第一篇：淺談焊接缺陷及采取的工藝措施剖析

淺談焊接缺陷及采取的工藝措施

——————河北唐山科技班干部進修學(xué)院

孫春林

隨著焊接技術(shù)的發(fā)展和進步，焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越廣泛，幾乎滲透到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，如石油與化工設(shè)備、起重運輸設(shè)備、宇宙運載工具、車輛與船舶制造、冶金、礦山、建筑結(jié)構(gòu)及國防工業(yè)建設(shè)等。在我們身邊的許多事物可以觸及到焊接的領(lǐng)域，我們生活的環(huán)境里存在許多焊接的產(chǎn)物，所以焊接質(zhì)量的重要性不言而喻。由于焊接結(jié)構(gòu)的特殊性，復(fù)雜性和質(zhì)量的重要性，決定了為確保焊接結(jié)構(gòu)的完整性，可靠性，安全性和使用性，這些就確定了研究焊接缺陷及采取的工藝措施的重要性。

一、焊接缺陷定義

焊接過程中，在焊接接頭上產(chǎn)生的金屬不連續(xù)、不致密或鏈接不良的現(xiàn)象稱為焊接缺陷。焊接缺陷的產(chǎn)生原因十分復(fù)雜，既有冶金因素，也有工藝因素，還有應(yīng)力因素。有時環(huán)境因素影響也很大。因此，焊接缺陷各種類較多。焊接檢測人員必須熟悉缺陷的種類、特征，才能及時發(fā)現(xiàn)缺陷，保證生產(chǎn)順利進行。焊接缺陷基本上可以分為三類：

1、尺寸上的缺陷：包括焊接結(jié)構(gòu)的尺寸誤差和焊縫形狀不佳等。

2、結(jié)構(gòu)上的缺陷：包括氣孔、夾渣、非金屬夾渣物、融合不良、未焊透、咬邊、裂紋、表面缺陷等。

3、性質(zhì)上的缺陷：包括力學(xué)性能和化學(xué)性質(zhì)等不能滿足焊件的使用要求的缺陷。力學(xué)的性能值的是抗拉強度、屈服點、伸長率、硬度、沖擊吸收功、塑性、疲勞強度、彎曲角度等?；瘜W(xué)性質(zhì)指的是化學(xué)成分和耐腐蝕性等。

二、常見的焊接缺陷

1、未焊透：母體金屬接頭處中間（X坡口）或根部（V、U坡口）的鈍邊未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接頭的機械強度，在未焊透的缺口和端部會形成應(yīng)力集中點，在焊接件承受載荷時容易導(dǎo)致開裂。

2、未熔合：固體金屬與填充金屬之間（焊道與母材之間），或者填充金屬之間（多道焊時的焊道之間或焊層之間）局部未完全熔化結(jié)合，或者在點焊（電阻焊）時母材與母材之間未完全熔合在一起，有時也常伴有夾渣存在。

3、氣孔：在熔化焊接過程中，焊縫金屬內(nèi)的氣體或外界侵入的氣體在熔池金屬冷卻凝固前未來得及逸出而殘留在焊縫金屬內(nèi)部或表面形成的空穴或孔隙，視其形態(tài)可分為單個氣孔、鏈狀氣孔、密集氣孔（包括蜂窩狀氣孔）等，特別是在電弧焊中，由于冶金過程進行時間很短，熔池金屬很快凝固，冶金過程中產(chǎn)生的氣體、液態(tài)金屬吸收的氣體，或者焊條的焊劑受潮而在高溫下分解產(chǎn)生氣體，甚至是焊接環(huán)境中的濕度太大也會在高溫下分解出氣體等等，這些氣體來不及析出時就會形成氣孔缺陷。盡管氣孔較之其它的缺陷其應(yīng)力集中趨勢沒有那么大，但是它破壞了焊縫金屬的致密性，減少了焊縫金屬的有效截面積，從而導(dǎo)致焊縫的強度降低。

4、夾渣與夾雜物：熔化焊接時的冶金反應(yīng)產(chǎn)物，例如非金屬雜質(zhì)（氧化物、硫化物等）以及熔渣，由于焊接時未能逸出，或者多道焊接時清渣不干凈，以至殘留在焊縫金屬內(nèi)，稱為夾渣或夾雜物。視其形態(tài)可分為點狀和條狀，其外形通常是不規(guī)則的，其位置可能在焊縫與母材交界處，也可能存在于焊縫內(nèi)。另外，在采用鎢極氬弧焊打底+手工電弧焊或者鎢極氬弧焊時，鎢極崩落的碎屑留在焊縫內(nèi)則成為高密度夾雜物（俗稱夾鎢）。

