留铸造组织时, 横向低倍组织的心部呈暗灰色, 无金属光泽, 有网状结构, 纵向无明显流线;高倍组织中的树枝晶完整, 主干支干互成90°。高温合金的残留锻造组织, 在低倍组织中为柱状晶, 枝干未破碎;高倍组织中的晶粒极为粗大, 局部有破碎的细小品粒。

1.3 裂紋缺陷。主要指锻造裂纹。钛合金的粘性大, 流动性差, 加上导热性不好, 因而在锻造变形过程中, 由于表面摩擦力大, 内部变形不均匀性明显以及内外温差大等, 容易在锻件内部产生剪切带 (应变线) , 严重时即导致开裂, 其取向一般沿最大变形应力方向。锻造产生的裂纹, 可能是锻造折叠还有可能是锻造后的淬火裂纹, 制备裂纹的横向金相试样看看裂纹附近的组织, 是否有过热过烧的组织, 能分析裂纹断口, 看看断口表面氧化物的成分。

2 加强钛合金锻件加工质量措施分析

2.1 改善钛合金自由锻件组织均匀性。首先, 在钛合金大规格棒材的轧制生产过程中, 由于变形道次少, 原始铸坯中粗大、不均匀组织往往得不到充分、有效改善。棒材低倍组织容易产生晶粒粗大且不均匀。同时, 防止在钛合金中出现这种不均匀组织。钛合金在熔炼凝固过程中, 由于各类合金元素的平衡分配系数≠1, 致使后凝固的晶界处有 α 稳定元素富集与偏析, 所以在其富集处 α 相首先析出, 并沿晶界向晶内生长, 从而形成了粗大 α 块, 微区成分偏析是产生这种不均匀组织的根本原因。第三, 打碎柱状晶, 改善宏观偏析, 把铸态组织变为锻态组织, 并在合适的温度和应力条件下焊合内部孔隙, 从而不断提高材料的致密度。通过这些举措能够使锻件的冲击韧度、疲劳强度及持久性能等也随之得到了提高, 然后通过零件的最后热处理就能得到零件所要求的硬度、强度等良好的综合性能。

2.2 防范性能缺陷。首先, 必须考虑锻造过程中的中心热效应。不能连续重击坯料。钛合金锻造在有条件的情况下建议采用压力机或快锻机, 该类锻造设备打击速度低, 锻造过程中坯料瞬时应变速率较低, 产生的变形热不是非常明显, 同时有足够时间进行变形热扩散, 不会导致瞬时心部温度明显增高。其次, 采用预成形或顶锻, 加大顶部、根部及毛边槽桥部与模槽连接处的圆角半径, 加大内外模锻斜度等措施, 能有利于避免金属流动过程中急剧转弯而造成上述缺陷。第三, 钛和钛合金的变形抗力大, 锻造温度窄和缺陷敏感性高。钛材的加热要防污染, 一般采用电炉、感应炉, 用煤气炉加热时火焰不能直接喷射到金属表面上。钛材的锻造温度一般控制在800-1150℃之间, 加热温度不宜高, 时间不宜长, 否则容易被气体污染, 吸氢, 吸氧, 使晶粒粗大影响锻件质量。

2.3 防范裂纹缺陷。首先, 模具要预热。模具预热为使锻造顺利进行, 并减少锻造过程中金属的温降, 尤其是减少坯料表面激冷, 锻造钛合金的模具需要预热。否则, 金属的温降和表面激冷将使金属不能很好地填充模具型槽及有可能导致很多裂纹。用于钛合金锻造的模具预热系统通常是可拆式的, 但有时也采用装在压力机上的加热装置。可拆式模具加热系统通常是燃气加热器, 它可以在模块装配到锻造设备之前将模具缓慢加热到所需温度区间。固演在压力机上的加热装置通常采用感应加热或电阻加热。其次, 要多向反复镦拔。它是在 β 转变点温度以上80~120℃始锻, 交替进行2~3 次镦粗和拔长, 同时交替改变轴线和棱边。这样使整个毛坯截面获得非常均一的具有 β 区变形特征的再结晶细晶组织。如毛坯在轧机上轧制, 可不必进行此种多向镦拔。第三, 锻造时, 棱角处冷却最快。因此拔长时必须多次翻转毛坯, 并调节锤击力, 以免产生锐角。锤上锻造, 开始阶段要轻打, 变形程度不超过5%~8%, 随后可以逐步加大变形量。

结束语

近年来, 钛合金因其高的比强度、优异的耐腐蚀性、良好的生物相容性等优点, 迅速发展成为具有强大生命力的新型关键结构材料, 被广泛应用于航空航天、军事工业、石油化工以及医疗卫生等领域。因此, 加强钛合金锻造缺陷的形成, 并采取有效预防措施具有十分重要的价值。

