第一篇：淺析焊接加工中的缺陷及改善措施

淺析焊接加工中的缺陷及改善措施

摘要：文章通過分析在焊接加工中常見的缺陷，針對(duì)缺陷的不同提出相應(yīng)的改善措施已達(dá)到改善焊接加工產(chǎn)品性能的目的。關(guān)鍵詞：焊接加工；缺陷；改善措施

一．概述

根據(jù)大型安裝工程建設(shè)的施工經(jīng)驗(yàn)，焊接是安裝建造期間的一項(xiàng)關(guān)鍵工作，其進(jìn)度直接影響到計(jì)劃的工期，其質(zhì)量的好壞直接影響到工程的安全運(yùn)行和使用壽命，其效率的高低直接影響工程的建造周期和建造成本。如何保證焊接質(zhì)量和提高焊接效率、減少返修率、降低施焊成本，是工程的建設(shè)領(lǐng)域施工控制的關(guān)鍵措施。在未來各項(xiàng)工程的建設(shè)中，如何提高焊接質(zhì)量，避免常規(guī)缺陷的產(chǎn)生；如何制定預(yù)防措施，對(duì)焊接技術(shù)工作者是一項(xiàng)必須面對(duì)的課題。

安裝工程的焊接應(yīng)在焊接質(zhì)量和工期上都滿足要求，但是安裝工程往往受施工場(chǎng)地和空間條件限制，通常以傳統(tǒng)工藝為主，如所氬弧焊(TIG)或氬-電聯(lián)合焊接(TIG+SMAW)時(shí)，由于受人員、設(shè)備、材料、標(biāo)準(zhǔn)文件、環(huán)境等多方面的因素影響，會(huì)導(dǎo)致如：氣孔、未熔合、夾渣、未焊透、錯(cuò)邊、咬邊、夾鎢等焊接缺陷的產(chǎn)生。為了避免焊接覺缺陷的產(chǎn)生，滿足對(duì)質(zhì)量的更高要求，在此結(jié)合工程建造期間的施工管理經(jīng)驗(yàn)，擬在人員、設(shè)備、材料、標(biāo)準(zhǔn)文件和環(huán)境等多方面加強(qiáng)焊接管理，有針對(duì)性采取嚴(yán)格控制措施，可以在工藝管道預(yù)制、儀表測(cè)量管、壓力容器、大型儲(chǔ)罐、支吊架、鋼結(jié)構(gòu)焊接等方面進(jìn)行質(zhì)量控制與預(yù)防，不但可以保證焊接質(zhì)量，而且可以避免焊接通病的出現(xiàn)，達(dá)到進(jìn)一步提高焊接效率，加快施工進(jìn)度的要求；還可以減少返修數(shù)量，降低焊接成本，獲得良好的焊接質(zhì)量，改善現(xiàn)場(chǎng)的施工條件，更好 地使用焊接資源，具有一定的參考價(jià)值。二．常見缺陷及改善措施

1、外觀缺陷：

外觀缺陷(表面缺陷)是指不用借助于儀器,從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等,有時(shí)還有表面氣孔和表面裂紋。單面焊的根部未焊透等。

A、咬邊是指沿著焊趾,在母材部分形成的凹陷或溝槽, 它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補(bǔ)充所留下的缺口。產(chǎn)生咬邊的主要原因是電弧熱量太高,即電流太大,運(yùn)條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確,擺動(dòng)不合理,電弧過長(zhǎng),焊接次序不合理等都會(huì)造成咬邊。直流焊時(shí)電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個(gè)原因。某些焊接位置(立、橫、仰)會(huì)加劇咬邊。咬邊減小了母材的有效截面積,降低結(jié)構(gòu)的承載能力,同時(shí)還會(huì)造成應(yīng)力集中,發(fā)展為裂紋源。

矯正操作姿勢(shì),選用合理的規(guī)范,采用良好的運(yùn)條方式都會(huì)有利于消除咬邊。焊角焊縫時(shí),用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。

B、焊瘤焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出,冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。焊接規(guī)范過強(qiáng)、焊條熔化過快、焊條質(zhì)量欠佳(如偏芯),焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢(shì)不當(dāng)?shù)榷既菀讕砗噶?。在橫、立、仰位置更易形成焊瘤。

焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷,易導(dǎo)致裂紋。同時(shí),焊瘤改變了焊縫的實(shí)際尺寸,會(huì)帶來應(yīng)力集中。管子內(nèi)部的焊瘤減小了它的內(nèi)徑,可能造成流動(dòng)物堵塞。

防止焊瘤的措施:使焊縫處于平焊位置,正確選用規(guī)范,選用無偏芯焊條,合理操作。C、凹坑 凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。

凹坑多是由于收弧時(shí)焊條(焊絲)未作短時(shí)間停留造成的(此時(shí)的凹坑稱為弧坑),仰立、橫焊時(shí),常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。凹坑減小了焊縫的有效截面積,弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。

防止凹坑的措施:選用有電流衰減系統(tǒng)的焊機(jī),盡量選用平焊位置,選用合適的焊接規(guī)范,收弧時(shí)讓焊條在熔池內(nèi)短時(shí)間停留或環(huán)形擺動(dòng),填滿弧坑。

D、未焊滿 未焊滿是指焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。規(guī)范太弱,焊條過細(xì),運(yùn)條不當(dāng)?shù)葧?huì)導(dǎo)致未焊滿。未焊滿同樣削弱了焊縫,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,同時(shí),由于規(guī)范太弱使冷卻速度增大,容易帶來氣孔、裂紋等。

防止未焊滿的措施:加大焊接電流,加焊蓋面焊縫。

E、燒穿 燒穿是指焊接過程中,熔深超過工件厚度,熔化金屬自焊縫背面流出,形成穿孔性缺。

焊接電流過大,速度太慢,電弧在焊縫處停留過久,都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷。工件間隙太大,鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。燒穿是鍋爐壓力容器產(chǎn)品上不允許存在的缺陷,它完全破壞了焊縫,使接頭喪失其聯(lián)接飛及承載能力。

選用較小電流并配合合適的焊接速度,減小裝配間隙,在焊縫背面加設(shè)墊板或藥墊,使用脈沖焊,能有效地防止燒穿。

F、其他表面缺陷:(1)成形不良 指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高,表面不光滑,以及焊縫過寬,焊縫向母材過渡不圓滑等。

（2）錯(cuò)邊指兩個(gè)工件在厚度方向上錯(cuò)開一定位置，它既可視作焊縫表面缺陷,又可視作裝配成形缺陷。

(3)塌陷 單面焊時(shí)由于輸入熱量過大,熔化金屬過多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落, 成形后焊縫背面突起,正面下塌。

(4)表面氣孔及弧坑縮孔。

(5)各種焊接變形如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺陷O角變形也屬于裝配成形缺陷。

2、氣孔和夾渣

A、氣孔 氣孔是指焊接時(shí),熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出,殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的,也可能是焊接冶金過程中反應(yīng)生成的。

(1)氣孔的分類氣孔從其形狀上分,有球狀氣孔、條蟲狀氣孔;從數(shù)量上可分為單個(gè)氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均勻分布?xì)饪?密集狀氣孔和鏈狀分布?xì)饪字帧０礆饪變?nèi)氣體成分分類,有氫氣孔、氮?dú)饪?、二氧化碳?xì)饪?、一氧化碳?xì)饪?、氧氣孔等。熔焊氣孔多為氫氣孔和一氧化碳?xì)饪住?/p>

(2)氣孔的形成機(jī)理常溫固態(tài)金屬中氣體的溶解度只有高溫液態(tài)金屬中氣體溶解度的幾十分之一至幾百分之一,熔池金屬在凝固過程中,有大量的氣體要從金屬中逸出來。當(dāng)凝固速度大于氣體逸出速度時(shí),就形成氣孔。

(3)產(chǎn)生氣孔的主要原因母材或填充金屬表面有銹、油污等,焊條及焊劑未烘干會(huì)增加氣孔量,因?yàn)殇P、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體,增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過小,熔池冷卻速度大,不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會(huì)增加氧氣孔。

(4)氣孔的危害氣孔減少了焊縫的有效截面積,使焊縫疏松,從而降低了接頭的強(qiáng)度,降低塑性,還會(huì)引起泄漏。氣孔也是引起應(yīng)力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋。(5)防止氣孔的措施a.清除焊絲,工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物。b.采用堿性焊條、焊劑,并徹底烘干。c.采用直流反接并用短電弧施焊。d.焊前預(yù)熱,減緩冷卻速度。e.用偏強(qiáng)的規(guī)范施焊。

B、夾渣 夾渣是指焊后溶渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。

（1）.夾渣的分類a.金屬夾渣:指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中,習(xí)慣上稱為夾鎢、夾銅。b.非金屬夾渣:指未熔的焊條藥皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留于焊縫之中。冶金反應(yīng)不完全,脫渣性不好。

(2)夾渣的分布與形狀有單個(gè)點(diǎn)狀?yuàn)A渣,條狀?yuàn)A渣,鏈狀?yuàn)A渣和密集夾渣

(3)夾渣產(chǎn)生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多層焊時(shí),層間清渣不徹底;d.焊接線能量小;e.焊縫散熱太快,液態(tài)金屬凝固過快;f.焊條藥皮,焊劑化學(xué)成分不合理,熔點(diǎn)過高；g.鎢極惰性氣體保護(hù)焊時(shí),電源極性不當(dāng),電、流密度大, 鎢極熔化脫落于熔池中。h.手工焊時(shí),焊條擺動(dòng)不良,不利于熔渣上浮?？筛鶕?jù)以上原因分別采取對(duì)應(yīng)措施以防止夾渣的產(chǎn)生。

(4)夾渣的危害點(diǎn)狀?yuàn)A渣的危害與氣孔相似,帶有尖角的夾渣會(huì)產(chǎn)生尖端應(yīng)力集中,尖端還會(huì)發(fā)展為裂紋源,危害較大。

3、裂紋

焊縫中原子結(jié)合遭到破壞,形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙稱為裂紋。

A、.裂紋的分類

根據(jù)裂紋尺寸大小,分為三類:(1)宏觀裂紋:肉眼可見的裂紋。(2)微觀裂紋:在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)。(3)超顯微裂紋:在高倍數(shù)顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn),一般指晶間裂紋和晶內(nèi)裂紋。

從產(chǎn)生溫度上看,裂紋分為兩類:

(1)熱裂紋:產(chǎn)生于Ac3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現(xiàn),又稱結(jié)晶裂紋。這種二裂紋主要發(fā)生在晶界,裂紋面上有氧化色彩,失去金屬光澤。

(2)冷裂紋:指在焊畢冷至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度M3點(diǎn)以下產(chǎn)生的裂紋,一般是在焊后一段時(shí)間(幾小時(shí),幾天甚至更長(zhǎng))才出現(xiàn),故又稱延遲裂紋。

按裂紋產(chǎn)生的原因分,又可把裂紋分為:(1)再熱裂紋:接頭冷卻后再加熱至500~700℃時(shí)產(chǎn)生的裂紋。再熱裂紋產(chǎn)生于沉淀強(qiáng)化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金屬)的焊接熱影響區(qū)內(nèi)的粗晶區(qū),一般從熔合線向熱影響區(qū)的粗晶區(qū)發(fā)展,呈晶間開裂特征。

B、裂紋的危害

裂紋,尤其是冷裂紋,帶來的危害是災(zāi)難性的。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設(shè)計(jì)不合理,選材不當(dāng)?shù)脑蛞鸬囊酝?絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。

C、.熱裂紋(結(jié)晶裂紋)

(1)結(jié)晶裂紋的形成機(jī)理熱裂紋發(fā)生于焊縫金屬凝固末期,敏感溫度區(qū)大致在固相線附近的高溫區(qū),最常見的熱裂紋是結(jié)晶裂紋,其生成原因是在焊縫金屬凝固過程中,結(jié)晶偏析使雜質(zhì)生成的低熔點(diǎn)共晶物富集于晶界,形成所謂“液態(tài)薄膜”,在特定的敏感溫度區(qū)(又稱脆性溫度區(qū))間,其強(qiáng)度極小,由于焊縫凝固收縮而受到拉應(yīng)力,最終開裂形成裂紋。結(jié)晶裂紋最常見的情況是沿焊縫中心長(zhǎng)度方向開裂,為縱向裂紋,有時(shí)也發(fā)生在焊縫內(nèi)部?jī)蓚€(gè)柱狀晶之間,為橫向裂紋?；】恿鸭y是另一種形態(tài)的,常見的熱裂紋。