5、裂紋：焊縫裂紋是焊接過程中或焊接完成后在焊接區(qū)域中出現(xiàn)的金屬局部破裂的表現(xiàn)。

根據(jù)焊接裂紋產(chǎn)生的時間和溫度的不同，可以把裂紋分為以下幾類： a.熱裂紋（又稱結(jié)晶裂紋）：產(chǎn)生于焊縫形成后的冷卻結(jié)晶過程中，主要發(fā)生在晶界上，金相學(xué)中稱為沿晶裂紋，其位置多在焊縫金屬的中心和電弧焊的起弧與熄弧的弧坑處，呈縱向或橫向輻射狀，嚴(yán)重時能貫穿到表面和熱影響區(qū)。熱裂紋的成因與焊接時產(chǎn)生的偏析、冷熱不均以及焊條（填充金屬）或母材中的硫含量過高有關(guān)。

b.冷裂紋：焊接完成后冷卻到低溫或室溫時出現(xiàn)的裂紋，或者焊接完成后經(jīng)過一段時間才出現(xiàn)的裂紋（這種冷裂紋稱為延遲裂紋，特別是諸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金鋼種容易產(chǎn)生此類延遲裂紋，也稱之為延遲裂紋敏感性鋼）。冷裂紋多出現(xiàn)在焊道與母材熔合線附近的熱影響區(qū)中，其取向多與熔合線平行，但也有與焊道軸線呈縱向或橫向的冷裂紋。冷裂紋多為穿晶裂紋（裂紋穿過晶界進入晶粒），其成因與焊道熱影響區(qū)的低塑性組織承受不了冷卻時體積變化及組織轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的應(yīng)力而開裂，或者焊縫中的氫原子相互結(jié)合形成分子狀態(tài)進入金屬的細(xì)微孔隙中時將造成很大的壓應(yīng)力連同焊接應(yīng)力的共同作用導(dǎo)致開裂（稱為氫脆裂紋），以及焊條（填充金屬）或母材中的磷含量過高等因素有關(guān)

c.再熱裂紋：焊接完成后，如果在一定溫度范圍內(nèi)對焊件再次加熱（例如為消除焊接應(yīng)力而采取的熱處理或者其他加熱過程，以及返修補焊等）時有可能產(chǎn)生的裂紋，多發(fā)生在焊結(jié)過熱區(qū)，屬于沿晶裂紋，其成因與顯微組織變化產(chǎn)生的應(yīng)變有關(guān)

6、偏析：在焊接時因金屬熔化區(qū)域小、冷卻快，容易造成焊縫金屬化學(xué)成分分布不均勻，從而形成偏析缺陷，多為條狀或線狀并沿焊縫軸向分布。

7、咬邊與燒穿：這類缺陷屬于焊縫的外部缺陷。當(dāng)母體金屬熔化過度時造成的穿透（穿孔）即為燒穿。在母體與焊縫熔合線附近因為熔化過強也會造成熔敷金屬與母體金屬的過渡區(qū)形成凹陷，即是咬邊。

根據(jù)咬邊處于焊縫的上下面，可分為外咬邊（在坡口開口大的一面）和內(nèi)咬邊（在坡口底部一面）。咬邊也可以說是沿焊縫邊緣低于母材表面的凹槽狀缺陷。

三、常見缺陷產(chǎn)生原因

1、未焊透

（1）由于坡口角度小，鈍邊過大，裝配間隙小或錯口；所選用的焊條直徑過大，使熔敷金屬送不到根部。

（2）焊接電源小，遠(yuǎn)條角度不當(dāng)或焊接電弧偏向坡口一側(cè)；氣焊時，火焰能率過小或焊速過快。

（3）由于操作不當(dāng)，使熔敷金屬未能送到預(yù)定位置，號者未能擊穿形成尺寸一定的熔孔。

（4）用堿性低氫型焊條作打底焊時，在平焊接頭部位也容易產(chǎn)生未焊透。主要是由于接頭時熔池溢度低，或采用一點法以及操作不當(dāng)引起的。

2、未熔合

（1）手工電弧焊時，由于運條角度不當(dāng)或產(chǎn)生偏弧，電弧不能良好地加熱坡口兩側(cè)金屬，導(dǎo)致坡口面金屬未能充分熔化。

（2）在焊接時由于上側(cè)坡口金屬熔化后產(chǎn)生下墜，影響下側(cè)坡口面金屬的加熱熔化，造成“冷接”。

（3）橫接操作時，在上、下坡口面擊穿順序不對，未能先擊穿下坡口后擊穿上坡口，或者在上、下坡口面上擊穿熔孔位置未能錯開一定的距離，使上坡口熔化金屬下墜產(chǎn)生粘接，造成未熔合。