摘要：钛合金由于具有高比强、低密度、耐高温、抗腐蚀及无磁性等优异的综合性能, 使其成为当代航空航天领域最具前途的金属结构材料之一。目前工业钛合金80%以上以变形钛合金使用, 如锻件、锻棒及轧制型材等形式。锻造变形是保证钛合金材料获得理想组织与性能的最主要手段, 但是不正确的锻造工艺往往会使钛合金产品出现一些不理想的组织和冶金缺陷, 从而恶化其力学性能, 给钛合金产品的正常使用造成潜在危害。

关键词：钛合金,材料,结构

参考文献

[1]张利军, 李时威.解决钛合金薄壁工件切削加工变形的工艺[J].金属加工 (冷加工) , 2011 (20) .

[2]薛光荣, 夏敏勇.N_2O-C_2H_2火焰原子吸收光谱法测定变形钛合金中铁[J].现代科学仪器, 2009 (2) .

下向焊焊接缺陷产生原因及预防 篇8

立向下焊做为手工电弧焊的一种施工技术, 在我国长输大口径管道上得到普遍应用和推广。该技术在国外应用已有十几年历史, 其特点是:焊接质量好、速度快、生产效率高、易学习掌握、便于流水作业。

由于下向焊焊条采用纤维素型和低氢型药皮, 施焊规程要求严格, 因而在管道焊接过程中特别是管道的仰脸部位, 稍一疏忽就容易产生焊接缺陷, 而且该部位产生缺陷几率很高。针对这一情况我们进行仔细分析和实验, 得出了行之有效的解决办法, 取得了较满意的结果。

2 管道下向焊工艺及特点

下向焊是从管顶平焊开始往管底仰焊方向施焊。每个焊口采用多层焊接, 即由根焊、热焊、填充焊和盖面焊组成, 每层焊接由具体焊工负责, 形成了连续施工的流水作业线。对大口径管道, 管线两侧每层可安排2-4名焊工进行施焊。由于每个工序的焊工相对固定, 所以有利于提高焊工技术熟悉程度。又因每层填充金属量都很少, 形成焊层薄, 缺陷产生可能性小, 因而保证了焊接质量。其操作时焊条倾角变化如图1。

工艺规范见表1。

其施工流程图如图2。

通过以上下向焊流程图可以看出将一段管连成管线, 需经过十几道工序, 每道工序都是质量保证项目, 都有一定技术要求。由于其操作要求严格, 施工组织紧密, 因而每一操作过程都有可能留下产生缺陷的根源。

3 焊接缺陷产生原因及种类

我们利用X射线检测机器人在进行工业性试验的过程中, 所拍摄的1000多张底片进行统计, 有200张底片存在各种不同性质的缺陷, 合格率仅为74%, 其中气孔和夹渣占85%以上, 其它缺陷有未焊透、未熔合和咬边等。我们经比较发现80%以上的缺陷产生在5点和7点钟位置, 见图3。

根据底片产生缺陷的位置和焊道编号及焊接时所处的工作环境、施焊者等综合考虑, 分析总结出缺陷产生原因主要有以下几点:

a.工艺要求严格。在“5”、“7”点位置是操作者与焊接的位置相对别劲, 而且焊条角度又有一定要求, 当达不到要求时就容易产生焊接缺陷。

b.由于采用的焊接材料是纤维素药皮打底, 热焊, 低氢型药皮焊条填充盖面, 其渣系不同及更换焊条不及时, 每层焊道接头不错开 (应错开30~50mm) 都有产生缺陷可能。

c.对口时, 一是对口质量不过关, 二是卷管不规则, 则会造成错边, 这样在焊接时就会产生未焊透、未熔合等缺陷。

d.焊条改接要求烘干, 或超次烘干及焊件表面不干净。

e.焊接规范掌握不好, 没严格按规范要求去做, 特别是对于低氢型焊条应采用短弧焊并适当配合摆动以利气体溢出。

f.操作者技术不过关, 在有风天遮挡不严造成缺陷。

g.电源不稳定, 使焊接时规范发生变化而产生缺陷。

通过以上分析可以看出产生未焊透、未熔合的主要原因:一是坡口加工、管口组对质量不过关;二是工艺参数波动大;三是操作者存在麻痹思想。

从气孔产生的机理看, 液态金属吸收了大量的气体, 在冷却过程中气体在熔池中溶解度下降, 由于熔池冷却速度快, 没有被溶解的气体来不及溢出, 就可能存在焊缝中而形成气孔。夹渣产生的道理与气孔形成相似, 在熔池冶金反应所产生的夹杂物在熔池冷却过程中, 它们来不及析出而留在焊缝中。咬边主要取决于操作者对工艺掌握的程度和自己的技术水平。而气孔和夹渣则通过机理分析可知, 采取一定措施是可以控制的。