熱裂紋都是沿晶界開裂,通常發(fā)生在雜質(zhì)較多的碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼等材料氣焊縫中。

(2)影響結(jié)晶裂紋的因素

a合金元素和雜質(zhì)的影響碳元素以及硫、磷等雜質(zhì)元素的增加,會(huì)擴(kuò)大敏感溫度區(qū),使結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生機(jī)會(huì)增多。

b.冷卻速度的影響冷卻速度增大,一是使結(jié)晶偏析加重,二是使結(jié)晶溫度區(qū)間增大,兩者都會(huì)增加結(jié)晶裂紋的出現(xiàn)機(jī)會(huì)； c.結(jié)晶應(yīng)力與拘束應(yīng)力的影響在脆性溫度區(qū)內(nèi),金屬的強(qiáng)度極低,焊接應(yīng)力又使這飛部分金屬受拉,當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶裂紋。

(3)防止結(jié)晶裂紋的措施a.減小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量較低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,減小柱狀晶和偏析。如鋁、銳、鐵、鏡等可以細(xì)化晶粒。,c.采用熔深較淺的焊縫,改善散熱條件使低熔點(diǎn)物質(zhì)上浮在焊縫表面而不存在于焊縫中。d.合理選用焊接規(guī)范,并采用預(yù)熱和后熱,減小冷卻速度。e.采用合理的裝配次序,減小焊接應(yīng)力。

D、.再熱裂紋

(1)再熱裂紋的特征

a.再熱裂紋產(chǎn)生于焊接熱影響區(qū)的過熱粗晶區(qū)。產(chǎn)生于焊后熱處理等再次加熱的過程中。

b.再熱裂紋的產(chǎn)生溫度:碳鋼與合金鋼550~650℃奧氏體不銹鋼約300℃

c.再熱裂紋為晶界開裂(沿晶開裂)。

d.最易產(chǎn)生于沉淀強(qiáng)化的鋼種中。

e.與焊接殘余應(yīng)力有關(guān)。

(2)再熱裂紋的產(chǎn)生機(jī)理

a.再熱裂紋的產(chǎn)生機(jī)理有多種解釋,其中模形開裂理論的解釋如下:近縫區(qū)金屬在高溫?zé)嵫h(huán)作用下,強(qiáng)化相碳化物(如碳化鐵、碳化饑、碳化鏡、碳化錯(cuò)等)沉積在晶內(nèi)的位錯(cuò)區(qū)上,使晶內(nèi)強(qiáng)化強(qiáng)度大大高于晶界強(qiáng)化,尤其是當(dāng)強(qiáng)化相彌散分布在晶粒內(nèi)時(shí), 阻礙晶粒內(nèi)部的局部調(diào)整,又會(huì)阻礙晶粒的整體變形,這樣,由于應(yīng)力松弛而帶來的塑性變形就主要由晶界金屬來承擔(dān),于是,晶界應(yīng)力集中,就會(huì)產(chǎn)生裂紋,即所謂的模形開裂。

(3)再熱裂紋的防止a.注意冶金元素的強(qiáng)化作用及其對(duì)再熱裂紋的影響。b.合理預(yù)熱或采用后熱,控制冷卻速度。c.降低殘余應(yīng)力避免應(yīng)力集中。d.回火處理時(shí)盡量避開再熱裂紋的敏感溫度區(qū)或縮短在此溫度區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間。

E、.冷裂紋.(1)冷裂紋的特征 a.產(chǎn)生于較低溫度,且產(chǎn)生于焊后一段時(shí)間以后,故又稱延遲裂紋。b.主要產(chǎn)生于熱影響區(qū),也有發(fā)生在焊縫區(qū)的。c.冷裂紋可能是沿晶開裂,穿晶開裂或兩者混合出現(xiàn)。d.冷裂紋引起的構(gòu)件破壞是典型的脆斷。

(2)冷裂紋產(chǎn)生機(jī)理a.瘁硬組織(馬氏體)減小了金屬的塑性儲(chǔ)備。b.接頭的殘余應(yīng)力使焊縫受拉。c.接頭內(nèi)有一定的含氫量。

含氫量和拉應(yīng)力是冷裂紋(這里指氫致裂紋)產(chǎn)生的兩個(gè)重要因素。一般來說,金屬內(nèi)部原子的排列并非完全有序的,而是有許多微觀缺陷。在拉應(yīng)力的作用下,氫向高應(yīng)力區(qū)(缺陷部位)擴(kuò)散聚集。當(dāng)氫聚集到一定濃度時(shí),就會(huì)破壞金屬中原子的結(jié)合鍵,金屬內(nèi)就出現(xiàn)一些微觀裂紋。應(yīng)力不斷作用,氫不斷地聚集,微觀裂紋不斷地?cái)U(kuò)展,直致發(fā)展為宏觀裂紋,最后斷裂。決定冷裂紋的產(chǎn)生與否,有一個(gè)臨界的含氫量和一個(gè)臨界的應(yīng)力值o當(dāng)接頭內(nèi)氫的濃度小于臨界含氫量,或所受應(yīng)力小于臨界應(yīng)力時(shí),將不會(huì)產(chǎn)生冷裂紋(即延遲時(shí)間無限長(zhǎng))。在所有的裂紋中,冷裂紋的危害性最大。

(3)防止冷裂紋的措施 a.采用低氫型堿性焊條,嚴(yán)格烘干,在100~150℃下保存,隨取隨用。b.提高預(yù)熱溫度,采用后熱措施,并保證層間溫度不小于預(yù)熱溫度,選擇合理的焊接規(guī)范,避免焊縫中出現(xiàn)洋硬組織c.選用合理的焊接順序,減少焊接變形和焊接應(yīng)力d.焊后及時(shí)進(jìn)行消氫熱處理。

4、未焊透

未焊透指母材金屬未熔化,焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)人,接頭根部的現(xiàn)象。

A、產(chǎn)生未焊透的原因(1)焊接電流小,熔深淺。(2)坡口和間隙尺寸不合理,鈍邊太大。(3)磁偏吹影響。(4)焊條偏芯度太大(5)層間及焊根清理不良。

B、.未焊透的危害

未焊透的危害之一是減少了焊縫的有效截面積,使接頭強(qiáng)度下降。其次,未焊透焊透引起的應(yīng)力集中所造成的危害,比強(qiáng)度下降的危害大得多。未焊透嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強(qiáng)度。未焊透可能成為裂紋源,是造成焊縫破壞的重要原因。未焊透引起的應(yīng)力集中所造成的危害,比強(qiáng)度下降的危害大得多。未焊透嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強(qiáng)度。未焊透可能成為裂紋源,是造成焊縫破壞的重要原因。

C、.未焊透的防止

使用較大電流來焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊縫時(shí),1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理設(shè)計(jì)坡口并加強(qiáng)清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的產(chǎn)生。

5、未熔合

未熔合是指焊縫金屬與母材金屬,或焊縫金屬之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分為坡口未熔合,層間未熔合根部未熔合三種。

A、.產(chǎn)生未熔合缺陷的原因

(1)焊接電流過小;(2)焊接速度過快;(3)焊條角度不對(duì);(4)產(chǎn)生了弧偏吹現(xiàn)象;旺,(5)焊接處于下坡焊位置,母材未熔化時(shí)已被鐵水復(fù)蓋;(6)母材表面有污物或氧化物影響熔敷金屬與母材間的熔化結(jié)合等。

B、未熔合的危害

未熔合是一種面積型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合對(duì)承載截面積的減小都非常明顯,應(yīng)力集中也比較嚴(yán)重,其危害性僅次于裂紋。

C、.未熔合的防止 采用較大的焊接電流,正確地進(jìn)行施焊操作,注意坡口部位的清潔。

6、其他缺陷

(1)焊縫化學(xué)成分或組織成分不符合要求: 焊材與母材匹配不當(dāng),或焊接過程中元素?zé)龘p等原因,容易使焊縫金屬的化學(xué)成份發(fā)生變化,或造成焊縫組織不符合要求。這可能帶來焊縫的力學(xué)性能的下降,還會(huì)影響接頭的耐蝕性能。

(2)過熱和過燒: 若焊接規(guī)范使用不當(dāng),熱影響區(qū)長(zhǎng)時(shí)間在高溫下停留,會(huì)使晶粒變得粗大,即出現(xiàn)過熱組織。若溫度進(jìn)一步升高,停留時(shí)間加長(zhǎng),可能使晶界發(fā)生氧化或局部熔化,出現(xiàn)過燒組織。過熱可通過熱處理來消除,而過燒是不可逆轉(zhuǎn)的缺陷。

(3)白點(diǎn):在焊縫金屬的拉斷面上出現(xiàn)的象魚目狀的白色斑,即為自點(diǎn)F白點(diǎn)是由于氫聚集而造成的,危害極大。三．結(jié)論

通過采用以上控制措施，焊接工程可以實(shí)現(xiàn)從施工管理、技術(shù)管理、質(zhì)量管理的全方位控制，確保焊接質(zhì)量?jī)?yōu)良，使進(jìn)度、質(zhì)量、成本相統(tǒng)一，確保優(yōu)質(zhì)焊接工程的實(shí)現(xiàn)。

第二篇：焊接缺陷及防止措施

本文源自：中國(guó)無損檢測(cè)論壇http://bbs.ndtcn.org

1、外觀缺陷：外觀缺陷(表面缺陷)是指不用借助于儀器,從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等,有時(shí)還有表面氣孔和表面裂紋。單面焊的根部未焊透等。

A、咬邊是指沿著焊趾,在母材部分形成的凹陷或溝槽, 它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補(bǔ)充所留下的缺口。產(chǎn)生咬邊的主要原因是電弧熱量太高,即電流太大,運(yùn)條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確,擺動(dòng)不合理,電弧過長(zhǎng),焊接次序不合理等都會(huì)造成咬邊。直流焊時(shí)電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個(gè)原因。某些焊接位置(立、橫、仰)會(huì)加劇咬邊。

咬邊減小了母材的有效截面積,降低結(jié)構(gòu)的承載能力,同時(shí)還會(huì)造成應(yīng)力集中,發(fā)展為裂紋源。

矯正操作姿勢(shì),選用合理的規(guī)范,采用良好的運(yùn)條方式都會(huì)有利于消除咬邊。焊角焊縫時(shí),用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。B、焊瘤焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出,冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。焊接規(guī)范過強(qiáng)、焊條熔化過快、焊條質(zhì)量欠佳(如偏芯),焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢(shì)不當(dāng)?shù)榷既菀讕砗噶觥Ｔ跈M、立、仰位置更易形成焊瘤。

焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷,易導(dǎo)致裂紋。同時(shí),焊瘤改變了焊縫的實(shí)際尺寸,會(huì)帶來應(yīng)力集中。管子內(nèi)部的焊瘤減小了它的內(nèi)徑,可能造成流動(dòng)物堵塞。

防止焊瘤的措施:使焊縫處于平焊位置,正確選用規(guī)范,選用無偏芯焊條,合理操作。C、凹坑

凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。

凹坑多是由于收弧時(shí)焊條(焊絲)未作短時(shí)間停留造成的(此時(shí)的凹坑稱為弧坑),仰立、橫焊時(shí),常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。

凹坑減小了焊縫的有效截面積,弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。

防止凹坑的措施:選用有電流衰減系統(tǒng)的焊機(jī),盡量選用平焊位置,選用合適的焊接規(guī)范,收弧時(shí)讓焊條在熔池內(nèi)短時(shí)間停留或環(huán)形擺動(dòng),填滿弧坑。D、未焊滿

未焊滿是指焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。規(guī)范太弱,焊條過細(xì),運(yùn)條不當(dāng)?shù)葧?huì)導(dǎo)致未焊滿。

未焊滿同樣削弱了焊縫,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,同時(shí),由于規(guī)范太弱使冷卻速度增大,容易帶來氣孔、裂紋等。

防止未焊滿的措施:加大焊接電流,加焊蓋面焊縫。E、燒穿

燒穿是指焊接過程中,熔深超過工件厚度,熔化金屬自焊縫背面流出,形成穿孔性缺。

焊接電流過大,速度太慢,電弧在焊縫處停留過久,都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷。工件間隙太大,鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。