（4）氣悍時火焰能率小，氬弧焊時電弧兩側(cè)坡口的加熱不均，或者坡口面存在污物等。

3、焊瘤

（1）由于鈍邊薄，間隙大，擊穿熔孔尺寸大。

（2）由于焊接電流過大擊穿焊接時電弧燃燒，加熱時間過長，造成熔池溫度增高，溶池體積增大，液態(tài)金屬因自身重力作用下墜而形成燭瘤，焊瘤大多存在于平焊、立焊速度過慢等。

4、冷縮孔：

（1）由于鈍邊薄，間隙大，擊穿熔孔尺寸大。

（2）由于焊接電流過大擊穿焊接時電弧燃燒，加熱時間過長，造成熔池溫度增高，溶池體積增大，液態(tài)金屬因自身重力作用下墜而形成燭瘤，焊瘤大多存在于平焊、立焊速度過慢等。

5、氣孔

（1）因熔池溫度低，熔池存在時間短，氣體未能在有效時間內(nèi)逸出，這種情況主要與焊接規(guī)范等因素有關(guān)。（2）打底擊穿焊時，熔敷金屬給送的過多，使熔池液態(tài)金原較厚，滅弧停歇時間長，造成氣體難以全部逸出。

（3）由于運條角度不適當(dāng)，影響了電弧氣氛的保護用用，或操作不熟練，不穩(wěn)以及沿熔池前六坡口間隙方向滅弧都會導(dǎo)致產(chǎn)生氣孔。

（4）堿性低氫型焊條的藥皮比酸性的薄干燥溫度又高，因此藥皮較脆。采用撞擊法引弧很容易將焊條引弧端藥皮撞掉，使熔滴失去或減電弧氣氛以及熔溢的保護作用，引起焊縫產(chǎn)生氣孔，此外，在焊條引弧端的粘接處，也會產(chǎn)生密集的氣孔。

（5）氣焊或氫弧焊時，由于焊口清理不干凈，有銹、油污質(zhì)等，同時操作時，焊接速度過快，焊絲和焊炬的角度，以及擺動不適當(dāng)?shù)纫矔a(chǎn)生氣孔。

6、夾渣

（1）手工電弧焊時，由于運條角度，或操作不當(dāng)，使熔渣和熔池金屬不能良好地分離。

（2）由于焊條藥皮受潮；藥皮開裂或變質(zhì)，藥皮或坡脫落進入熔池又未能充分熔化或反應(yīng)不完全，使熔？不能浮出熔池表面，而造成夾渣。

（3）在中間焊層作填充焊時，由于前層焊道過渡不平調(diào)、高低、凹凸不均或焊道清渣不徹底，焊接時熔渣未能熔化浮出而形成層間夾渣。

（4）氣焊時火焰能率太小或氬弧焊時規(guī)范不適當(dāng)；以及焊絲焊炬角度不適當(dāng)，焊絲擺動、攪拌熔池操作不當(dāng)?shù)取?/p>

7、咬邊

（1）主要是焊接電流過大，電弧過長，遠(yuǎn)條角度不適當(dāng)?shù)取?/p>

（2）運條時，電弧在焊縫兩側(cè)停頓時間短，液態(tài)金屬未能填滿熔池，橫焊時電弧在上坡口面停頓的時間過長，以及運條、操作不正確也會造成咬邊。

（3）氣焊時火焰能率過大，焊嘴傾斜角度不當(dāng)，焊炬和焊絲擺動不適當(dāng)?shù)取?/p>

8、背面凹陷

（1）產(chǎn)生背面凹陷，一般在板狀試件的仰、橫焊位置和管狀試件的仰焊、仰立焊位置焊接時產(chǎn)生，其主要原因有：

a.間隙過大，鈍邊偏小，熔池體積較大，液態(tài)金屬因自重而產(chǎn)生下墜。b.條直徑或焊接電流偏大，滅弧慢或連弧焊接，使熔池溫度增高，冷卻慢，導(dǎo)致熔池金屬重力增加而使表面張力減小。

c.焊條角度不當(dāng)，減弱了電弧對熔池金屬的壓力，或焊條未運送至坡口根部。

9、焊道背面成形不良,焊道背面除了可能產(chǎn)生凹陷外，還可能出現(xiàn)寬窄不勻、凹凸不平，甚至形成焊瘤或呈竹節(jié)形狀等。（1）擊穿兩側(cè)坡口面所形成的熔孔尺寸大小不均，或者擊穿焊接速度不均勻。（2）擊穿焊接時的電弧加熱時間，電弧穿透過背面的多少控制不均勻等。

