大型弧门检修焊缝处理及质量控制技术

　　摘要：本文针对某工程大型弧门检修时发现的焊缝质量问题，从方案选择、焊接工艺、质量控制等方面进行介绍，可为类似闸门现场焊缝处理提供借鉴。

　　1.概述

　　某工程大型弧门运行六年后，按计划对所有弧形闸门进行一次检修，因此对闸门形体尺寸、外观及焊缝质量均进行了检查。发现门体尺寸均满足要求，但有一扇闸门焊缝存在不同程度的质量问题，需要在现场对该闸门焊缝进行全面处理，为此拟定了具体焊缝处理方案。

　　2.主要施工内容及程序

　　面板、边梁、隔板焊缝、支臂焊缝内部质量和外观质量处理，其中闸门的第四节与第五节右边梁腹板对接焊缝约500mm的裂纹处理。首先确认缺陷位置→ 标记→碳弧气刨除去焊缝缺陷→ 打磨→焊缝处理→焊接→打磨去除飞溅物→检测→验收。

　　3.施工方案选择

　　（1）面板对接焊缝处理 将闸门提升，面板焊缝露出大坝公路平台500mm左右，利用该交通平台上搭设施工平台，施工人员将安全带系在栏杆上，逐条进行焊补修磨处理。

　　（2）边梁焊缝（腹板外侧和翼板缝）处理 将闸门提升，腹板对接焊缝露出大坝公路平台 1500mm左右，跨该交通平台栏杆上方搭设施工平台，施工人员将安全带系在栏杆上，左右对称逐条进行焊补修磨处理。

　　（3）隔板焊缝和边梁腹板内侧焊缝处理 在闸门关闭状态下，第2层和第6层焊缝利用上下主横梁腹板面作为施工平台；第1层焊缝利用上主横梁搭设施工平台；第3、第4层焊缝利用中主横梁搭设施工平台。第5层焊缝，在闸门开度提升4m左右，利用下主横梁搭设施工平台。以上焊缝隔板的两侧都可以进行处理，施工人员安全带用连接件与闸门系好。

　　4.施工工艺

　　焊缝处理原则：清除焊缝油漆，采用角磨机对焊缝夹渣、气孔、焊瘤等进行修磨，必要时采用φ 3.2mm焊条补焊再打磨，使焊缝平滑过渡。咬边、未焊满、角焊缝高度不够、漏焊的位置，清除焊缝铁锈和油漆，采用角磨机对焊缝进行打磨，露出金属光泽，采用J507焊条进行逐一补焊。焊缝修补后的外观质量检查。

　　（1）面板对接焊缝处理 ① 通过碳弧气刨刨开焊缝确定缺陷的长度和深度。②焊缝清理：清除焊道两侧50mm范围内的熔渣、铁锈、油污及水迹等污物。 ③采用碳弧气刨方法将缺陷彻底清除，最终间隙控制在4mm以内。④面板对接缝局部错边进行矫正，达到规范要求，做好第一道封底焊。⑤焊接工艺：采用焊条电弧焊方法，第一道打底焊用φ 3.2mm的焊条进行焊接。后续填充焊和盖面焊用φ 4.0mm的焊条，采用多层多道焊，焊道宽度控制在8~10mm，焊缝厚度不超过5mm，保证整条焊缝的连续性，整条焊缝采用打磨的方法，焊道露出金属光泽，最后整体进行一层盖面焊。⑥焊缝检测。首先进行焊缝外观检测，使用焊缝尺逐条检测，焊缝外观检测合格，再进行超声波检测，焊后 24h经超声波检测焊缝全部一次合格。

　　（2）边梁腹板焊缝外观处理 先把边梁腹板15条焊缝用焊缝尺进行外观检测，发现局部缺陷有气孔、咬边、夹渣，还发现一处焊缝错边。错边处理用割刀把焊缝割开，焊缝处理平整检测无错边，再用碳弧气刨刨出坡口，采用角磨机对坡口进行打磨，露出金属光泽，采用 φ 3.2mm焊条进行局部补焊，使焊缝平滑过渡。其余14条焊缝采用角磨机把焊缝缺陷去除，再进行局部补焊，焊缝外观检测合格，焊接完成24h后经超声波检测全部合格。

　　（3）边梁后翼缘焊缝外观处理 先把边梁翼缘10条焊缝用焊缝尺进行焊缝外观检测，发现局部缺陷有未焊满、角焊缝高度不够。先将油漆清除，采用角磨机对焊缝缺陷进行打磨，采用 φ 3.2mm焊条进行局部补焊，焊缝外观检测合格，焊接完成24h 后经超声波检测全部合格。

　　（ 4 ） 支臂腹板和翼板焊缝处理 返修工艺和方法同上，支臂腹板和翼板检测焊缝长度4400mm，经超声波检测焊缝全部一次合格。

　　（5）第四节与第五节右边梁腹板对接焊缝处理 对该位置焊缝采用用磁粉检测，对裂纹的长度和深度进行了确认。分析引起裂纹的原因，并制定措施防止裂纹再次发生和裂纹扩散。严格按照返修工艺和焊缝处理方案要求进行焊缝处理，采用单面焊双面成形的焊接工艺，焊接每层焊工都进行自检，没有发现表面缺陷再进行下道焊缝焊接。

　　第一，焊缝清理：清除焊道两侧50mm范围内的熔渣、铁锈、油污、水渍等污物。

　　第二，采用碳弧气刨方法将裂纹彻底清除，并用磁粉复探，确保裂纹全部清除。

　　第三，腹板对接缝位置局部进行矫正，达到规范要求，做好第一道打底焊。

　　第四，焊接工艺。该位置是横焊位，焊道较宽的位置，靠下部先长肉，最终间隙控制在4mm 以内，第一道打底焊用φ 3.2mm 的焊条，采用小参数进行焊接。后续填充焊和盖面焊用φ 4.0mm 的焊条，采用多层多道焊，焊道宽度控制在8~10mm，焊缝厚度≤5mm，焊接热输入控制在 35kJ/cm以内。为保证整条焊缝的连续性，在缺陷位置第2层填充焊完成以后，原未裂的两端部焊缝用碳弧气刨方法将原盖面层焊缝清除掉，整条焊缝采用打磨的方法，焊道露出金属光泽，最后整体进行一层盖面焊。焊接完成24h后，焊缝外观检查合格后再采用超声波检测。

　　5.现场焊接质量控制措施

　　（ 1 ） 加强全员的质量意识，牢固树立“质量第一”的原则和信念。

　　（2）加强焊工的技能、技术培训，严格设计图样、施工工艺以及国家的有关标准和规程、规范的要求进行施工作业。

　　（3）焊工持证上岗。焊工从事的钢材种类、焊接方法和焊接位置等，均应与焊工本人考试所取得的合格项目相符。

　　（4）制定详细焊接工艺，施工前向质量检验人员和焊工操作人员进行技术交底。

　　（5）严格控制施工过程每道焊接质量，质检人员跟踪监控，严禁不合格品进入下道工序。实行质量检查“三检制”。杜绝质量事故和不合格品的出现。

　　（6）现场焊接执行焊前开焊签证和配备专职工艺监督员的制度。

　　（7）焊接材料专人管理，严格执行焊材发放和领用的制度。

　　6.结语

　　现场检测焊缝外观产品质量符合规范要求，一次验收合格率 100%。超声波检测一次返修合格率99.7%，检测二次返修合格 100%，焊缝返修内部质量达到符合规范BI级要求。