燒穿是鍋爐壓力容器產(chǎn)品上不允許存在的缺陷,它完全破壞了焊縫,使接頭喪失其聯(lián)接飛及承載能力。

選用較小電流并配合合適的焊接速度,減小裝配間隙,在焊縫背面加設(shè)墊板或藥墊,使用脈沖焊,能有效地防止燒穿。F、其他表面缺陷:(1)成形不良

指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高,表面不光滑,以及焊縫過寬,焊縫向母材過渡不圓滑等。

（2）錯(cuò)邊指兩個(gè)工件在厚度方向上錯(cuò)開一定位置，它既可視作焊縫表面缺陷,又可視作裝配成形缺陷。(3)塌陷

單面焊時(shí)由于輸入熱量過大,熔化金屬過多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落, 成形后焊縫背面突起,正面下塌。

(4)表面氣孔及弧坑縮孔。

(5)各種焊接變形如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺陷O角變形也屬于裝配成形缺陷。

2、氣孔和夾渣 A、氣孔

氣孔是指焊接時(shí),熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出,殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的,也可能是焊接冶金過程中反應(yīng)生成的。

(1)氣孔的分類氣孔從其形狀上分,有球狀氣孔、條蟲狀氣孔;從數(shù)量上可分為單個(gè)氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均勻分布?xì)饪?密集狀氣孔和鏈狀分布?xì)饪字?。按氣孔?nèi)氣體成分分類,有氫氣孔、氮?dú)饪?、二氧化碳?xì)饪?、一氧化碳?xì)饪?、氧氣孔等。熔焊氣孔多為氫氣孔和一氧化碳?xì)饪住?/p>

本文摘自: 中國(guó)無損檢測(cè)論壇(http://bbs.ndtcn.org)詳細(xì)出處請(qǐng)參考：http://bbs.ndtcn.org/forum.php?mod=viewthread&tid=528&extra=page%3D4

第三篇：焊接缺陷及防治措施

焊接缺陷及防治措施

目錄

外觀缺陷： 氣孔和夾渣： 裂紋： 未焊透： 未熔合： 其他缺陷： 外觀缺陷： 氣孔和夾渣： 裂紋： 未焊透： 未熔合： 其他缺陷： 展開

編輯本段外觀缺陷：

外觀缺陷(表面缺陷)是指不用借助于儀器,從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等,有時(shí)還有表面氣孔和表面裂紋。單面焊的根部未焊透等。

咬邊：

咬邊是指沿著焊趾,在母材部分形成的凹陷或溝槽, 它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補(bǔ)充所留下的缺口。產(chǎn)生咬邊的主要原因是電弧熱量太高,即電流太大,運(yùn)條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確,擺動(dòng)不合理,電弧過長(zhǎng),焊接次序不合理等都會(huì)造成咬邊。直流焊時(shí)電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個(gè)原因。某些焊接位置(立、橫、仰)會(huì)加劇咬邊。

咬邊減小了母材的有效截面積,降低結(jié)構(gòu)的承載能力,同時(shí)還會(huì)造成應(yīng)力集中,發(fā)展為裂紋源。

矯正操作姿勢(shì),選用合理的規(guī)范,采用良好的運(yùn)條方式都會(huì)有利于消除咬邊。焊角焊縫時(shí),用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。

焊瘤：

焊瘤焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出,冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。焊接規(guī)范過強(qiáng)、焊條熔化過快、焊條質(zhì)量欠佳(如偏芯),焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢(shì)不當(dāng)?shù)榷既菀讕砗噶觥Ｔ跈M、立、仰位置更易形成焊瘤。

焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷,易導(dǎo)致裂紋。同時(shí),焊瘤改變了焊縫的實(shí)際尺寸,會(huì)帶來應(yīng)力集中。管子內(nèi)部的焊瘤減小了它的內(nèi)徑,可能造成流動(dòng)物堵塞。

防止焊瘤的措施:使焊縫處于平焊位置,正確選用規(guī)范,選用無偏芯焊條,合理操作。

凹陷：

凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。

凹坑多是由于收弧時(shí)焊條(焊絲)未作短時(shí)間停留造成的(此時(shí)的凹坑稱為弧坑),仰立、橫焊時(shí),常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。

凹坑減小了焊縫的有效截面積,弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。

防止凹坑的措施:選用有電流衰減系統(tǒng)的焊機(jī),盡量選用平焊位置,選用合適的焊接規(guī)范,收弧時(shí)讓焊條在熔池內(nèi)短時(shí)間停留或環(huán)形擺動(dòng),填滿弧坑。未焊滿：

未焊滿是指焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。規(guī)范太弱,焊條過細(xì),運(yùn)條不當(dāng)?shù)葧?huì)導(dǎo)致未焊滿。

未焊滿同樣削弱了焊縫,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,同時(shí),由于規(guī)范太弱使冷卻速度增大,容易帶來氣孔、裂紋等。

防止未焊滿的措施:加大焊接電流,加焊蓋面焊縫。

燒穿：

燒穿是指焊接過程中,熔深超過工件厚度,熔化金屬自焊縫背面流出,形成穿孔性缺。

焊接電流過大,速度太慢,電弧在焊縫處停留過久,都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷。工件間隙太大,鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。

燒穿是鍋爐壓力容器產(chǎn)品上不允許存在的缺陷,它完全破壞了焊縫,使接頭喪失其聯(lián)接飛及承載能力。

選用較小電流并配合合適的焊接速度,減小裝配間隙,在焊縫背面加設(shè)墊板或藥墊,使用脈沖焊,能有效地防止燒穿。

其他表面缺陷:

(1)成形不良 指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高,表面不光滑,以及焊縫過寬,焊縫向母材過渡不圓滑等。

（2）錯(cuò)邊指兩個(gè)工件在厚度方向上錯(cuò)開一定位置，它既可視作焊縫表面缺陷,又可視作裝配成形缺陷。

(3)塌陷 單面焊時(shí)由于輸入熱量過大,熔化金屬過多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落, 成形后焊縫背面突起,正面下塌。

(4)表面氣孔及弧坑縮孔。

(5)各種焊接變形如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺陷O角變形也屬于裝配成形缺陷。編輯本段氣孔和夾渣：

氣孔：

氣孔是指焊接時(shí),熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出,殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的,也可能是焊接冶金過程中反應(yīng)生成的。

(1)氣孔的分類氣孔從其形狀上分,有球狀氣孔、條蟲狀氣孔;從數(shù)量上可分為單個(gè)氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均勻分布?xì)饪?密集狀氣孔和鏈狀分布?xì)饪字帧０礆饪變?nèi)氣體成分分類,有氫氣孔、氮?dú)饪?、二氧化碳?xì)饪?、一氧化碳?xì)饪?、氧氣孔等。熔焊氣孔多為氫氣孔和一氧化碳?xì)饪住?/p>

(2)氣孔的形成機(jī)理常溫固態(tài)金屬中氣體的溶解度只有高溫液態(tài)金屬中氣體溶解度的幾十分之一至幾百分之一,熔池金屬在凝固過程中,有大量的氣體要從金屬中逸出來。當(dāng)凝固速度大于氣體逸出速度時(shí),就形成氣孔。

(3)產(chǎn)生氣孔的主要原因母材或填充金屬表面有銹、油污等,焊條及焊劑未烘干會(huì)增加氣孔量,因?yàn)殇P、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體,增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過小,熔池冷卻速度大,不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會(huì)增加氧氣孔。

(4)氣孔的危害氣孔減少了焊縫的有效截面積,使焊縫疏松,從而降低了接頭的強(qiáng)度,降低塑性,還會(huì)引起泄漏。氣孔也是引起應(yīng)力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋。

(5)防止氣孔的措施a.清除焊絲,工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物。b.采用堿性焊條、焊劑,并徹底烘干。c.采用直流反接并用短電弧施焊。d.焊前預(yù)熱,減緩冷卻速度。e.用偏強(qiáng)的規(guī)范施焊。

夾渣：

夾渣是指焊后溶渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。

（1）.夾渣的分類a.金屬夾渣:指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中,習(xí)慣上稱為夾鎢、夾銅。b.非金屬夾渣:指未熔的焊條藥皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留于焊縫之中。冶金反應(yīng)不完全,脫渣性不好。

(2)夾渣的分布與形狀有單個(gè)點(diǎn)狀?yuàn)A渣,條狀?yuàn)A渣,鏈狀?yuàn)A渣和密集夾渣

(3)夾渣產(chǎn)生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多層焊時(shí),層間清渣不徹底;d.焊接線能量小;e.焊縫散熱太快,液態(tài)金屬凝固過快;f.焊條藥皮,焊劑化學(xué)成分不合理,熔點(diǎn)過高；g.鎢極惰性氣體保護(hù)焊時(shí),電源極性不當(dāng),電、流密度大, 鎢極熔化脫落于熔池中。h.手工焊時(shí),焊條擺動(dòng)不良,不利于熔渣上浮?？筛鶕?jù)以上原因分別采取對(duì)應(yīng)措施以防止夾渣的產(chǎn)生。

(4)夾渣的危害點(diǎn)狀?yuàn)A渣的危害與氣孔相似,帶有尖角的夾渣會(huì)產(chǎn)生尖端應(yīng)力集中,尖端還會(huì)發(fā)展為裂紋源,危害較大。編輯本段裂紋：

裂紋的分類：

根據(jù)裂紋尺寸大小,分為三類:(1)宏觀裂紋:肉眼可見的裂紋。(2)微觀裂紋:在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)。(3)超顯微裂紋:在高倍數(shù)顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn),一般指晶間裂紋和晶內(nèi)裂紋。

從產(chǎn)生溫度上看,裂紋分為兩類:

(1)熱裂紋:產(chǎn)生于Ac3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現(xiàn),又稱結(jié)晶裂紋。這種二裂紋主要發(fā)生在晶界,裂紋面上有氧化色彩,失去金屬光澤。

(2)冷裂紋:指在焊畢冷至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度M3點(diǎn)以下產(chǎn)生的裂紋,一般是在焊后一段時(shí)間(幾小時(shí),幾天甚至更長(zhǎng))才出現(xiàn),故又稱延遲裂紋。

按裂紋產(chǎn)生的原因分,又可把裂紋分為:(1)再熱裂紋:接頭冷卻后再加熱至500~700℃時(shí)產(chǎn)生的裂紋。再熱裂紋產(chǎn)生于沉淀強(qiáng)化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金屬)的焊接熱影響區(qū)內(nèi)的粗晶區(qū),一般從熔合線向熱影響區(qū)的粗晶區(qū)發(fā)展,呈晶間開裂特征。

（2）層狀撕裂主要是由于鋼材在軋制過程中,將硫化物(MnS)、硅酸鹽類等雜質(zhì)夾在其中,形成各向異性。在焊接應(yīng)力或外拘束應(yīng)力的使用下,金屬沿軋制方向的雜物開裂。

(3)應(yīng)力腐蝕裂紋:在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生的裂紋。除殘余應(yīng)力或拘束應(yīng)力的因素外,應(yīng)力腐蝕裂紋主要與焊縫組織組成及形態(tài)有關(guān)。

裂紋的危害：

裂紋的危害裂紋,尤其是冷裂紋,帶來的危害是災(zāi)難性的。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設(shè)計(jì)不合理,選材不當(dāng)?shù)脑蛞鸬囊酝?絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。

熱裂紋(結(jié)晶裂紋)：

(1)結(jié)晶裂紋的形成機(jī)理熱裂紋發(fā)生于焊縫金屬凝固末期,敏感溫度區(qū)大致在固相線附近的高溫區(qū),最常見的熱裂紋是結(jié)晶裂紋,其生成原因是在焊縫金屬凝固過程中,結(jié)晶偏析使雜質(zhì)生成的低熔點(diǎn)共晶物富集于晶界,形成所謂“液態(tài)薄膜”,在特定的敏感溫度區(qū)(又稱脆性溫度區(qū))間,其強(qiáng)度極小,由于焊縫凝固收縮而受到拉應(yīng)力,最終開裂形成裂紋。結(jié)晶裂紋最常見的情況是沿焊縫中心長(zhǎng)度方向開裂,為縱向裂紋,有時(shí)也發(fā)生在焊縫內(nèi)部?jī)蓚€(gè)柱狀晶之間,為橫向裂紋?；】恿鸭y是另一種形態(tài)的,常見的熱裂紋。