四、常見焊接缺陷防止措施

1、未焊透

（1）選擇合適的坡口角度，裝配間隙及鈍邊尺寸并防止錯口。

（2）選擇合適的焊接電源，焊條直徑，運條角度應(yīng)適當(dāng)；氣焊時選擇合適的火焰能率。如果焊條藥皮厚度不均產(chǎn)生偏弧時，應(yīng)及時更換。

（3）掌握正確的焊接操作方法，對手工電弧焊的運條和氣焊，氬弧焊絲的送進應(yīng)穩(wěn)，準(zhǔn)確，熟練地?fù)舸┏叽邕m宜的熔孔，應(yīng)把熔敷金屬送至坡口根部。（4）用堿性低氫型焊條焊接16MN尺寸鋼試板，在平焊接關(guān)時，應(yīng)距離焊縫收尾?。?0～15MM的焊縫金屬上引??；便于使接頭處得到預(yù)熱。當(dāng)焊到接頭部位時，將焊條輕輕向下一壓，聽到擊穿的聲音之后再滅弧，這樣可消除接頭處的未焊透。如果將接頭處鏟成緩坡狀，效果更好。

2、未熔合

（1）選擇適宜的運條角度，焊接電弧偏弧時應(yīng)及時更換焊條。（2）操作時注意觀察坡口兩側(cè)金屬熔化情況，使之熔合良好。

（3）橫焊操作時，掌握好上、下坡口面的擊穿順序和保持適宜的熔孔位置和尺寸大小，氣焊和氬弧悍時，焊絲的送進應(yīng)熟練地從熔孔上坡口拉到下坡口。

3、焊瘤

（1）選擇適宜的鈍邊尺寸和裝配間隙，控制熔孔大小并均勻一致，一般熔孔直徑為0.8~1.25倍的焊條直徑，平焊打底焊時不應(yīng)出現(xiàn)可見的熔孔，否則背面會形成焊瘤。

（2）選擇合理的焊接規(guī)范，擊穿焊接電弧加熱時間不可過長，操作應(yīng)熟練自如，運條角度適當(dāng)。

（3）氣焊時焊絲角度、送絲速度及其擺動應(yīng)適當(dāng)，可利用氣體火焰的壓力來控制？水的溢出。

4、冷縮孔：

為防止冷縮孔的產(chǎn)生，主要應(yīng)從操作工藝上采取措施，在更換焊條滅弧前應(yīng)在原熔池上或池背面連續(xù)點弧二、三次，以填充滿熔池，然后將電弧向坡口面一側(cè)后拉，逐漸衰減滅弧，這樣可稍微提高熔池及周圍的溫度，減緩冷卻速度，從而防止冷縮孔產(chǎn)生。

5、氣孔

（1）選擇稍強的焊接規(guī)范，縮短滅弧停歇時間，滅弧后，當(dāng)熔池尚未全部凝固時，就及時再引弧給送熔滴，擊穿焊接。

（2）輸送熔敷金屬不要太多，使熔池的液態(tài)金屬保持較薄，利于氣體的逸出。（3）運條角度要適當(dāng)，操作應(yīng)熟練，不要將熔渣拖離熔池，要換焊條后采用劃擦法引弧，用短弧焊接。

（4）氣焊和氬弧焊操作時，焊絲和焊炬的角度應(yīng)適當(dāng)，擺勁正確，焊連保持均勻適宜。

6、夾渣

（1）選擇適當(dāng)?shù)倪\條角度，操作應(yīng)熟練，使熔渣和液態(tài)金屬良好地分離。（2）遇到焊條藥皮成塊脫落時，必須停止焊接，查明原因并更換焊條。

（3）打底層焊道或中間層焊道成形成控制均勻，圓滑過渡，接頭或焊瘤應(yīng)該用電弧割掉或用手砂輪磨隙。

（4）選擇合適的火焰能率或規(guī)范，注意保持適宜的焊絲和焊炬角度，焊絲作正確擺，攪拌熔池，使熔渣順利地浮出溶池。

7、咬邊

（1）選擇適宜的焊接電源、運條角度、進行短弧操作。

（2）焊條擺動至坡口邊緣，稍作穩(wěn)弧停頓，操作應(yīng)熟練、平穩(wěn)。（3）氣焊火焰能率要適當(dāng)，焊炬和焊絲的角度及擺動要適宜。

8、背面凹陷

（1）保證裝配尺寸符合要求，特別是間隙和純邊尺寸，操作要熟練、準(zhǔn)確。（2）嚴(yán)格控制擊穿時的電弧加熱時間及運條角度，熔孔大小要適當(dāng)，采用短弧施焊。