4 焊接缺陷解决的途径

下向焊这种管道常用焊接技术, 对于我们还是一种新工艺、新技术, 从其操作技巧、管理方法、施工组织经验等都有待于提高。针对产生的问题, 提出如下的解决方法:

4.1 对焊工系统培训, 发现有三处不合格即进行培训。

4.2 技术负责人始终盯在现场, 出现问题及时处理, 并负责各工序间的衔接。

4.3 设备专人负责。所拉运的管材经检验人员检验合格后才进行组对焊接。

4.4 焊接过程中采用防护措施及设备上配有相应的仪表, 焊接时管子不允许受到震动和冲击。

4.5 严格执行工艺规范。

4.6 完善了焊接材料一、二级库管理。

4.7 采用内对口器, 必须焊完全部根焊到后撤离对口器, 采用外对口器必须焊完50%以上, 根焊道且每段焊缝长度近似相等, 分布均匀后撤离对口器。

通过以上措施实现了既保证了焊接质量, 又提高了施工速度。避免了危险焊接缺陷的产生, 合格率达到90%以上。

5 结论

5.1 分析缺陷产生的原因是正确的, 且措施是适当的, 从而保证了管道的焊接质量。

5.2 经过“庆哈”管线的施工, 下向焊被广大焊工掌握, 为今后施工提供了技术基础。

缺陷及预防 篇9

1 管道焊接施工常见外观缺陷

油气管道的外观缺陷是指在不借助任何仪器, 只用肉眼观察就能发现的问题[1], 常见的外观缺陷主要是由于操作技术不当引起, 主要表现在几个方面。

1.2 夹渣

指在管道焊接表面存在明显熔渣、铁锈或其它药皮残渣。主要是在焊接根部和焊接层中常见。夹渣一般形状、大小均不一般。产生原因:

1.2.1需多层焊接时, 前层焊接后未能及时处理焊接垃圾, 致使焊渣遗留。 (2) 焊接人员操作不当, 使焊接口出现问题。 (3) 焊接时温度达不到要求, 不能充分融化焊管 (4) 坡口太小与上层焊道形成夹角, 熔渣不能充分融化[2]。

1.3 咬边

指焊接过程中, 熔铸金属未能完全盖住母管的缺口, 浅短的咬边一般不会造成问题, 但过深的咬边, 如产生0.5mm以上的会对焊道力学性能产生严重影响[3]。产生原因:

(1) 电弧温度过高, 电流过大造成咬边。 (2) 焊接人员操作不熟练, 焊接手法不稳, 摆动不到位。 (3) 焊接位置的复杂会导致咬边的缺陷更加严重。

1.4 气孔

指在焊接过程中产生的气体在融化金属凝固时没有及时溢出, 使焊接表层出现了各种条状、柱状或球状的细小洞孔。产生原因: (1) 母丝、焊材等未按照规定进行烘干, 过于潮湿, 融化时水汽过多, 不能及时排出。 (2) 焊接过程中的气体防护措施不到位, 使气体进入熔池[4]。 (3) 焊接电流过小, 速度过快, 焊接气体不能完全排出致使产生气孔。

1.5 焊缝成型差

指焊缝的外观不均匀, 表面不光滑, 容易产生焊瘤或焊缝高低不平, 宽窄不一。焊缝质量直接关系到管道运行的可靠性与安全性。产生原因:

(1) 母材和焊接材料组对时缝隙过大或者过小, 使焊接时不能紧密结合。 (2) 焊接材料与母材坡口角度大小不一, 不能完全契合。 (3) 焊接前焊口未清理干净, 使过多杂质落入焊池, 造成污染。 (4) 焊接时电流过大或者过小, 不能良好控制电流, 造成焊缝不均匀。 (5) 焊接人员操作不当。

1.6 表面裂纹

指管道焊接中危害性最大的一种外观焊接缺陷, 主要是由于它的延伸性会导致焊道裂纹一直延伸, 直到焊道完全被破坏为止[5]。产生原因:

(1) 母材与焊接材料钢种不同, 不能完全契合。 (2) 焊接方法不合理, 焊接环境不达标, 焊接人员技术不到位。 (3) 外部应力过大造成表面裂纹, 这个也是表面裂纹形成的一个重要原因。

2 焊接质量缺陷预防措施

2.1 针对夹渣缺陷, 一是多层焊接时, 务必处理好焊接垃圾, 清理好后方能进行下层焊接。二是焊接人员上岗前要进行培训, 上岗后要经常自我检查自我学习。三是焊接时, 应注意焊接温度, 温度达到后方可进行仔细焊接。四是注意焊接坡口, 坡口过于小的应开大坡口后再焊接。