熱裂紋都是沿晶界開裂,通常發(fā)生在雜質(zhì)較多的碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼等材料氣焊縫中

(2)影響結(jié)晶裂紋的因素

a合金元素和雜質(zhì)的影響碳元素以及硫、磷等雜質(zhì)元素的增加,會(huì)擴(kuò)大敏感溫度區(qū),使結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生機(jī)會(huì)增多。

b.冷卻速度的影響冷卻速度增大,一是使結(jié)晶偏析加重,二是使結(jié)晶溫度區(qū)間增大,兩者都會(huì)增加結(jié)晶裂紋的出現(xiàn)機(jī)會(huì)；

c.結(jié)晶應(yīng)力與拘束應(yīng)力的影響在脆性溫度區(qū)內(nèi),金屬的強(qiáng)度極低,焊接應(yīng)力又使這飛部分金屬受拉,當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶裂紋。

(3)防止結(jié)晶裂紋的措施a.減小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量較低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,減小柱狀晶和偏析。如鋁、銳、鐵、鏡等可以細(xì)化晶粒。,c.采用熔深較淺的焊縫,改善散熱條件使低熔點(diǎn)物質(zhì)上浮在焊縫表面而不存在于焊縫中。d.合理選用焊接規(guī)范,并采用預(yù)熱和后熱,減小冷卻速度。e.采用合理的裝配次序,減小焊接應(yīng)力。

再熱裂紋：

(1)再熱裂紋的特征

a.再熱裂紋產(chǎn)生于焊接熱影響區(qū)的過熱粗晶區(qū)。產(chǎn)生于焊后熱處理等再次加熱的過程中。

b.再熱裂紋的產(chǎn)生溫度:碳鋼與合金鋼550~650℃奧氏體不銹鋼約300℃

c.再熱裂紋為晶界開裂(沿晶開裂)。

d.最易產(chǎn)生于沉淀強(qiáng)化的鋼種中。

e.與焊接殘余應(yīng)力有關(guān)。

(2)再熱裂紋的產(chǎn)生機(jī)理

a.再熱裂紋的產(chǎn)生機(jī)理有多種解釋,其中模形開裂理論的解釋如下:近縫區(qū)金屬在高溫?zé)嵫h(huán)作用下,強(qiáng)化相碳化物(如碳化鐵、碳化饑、碳化鏡、碳化錯(cuò)等)沉積在晶內(nèi)的位錯(cuò)區(qū)上,使晶內(nèi)強(qiáng)化強(qiáng)度大大高于晶界強(qiáng)化,尤其是當(dāng)強(qiáng)化相彌散分布在晶粒內(nèi)時(shí), 阻礙晶粒內(nèi)部的局部調(diào)整,又會(huì)阻礙晶粒的整體變形,這樣,由于應(yīng)力松弛而帶來的塑性變形就主要由晶界金屬來承擔(dān),于是,晶界應(yīng)力集中,就會(huì)產(chǎn)生裂紋,即所謂的模形開裂。

(3)再熱裂紋的防止a.注意冶金元素的強(qiáng)化作用及其對(duì)再熱裂紋的影響。b.合理預(yù)熱或采用后熱,控制冷卻速度。c.降低殘余應(yīng)力避免應(yīng)力集中。d.回火處理時(shí)盡量避開再熱裂紋的敏感溫度區(qū)或縮短在此溫度區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間。

冷裂紋：

(1)冷裂紋的特征 a.產(chǎn)生于較低溫度,且產(chǎn)生于焊后一段時(shí)間以后,故又稱延遲裂紋。b.主要產(chǎn)生于熱影響區(qū),也有發(fā)生在焊縫區(qū)的。c.冷裂紋可能是沿晶開裂,穿晶開裂或兩者混合出現(xiàn)。d.冷裂紋引起的構(gòu)件破壞是典型的脆斷。

(2)冷裂紋產(chǎn)生機(jī)理a.瘁硬組織(馬氏體)減小了金屬的塑性儲(chǔ)備。b.接頭的殘余應(yīng)力使焊縫受拉。c.接頭內(nèi)有一定的含氫量。

含氫量和拉應(yīng)力是冷裂紋(這里指氫致裂紋)產(chǎn)生的兩個(gè)重要因素。一般來說,金屬內(nèi)部原子的排列并非完全有序的,而是有許多微觀缺陷。在拉應(yīng)力的作用下,氫向高應(yīng)力區(qū)(缺陷部位)擴(kuò)散聚集。當(dāng)氫聚集到一定濃度時(shí),就會(huì)破壞金屬中原子的結(jié)合鍵,金屬內(nèi)就出現(xiàn)一些微觀裂紋。應(yīng)力不斷作用,氫不斷地聚集,微觀裂紋不斷地?cái)U(kuò)展,直致發(fā)展為宏觀裂紋,最后斷裂。決定冷裂紋的產(chǎn)生與否,有一個(gè)臨界的含氫量和一個(gè)臨界的應(yīng)力值o當(dāng)接頭內(nèi)氫的濃度小于臨界含氫量,或所受應(yīng)力小于臨界應(yīng)力時(shí),將不會(huì)產(chǎn)生冷裂紋(即延遲時(shí)間無限長(zhǎng))。在所有的裂紋中,冷裂紋的危害性最大。

(3)防止冷裂紋的措施 a.采用低氫型堿性焊條,嚴(yán)格烘干,在100~150℃下保存,隨取隨用。b.提高預(yù)熱溫度,采用后熱措施,并保證層間溫度不小于預(yù)熱溫度,選擇合理的焊接規(guī)范,避免焊縫中出現(xiàn)洋硬組織c.選用合理的焊接順序,減少焊接變形和焊接應(yīng)力d.焊后及時(shí)進(jìn)行消氫熱處理。編輯本段未焊透：

未焊透指母材金屬未熔化,焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)人,接頭根部的現(xiàn)象。

產(chǎn)生未焊透的原因：

(1)焊接電流小,熔深淺。(2)坡口和間隙尺寸不合理,鈍邊太大。(3)磁偏吹影響。(4)焊條偏芯度太大(5)層間及焊根清理不良。

未焊透的危害：

未焊透的危害之一是減少了焊縫的有效截面積,使接頭強(qiáng)度下降。其次,未焊透焊透引起的應(yīng)力集中所造成的危害,比強(qiáng)度下降的危害大得多。未焊透嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強(qiáng)度。未焊透可能成為裂紋源,是造成焊縫破壞的重要原因。未焊透引起的應(yīng)力集中所造成的危害,比強(qiáng)度下降的危害大得多。未焊透嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強(qiáng)度。未焊透可能成為裂紋源,是造成焊縫破壞的重要原因。

未焊透的防止：

使用較大電流來焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊縫時(shí),1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理設(shè)計(jì)坡口并加強(qiáng)清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的產(chǎn)生。

編輯本段未熔合：

未熔合是指焊縫金屬與母材金屬,或焊縫金屬之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分為坡口未熔合,層間未熔合根部未熔合三種。

產(chǎn)生未熔合缺陷的原因：

(1)焊接電流過小;(2)焊接速度過快;(3)焊條角度不對(duì);(4)產(chǎn)生了弧偏吹現(xiàn)象;旺,(5)焊接處于下坡焊位置,母材未熔化時(shí)已被鐵水復(fù)蓋;(6)母材表面有污物或氧化物影響熔敷金屬與母材間的熔化結(jié)合等。

未熔合的危害：

未熔合是一種面積型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合對(duì)承載截面積的減小都非常明顯,應(yīng)力集中也比較嚴(yán)重,其危害性僅次于裂紋。

未熔合的防止：

采用較大的焊接電流,正確地進(jìn)行施焊操作,注意坡口部位的清潔。編輯本段其他缺陷：

焊縫化學(xué)成分或組織成分不符合要求:

焊材與母材匹配不當(dāng),或焊接過程中元素?zé)龘p等原因,容易使焊縫金屬的化學(xué)成份發(fā)生變化,或造成焊縫組織不符合要求。這可能帶來焊縫的力學(xué)性能的下降,還會(huì)影響接頭的耐蝕性能。

過熱和過燒:

若焊接規(guī)范使用不當(dāng),熱影響區(qū)長(zhǎng)時(shí)間在高溫下停留,會(huì)使晶粒變得粗大,即出現(xiàn)過熱組織。若溫度進(jìn)一步升高,停留時(shí)間加長(zhǎng),可能使晶界發(fā)生氧化或局部熔化,出現(xiàn)過燒組織。過熱可通過熱處理來消除,而過燒是不可逆轉(zhuǎn)的缺陷。

白點(diǎn):

在焊縫金屬的拉斷面上出現(xiàn)的象魚目狀的白色斑,即為自點(diǎn)F白點(diǎn)是由于氫聚集而造成的,危害極大。常見的焊接缺陷

偶然間看到有常見的焊接缺陷資料,貼上來供大家分享.外部缺陷

一、焊縫成型差

1、現(xiàn)象

焊縫波紋粗劣，焊縫不均勻、不整齊，焊縫與母材不圓滑過渡，焊接接頭差，焊縫高低不平。

2、原因分析

焊縫成型差的原因有：焊件坡口角度不當(dāng)或裝配間隙不均勻；焊口清理不干凈；焊接電流過大或過??；焊接中運(yùn)條（槍）速度過快或過慢；焊條（槍）擺動(dòng)幅度過大或過?。缓笚l（槍）施焊角度選擇不當(dāng)?shù)取?/p>

3、防治措施

⑴焊件的坡口角度和裝配間隙必須符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)或所執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的要求。⑵焊件坡口打磨清理干凈，無銹、無垢、無脂等污物雜質(zhì)，露出金屬光澤。⑶加強(qiáng)焊接聯(lián)系，提高焊接操作水平，熟悉焊接施工環(huán)境。

⑷根據(jù)不同的焊接位置、焊接方法、不同的對(duì)口間隙等，按照焊接工藝卡和操作技能要求，選擇合理的焊接電流參數(shù)、施焊速度和焊條（槍）的角度。

4、治理措施

⑴加強(qiáng)焊后自檢和專檢，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理； ⑵對(duì)于焊縫成型差的焊縫，進(jìn)行打磨、補(bǔ)焊；

⑶達(dá)不到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求，成型太差的焊縫實(shí)行割口或換件重焊； ⑷加強(qiáng)焊接驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)施工。

二、焊縫余高不合格

1、現(xiàn)象

管道焊口和板對(duì)接焊縫余高大于3㎜；局部出現(xiàn)負(fù)余高；余高差過大；角焊縫高度不夠或焊角尺寸過大，余高差過大。

2、原因分析

焊接電流選擇不當(dāng)；運(yùn)條（槍）速度不均勻，過快或過慢；焊條（槍）擺動(dòng)幅度不均勻；焊條（槍）施焊角度選擇不當(dāng)?shù)取?/p>

3、防治措施

⑴根據(jù)不同焊接位置、焊接方法，選擇合理的焊接電流參數(shù)；

⑵增強(qiáng)焊工責(zé)任心，焊接速度適合所選的焊接電流，運(yùn)條（槍）速度均勻，避免忽快忽慢； ⑶焊條（槍）擺動(dòng)幅度不一致，擺動(dòng)速度合理、均勻； ⑷注意保持正確的焊條（槍）角度。

4、治理措施

⑴加強(qiáng)焊工操作技能培訓(xùn)，提高焊縫蓋面水平； ⑵對(duì)焊縫進(jìn)行必要的打磨和補(bǔ)焊； ⑶加強(qiáng)焊后檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；

⑷技術(shù)員的交底中，對(duì)焊角角度要求做詳細(xì)說明。

三、焊縫寬窄差不合格

1、現(xiàn)象

焊縫邊緣不勻直，焊縫寬窄差大于3㎜。

2、原因分析

焊條（槍）擺動(dòng)幅度不一致，部分地方幅度過大，部分地方擺動(dòng)過?。缓笚l（槍）角度不合適；焊接位置困難，妨礙焊接人員視線。

3、防治措施

⑴加強(qiáng)焊工焊接責(zé)任心，提高焊接時(shí)的注意力； ⑵采取正確的焊條（槍）角度；

⑶熟悉現(xiàn)場(chǎng)焊接位置，提前制定必要焊接施工措施。

4、治理措施

⑴加強(qiáng)練習(xí)，提高焊工的操作技術(shù)水平，提高克服困難位置焊接的能力； ⑵提高焊工質(zhì)量意識(shí)，重視焊縫外觀質(zhì)量；