9、焊道背面成形不良,焊道背面除了可能產(chǎn)生凹陷外，還可能出現(xiàn)寬窄不勻、凹凸不平，甚至形成焊瘤或呈竹節(jié)形狀等。

(1)嚴(yán)格控制擊穿孔的尺寸大小，并使擊穿焊接的速度均勻一致。

（2）嚴(yán)格控制電弧的穿透程度，掌握好電弧燃燒，加熱時間使之均勻一致。

2015年10月13日

論文：

淺談焊接缺陷及采取的工藝措施

題目：淺談焊接缺陷及采取的工藝措施

單位：河北唐山科技班干部進修學(xué)院

姓名：

孫春林

2015年10月13日

第二篇：焊接缺陷及防止措施

本文源自：中國無損檢測論壇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,運條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確,擺動不合理,電弧過長,焊接次序不合理等都會造成咬邊。直流焊時電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個原因。某些焊接位置(立、橫、仰)會加劇咬邊。

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

矯正操作姿勢,選用合理的規(guī)范,采用良好的運條方式都會有利于消除咬邊。焊角焊縫時,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、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,焊瘤改變了焊縫的實際尺寸,會帶來應(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焊條(焊絲)未作短時間停留造成的(此時的凹坑稱為弧坑),仰立、橫焊時,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,盡量選用平焊位置,選用合適的焊接規(guī)范,收弧時讓焊條在熔池內(nèi)短時間停留或環(huán)形擺動,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),運條不當(dāng)?shù)葧?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,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）錯邊指兩個工件在厚度方向上錯開一定位置，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,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、氮氣孔、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>

本文摘自: 中國無損檢測論壇(http://bbs.ndtcn.org)詳細(xì)出處請參考：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,運條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確,擺動不合理,電弧過長,焊接次序不合理等都會造成咬邊。直流焊時電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個原因。某些焊接位置(立、橫、仰)會加劇咬邊。

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

矯正操作姿勢,選用合理的規(guī)范,采用良好的運條方式都會有利于消除咬邊。焊角焊縫時,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、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,焊瘤改變了焊縫的實際尺寸,會帶來應(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焊條(焊絲)未作短時間停留造成的(此時的凹坑稱為弧坑),仰立、橫焊時,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,盡量選用平焊位置,選用合適的焊接規(guī)范,收弧時讓焊條在熔池內(nèi)短時間停留或環(huán)形擺動,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),運條不當(dāng)?shù)葧?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,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）錯邊指兩個工件在厚度方向上錯開一定位置，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,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、氮氣孔、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,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增加氣孔量,因為銹、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度,降低塑性,還會引起泄漏。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點狀夾渣,條狀夾渣,鏈狀夾渣和密集夾渣

(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,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,熔點過高；g.鎢極惰性氣體保護焊時,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,焊條擺動不良,不利于熔渣上浮?？筛鶕?jù)以上原因分別采取對應(yīng)措施以防止夾渣的產(chǎn)生。

(4)夾渣的危害點狀夾渣的危害與氣孔相似,帶有尖角的夾渣會產(chǎn)生尖端應(yīng)力集中,尖端還會發(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點以下產(chǎn)生的裂紋,一般是在焊后一段時間(幾小時,幾天甚至更長)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℃時產(chǎn)生的裂紋。再熱裂紋產(chǎn)生于沉淀強化的材料(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度方向開裂,為縱向裂紋,有時也發(fā)生在焊縫內(nèi)部兩個柱狀晶之間,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,會擴大敏感溫度區(qū),使結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生機會增多。

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,兩者都會增加結(jié)晶裂紋的出現(xiàn)機會；

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)力達到一定程度時,就會出現(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)生機理

a.再熱裂紋的產(chǎn)生機理有多種解釋,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,強化相碳化物(如碳化鐵、碳化饑、碳化鏡、碳化錯等)沉積在晶內(nèi)的位錯區(qū)上,使晶內(nèi)強化強度大大高于晶界強化,尤其是當(dāng)強化相彌散分布在晶粒內(nèi)時, 阻礙晶粒內(nèi)部的局部調(diào)整,又會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.注意冶金元素的強化作用及其對再熱裂紋的影響。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)生機理a.瘁硬組織(馬氏體)減小了金屬的塑性儲備。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)擴散聚集。當(dāng)氫聚集到一定濃度時,就會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,微觀裂紋不斷地擴展,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,有一個臨界的含氫量和一個臨界的應(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,將不會產(chǎn)生冷裂紋(即延遲時間無限長)。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.焊后及時進行消氫熱處理。編輯本段未焊透：