2.2 对于咬边缺陷, 一是焊接时应选用合适电流, 过大或者过小都容易导致咬边。二是焊接人员要定期培训, 熟练掌握焊接设备和焊接知识。三是遇到复杂焊接位置时应根据焊接的实际情况选择合适的温度、角度选择合理的焊枪。

2.3 出现气孔时, 一是母丝、焊材在焊接之前应检查潮湿度, 若是与标准不符, 应先进行必要的烘干, 达到可焊接标准时再进行熔炼。二是采取合格的防风措施, 焊接时禁止各种风穿透。三是焊接前应根据所需焊接的母管材质等选择合适的电流, 适当的放慢速度, 保证产生的气体完全排出。

2.4 焊缝成型差, 一是母材和焊接材料组对时, 应严格按照图纸设计的标准缝隙, 进行焊接, 决不能贪图方便我行我素。二是选择合适的坡口角度, 确定合理的焊口间隙后再进行焊接。三是焊接前认真仔细清理焊口, 确保焊口达到没有污垢、油渍等不利于焊接的污物, 保证能露出原有的金属光泽。四是焊接时调节电流的大小, 按照规定的焊接参数进行焊接。五是焊接人员一定要定期培训, 确保焊接时不出现不必要的错误, 保证焊接质量。

2.5 表面出现裂纹, 一是选取焊接材料的钢种时必须选择和母材完全一样或基本一样的品种, 不能因为贪图方便或便宜选择不合适的钢种。二是焊接之前应选择合适的焊接方法, 清理好周围环境, 让焊接技术过硬的焊接人员进行合理操作。三是很据工艺评定确定合理的焊接顺序, 避免外部应力过大。

3 结语

在油气管道整个焊接过程中, “人”是主要因素, 也是第一要素, 作为一名合格的焊接人员必须要经过严格的学习与考核, 持证上岗, 没有通过考核的技术人员坚决不能上岗焊接。管道运输的特殊性也决定了它的重要性, 它直接决定着油气能源是否能够安全、及时的输送到各个需要的部位。因此, 管道焊接中要及时发现缺陷, 避免缺陷, 保证管道焊接质量。

参考文献

[1]田立炜.油田管道焊接常见外观缺陷及防治[J.科技与企业, 2014, (13) .

[2]刘雪松.长输管道焊接缺陷预防措施[J].电焊机, 2010, 40 (6) :90-92.

[3]刘保平.长输管道组焊过程中的质量控制要点[J].石油工业技术监督, 2013, 29 (7) :22-24.

[4]张永利, 郑新兵.工业管道安装过程中的焊接缺陷及预防措施[J].房地产导刊, 2015, 12 (5) :41-43.

缺陷及预防 篇10

电子束焊接由于具有焊接功率密度高、焊缝深宽比较大 (10∶1~50∶1) 、热影响区及变形小、组织性能好、易于实现计算机控制等优点, 在工业领域有广泛应用。在实际应用过程中笔者发现, 车焊皮后的焊缝经常出现密集气孔, 给节奏紧的生产带来了很大的困扰。通过长期的生产跟踪, 结合缺陷产生的理论知识, 笔者对气孔的产生因素进行了分析, 并提出预防措施, 取得了良好的效果。

1 气孔产生机理

1.1 匙孔振荡模式

电子束焊接的工作原理是:高速电子束流轰击工件, 将电子束动能转化为晶格振动能, 使工件快速升温, 熔化并气化母材, 液态金属在金属蒸汽流的反冲作用力下形成凹陷的“匙孔” (图1) ;液态金属在多种驱动力的作用下流动, 最终形成焊缝。

Sehauer的匙孔振荡模型理论 (图2) 指出:平稳的小频率振荡是匙孔平衡系统固有的特征, 大频率的振荡是缺陷产生的原因所在[1,2]。

1.2 气孔产生机理

根据匙孔振荡模式的原理, 当匙孔出现波动后, 局部区域附近液态金属都向“突起”位置流动。当“突起”形成后, 随着焊接过程的进行会表现出两个特征。一是“突起”继续变大, 直至完全隔断入射的电子束, 导致气孔缺陷, 该过程中形成的气孔分布在焊缝中部, 而且体积较大[3]。

另外, 由于突起对电子束的吸收, 导致热量积聚, 突起部位金属强烈蒸发, 在强烈的金属蒸汽反冲压力作用下, 匙孔壁面恢复平滑状态, 如果局部蒸发剧烈, 导致作用在“突起”上的反冲压力过大, 可能导致局部的内陷, 形成凹面, 随着凹面的长大最终成为一个气体球, 在焊缝凝固过程中残留的气体球成为气孔缺陷, 此时气孔往往分布于焊缝两侧, 且体积较小。