⑶焊縫蓋面完畢，及時(shí)進(jìn)行檢查，對(duì)不合格的焊縫進(jìn)行修磨，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊。

四、咬邊

1、現(xiàn)象

焊縫與木材熔合不好，出現(xiàn)溝槽，深度大于0.5㎜，總長(zhǎng)度大于焊縫長(zhǎng)度的10％或大于驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求的長(zhǎng)度。

2、原因分析

焊接線能量大，電弧過長(zhǎng)，焊條（槍）角度不當(dāng)，焊條（絲）送進(jìn)速度不合適等都是造成咬邊的原因。

3、治理措施

⑴根據(jù)焊接項(xiàng)目、位置，焊接規(guī)范的要求，選擇合適的電流參數(shù)； ⑵控制電弧長(zhǎng)度，盡量使用短弧焊接； ⑶掌握必要的運(yùn)條（槍）方法和技巧； ⑷焊條（絲）送進(jìn)速度與所選焊接電流參數(shù)協(xié)調(diào)； ⑸注意焊縫邊緣與母材熔化結(jié)合時(shí)的焊條（槍）角度。

4、治理措施

⑴對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的焊縫咬邊，進(jìn)行打磨清理、補(bǔ)焊，使之符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求； ⑵加強(qiáng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，提高焊工質(zhì)量意識(shí)； ⑶加強(qiáng)練習(xí)，提高防止咬邊缺陷的操作技能。

五、錯(cuò)口

1、現(xiàn)象

表現(xiàn)為焊縫兩側(cè)外壁母材不在同一平面上，錯(cuò)口量大于10％母材厚度或超過4㎜。

2、原因分析

焊件對(duì)口不符合要求，焊工在對(duì)口不合適的情況下點(diǎn)固和焊接。

3、防治措施

⑴加強(qiáng)安裝工的培訓(xùn)和責(zé)任心； ⑵對(duì)口過程中使用必要的測(cè)量工器具；

⑶對(duì)于對(duì)口不符合要求的焊件，焊工不得點(diǎn)固和焊接。

4、治理措施

⑴加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)和安裝技能學(xué)習(xí)，提高安裝工技術(shù)水平；

⑵對(duì)于產(chǎn)生錯(cuò)口，不符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的焊接接頭，采取割除、重新對(duì)口和焊接。

六、彎折

1、現(xiàn)象

由于焊縫的橫向收縮或安裝對(duì)口偏差而造成的垂直于焊縫的兩側(cè)母材不在同一平面上，形成一定的夾角。

2、原因分析

⑴安裝對(duì)口不合適，本身形成一定夾角； ⑵焊縫熔敷金屬在凝固過程中本身橫向收縮； ⑶焊接過程不對(duì)稱施焊。

3、防治措施

⑴保證安裝對(duì)口質(zhì)量；

⑵對(duì)于大件不對(duì)稱焊縫，預(yù)留反變形余量； ⑶對(duì)稱點(diǎn)固、對(duì)稱施焊； ⑷采取合理的焊接順序。

4、治理措施

⑴對(duì)于可以使用火焰校正的焊件，采取火焰校正措施； ⑵對(duì)于不對(duì)稱焊縫，合理計(jì)算并采取預(yù)留反變形余量等措施； ⑶采取合理焊接順序，盡量減少焊縫橫向收縮，采取對(duì)稱施焊措施；

⑷對(duì)于彎折超標(biāo)的焊接接頭，無法采取補(bǔ)救措施，進(jìn)行割除，重新對(duì)口焊接。

七、弧坑

1、現(xiàn)象

焊接收弧過程中形成表面凹陷，并常伴隨著縮孔、裂紋等缺陷。

2、原因分析

焊接收弧中熔池不飽滿就進(jìn)行收弧，停止焊接，焊工對(duì)收弧情況估計(jì)不足，?；r(shí)間掌握不準(zhǔn)。

3、防治措施 ⑴延長(zhǎng)收弧時(shí)間； ⑵采取正確的收弧方法。

4、治理措施

⑴加強(qiáng)焊工操作技能練習(xí)，掌握各種收弧、?；『徒宇^的焊接操作方法； ⑵加強(qiáng)焊工責(zé)任心；

⑶對(duì)已經(jīng)形成對(duì)弧坑進(jìn)行打磨清理并補(bǔ)焊。

八、表面氣孔

1、現(xiàn)象

焊接過程中，熔池中的氣體未完全溢出熔池（一部分溢出），而熔池已經(jīng)凝固，在焊縫表面形成孔洞。

2、原因分析

⑴焊接過程中由于防風(fēng)措施不嚴(yán)格，熔池混入氣體；

⑵焊接材料沒有經(jīng)過烘培或烘培不符合要求，焊絲清理不干凈，在焊接過程中自身產(chǎn)生氣體進(jìn)入熔池； ⑶熔池溫度低，凝固時(shí)間短；

⑷焊件清理不干凈，雜質(zhì)在焊接高溫時(shí)產(chǎn)生氣體進(jìn)入熔池；

⑸電弧過長(zhǎng)，氬弧焊時(shí)保護(hù)氣體流量過大或過小，保護(hù)效果不好等。

3、防治措施

⑴母材、焊絲按照要求清理干凈。⑵焊條按照要求烘培。⑶防風(fēng)措施嚴(yán)格，無穿堂風(fēng)等。

⑷選用合適的焊接線能量參數(shù)，焊接速度不能過快，電弧不能過長(zhǎng)，正確掌握起弧、運(yùn)條、息弧等操作要領(lǐng)。⑸氬弧焊時(shí)保護(hù)氣流流量合適，氬氣純度符合要求。

4、治理措施

⑴焊接材料、母材打磨清理等嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行； ⑵加強(qiáng)焊工練習(xí)，提高操作水平和操作經(jīng)驗(yàn)；

⑶對(duì)有表面氣孔的焊縫，機(jī)械打磨清除缺陷，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊。

九、表面夾渣

1、現(xiàn)象

在焊接過程中，主要是在層與層間出現(xiàn)外部看到的藥皮夾渣。

2、原因分析

⑴多層多道焊接時(shí)，層間藥皮清理不干凈； ⑵焊接線能量小，焊接速度快； ⑶焊接操作手法不當(dāng)；

⑷前一層焊縫表面不平或焊件表面不符合要求。

3、防治措施

⑴加強(qiáng)焊件表面打磨，多層多道焊時(shí)層間藥皮必須清理干凈方可進(jìn)行次層焊接； ⑵選擇合理的焊接電流和焊接速度； ⑶加強(qiáng)焊工練習(xí)，提高焊接操作水平。

4、治理措施

⑴嚴(yán)格按照規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書的要求施焊；

⑵對(duì)出現(xiàn)表面夾渣的焊縫，進(jìn)行打磨清除，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊。

十、表面裂紋

1、現(xiàn)象

在焊接接頭的焊縫、熔合線、熱影響區(qū)出現(xiàn)的表面開裂缺陷。

2、原因分析

產(chǎn)生表面裂紋的原因因?yàn)椴煌匿摲N、焊接方法、焊接環(huán)境、預(yù)熱要求、焊接接頭中雜質(zhì)的含量、裝配及焊接應(yīng)力的大小等不同，但產(chǎn)生表面裂紋的根本原因是產(chǎn)生裂紋的內(nèi)部誘因和必須的應(yīng)力有兩點(diǎn)。

3、防治措施

⑴嚴(yán)格按照規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書的要求準(zhǔn)備各種焊接條件； ⑵提高焊接操作技能，熟練掌握使用的焊接方法； ⑶采取合理的焊接順序等措施，減少焊接應(yīng)力等。

4、治理措施

⑴針對(duì)每種產(chǎn)生裂紋的具體原因采取相應(yīng)的對(duì)策； ⑵對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生裂紋的焊接接頭，采取挖補(bǔ)措施處理。

十一、焊縫表面不清理或清理不干凈，電弧擦傷焊件

1、現(xiàn)象

焊縫焊接完畢，焊接接頭表面藥皮、飛濺物不清理或清理不干凈，留有藥皮或飛濺物；焊接施工過程中不注意，電弧擦傷管壁等焊件造成弧疤。

2、原因分析

⑴焊工責(zé)任心不強(qiáng)，質(zhì)量意識(shí)差； ⑵焊接工器具準(zhǔn)備不全或有缺陷。

3、防治措施

⑴焊接前檢查工器具，準(zhǔn)備齊全并且正常；

⑵加強(qiáng)技術(shù)交底，增強(qiáng)焊工責(zé)任心，提高質(zhì)量意識(shí)。

4、治理措施

⑴制定防范措施并嚴(yán)格執(zhí)行；

⑵加大現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查力度，嚴(yán)格驗(yàn)收制度，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

十二、支吊架等T型焊接接頭焊縫不包角

1、現(xiàn)象

T型焊接接頭不包角焊接。

2、原因分析

⑴技術(shù)人員交底不清楚或未交底；

⑵施焊焊工經(jīng)驗(yàn)不足或質(zhì)量意識(shí)差，對(duì)其危害認(rèn)識(shí)不夠。

3、防治措施

⑴焊接施工前進(jìn)行技術(shù)交底，明確焊接質(zhì)量； ⑵焊工嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)施焊。

4、治理措施

⑴加強(qiáng)技術(shù)交底，提高焊工的質(zhì)量意識(shí)并認(rèn)識(shí)其中的危害性； ⑵加強(qiáng)過程監(jiān)督和焊接驗(yàn)收，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

十三、焊接變形

1、現(xiàn)象

焊接變形因焊件的不同而表現(xiàn)為翹起、角變形、彎曲變形、波浪變形等多種型式。

2、原因分析

造成焊接變形的原因有：裝配順序不合理、強(qiáng)力對(duì)口、焊接組有收縮自由度小、焊接順序不合理等。

3、防治措施

⑴施焊前制定嚴(yán)格的焊接工藝措施，確定好裝配順序、焊接順序、焊接方向、焊接方法、焊接規(guī)范、焊接線能量等； ⑵焊前進(jìn)行技術(shù)交底，焊工嚴(yán)格按照措施施工； ⑶適當(dāng)利用反變形法。

4、治理措施

⑴嚴(yán)格按照措施施工；

⑵焊接技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)焊接； ⑶發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取必要措施。

焊接內(nèi)部缺陷

一、氣孔

1、現(xiàn)象

在焊縫中出現(xiàn)的單個(gè)、條狀或群體氣孔，是焊縫內(nèi)部最常見的缺陷。

2、原因分析

根本原因是焊接過程中，焊接本身產(chǎn)生的氣體或外部氣體進(jìn)入熔池，在熔池凝固前沒有來得及溢出熔池而殘留在焊縫中。

3、防治措施

預(yù)防措施主要從減少焊縫中氣體的數(shù)量和加強(qiáng)氣體從熔池中的溢出兩方面考慮，主要有以下幾點(diǎn)： ⑴焊條要求進(jìn)行烘培，裝在保溫筒內(nèi)，隨用隨??； ⑵焊絲清理干凈，無油污等雜質(zhì)；

⑶焊件周圍10～15㎜范圍內(nèi)清理干凈，直至發(fā)出金屬光澤； ⑷注意周圍焊接施工環(huán)境，搭設(shè)防風(fēng)設(shè)施，管子焊接無穿堂風(fēng)； ⑸氬弧焊時(shí)，氬氣純度不低于99.95%，氬氣流量合適； ⑹盡量采用短弧焊接，減少氣體進(jìn)入熔池的機(jī)會(huì)； ⑺焊工操作手法合理，焊條、焊槍角度合適； ⑻焊接線能量合適，焊接速度不能過快； ⑼按照工藝要求進(jìn)行焊件預(yù)熱。

