1、概述安徽响水涧抽水蓄能电站位于安徽省芜湖市三山区峨桥镇境内，距繁昌县城约25km，距芜湖市约45km，电站装机容量1000MW（4×250MW），为日调节纯抽水蓄能电站，电站属大（2）型二等工程。响水涧座环环板材料为S355J0，厚度为65mm，采用手工电弧焊，焊条为J507，坡口为双“V”形。2、焊接裂纹描述及产生原因分析2.1 焊缝裂纹描述3#机组座环分瓣焊接过程中发现前一层焊缝的母材与焊材结合处有纵向裂纹，现场施工技术人员对部分存在裂纹部位按照厂家提供的焊接工艺要求进行了返修处理，但在第二天探伤检查时还是发现了新的裂纹。在对座环环板的其它7条焊接进行探伤检查后发现其中有4条焊缝均有同样的问题，部分为贯穿性裂纹。裂纹如图2-1焊接裂纹照片所示，裂纹主要特征为：（1）裂纹主要集中在座环母材与焊材结合处。（2）裂纹方向均平行于焊缝。（3）裂纹均是在焊接第二道焊缝时发现的，第一道焊缝焊接过程中未发现有裂纹。2.2 产生裂纹原因分析焊接裂纹是在焊接应力及其它致脆因素的共同作用下，焊接过程中或焊接后，焊接接头中局部区域（焊缝或焊接热影响区）的金属原子结合力遭到破坏而出现的新界面所产生的缝隙，称为焊接裂纹。常见的焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂及应力腐蚀裂纹。因在焊接现场自检时未发现异常，在后来的再次施焊前检查时才发现裂纹，此时还未进行焊接预热，所以排除产生热裂纹和再热裂纹的可能性；另外座环焊接是在施工及其准备阶段，故无应力腐蚀裂纹的可能；同时，对其它焊缝，无预热、后热及消除应力处理措施，故不存在层状撕裂。因此判断3#机组座环焊缝裂纹可能是焊接冷裂纹，冷裂纹是焊接接头在焊后冷却到较低温度下（200℃左右）所产生的焊接裂纹，可以在焊后立即出现，也可过一段时间才出现。高强钢形成冷裂纹的主要因素有钢种的淬硬倾向、焊接头含氢量和接头所承受的拘束应力状态。而钢种的淬硬倾向主要取决于钢材本身的化学成分、板厚及焊接工艺和冷却条件。氢是引起高强焊接冷裂纹的重要因素。焊缝中的氢主要来源于焊接材料、焊材中的水分、坡口处的铁锈、油污及环境湿度和焊后冷却速度等。高强钢产生裂纹的机理在于钢种淬硬后受到氢的侵蚀和诱发，使之脆化，在拘束应力作用下产生裂纹。为此，提出如下焊接质量控制建议：（1）严格控制氢的来源——严格控制焊材烘焙及保温措施；（2）采取低温预热后加热的方法防止冷裂纹。（3）严格控制线能量，采用多层多道焊接。（4）严格控制拘束应力，加强焊接过程工艺控制。（5）每层焊接完成后进行后热消氢处理。（6）严格按照厂家、监理及施工技术人员讨论、总结的焊接施工工艺进行施焊。3、焊接裂纹处理方案及工艺3.1 裂纹处理（1）对表面缺陷用部位采用机械打磨方法清理干净，如果缺陷比较深，则改用碳弧气刨的方法将缺陷部位彻底清除干净后再采用机械打磨方法清理缺陷部位，彻底清除渗碳层。（2）对打磨后的部位进行PT探伤，确认合格后方可进行下一步施工。（3）焊缝清理：焊前应将坡口面及其两侧150mm范围内的锈、油污、氧化皮、PT探伤液等所有影响焊接质量的杂物清理干净。3.2 再次施焊前准备（1）考虑到地下厂房湿度较大，在座环焊缝周围布置保温棚，并布置除湿机以减小环境湿度。（2）焊条选用：焊条选用焊接性能更好的大西洋焊条（焊条牌号J507，中国标准（GB）E5015），焊接使用电流及焊接速度控制如表3-1所示：表3-１ 焊接使用电流及焊接速度控制焊条直径 平、横焊电流（A） 立焊（A） 仰脸焊（A） 焊接速度（mm/min）Φ4.0mm 140～200 120～170 130～185 60～200（3）焊条烘焙：焊条必须经350-400℃焙烘并保温1-2小时，焊条烘干后放入120℃焊条保温筒内存放，随用随取，取出后立即盖好焊条保温筒盖，保温筒内的焊条于8小时内使用。焊工领焊条时，须带焊条保温筒。未经烘干的焊条禁止使用。当天用不完的焊条要退回焊条库，重新烘干处理，烘干次数不超过3次。（4）焊前预热：预热温度为120℃左右，工件的预热可采用局部预热的办法，局部预热范围为焊缝两侧150mm以内区域。加热板放置的位置要合理，使其达到预期效果。预热部位要均匀受热，待焊部位不应有较大的温差。（5）设专人负责焊缝预热、保温、后热消氢及焊条烘焙过程中的温度控制，并做好预热、焊接及后热消氢过程中温度控制的详细记录。3.3 焊接控制（1）层间温度：Tmax≤250℃ （2）使用小规范电流施焊，焊道宽度不得大于15mm，每层厚度在10mm～15mm范围内。焊接过程中除第一层和最后一层焊缝外，其余各层焊缝均需充分锤击，消除应力。（3）焊接时采用分段多层多道退步焊接方法，每段长约为200～250mm，上、下层焊接接头至少错开50mm。根部两道焊缝由内向外焊接，其余各层焊接方向交替相反。（4）返修部位应连续焊成。如中断焊接时，应采取后热、保温措施，防止产生裂纹。再次焊接前，缓慢降至室温后，用渗透探伤方法检查，确认无缺陷后方可继续补焊。3.4 焊后处理焊接后热消氢处理温度为250℃左右，保温2小时后，缓慢降温至40℃保温，直到第二次焊接前再次预热。结束语 安徽响水涧抽水蓄能电站3#机组座环焊接裂纹通过现场分析，多方协商采取了一系列针对性的施工工艺和控制措施，裂纹处理完成后座环焊缝超声波检测一次性合格。