2 气孔产生的现实因素

2.1 焊缝间隙

在跟踪分析气孔产生原因的过程中发现, 连续有3件产品出现大量焊缝气孔, 焊接记录显示它们的焊缝间隙普遍>0.20mm, 其中名称为SR001的焊缝间隙更是达到了0.30mm, 如表1所示。

对此, 笔者进行了两次模拟试验。试验样件焊缝间隙控制在0.02mm以内, 样件结构和尺寸同产品连接结构相同, 焊接参数和产品焊接参数相同。试验结果如表2所示。

试验样件焊接结果显示, 当焊缝间隙<0.02 mm时, 可有效控制气孔产生。

模拟试验后, 笔者加强了对焊缝间隙的控制, 将产品焊缝间隙都控制在0.1mm以下, 随后跟踪统计的65件产品显示均未出现密集气孔缺陷。

2.2 焊接面质量

焊接面质量指的是焊接面表面凹凸不平, 当电子束流打在焊接面表面凸起部分时, 凸起部分会瞬间气化, 形成金属蒸汽。凹坑由于没有金属, 无法形成金属蒸汽或者产生的蒸汽压力较小。这种蒸汽压力时大时小的振动会引起“匙孔”平衡剧烈振荡, 产生气孔。

在实际的生产过程中有两种焊接面: (1) 车削形成的具有一定粗糙度的机加工面; (2) 喷砂处理形成的毛面。为提高焊接面质量, 笔者提升了对表面粗糙镀的要求, 并取消了喷砂工艺, 在随后6个月的监控中未发现密集气孔。

3 结论

通过上述分析得出下列结论: (1) 焊接前应严格控制焊缝间隙, 焊缝间隙应<0.1 mm, 间隙越小越有利于抑制气孔出现。 (2) 不能用现行的喷砂工艺清理焊接面, 焊接面清理应避免产生大的凹凸, 保持焊接面平整。

当然, 引起匙孔剧烈振荡的因素还有很多, 例如设备发射电子束的稳定性、焊接材料均匀性、焊接面氧化物等都需要严格控制, 在此不再一一分析。

参考文献

[1]Schauer D A.Thermal and dynamic effects in electron beam welding cavities[D].California:University of California, 1977.

[2]Schauer D A, Giedt W H.Prediction of electron beam welding spiking tendency[J].Welding Journal, 1978, 57 (7) :189-195.

叶酸与出生缺陷的预防 篇11

叶酸的生物学特征

叶酸属于B族维生素，化学名为蝶酰单谷氨酸。叶酸化合物通常指一组化学结构和生物特性与叶酸相似的化合物，现已发现一百五十多种。食物中的叶酸化合物主要以蝶酰多谷氨酸形式存在，这些化合物必须在小肠上部转化为单谷氨酸形式才能被吸收，叶酸增补剂中所含的叶酸化合物是人工合成的单谷氨酸形式，其生物利用率约是食物叶酸化合物利用率的2倍。叶酸在人体内以四氢叶酸的形式参与氨基酸的相互转换、DNA的合成等许多重要化合物的形成和代谢，并在细胞生长、分化、修复和宿主防御等方面起着极其重要的作用。此外，叶酸也是妊娠早期蛋白质合成的基础，并与维生素B12共同促进红细胞的生成和成熟，同时也是人体利用糖和氨基酸时的必要物质。作为甲基供体，叶酸在基因调控所需的甲基化过程中起重要的作用。人体不能合成叶酸，必须依靠外源性供给。

补充叶酸的途径

一、饮食

通过摄取叶酸含量丰富的食物在一定程度上有助于改善体内叶酸水平，但这一途径受地域、饮食习惯、烹调方式及蔬菜种类的影响较大。叶酸微溶于水，遇光热不稳定、易分解，在食物加工、贮藏过程中易被破坏，因而易造成体内叶酸缺乏。妊娠妇女由于需求量增多，叶酸不足的情况更严重。食物烹饪时宜大火快炒、现炒现吃，以减少叶酸的丢失。

二、叶酸增补剂

围妊娠期叶酸的最佳摄人量是0.66mg/d.而一般膳食中每日摄取的叶酸只有0.05—0.2mg。因此，要通过单纯调整饮食来满足将近增加4倍的妊娠期叶酸需要量是非常困难的，尤其是妊娠妇女。对此，叶酸增补剂将是更好的选择，不仅服用方便易于吸收，而且体内的吸收水平也明显高于食物摄取嘲。

叶酸的最佳补充时间为从妊娠之前3个月（至少l个月前）开始，补充含有叶酸的多种维生素，持续到妊娠头三个月。具体方法是：①服药时间：妊娠之前3个月持续到妊娠头三个月。②服药次数：l次/d。③服药剂量：妊娠之前3个月为0.4mg/d，妊娠头三个月为0.4—0.8 mg/d。