4、治理措施

⑴嚴(yán)格按照預(yù)防措施執(zhí)行；

⑵加強(qiáng)焊工練習(xí)，提高操作水平和責(zé)任心；

⑶對(duì)在探傷過程中發(fā)現(xiàn)的超標(biāo)氣孔，采取挖補(bǔ)措施。

二、夾渣

1、現(xiàn)象

焊接過程中藥皮等雜質(zhì)夾雜在熔池中，熔池凝固后形成的焊縫中的夾雜物。

2、原因分析

⑴焊件清理不干凈、多層多道焊層間藥皮清理不干凈、焊接過程中藥皮脫落在熔池中等；

⑵電弧過長(zhǎng)、焊接角度部隊(duì)、焊層過厚、焊接線能量小、焊速快等，導(dǎo)致熔池中熔化的雜質(zhì)未浮出而熔池凝固。

3、防治措施

⑴焊件焊縫破口周圍10～15㎜表面范圍內(nèi)打磨清理干凈，直至發(fā)出金屬光澤； ⑵多層多道焊時(shí)，層間藥皮清理干凈；

⑶焊條按照要求烘培，不使用偏芯、受潮等不合格焊條； ⑷盡量使用短弧焊接，選擇合適的電流參數(shù)； ⑸焊接速度合適，不能過快。

4、治理措施

⑴焊前徹底清理干凈焊件表面；

⑵加強(qiáng)練習(xí)，焊接操作技能嫻熟，責(zé)任心強(qiáng)；

⑶對(duì)探傷過程中發(fā)現(xiàn)的夾渣超標(biāo)缺陷，采取挖補(bǔ)等措施處理。

三、未熔合

1、現(xiàn)象

未熔合主要時(shí)根部未熔合、層間未熔合兩種。根部未熔合主要是打底過程中焊縫金屬與母材金屬以及焊接接頭未熔合；層間未熔合主要是多層多道焊接過程中層與層間的焊縫金屬未熔合。

2、原因分析

造成未熔合的主要原因是焊接線能量小，焊接速度快或操作手法不恰當(dāng)。

3、防治措施

⑴適當(dāng)加大焊接電流，提高焊接線能量； ⑵焊接速度適當(dāng)，不能過快；

⑶熟練操作技能，焊條（槍）角度正確。

4、治理措施

⑴加強(qiáng)練習(xí)，提高操作技術(shù)，焊工責(zé)任心強(qiáng)；

⑵針對(duì)不同的母材、焊材，制定處理不同位置未熔合缺陷相應(yīng)的措施并執(zhí)行。

四、管道焊口未焊透

1、現(xiàn)象

焊口焊接時(shí)，焊縫熔深不夠，未將母材焊透。

2、原因分析

造成未焊透的主要原因是：對(duì)口間隙過小、坡口角度偏小、鈍邊厚、焊接線能量小、焊接速度快、焊接操作手法不當(dāng)。

3、防治措施

⑴對(duì)口間隙嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要求，最好間隙不小于2㎜。

⑵對(duì)口坡口角度，按照壁厚和DL/T869-2004《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》的要求，或者按照?qǐng)D紙的設(shè)計(jì)要求。一般壁厚小于20㎜的焊口采用V型坡口，單邊角度不小于30°，不小于20㎜的焊口采用雙V型或U型等綜合性坡口。⑶鈍邊厚度一般在1㎜左右，如果鈍邊過厚，采用機(jī)械打磨的方式修整，對(duì)于單V型坡口，可不留鈍邊。⑷根據(jù)自己的操作技能，選擇合適的線能量、焊接速度和操作手法。⑸使用短弧焊接，以增加熔透能力。

4、治理措施

⑴對(duì)口間隙、坡口制備、鈍邊厚度符合標(biāo)準(zhǔn)要求；

⑵加強(qiáng)打底練習(xí)，熟練掌握操作手法以及對(duì)應(yīng)的焊接線能量及焊接速度等。

五、管道焊口根部焊瘤、凸出、凹陷

1、現(xiàn)象 這些缺陷一般出現(xiàn)在吊焊或斜焊焊口根部，在平焊及斜平焊位置出現(xiàn)根部焊縫凸出或焊瘤，在仰焊部位出現(xiàn)凹陷。

2、原因分析

造成這些缺陷的原因是：對(duì)口間隙大，鈍邊薄、寬，熔池溫度過高，熔池存在一個(gè)地方時(shí)間過長(zhǎng)，對(duì)熔池的控制不當(dāng)造成的，在形成凹陷缺陷時(shí)，電弧的推力不夠也是重要原因。

3、防治措施

⑴對(duì)口間隙符合標(biāo)準(zhǔn)要求，一般為2～3㎜；對(duì)于對(duì)口間隙不均勻的焊口，用機(jī)械打磨等方法設(shè)法修整到規(guī)定要求。⑵對(duì)于坡口鈍邊不符合要求的進(jìn)行打磨修整至規(guī)定要求。

⑶選擇合適的焊接線能量以及合適的焊接速度，控制熔池溫度在合適的范圍，不過高。⑷仰焊部位焊接盡量采用短弧焊接，增強(qiáng)電弧推力。

4、治理措施

⑴對(duì)口點(diǎn)焊前檢查對(duì)口間隙和坡口鈍邊厚度及寬度符合標(biāo)準(zhǔn)要求； ⑵加強(qiáng)練習(xí)，增強(qiáng)掌握合適的電流參數(shù)及控制熔池合適溫度的能力； ⑶打底過程中發(fā)現(xiàn)上述缺陷及時(shí)采取相應(yīng)處理措施。

六、內(nèi)部裂紋

1、現(xiàn)象

在焊接接頭的焊縫、熔合線、熱影響區(qū)出現(xiàn)的內(nèi)部開裂缺陷。

2、原因分析

產(chǎn)生裂紋的原因因?yàn)椴煌摲N、焊接方法、焊接環(huán)境、預(yù)熱要求、焊接接頭中雜質(zhì)的含量、裝配及焊接應(yīng)力的大小等而不同，但產(chǎn)生裂紋的根本原因有兩點(diǎn)：產(chǎn)生裂紋的內(nèi)部誘因和必須的應(yīng)力。

3、防治措施

⑴嚴(yán)格按照規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書的要求準(zhǔn)備各種焊接條件； ⑵提高焊接操作技能，熟練掌握使用焊接方法； ⑶采取合理的焊接順序等措施，減少焊接應(yīng)力等。

4、治理措施

⑴針對(duì)每種產(chǎn)生裂紋的具體原因采取相應(yīng)對(duì)策；

⑵對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生裂紋的焊接接頭，制定處理措施，采取挖補(bǔ)等處理。

第四篇：焊接缺陷及防止措施

焊接缺陷及防止措施

1、外觀缺陷：外觀缺陷(表面缺陷)是指不用借助于儀器,從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等,有時(shí)還有表面氣孔和表面裂紋。單面焊的根部未焊透等。A、咬邊是指沿著焊趾,在母材部分形成的凹陷或溝槽, 它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補(bǔ)充所留下的缺口。產(chǎn)生咬邊的主要原因是電弧熱量太高,即電流太大,運(yùn)條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確,擺動(dòng)不合理,電弧過長(zhǎng),焊接次序不合理等都會(huì)造成咬邊。直流焊時(shí)電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個(gè)原因。某些焊接位臵(立、橫、仰)會(huì)加劇咬邊。咬邊減小了母材的有效截面積,降低結(jié)構(gòu)的承載能力,同時(shí)還會(huì)造成應(yīng)力集中,發(fā)展為裂紋源。

矯正操作姿勢(shì),選用合理的規(guī)范,采用良好的運(yùn)條方式都會(huì)有利于消除咬邊。焊角焊縫時(shí),用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。

B、焊瘤焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出,冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。焊接規(guī)范過強(qiáng)、焊條熔化過快、焊條質(zhì)量欠佳(如偏芯),焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢(shì)不當(dāng)?shù)榷既菀讕砗噶?。在橫、立、仰位臵更易形成焊瘤。焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷,易導(dǎo)致裂紋。同時(shí),焊瘤改變了焊縫的實(shí)際尺寸,會(huì)帶來應(yīng)力集中。管子內(nèi)部的焊瘤減小了它的內(nèi)徑,可能造成流動(dòng)物堵塞。防止焊瘤的措施:使焊縫處于平焊位臵,正確選用規(guī)范,選用無偏芯焊條,合理操作。

C、凹坑 凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。

凹坑多是由于收弧時(shí)焊條(焊絲)未作短時(shí)間停留造成的(此時(shí)的凹坑稱為弧坑),仰立、橫焊時(shí),常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。

凹坑減小了焊縫的有效截面積,弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。

防止凹坑的措施:選用有電流衰減系統(tǒng)的焊機(jī),盡量選用平焊位臵,選用合適的焊接規(guī)范,收弧時(shí)讓焊條在熔池內(nèi)短時(shí)間停留或環(huán)形擺動(dòng),填滿弧坑。

D、未焊滿 未焊滿是指焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。規(guī)范太弱,焊條過細(xì),運(yùn)條不當(dāng)?shù)葧?huì)導(dǎo)致未焊滿。

未焊滿同樣削弱了焊縫,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,同時(shí),由于規(guī)范太弱使冷卻速度增大,容易帶來氣孔、裂紋等。

防止未焊滿的措施:加大焊接電流,加焊蓋面焊縫。

E、燒穿 燒穿是指焊接過程中,熔深超過工件厚度,熔化金屬自焊縫背面流出,形成穿孔性缺。

焊接電流過大,速度太慢,電弧在焊縫處停留過久,都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷。工件間隙太大,鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。燒穿是鍋爐壓力容器產(chǎn)品上不允許存在的缺陷,它完全破壞了焊縫,使接頭喪失其聯(lián)接飛及承載能力。

選用較小電流并配合合適的焊接速度,減小裝配間隙,在焊縫背面加設(shè)墊板或藥墊,使用脈沖焊,能有效地防止燒穿。F、其他表面缺陷:(1)成形不良 指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高,表面不光滑,以及焊縫過寬,焊縫向母材過渡不圓滑等。（2）錯(cuò)邊指兩個(gè)工件在厚度方向上錯(cuò)開一定位臵，它既可視作焊縫表面缺陷,又可視作裝配成形缺陷。

(3)塌陷 單面焊時(shí)由于輸入熱量過大,熔化金屬過多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落, 成形后焊縫背面突起,正面下塌。(4)表面氣孔及弧坑縮孔。

(5)各種焊接變形如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺陷O角變形也屬于裝配成形缺陷。

2、氣孔和夾渣

A、氣孔 氣孔是指焊接時(shí),熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出,殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的,也可能是焊接冶金過程中反應(yīng)生成的。

(1)氣孔的分類氣孔從其形狀上分,有球狀氣孔、條蟲狀氣孔;從數(shù)量上可分為單個(gè)氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均勻分布?xì)饪?密集狀氣孔和鏈狀分布?xì)饪字?。按氣孔?nèi)氣體成分分類,有氫氣孔、氮?dú)饪?、二氧化碳?xì)饪?、一氧化碳?xì)饪住⒀鯕饪椎?。熔焊氣孔多為氫氣孔和一氧化碳?xì)饪住?/p>

(2)氣孔的形成機(jī)理常溫固態(tài)金屬中氣體的溶解度只有高溫液態(tài)金屬中氣體溶解度的幾十分之一至幾百分之一,熔池金屬在凝固過程中,有大量的氣體要從金屬中逸出來。當(dāng)凝固速度大于氣體逸出速度時(shí),就形成氣孔。

(3)產(chǎn)生氣孔的主要原因母材或填充金屬表面有銹、油污等,焊條及焊劑未烘干會(huì)增加氣孔量,因?yàn)殇P、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體,增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過小,熔池冷卻速度大,不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會(huì)增加氧氣孔。

(4)氣孔的危害氣孔減少了焊縫的有效截面積,使焊縫疏松,從而降低了接頭的強(qiáng)度,降低塑性,還會(huì)引起泄漏。氣孔也是引起應(yīng)力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋。

(5)防止氣孔的措施a.清除焊絲,工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物。b.采用堿性焊條、焊劑,并徹底烘干。c.采用直流反接并用短電弧施焊。d.焊前預(yù)熱,減緩冷卻速度。e.用偏強(qiáng)的規(guī)范施焊。

B、夾渣 夾渣是指焊后溶渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。（1）.夾渣的分類a.金屬夾渣:指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中,習(xí)慣上稱為夾鎢、夾銅。b.非金屬夾渣:指未熔的焊條藥皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留于焊縫之中。冶金反應(yīng)不完全,脫渣性不好。