未焊透指母材金屬未熔化,焊縫金屬沒有進人,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,比強度下降的危害大得多。未焊透嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強度。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,比強度下降的危害大得多。未焊透嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強度。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,1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理設(shè)計坡口并加強清理,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;(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)長時間在高溫下停留,會使晶粒變得粗大,即出現(xiàn)過熱組織。若溫度進一步升高,停留時間加長,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:

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F白點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?。缓附又羞\條（槍）速度過快或過慢；焊條（槍）擺動幅度過大或過?。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設(shè)計或所執(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加強焊后自檢和專檢，發(fā)現(xiàn)問題及時處理； ⑵對于焊縫成型差的焊縫，進行打磨、補焊；

⑶達不到驗收標(biāo)準(zhǔn)要求，成型太差的焊縫實行割口或換件重焊； ⑷加強焊接驗收標(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)；運條（槍）速度不均勻，過快或過慢；焊條（槍）擺動幅度不均勻；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增強焊工責(zé)任心，焊接速度適合所選的焊接電流，運條（槍）速度均勻，避免忽快忽慢； ⑶焊條（槍）擺動幅度不一致，擺動速度合理、均勻； ⑷注意保持正確的焊條（槍）角度。

4、治理措施

⑴加強焊工操作技能培訓(xùn)，提高焊縫蓋面水平； ⑵對焊縫進行必要的打磨和補焊； ⑶加強焊后檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；

⑷技術(shù)員的交底中，對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）擺動幅度不一致，部分地方幅度過大，部分地方擺動過??；焊條（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加強焊工焊接責(zé)任心，提高焊接時的注意力； ⑵采取正確的焊條（槍）角度；

⑶熟悉現(xiàn)場焊接位置，提前制定必要焊接施工措施。

4、治理措施

⑴加強練習(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，重視焊縫外觀質(zhì)量；

⑶焊縫蓋面完畢，及時進行檢查，對不合格的焊縫進行修磨，必要時進行補焊。

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㎜，總長度大于焊縫長度的10％或大于驗收標(biāo)準(zhǔn)要求的長度。

2、原因分析

焊接線能量大，電弧過長，焊條（槍）角度不當(dāng)，焊條（絲）送進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控制電弧長度，盡量使用短弧焊接； ⑶掌握必要的運條（槍）方法和技巧； ⑷焊條（絲）送進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)合時的焊條（槍）角度。

4、治理措施

⑴對檢查中發(fā)現(xiàn)的焊縫咬邊，進行打磨清理、補焊，使之符合驗收標(biāo)準(zhǔn)要求； ⑵加強質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，提高焊工質(zhì)量意識； ⑶加強練習(xí)，提高防止咬邊缺陷的操作技能。

五、錯口

1、現(xiàn)象

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

2、原因分析

焊件對口不符合要求，焊工在對口不合適的情況下點固和焊接。

3、防治措施

⑴加強安裝工的培訓(xùn)和責(zé)任心； ⑵對口過程中使用必要的測量工器具；

⑶對于對口不符合要求的焊件，焊工不得點固和焊接。

4、治理措施

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

⑵對于產(chǎn)生錯口，不符合驗收標(biāo)準(zhǔn)的焊接接頭，采取割除、重新對口和焊接。

六、彎折

1、現(xiàn)象

由于焊縫的橫向收縮或安裝對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焊接過程不對稱施焊。

3、防治措施

⑴保證安裝對口質(zhì)量；

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

4、治理措施

⑴對于可以使用火焰校正的焊件，采取火焰校正措施； ⑵對于不對稱焊縫，合理計算并采取預(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，采取對稱施焊措施；

⑷對于彎折超標(biāo)的焊接接頭，無法采取補救措施，進行割除，重新對口焊接。

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行收弧，停止焊接，焊工對收弧情況估計不足，?；r間掌握不準(zhǔn)。

3、防治措施 ⑴延長收弧時間； ⑵采取正確的收弧方法。

4、治理措施

⑴加強焊工操作技能練習(xí)，掌握各種收弧、停弧和接頭的焊接操作方法； ⑵加強焊工責(zé)任心；

⑶對已經(jīng)形成對弧坑進行打磨清理并補焊。

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)生氣體進入熔池； ⑶熔池溫度低，凝固時間短；

⑷焊件清理不干凈，雜質(zhì)在焊接高溫時產(chǎn)生氣體進入熔池；

⑸電弧過長，氬弧焊時保護氣體流量過大或過小，保護效果不好等。

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，正確掌握起弧、運條、息弧等操作要領(lǐng)。⑸氬弧焊時保護氣流流量合適，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加強焊工練習(xí)，提高操作水平和操作經(jīng)驗；