三、食品强化

食品强化不需要改变饮食习惯，可以提高人群中补充叶酸者的比例，此方法与将碘加入食盐中预防甲状腺肿相似，也可能是较为适用的补充方法之一。但要实施这项措施必须依靠政府的干预，美国食品与药品管理局从1998年1月开始执行在食品中强化叶酸建议。澳大利亚、南非、荷兰、英国、加拿大和中国等国家已经考虑或开始在主食中强化叶酸，以保证各个种族、各种收入阶层预防叶酸缺乏。目前围绕叶酸强化的剂量问题还有许多争执，强化措施产生的效果还有待进一步评价。

补充叶酸预防出生缺陷的有效性

一、叶酸预防NTDs的有效性

许多国家的研究者在过去的二十多年里为了有效验证叶酸与NTDs之间的关系做了大量干预性和观察性研究。研究结果表明，妊娠前补充叶酸可减少50—70%NTDs患儿的出生。有研究者在NTDs高发地区和低发地区进行的叶酸增补效果评估研究显示，未补充叶酸的妇女其子代NTD。在高发地区的发生率为0.48%，低发地区为0.10%，而服用叶酸的妇女NTDs发生率低，高发地区为0.10%.低发地区为0.06%。

二、叶酸预防其他出生缺陷的有效性

除可有效预防NTDs外，现有研究显示，叶酸与先天性心脏病、唇腭裂畸形、脐膨出和肛门闭锁等出生缺陷的发生也相关联。

1.先天性心脏病。先天性心脏病是最常见的N-AA生缺陷，也是导致死胎、死产和新生儿死亡的首要原因。叶酸预防先天性心脏病的证据目前尚在不断积累阶段，多数研究表明，叶酸对先天性心脏病具有显著的预防效果。亚特兰大一项人群病例对照研究表明，补充含叶酸的多种维生素可以显著减少非综合征先天性心脏病。有学者进行的配对巢式病例对照研究发现，单纯补充0.4mg的叶酸制剂可以使先天性心脏病发生危险性下降35.5%。

2.唇腭裂畸形。叶酸与唇腭裂畸形关系的研究目前尚存在争议。Wilcox等报道，妊娠早期补充叶酸可以减少l/3的唇腭裂畸形儿的出生，而开始服药时间晚于妊娠之后l个月则没有保护效应。Canfield等报道，美国在妊娠前的妇女中推广含叶酸的强化食品后，唇裂的发生率下降了l2%。有学者进行的病例对照研究显示，妊娠早期补充超过0.2mg/d叶酸组唇腭裂畸形的发生率比未补充叶酸组低，但无统计学意义。研究结果的不一致可能与样本量大小、畸形发病率高低、干预剂量的不同以及研究对象种族差异等因素有关。

3.脐膨出。Botto等的病例对照研究发现，补充含叶酸的维生素制剂可以使非综合征脐膨出畸形发生危险陛下降60%。美国在推广使用叶酸强化食品后脐膨出的发生率下降了21%。

4.肛门闭锁。有研究结果显示，单纯叶酸干预组肛门闭锁的发生率为0.31%，而对照组为0.16%。调整母亲年龄后0R值为0.59 （95% Cl：0.33—1.07），即妊娠前后补充0.4mg/d的叶酸可使肛门闭锁发生危险性下降41%。

补充叶酸预防出生缺陷的安全性

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正常情况下，叶酸是无毒副作用的，即使连续l个月摄人l5 mg/d叶酸，也无任何不良影响。美国的研究表明，摄取0.4 mg/d的叶酸不会引起体内叶酸代谢的改变。据文献报道，补充叶酸可能会掩盖维生素B12缺乏，增加因其缺乏造成神经损害的危险性，降低抗癫痫药物的作用，增加多胎妊娠、习惯性流产的危险性。此外，胚胎及胎儿期暴露于叶酸对儿童生长发育的长期影响也是学者们关注的问题。

一、掩盖维生素B12缺乏

由于维生素B12或叶酸缺乏均可引起巨细胞贫血，补充叶酸有可能使因维生素B12缺乏而导致的巨细胞贫血症状减轻，从而掩盖维生素B12缺乏.致使这些患者不能及时得到治疗，从而使因维生素B12缺乏而导致的神经损害进行性发展，甚至加重。但这种情况只可能出现于长期、大剂量增补叶酸并且维生素B12缺乏的个体。由于维生素B12的缺乏多见于老年人和纯素食人群，因而对补充小剂量叶酸的育龄妇女造成危害的可能性极小。