(2)夾渣的分布與形狀有單個(gè)點(diǎn)狀?yuàn)A渣,條狀?yuàn)A渣,鏈狀?yuàn)A渣和密集夾渣

(3)夾渣產(chǎn)生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多層焊時(shí),層間清渣不徹底;d.焊接線能量小;e.焊縫散熱太快,液態(tài)金屬凝固過快;f.焊條藥皮,焊劑化學(xué)成分不合理,熔點(diǎn)過高；g.鎢極惰性氣體保護(hù)焊時(shí),電源極性不當(dāng),電、流密度大, 鎢極熔化脫落于熔池中。h.手工焊時(shí),焊條擺動(dòng)不良,不利于熔渣上浮?？筛鶕?jù)以上原因分別采取對(duì)應(yīng)措施以防止夾渣的產(chǎn)生。

(4)夾渣的危害點(diǎn)狀?yuàn)A渣的危害與氣孔相似,帶有尖角的夾渣會(huì)產(chǎn)生尖端應(yīng)力集中,尖端還會(huì)發(fā)展為裂紋源,危害較大。

3、裂紋 焊縫中原子結(jié)合遭到破壞,形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙稱為裂紋。A、.裂紋的分類

根據(jù)裂紋尺寸大小,分為三類:(1)宏觀裂紋:肉眼可見的裂紋。(2)微觀裂紋:在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)。(3)超顯微裂紋:在高倍數(shù)顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn),一般指晶間裂紋和晶內(nèi)裂紋。

從產(chǎn)生溫度上看,裂紋分為兩類:(1)熱裂紋:產(chǎn)生于Ac3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現(xiàn),又稱結(jié)晶裂紋。這種二裂紋主要發(fā)生在晶界,裂紋面上有氧化色彩,失去金屬光澤。

(2)冷裂紋:指在焊畢冷至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度M3點(diǎn)以下產(chǎn)生的裂紋,一般是在焊后一段時(shí)間(幾小時(shí),幾天甚至更長(zhǎng))才出現(xiàn),故又稱延遲裂紋。

按裂紋產(chǎn)生的原因分,又可把裂紋分為:(1)再熱裂紋:接頭冷卻后再加熱至500~700℃時(shí)產(chǎn)生的裂紋。再熱裂紋產(chǎn)生于沉淀強(qiáng)化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金屬)的焊接熱影響區(qū)內(nèi)的粗晶區(qū),一般從熔合線向熱影響區(qū)的粗晶區(qū)發(fā)展,呈晶間開裂特征。

（2）層狀撕裂主要是由于鋼材在軋制過程中,將硫化物(MnS)、硅酸鹽類等雜質(zhì)夾在其中,形成各向異性。在焊接應(yīng)力或外拘束應(yīng)力的使用下,金屬沿軋制方向的雜物開裂。(3)應(yīng)力腐蝕裂紋:在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生的裂紋。除殘余應(yīng)力或拘束應(yīng)力的因素外,應(yīng)力腐蝕裂紋主要與焊縫組織組成及形態(tài)有關(guān)。

B、.裂紋的危害裂紋,尤其是冷裂紋,帶來的危害是災(zāi)難性的。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設(shè)計(jì)不合理,選材不當(dāng)?shù)脑蛞鸬囊酝?絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。C、.熱裂紋(結(jié)晶裂紋)(1)結(jié)晶裂紋的形成機(jī)理熱裂紋發(fā)生于焊縫金屬凝固末期,敏感溫度區(qū)大致在固相線附近的高溫區(qū),最常見的熱裂紋是結(jié)晶裂紋,其生成原因是在焊縫金屬凝固過程中,結(jié)晶偏析使雜質(zhì)生成的低熔點(diǎn)共晶物富集于晶界,形成所謂“液態(tài)薄膜”,在特定的敏感溫度區(qū)(又稱脆性溫度區(qū))間,其強(qiáng)度極小,由于焊縫凝固收縮而受到拉應(yīng)力,最終開裂形成裂紋。結(jié)晶裂紋最常見的情況是沿焊縫中心長(zhǎng)度方向開裂,為縱向裂紋,有時(shí)也發(fā)生在焊縫內(nèi)部?jī)蓚€(gè)柱狀晶之間,為橫向裂紋。弧坑裂紋是另一種形態(tài)的,常見的熱裂紋。

熱裂紋都是沿晶界開裂,通常發(fā)生在雜質(zhì)較多的碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼等材料氣焊縫中

(2)影響結(jié)晶裂紋的因素

a合金元素和雜質(zhì)的影響碳元素以及硫、磷等雜質(zhì)元素的增加,會(huì)擴(kuò)大敏感溫度區(qū),使結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生機(jī)會(huì)增多。b.冷卻速度的影響冷卻速度增大,一是使結(jié)晶偏析加重,二是使結(jié)晶溫度區(qū)間增大,兩者都會(huì)增加結(jié)晶裂紋的出現(xiàn)機(jī)會(huì)；

c.結(jié)晶應(yīng)力與拘束應(yīng)力的影響在脆性溫度區(qū)內(nèi),金屬的強(qiáng)度極低,焊接應(yīng)力又使這部分金屬受拉,當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶裂紋。

(3)防止結(jié)晶裂紋的措施a.減小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量較低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,減小柱狀晶和偏析。如鋁、銳、鐵、鏡等可以細(xì)化晶粒。,c.采用熔深較淺的焊縫,改善散熱條件使低熔點(diǎn)物質(zhì)上浮在焊縫表面而不存在于焊縫中。d.合理選用焊接規(guī)范,并采用預(yù)熱和后熱,減小冷卻速度。e.采用合理的裝配次序,減小焊接應(yīng)力。D、.再熱裂紋

(1)再熱裂紋的特征

a.再熱裂紋產(chǎn)生于焊接熱影響區(qū)的過熱粗晶區(qū)。產(chǎn)生于焊后熱處理等再次加熱的過程中。

b.再熱裂紋的產(chǎn)生溫度:碳鋼與合金鋼550~650℃奧氏體不銹鋼約300℃ c.再熱裂紋為晶界開裂(沿晶開裂)。d.最易產(chǎn)生于沉淀強(qiáng)化的鋼種中。e.與焊接殘余應(yīng)力有關(guān)。(2)再熱裂紋的產(chǎn)生機(jī)理

a.再熱裂紋的產(chǎn)生機(jī)理有多種解釋,其中模形開裂理論的解釋如下:近縫區(qū)金屬在高溫?zé)嵫h(huán)作用下,強(qiáng)化相碳化物(如碳化鐵、碳化饑、碳化鏡、碳化錯(cuò)等)沉積在晶內(nèi)的位錯(cuò)區(qū)上,使晶內(nèi)強(qiáng)化強(qiáng)度大大高于晶界強(qiáng)化,尤其是當(dāng)強(qiáng)化相彌散分布在晶粒內(nèi)時(shí), 阻礙晶粒內(nèi)部的局部調(diào)整,又會(huì)阻礙晶粒的整體變形,這樣,由于應(yīng)力松弛而帶來的塑性變形就主要由晶界金屬來承擔(dān),于是,晶界應(yīng)力集中,就會(huì)產(chǎn)生裂紋,即所謂的模形開裂。

(3)再熱裂紋的防止a.注意冶金元素的強(qiáng)化作用及其對(duì)再熱裂紋的影響。b.合理預(yù)熱或采用后熱,控制冷卻速度。c.降低殘余應(yīng)力避免應(yīng)力集中。d.回火處理時(shí)盡量避開再熱裂紋的敏感溫度區(qū)或縮短在此溫度區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間。E、.冷裂紋.(1)冷裂紋的特征 a.產(chǎn)生于較低溫度,且產(chǎn)生于焊后一段時(shí)間以后,故又稱延遲裂紋。b.主要產(chǎn)生于熱影響區(qū),也有發(fā)生在焊縫區(qū)的。c.冷裂紋可能是沿晶開裂,穿晶開裂或兩者混合出現(xiàn)。d.冷裂紋引起的構(gòu)件破壞是典型的脆斷。

(2)冷裂紋產(chǎn)生機(jī)理a.瘁硬組織(馬氏體)減小了金屬的塑性儲(chǔ)備。b.接頭的殘余應(yīng)力使焊縫受拉。c.接頭內(nèi)有一定的含氫量。含氫量和拉應(yīng)力是冷裂紋(這里指氫致裂紋)產(chǎn)生的兩個(gè)重要因素。一般來說,金屬內(nèi)部原子的排列并非完全有序的,而是有許多微觀缺陷。在拉應(yīng)力的作用下,氫向高應(yīng)力區(qū)(缺陷部位)擴(kuò)散聚集。當(dāng)氫聚集到一定濃度時(shí),就會(huì)破壞金屬中原子的結(jié)合鍵,金屬內(nèi)就出現(xiàn)一些微觀裂紋。應(yīng)力不斷作用,氫不斷地聚集,微觀裂紋不斷地?cái)U(kuò)展,直致發(fā)展為宏觀裂紋,最后斷裂。決定冷裂紋的產(chǎn)生與否,有一個(gè)臨界的含氫量和一個(gè)臨界的應(yīng)力值o當(dāng)接頭內(nèi)氫的濃度小于臨界含氫量,或所受應(yīng)力小于臨界應(yīng)力時(shí),將不會(huì)產(chǎn)生冷裂紋(即延遲時(shí)間無限長(zhǎng))。在所有的裂紋中,冷裂紋的危害性最大。(3)防止冷裂紋的措施 a.采用低氫型堿性焊條,嚴(yán)格烘干,在100~150℃下保存,隨取隨用。b.提高預(yù)熱溫度,采用后熱措施,并保證層間溫度不小于預(yù)熱溫度,選擇合理的焊接規(guī)范,避免焊縫中出現(xiàn)洋硬組織c.選用合理的焊接順序,減少焊接變形和焊接應(yīng)力d.焊后及時(shí)進(jìn)行消氫熱處理。

4、未焊透

未焊透指母材金屬未熔化,焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)人,接頭根部的現(xiàn)象。A、產(chǎn)生未焊透的原因(1)焊接電流小,熔深淺。(2)坡口和間隙尺寸不合理,鈍邊太大。(3)磁偏吹影響。(4)焊條偏芯度太大(5)層間及焊根清理不良。

B、.未焊透的危害 未焊透的危害之一是減少了焊縫的有效截面積,使接頭強(qiáng)度下降。其次,未焊透焊透引起的應(yīng)力集中所造成的危害,比強(qiáng)度下降的危害大得多。未焊透嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強(qiáng)度。未焊透可能成為裂紋源,是造成焊縫破壞的重要原因。未焊透引起的應(yīng)力集中所造成的危害,比強(qiáng)度下降的危害大得多。未焊透嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強(qiáng)度。未焊透可能成為裂紋源,是造成焊縫破壞的重要原因。

C、.未焊透的防止 使用較大電流來焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊縫時(shí),1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理設(shè)計(jì)坡口并加強(qiáng)清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的產(chǎn)生。

5、未熔合 未熔合是指焊縫金屬與母材金屬,或焊縫金屬之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分為坡口未熔合,層間未熔合根部未熔合三種。

A、.產(chǎn)生未熔合缺陷的原因(1)焊接電流過小;(2)焊接速度過快;(3)焊條角度不對(duì);(4)產(chǎn)生了弧偏吹現(xiàn)象;旺,(5)焊接處于下坡焊位臵,母材未熔化時(shí)已被鐵水復(fù)蓋;(6)母材表面有污物或氧化物影響熔敷金屬與母材間的熔化結(jié)合等。B、未熔合的危害 未熔合是一種面積型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合對(duì)承載截面積的減小都非常明顯,應(yīng)力集中也比較嚴(yán)重,其危害性僅次于裂紋。

C、.未熔合的防止 采用較大的焊接電流,正確地進(jìn)行施焊操作,注意坡口部位的清潔。

6、其他缺陷

(1)焊縫化學(xué)成分或組織成分不符合要求: 焊材與母材匹配不當(dāng),或焊接過程中元素?zé)龘p等原因,容易使焊縫金屬的化學(xué)成份發(fā)生變化,或造成焊縫組織不符合要求。這可能帶來焊縫的力學(xué)性能的下降,還會(huì)影響接頭的耐蝕性能。(2)過熱和過燒: 若焊接規(guī)范使用不當(dāng),熱影響區(qū)長(zhǎng)時(shí)間在高溫下停留,會(huì)使晶粒變得粗大,即出現(xiàn)過熱組織。若溫度進(jìn)一步升高,停留時(shí)間加長(zhǎng),可能使晶界發(fā)生氧化或局部熔化,出現(xiàn)過燒組織。過熱可通過熱處理來消除,而過燒是不可逆轉(zhuǎn)的缺陷。