⑶對有表面氣孔的焊縫，機械打磨清除缺陷，必要時進行補焊。

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，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加強焊件表面打磨，多層多道焊時層間藥皮必須清理干凈方可進行次層焊接； ⑵選擇合理的焊接電流和焊接速度； ⑶加強焊工練習(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對出現(xiàn)表面夾渣的焊縫，進行打磨清除，必要時進行補焊。

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為不同的鋼種、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。

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針對每種產(chǎn)生裂紋的具體原因采取相應(yīng)的對策； ⑵對已經(jīng)產(chǎn)生裂紋的焊接接頭，采取挖補措施處理。

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，質(zhì)量意識差； 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加強技術(shù)交底，增強焊工責(zé)任心，提高質(zhì)量意識。

4、治理措施

⑴制定防范措施并嚴(yán)格執(zhí)行；

⑵加大現(xiàn)場監(jiān)督檢查力度，嚴(yán)格驗收制度，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

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)驗不足或質(zhì)量意識差，對其危害認(rèn)識不夠。

3、防治措施

⑴焊接施工前進行技術(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加強技術(shù)交底，提高焊工的質(zhì)量意識并認(rèn)識其中的危害性； ⑵加強過程監(jiān)督和焊接驗收，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

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、強力對口、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)場指導(dǎo)焊接； ⑶發(fā)現(xiàn)問題及時采取必要措施。

焊接內(nèi)部缺陷

一、氣孔

1、現(xiàn)象

在焊縫中出現(xiàn)的單個、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)量和加強氣體從熔池中的溢出兩方面考慮，主要有以下幾點： ⑴焊條要求進行烘培，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，氬氣純度不低于99.95%，氬氣流量合適； ⑹盡量采用短弧焊接，減少氣體進入熔池的機會； 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加強焊工練習(xí)，提高操作水平和責(zé)任心；

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

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、焊接角度部隊、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，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加強練習(xí)，焊接操作技能嫻熟，責(zé)任心強；

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

三、未熔合

1、現(xiàn)象

未熔合主要時根部未熔合、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加強練習(xí)，提高操作技術(shù)，焊工責(zé)任心強；

⑵針對不同的母材、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，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，或者按照圖紙的設(shè)計要求。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，采用機械打磨的方式修整，對于單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對口間隙、坡口制備、鈍邊厚度符合標(biāo)準(zhǔn)要求；

⑵加強打底練習(xí)，熟練掌握操作手法以及對應(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：對口間隙大，鈍邊薄、寬，熔池溫度過高，熔池存在一個地方時間過長，對熔池的控制不當(dāng)造成的，在形成凹陷缺陷時，電弧的推力不夠也是重要原因。

3、防治措施

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

4、治理措施

⑴對口點焊前檢查對口間隙和坡口鈍邊厚度及寬度符合標(biāo)準(zhǔn)要求； ⑵加強練習(xí)，增強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)生裂紋的原因因為不同鋼種、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：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針對每種產(chǎn)生裂紋的具體原因采取相應(yīng)對策；

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

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,運條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確,擺動不合理,電弧過長,焊接次序不合理等都會造成咬邊。直流焊時電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個原因。某些焊接位臵(立、橫、仰)會加劇咬邊。咬邊減小了母材的有效截面積,降低結(jié)構(gòu)的承載能力,同時還會造成應(yīng)力集中,發(fā)展為裂紋源。

矯正操作姿勢,選用合理的規(guī)范,采用良好的運條方式都會有利于消除咬邊。焊角焊縫時,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、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,焊瘤改變了焊縫的實際尺寸,會帶來應(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焊條(焊絲)未作短時間停留造成的(此時的凹坑稱為弧坑),仰立、橫焊時,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,盡量選用平焊位臵,選用合適的焊接規(guī)范,收弧時讓焊條在熔池內(nèi)短時間停留或環(huán)形擺動,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),運條不當(dāng)?shù)葧?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,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）錯邊指兩個工件在厚度方向上錯開一定位臵，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,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、氮氣孔、二氧化碳?xì)饪住⒁谎趸細(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,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增加氣孔量,因為銹、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度,降低塑性,還會引起泄漏。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點狀夾渣,條狀夾渣,鏈狀夾渣和密集夾渣