二、降低抗癫痫药物的作用

叶酸与一些抗癫痫药物（如苯妥英钠）有拮抗作用，苯妥英钠可降低叶酸的血药浓度，而叶酸也可降低苯妥英钠的血药浓度，苯妥英钠的血药浓度降低可能引起癫痫大发作。癫痫增加妇女生育出生缺陷（尤其是NTDs）患儿的危险性，但停止补充叶酸会使患癫痫妇女生育出生缺陷儿的危险性更高。因此，如果患癫痫的妇女准备妊娠，在服用抗癫痫药（尽可能采用最小剂量的单一药物）的同时，应补充与一般妇女相同剂量的叶酸；如果抗癫痫治疗前血液叶酸水平正常，可稍减少补充叶酸的剂量。

三、习惯性流产

有研究者报道，服用叶酸的妇女会增加自然流产发生的危险性。但北京大学医学部和美国疾病控制中心对两万多例中国妇女的详细妊娠史进行分析，未发现围妊娠期增补叶酸增加习惯性流产的危险性。

四、多胎妊娠

Ericson等利用瑞典出生医学登记的数据对补充叶酸与多胎妊娠之间的关系进行分析，结果显示，单纯服用叶酸妇女双胎发生率为2.8%，服用多种维生素且未加服叶酸的妇女双胎发生率为1.9%；在调整了母亲年龄、非意愿性无子女年数等混杂因素后，服用多种维生素的妇女生育双胎的危险性增加26%（OR：1.26，95% Cl：0.91—1.70）；单纯服用叶酸的妇女生育双胎的危险性增加46%（OR=1.46，95% Cl：，1.15—1.87）。多项研究表明，补充叶酸预防出生缺陷并不增加多胎妊娠率，目前尚未发现妊娠期服用叶酸或含叶酸的多种维生素会对胎儿出生后的生长发育和神经行为学造成不良影响，对儿童精神和心理发育影响的研究正在进行之中，也未发现补充含叶酸的多种维生素会增加其他出生缺陷发生危险的证据。

在今后一段时间内，叶酸将会成为医学、生物和化学研究共同关注的焦点。有关叶酸的研究将很可能集中在叶酸的慢性毒性试验、叶酸预防NTDs等出生缺陷及各种疾病的机制、叶酸的检测以及居民每日的叶酸摄入量等。其中最关键的是叶酸毒理学、居民每日叶酸摄人量以及叶酸测定方法的研究。虽然已经补充了叶酸，出生缺陷新病例仍不断增加，但可以相信，随着研究的进一步深入，叶酸将会对预防出生缺陷做出更大的贡献。

缺陷及预防 篇12

由于社会的发展, 经济的进步, 钢结构在建筑方面越来越受到重用, 不论从工业方面还是民用方面来讲, 钢结构都以其特点迅速占领了越来越多的市场。并且, 由于其刚度强、抗震性高、施工快、自重轻、承载力大, 逐渐占领了钢筋混凝土结构, 可是也具有防火性弱、易腐蚀等缺陷, 因此, 在设计时, 应当做到扬长避短。

1 钢结构厂房的特点

1.1 以建筑来讲, 构成需要较大的空间

钢结构厂房主要用于机械、冶金等方面。为了可以让车间摆放尺寸较大、重量较大的生产设备, 满足各种不同类型的生产需求, 从构成上需要较大的空间。

1.2 以结构来讲, 厂房的结构构件需要具备充分的承载能力

因为产品相对较重并且外形较大。所以对于钢结构的厂房结构来讲, 一定要有较大的跨度、高度、承载能力, 而且还要承受吊车、动力机械设施的载荷, 因此要求厂房的结构构件一定要具备充分的承载能力。

2 钢结构在设计中常见的缺陷

2.1 容易失衡

因为钢结构本身的特点会导致整体失衡或局部失衡, 并且二者也具有一定的关联, 整体失衡的状况大多数情况下是通过局部失衡引起的, 只要受压的部位比例超出了标准值, 就会导致失衡。引起失衡的客观原因也比较多, 比如钢材初始缺陷、载荷变化、支撑情况等都会引起失衡。

2.2 容易腐蚀

厂房由于长期暴露在空气中, 普通的钢材抗腐蚀性较弱, 尤其是在湿度大、具有腐蚀性的环境下, 钢结构极其容易引起腐蚀, 这会引起构件的承载力大大降低。因此, 经常发生由于钢结构厂房腐蚀后没有及时维护引发的房屋倒塌事件。

2.3 耐温性较差

钢材的耐温性通常较差, 很多性能都会由于温度的转变而转变, 比如, 如果温度在430~540℃之间, 钢材的钢拉强度、弹性模量以及屈服点都会明显下降, 承载能力也会明显降低。

