1 引言

洁净管道是构成医药生产工艺的重要组成部分，是医药生产过程中各种介质进行传输的重要媒介。不锈钢以其优良的性能被广泛应用于药品生产的各种洁净工艺管道中。GMP认证及药品生产工艺上都对这部分有着极为严格的要求，如注射水管道、物料管道、纯蒸汽管道等，都要求为其提供无污染、耐腐蚀、内壁光洁等良好的介质输送环境。这就要施工方必须为其提供符合制药行业特殊要求的合格产品。在管道安装过程中，为了控制好工程质量，以便提供符合要求的合格产品，其首要的关键任务是要提供优质、安全、可靠的管道焊接接头，对其焊接质量实施合理有效的全过程管理控制。要实现控制的目的，就必须弄清影响介质输送环境的焊接缺陷及在实际生产过程中如何对这些焊接缺陷做好控制工作。本文将就焊接缺陷进行分析，并从焊接准备、施焊以及焊后确认三方面分别进行阐述，介绍如何在实施过程中通过控制哪些因素来预防焊接缺陷的产生，为合格焊接产品提供可靠保障。

2 焊接缺陷分析

奥氏体不锈钢，因加入了钝化性能良好的镍，使它在氧化介质和还原介质中都具有良好的耐蚀性，而被医用介质输送工艺管道普遍选用，如3l6、3l6L、304、304L、321、302等。因此，医用洁净管道实际上一般都是指奥氏体不锈钢管道。就焊接性能而言，这种钢焊接时不会发生相变、无冷裂纹和淬硬性倾向，但却存在晶间腐蚀、热裂纹和变形大等因素。为提供合格的产品，满足医用洁净管道焊接要求，首要的是应当明确造成晶间腐蚀、热裂纹、气孔、形状缺陷以及焊接变形收缩等问题的影响因素。

2.1 晶间腐蚀

在焊接时，焊接接头总会在450~850℃温度范围内停留一定时间，这时对奥氏体不锈钢来说，就容易在晶界析出Gr2 C ，从而使晶粒边界形成贫Gr层造成晶间腐蚀。受到晶间腐蚀的不锈钢，从表面上看没有痕迹，但在受到应力作用时，即会沿晶界断裂，强度几乎会完全丧失，这也是奥氏体不锈钢最危险的一种破坏形式。

2.2 热裂纹

奥氏体不锈钢由于本身导热系数小，线膨胀系数大，焊接条件下会形成较大拉应力，同时晶界处可能形成熔点共晶，导致焊接时容易出现热裂纹 

2.3 形状缺陷

焊缝表面形状与原设计几何形状有偏差的现象我们称之为焊缝形状缺陷。其主要表现形式有咬边、焊瘤、烧穿、凹坑、未焊满、下塌、下垂、错边、焊缝成形不良、焊缝宽度不齐、表面不规则等。造成形状缺陷主要原因，一是因作业人员技术水平低或操作不当造成形状缺陷。如进行手工氩弧焊进行焊接时，所形成的烧穿、焊瘤、咬边、焊缝成形不良、焊缝宽度不齐、表面不规则等。二是因焊接工艺不当造成形状缺陷。如焊接接头间隙过宽、焊接电流过大、焊接速度太慢等造成烧穿、凹陷、下塌、下垂等。三是因管道初装不当造成形状缺陷。如焊接接头的错位等。形状缺陷的形式有多种，其形成的原因也是多种多样的，这就要求对焊接实施的全过程进行有效控制并做好每一步的工作才可能避免。

2.4 气孔

气孔是熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的孔穴。焊缝中形成气孔的气体有两类。来自外部的溶解度有限的气体(如H、N等)和熔池中的冶金反应产物(如Co，H2O等)。防止气孔产生其根本是要控制好气体的来源及焊接熔池冶金反应排气的条件。

2.5 未焊透、未熔合

未焊透是指焊接时接头根部未完全熔透或焊缝深度不够的现象。这主要影响因素有焊接电流过小、速度过快、采用填丝焊接时焊丝未对准焊缝中心或采用无熔化极氩弧焊时钨极未对准焊缝中心。未熔合是焊道与母材金属之间或焊道与焊道之间没有完全熔化结合的部分。其形成原因有焊接速度过快等 

2.6 固体夹杂

固体夹杂主要是因在对焊接接头进行表面预处理不到位或在进行手工氩弧焊时操作不当所造成的夹渣、夹杂物、夹钨等。如未对切割管口进行打磨抛光处理或处理不到位等。焊接接头中固体夹杂的存在将可能会带来应力集中、应力腐蚀和焊缝表面粗糙等一系列问题，从而不能满足医药工程中内壁光洁等要求。

2.7 焊接变形、收缩

奥氏体不锈钢因其导热率低，只有碳钢的1／3；热量传递慢，热变形大；其线膨胀系数又比碳钢大40％，更引起加热时热膨胀量和冷却时收缩量的增加，焊后的变形量就显得更加突出。为控制因焊接变形收缩的问题，在焊接时应将管道的每条环形焊缝放长2～3 mm。

2.8 其它缺陷

其它缺陷是指不能包括在前面几类缺陷中的所有缺陷的总称。在医药洁净管道焊接工程中常见的有表面撕裂、磨痕等。

2.8.1 表面撕裂

表面撕裂主要出现在管道初装后，因操作不当或对初装管道未实施有效保护将点焊的焊接接头撕裂，造成母材金属表面的损伤。

2.8.2 磨痕

不按操作规程对洁净管道进行打磨引起的表面局部损伤。医用洁净管道所在行业的特殊性决定了其对焊接质量要求的高标准。焊接过程中，可能产生管道焊缝焊接质量的因素很多，因而应做好从焊接准备到焊接接头最后确认的每一步工作。

3 焊前准备控制

为了得到合格的焊接产品，我们在对洁净管道实施焊接前需要做大量的准备工作，以满足焊接生产需要。在准备阶段除须按照《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236—98的相关规定选用具备相应资格证书的焊接操作人员外，