(3)白點(diǎn):在焊縫金屬的拉斷面上出現(xiàn)的象魚目狀的白色斑,即為自點(diǎn)F白點(diǎn)是由于氫聚集而造成的,危害極大。

第五篇：焊接缺陷及預(yù)防措施

焊接缺陷及預(yù)防措施

王露露

（延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 延安 717100）

摘要：焊接缺陷的產(chǎn)生過程是十分復(fù)雜的，既有冶金的原因，也受到應(yīng)力和變形的，缺陷對(duì)焊接結(jié)構(gòu)承載能力有非常顯著影響，更為重要的是應(yīng)力和變形與缺陷同時(shí)存在。焊接缺陷容易出現(xiàn)在焊縫及附近地區(qū)，而那些地方正是結(jié)構(gòu)中拉伸殘余應(yīng)力最大的地方。焊接缺陷是平面的或是立體的，平面類型的缺陷比立體類型的缺陷對(duì)應(yīng)力增加的影響大的多，因而也危險(xiǎn)的多。為此，在分析焊接缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上，結(jié)合焊接實(shí)際提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：焊接缺陷；氣孔；裂紋；預(yù)防措施

焊接缺陷英文名welding defect，指焊接過程中在焊接接頭中產(chǎn)生的未焊透、未熔合、夾渣、氣孔、咬邊、焊瘤、燒穿、偏析、未填滿、焊接裂紋等金屬不連續(xù)、不致密或連接不良的現(xiàn)象。

一、外觀缺陷：

外觀缺陷(表面缺陷)是指不用借助于儀器,從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等,有時(shí)還有表面氣孔和表面裂紋。單面焊的根部未焊透等。

二、內(nèi)部缺陷

焊接的內(nèi)部缺陷主要有氣孔、夾渣、裂紋、未熔合等現(xiàn)象。

（一）氣孔：

氣孔是指焊接時(shí),熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出,殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的,也可能是焊接冶金過程中反應(yīng)生成的。

(1)氣孔的分類氣孔從其形狀上分,有球狀氣孔、條蟲狀氣孔;從數(shù)量上可分為單個(gè)氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均勻分布?xì)饪?密集狀氣孔和鏈狀分布?xì)饪字帧０礆?/p>

前要適當(dāng)清除工件和焊絲表面的油污及鐵銹，另一方面應(yīng)盡可能使用含水分低的CO2氣體。CO2氣體中的水分常常是引起氫氣孔的主要原因。

另外，氫是以離子形態(tài)溶解于熔池的。直流反極性時(shí)，熔池為負(fù)極，它發(fā)射大量電子，使熔池表面的氫離子又復(fù)合為原子，因而減少了進(jìn)入熔池的氫離子的數(shù)量。所以直流反極性時(shí)，焊縫中含氫量為正極性時(shí)的1/3～1/5，產(chǎn)生氫氣孔的傾向也比正極性時(shí)小。

3、氮?dú)饪?/p>

氮?dú)獾膩碓矗阂皇强諝馇秩牒附訁^(qū)；二是CO2氣體不純。試驗(yàn)表明：在短路過渡時(shí)CO2氣體中加入φ（N2）=3%的氮?dú)?，射流過渡時(shí)CO2氣體中加入φ（N2）=4%的氮?dú)猓圆粫?huì)產(chǎn)生氮?dú)饪?。而正常氣體中含氮?dú)夂苌?，φ（N2）≤1%。由上述可推斷，由于CO2氣體不純引起氮?dú)饪椎目赡苄圆淮?，焊縫中產(chǎn)生氮?dú)饪椎闹饕蚴潜Ｗo(hù)氣層遭到破壞，大量空氣侵入焊接區(qū)所致。

造成保護(hù)氣層失效的因素有：過小的CO2氣體流量；噴嘴被飛濺物部分堵塞；噴嘴與工件的距離過大，以及焊接場(chǎng)地有側(cè)向風(fēng)等。因此，適當(dāng)增加CO2保護(hù)氣體流量，保證氣路暢通和氣層的穩(wěn)定、可靠，是防止焊縫中氮?dú)饪椎年P(guān)鍵。

另外，工藝因素對(duì)氣孔的產(chǎn)生也有影響。電弧電壓越高，空氣侵入的可能性越大，就越可能產(chǎn)生氣孔。焊接速度主要影響熔池的結(jié)晶速度。焊接速度慢，熔池結(jié)晶也慢，氣體容易逸出；焊接速度快，熔池結(jié)晶快，則氣體不易排出，易產(chǎn)生氣孔。

（二）裂紋：焊接件中最常見的一種嚴(yán)重缺陷。金屬的焊接性中包括了兩大類的問題：一類是焊接引起的材料性能變壞，使焊件失掉了材料原來特有的性能，如不銹鋼焊后失掉其耐蝕性等；另一類是在焊接接頭或其附近的母材內(nèi)產(chǎn)生裂紋和氣孔等缺陷.裂紋影響焊接件的安全使用，是一種非常危險(xiǎn)的工藝缺陷。焊接裂紋不僅發(fā)生于焊接過程中，有的還有一定潛伏期，有的則產(chǎn)生于焊后的再次加熱過程中。焊接裂紋根據(jù)其部位、尺寸、形成原因和機(jī)理的不同，可以有不同的分類方法。按裂紋形成的條件，可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類。

熱裂紋多產(chǎn)生于接近固相線的高溫下，有沿晶界分布的特征；但有時(shí)也能在低于固相線的溫度下，沿“多邊形化邊界”形成。熱裂紋通常多產(chǎn)生于焊縫金屬內(nèi)，但也可能形成在焊接熔合線附近的被焊金屬（母材）內(nèi)。按其形成過程的特點(diǎn)，又可分為下述三種情況。

在嚴(yán)重應(yīng)力集中的焊件根部和縫邊，以及過熱區(qū)。防止的措施包括：①降低焊縫中的含氫量，例如采用低氫焊條，嚴(yán)格烘干焊接材料等；②合理的預(yù)熱及后熱；③選用碳當(dāng)量較低的原材料；④減小拘束應(yīng)力，避免應(yīng)力集中。

變形裂紋這種裂紋的形成不一定是因?yàn)闅浜科?，在多層焊或角焊縫產(chǎn)生應(yīng)變集中的情況下，由于拉伸應(yīng)變超過了金屬塑性變形能力而產(chǎn)生。

（3）再熱裂紋

產(chǎn)生于某些低合金高強(qiáng)度鋼、珠光體耐熱鋼、奧氏體不銹鋼以及鎳基合金焊后的再次高溫加熱過程中。其主要原因一般認(rèn)為當(dāng)焊后再次加熱到 500～700℃時(shí)，在熱影響區(qū)的過熱區(qū)內(nèi),由于特殊碳化物析出引起的晶內(nèi)二次強(qiáng)化，一些弱化晶界的微量元素的析出，以及使焊接應(yīng)力松弛時(shí)的附加變形集中于晶界，而導(dǎo)致沿晶開裂。因此，這種裂紋具有晶間開裂的特征，并且都發(fā)生在有嚴(yán)重應(yīng)力集中的熱影響區(qū)的粗晶區(qū)內(nèi)。為了防止這種裂紋的產(chǎn)生，首先在設(shè)計(jì)時(shí)要選擇再熱裂紋敏感性低的材料，其次從工藝上要盡量減少近縫區(qū)的內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)力集中問題。

（4）層狀撕裂

主要產(chǎn)生于厚板角焊時(shí)，見附圖。其特征為平行于鋼板表面，沿軋制方向呈階梯形發(fā)展。這種裂紋往往不限于熱影響區(qū)內(nèi)，也可出現(xiàn)在遠(yuǎn)離表面的母材中。其產(chǎn)生的主要原因是由于金屬中非金屬夾雜物的層狀分布，使鋼板沿板厚方向塑性低于沿軋制方向，另外由于厚板角焊時(shí)在板厚方向造成了很大的焊接應(yīng)力，所以引起層狀撕裂。通常認(rèn)為片狀硫化物夾雜危害最大，而層狀硅酸鹽和過量密集的氧化鋁夾雜物也有影響。防止這種缺陷，主要應(yīng)在冶金過程中嚴(yán)格控制夾雜物的數(shù)量和分布狀態(tài)。另外，改進(jìn)接頭設(shè)計(jì)和焊接工藝，也有一定的作用

裂紋的危害：

c.再熱裂紋為晶界開裂(沿晶開裂)。d.最易產(chǎn)生于沉淀強(qiáng)化的鋼種中。e.與焊接殘余應(yīng)力有關(guān)。(2)再熱裂紋的產(chǎn)生機(jī)理

a.再熱裂紋的產(chǎn)生機(jī)理有多種解釋,其中模形開裂理論的解釋如下:近縫區(qū)金屬在高溫?zé)嵫h(huán)作用下,強(qiáng)化相碳化物(如碳化鐵、碳化饑、碳化鏡、碳化錯(cuò)等)沉積在晶內(nèi)的位錯(cuò)區(qū)上,使晶內(nèi)強(qiáng)化強(qiáng)度大大高于晶界強(qiáng)化,尤其是當(dāng)強(qiáng)化相彌散分布在晶粒內(nèi)時(shí), 阻礙晶粒內(nèi)部的局部調(diào)整,又會(huì)阻礙晶粒的整體變形,這樣,由于應(yīng)力松弛而帶來的塑性變形就主要由晶界金屬來承擔(dān),于是,晶界應(yīng)力集中,就會(huì)產(chǎn)生裂紋,即所謂的模形開裂。

(3)再熱裂紋的防止a.注意冶金元素的強(qiáng)化作用及其對(duì)再熱裂紋的影響。b.合理預(yù)熱或采用后熱,控制冷卻速度。c.降低殘余應(yīng)力避免應(yīng)力集中。d.回火處理時(shí)盡量避開再熱裂紋的敏感溫度區(qū)或縮短在此溫度區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間。

冷裂紋：

(1)冷裂紋的特征 a.產(chǎn)生于較低溫度,且產(chǎn)生于焊后一段時(shí)間以后,故又稱延遲裂紋。b.主要產(chǎn)生于熱影響區(qū),也有發(fā)生在焊縫區(qū)的。c.冷裂紋可能是沿晶開裂,穿晶開裂或兩者混合出現(xiàn)。d.冷裂紋引起的構(gòu)件破壞是典型的脆斷。

(2)冷裂紋產(chǎn)生機(jī)理a.瘁硬組織(馬氏體)減小了金屬的塑性儲(chǔ)備。b.接頭的殘余應(yīng)力使焊縫受拉。c.接頭內(nèi)有一定的含氫量。

含氫量和拉應(yīng)力是冷裂紋(這里指氫致裂紋)產(chǎn)生的兩個(gè)重要因素。一般來說,金屬內(nèi)部原子的排列并非完全有序的,而是有許多微觀缺陷。在拉應(yīng)力的作用下,氫向高應(yīng)力區(qū)(缺陷部位)擴(kuò)散聚集。當(dāng)氫聚集到一定濃度時(shí),就會(huì)破壞金屬中原子的結(jié)合鍵,金屬內(nèi)就出現(xiàn)一些微觀裂紋[3]。應(yīng)力不斷作用,氫不斷地聚集,微觀裂紋不斷地?cái)U(kuò)展,直致發(fā)展為宏觀裂紋,最后斷裂。決定冷裂紋的產(chǎn)生與否,有一個(gè)臨界的含氫量和一個(gè)臨界的應(yīng)力值o當(dāng)接頭內(nèi)氫的濃度小于臨界含氫量,或所受應(yīng)力小于臨界應(yīng)力時(shí),將不會(huì)產(chǎn)生冷裂紋(即延遲時(shí)間無限長(zhǎng))。在所有的裂紋中,冷裂紋的危害性最大。

(3)防止冷裂紋的措施 a.采用低氫型堿性焊條,嚴(yán)格烘干,在100~150℃下保存,隨取隨用。b.提高預(yù)熱溫度,采用后熱措施,并保證層間溫度不小于預(yù)熱溫度,選擇合理的焊接規(guī)范,避免焊縫中出現(xiàn)洋硬組織c.選用合理的焊接順序,減少焊接變形和焊接應(yīng)力d.焊后及時(shí)進(jìn)行消氫熱處理。