3 钢结构厂房的设计中需要预防的措施

3.1 提升钢结构的耐火性

从钢结构的物理学角度可以发现, 钢结构具备了极好的导热功能, 它的导热系数是50W/m·℃, 如果钢结构的温度到达100℃以后, 钢结构的抗拉性就会明显降低, 它的弹塑性也随之加大;如果钢结构的温度达到250℃以后, 虽然从抗拉伸强度来讲有所加大, 可是它的弹塑性却明显降低, 此时的钢结构会非常脆弱;一旦钢结构的温度到达500℃以后, 钢结构的强度下降会非常快, 此时的钢结构极其容易倒塌。所以, 针对钢结构的厂房在设计时一定要考量到防火措施, 如果钢结构的环境温度超出了承受范围, 就一定要做好隔热防火设施, 可以在钢结构的外表面加入耐火砖、硬质防火板以及混凝土结构等, 对于一些用途特殊的钢结构也可在表面涂刷防火材料。涂刷的厚度一定要根据专业的数据进行, 如果涂刷较薄, 就会影响防火的性能;而如果涂刷较厚, 虽然会提高防火性能, 但是却加大了成本支出, 以经济学角度出发, 并不适合, 所以, 只要在重点位置进行涂刷便可。

3.2 加大支撑性

针对钢结构的厂房来讲, 通常为了保障厂房的整体强度, 掌控厂房位移, 以及准确的传递纵向水平力, 并且还要考量到厂房的设施运转对于钢结构的影响, 一定要考量到厂房的高度、跨度、温度等具体状况进行支撑的设计。钢结构的支撑体系就目前来讲有屋盖支撑以及柱间支撑。

3.2.1 屋盖支撑

屋盖支撑通常是以垂直支撑、纵向支撑、横向支撑、系杆等构成。屋盖支撑的设计应当结合厂房的高度、跨度、结构样式、内部设施的震动进行考量。并且, 屋面支撑在布置上, 可以透过柱间支撑进行考量, 令屋面支撑及柱间支撑构成一个简单的传力途径来提升厂房的钢度。一旦厂房内部存在较大震动设施, 在其屋顶上还应当设计纵向水平支撑。

3.2.2 柱间支撑

钢结构厂房在设计时就一定要考量到每一个温度区间设置的柱间支撑, 并且, 也要完全考量到屋盖的横向水平支撑的协同性。因为下注支撑的位置会引起钢结构纵向变形, 并且还会对温度的应力具有一定的影响, 因此如果厂房长度较长就不宜将柱间支撑设计在纵向端头处, 不然吊车梁等一些纵向结构就无法随着温度的转变而在温度区域进行伸缩。因此, 提高钢结构厂房结构上端的纵向钢度, 并且将地震作用以及山墙风力进行传递, 还应当在温度区域的两端做好上柱支撑的设计。

3.2.3 做好抗腐蚀性

钢结构虽然具备了钢筋混凝土所没有的弹塑性以及抗拉伸性, 可是钢结构一定要考量到腐蚀性。众所周知, 如果钢结构不进行任何的防腐蚀处理, 在长期暴露后就极其容易被腐蚀, 并且也威胁到钢结构的使用。针对钢结构厂房的设计而言, 由于厂房经常处在潮湿的环境当中, 并且有些厂房内部还具有腐蚀性强的介质存在于钢结构的表面, 这样会加快钢结构的腐蚀速度。对于厂房的钢结构来讲, 一定要考量到周围环境及其本身特质, 来采取相应的防护措施。通常可以在其表面涂刷一些防腐漆, 具体涂刷的厚度及遍数要通过自身所处的环境及涂料的性质来决定, 针对一些具有较强腐蚀性的厂房应当选用玻璃钢进行包裹, 并完善通风设施, 降低腐蚀性的气体浓度。对于环境相对恶劣的厂房, 钢结构柱脚要在地面以下及地面以上的150mm的范围内, 应当通过强度等级大于C20的混凝土进行包裹, 并且其厚度要大于50mm, 而在具有腐蚀性物体的厂房里, 钢材的厚度不可以小于8mm。

3.2.4 加入抗震设计

自从汶川大地震、雅安地震之后, 我们的国家以及人民均受到极大的教训以及经济损失, 虽然地震的发生几率较小, 可是依旧要考量到钢结构的抗震能力。通常状况下, 钢结构因为具备了极大的抗拉伸性以及弹塑性, 具备了极好的抗震性, 一旦钢结构在设计时具有不合理的问题, 再遇到大地震, 就会形成严重的破坏, 所以, 钢结构厂房的设计一定要严格按照建筑物抗震规范进行设计, 针对工艺配置相对特殊的厂房, 应当通过结构措施来保障钢结构在地震时的可靠性及安全性。

4 结语