(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,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,熔點過高；g.鎢極惰性氣體保護焊時,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,焊條擺動不良,不利于熔渣上浮?？筛鶕?jù)以上原因分別采取對應(yīng)措施以防止夾渣的產(chǎn)生。

(4)夾渣的危害點狀夾渣的危害與氣孔相似,帶有尖角的夾渣會產(chǎn)生尖端應(yīng)力集中,尖端還會發(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點以下產(chǎn)生的裂紋,一般是在焊后一段時間(幾小時,幾天甚至更長)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℃時產(chǎn)生的裂紋。再熱裂紋產(chǎn)生于沉淀強化的材料(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度方向開裂,為縱向裂紋,有時也發(fā)生在焊縫內(nèi)部兩個柱狀晶之間,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,會擴大敏感溫度區(qū),使結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生機會增多。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,兩者都會增加結(jié)晶裂紋的出現(xiàn)機會；

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),金屬的強度極低,焊接應(yīng)力又使這部分金屬受拉,當(dāng)拉應(yīng)力達到一定程度時,就會出現(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)生機理

a.再熱裂紋的產(chǎn)生機理有多種解釋,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,強化相碳化物(如碳化鐵、碳化饑、碳化鏡、碳化錯等)沉積在晶內(nèi)的位錯區(qū)上,使晶內(nèi)強化強度大大高于晶界強化,尤其是當(dāng)強化相彌散分布在晶粒內(nèi)時, 阻礙晶粒內(nèi)部的局部調(diào)整,又會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.注意冶金元素的強化作用及其對再熱裂紋的影響。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)生機理a.瘁硬組織(馬氏體)減小了金屬的塑性儲備。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)擴散聚集。當(dāng)氫聚集到一定濃度時,就會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,微觀裂紋不斷地擴展,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,有一個臨界的含氫量和一個臨界的應(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,將不會產(chǎn)生冷裂紋(即延遲時間無限長)。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.焊后及時進行消氫熱處理。

4、未焊透

未焊透指母材金屬未熔化,焊縫金屬沒有進人,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,比強度下降的危害大得多。未焊透嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強度。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,比強度下降的危害大得多。未焊透嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強度。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,1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理設(shè)計坡口并加強清理,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;(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)長時間在高溫下停留,會使晶粒變得粗大,即出現(xiàn)過熱組織。若溫度進一步升高,停留時間加長,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: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F白點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應(yīng)力增加的影響大的多，因而也危險的多。為此，在分析焊接缺陷對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上，結(jié)合焊接實際提出了相應(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,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?/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，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，因而減少了進入熔池的氫離子的數(shù)量。所以直流反極性時，焊縫中含氫量為正極性時的1/3～1/5，產(chǎn)生氫氣孔的傾向也比正極性時小。

3、氮氣孔

氮氣的來源：一是空氣侵入焊接區(qū)；二是CO2氣體不純。試驗表明：在短路過渡時CO2氣體中加入φ（N2）=3%的氮氣，射流過渡時CO2氣體中加入φ（N2）=4%的氮氣，仍不會產(chǎn)生氮氣孔。而正常氣體中含氮氣很少，φ（N2）≤1%。由上述可推斷，由于CO2氣體不純引起氮氣孔的可能性不大，焊縫中產(chǎn)生氮氣孔的主要原因是保護氣層遭到破壞，大量空氣侵入焊接區(qū)所致。

造成保護氣層失效的因素有：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，以及焊接場地有側(cè)向風(fēng)等。因此，適當(dāng)增加CO2保護氣體流量，保證氣路暢通和氣層的穩(wěn)定、可靠，是防止焊縫中氮氣孔的關(guān)鍵。

另外，工藝因素對氣孔的產(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，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為氫含量偏高，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，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)計時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，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，改進接頭設(shè)計和焊接工藝，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)生機理

a.再熱裂紋的產(chǎn)生機理有多種解釋,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,強化相碳化物(如碳化鐵、碳化饑、碳化鏡、碳化錯等)沉積在晶內(nèi)的位錯區(qū)上,使晶內(nèi)強化強度大大高于晶界強化,尤其是當(dāng)強化相彌散分布在晶粒內(nèi)時, 阻礙晶粒內(nèi)部的局部調(diào)整,又會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.注意冶金元素的強化作用及其對再熱裂紋的影響。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)生機理a.瘁硬組織(馬氏體)減小了金屬的塑性儲備。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)擴散聚集。當(dāng)氫聚集到一定濃度時,就會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,微觀裂紋不斷地擴展,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,有一個臨界的含氫量和一個臨界的應(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,將不會產(chǎn)生冷裂紋(即延遲時間無限長)。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.焊后及時進行消氫熱處理。