常见焊缝缺陷 2014722
常见的焊缝缺陷
常见的焊缝缺陷
(一)焊缝尺寸不合要求
焊波粗、外形高低不平、焊缝加强高度过低或过高、焊波宽度不齐及角焊缝单边或下陷量过大等均焊属缝尺寸不合要求,其原因是:
1、焊件坡口角度不当、或装配间隙不均匀。
2、焊接电流过大或过小、焊接规范选用不当。
3、运条速度不均匀、焊条(或焊把)角度不当。
(二)裂纹
裂纹端部形状尖锐,应力集中严重,对承受交变和冲击载荷、静拉力影响较大,是焊缝中最危险的缺陷。
按其产生的原因可分冷裂纹、热裂纹和再热裂纹等。
(冷裂纹)指在200℃以下产生的裂纹,它与氢有密切关系,其产生的主要原因是:
1、对大厚工件选用预热温度和焊后缓冷措施不合适。
2、焊材选用不合适。
3、焊接接头刚性大、工艺不合理。
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4、焊缝及其附近产生硬脆组织。
5、焊接规范选择不当。
(热裂纹)指在300℃以上产生的裂纹(主要是凝固裂纹),其产生的主要原因是:
1、成份的影响。
焊接纯奥氏体钢、某些高镍合金钢和有色金属时易出现。
2、焊缝中含有较多的硫等有害杂质元素。
3、焊接条件及接头状选择不当。
(再热裂纹)即消除应力退火裂纹。
指在高强度钢的焊接区,由于焊后热处理或在高温下使用,在热影响区产生的晶界裂纹,其产生的主要原因是:
1、消除应力退火的热处理条件不当。
2、合金成分的影响。
如铬、钼、钒、铌、硼等元素具有增大再热裂纹的倾向。
3、焊材、焊接规范选择不当。
4、结构设计不合理造成大的应力集中。
焊接时常见的焊缝内部缺陷
焊接时常见的焊缝内部缺陷在焊接过程中,由于操作不当、焊接材料质量问题或焊接环境等因素,常会出现焊缝内部的各种缺陷。
常见的焊缝内部缺陷有以下几种:
1.气孔:在焊接过程中,焊渣或氧化物等气体无法通过熔池表面逸出,形成的空洞叫做气孔。
气孔通常呈球形或卵圆形,大小和形状不一。
气孔会影响焊缝的美观度、强度和密封性。
2.夹杂物:夹杂物是指在熔池中混入的材料,包括未熔化的焊丝、氧化物、金属碎屑等。
夹杂物会使焊缝强度下降,同时也会影响焊缝的外观。
3.裂纹:焊接时过度冷却或热应力等因素会导致焊缝出现裂纹。
裂纹会使焊缝的强度、韧性和耐蚀性下降,对焊件的技术性能产生不良影响。
4.未焊透缺陷:未焊透是指焊接薄板或管道两侧未焊合的情况。
未焊透会使焊缝的强度、韧性和密封性下降,从而影响焊件的使用效果。
5.焊缝偏差:焊缝偏差通常是由于焊接过程中操作不当或设备故障等有关因素引起的。
焊缝偏差会使焊缝的外观不美观,甚至会使焊件出现安全隐患。
以上是焊接时常见的焊缝内部缺陷,焊手在日常操作中应该严格遵守操作规范,确保焊接质量和安全。
常见的焊缝内部缺陷
常见的焊缝内部缺陷1.焊缝形状和尺寸不符合要求。
即焊缝宽度沿长度方向宽窄不齐、焊缝截面不丰满或增强高过高。
(1)产生原因及危害:焊缝宽度不一致是由各种因素造成的,如焊条不正确的摇动和移动不均匀,焊件边缘切割不齐等。
在焊接过程中当电流过小或焊接速度太慢时,会使焊缝的增强高过高。
有人误认为焊缝的增强高愈高,焊缝强度也愈大,殊不知增强高过高会引起应力集中,易产生裂纹。
尺寸过小的焊缝,有效工作截面减少,焊接接头强度降低;尺寸过大的焊缝将引起应力集中。
(2)防止措施:选择合理的坡口角度(45°为宜)和均匀的装配间隙(2mm为宜);保持正确的运条角度匀速运条;根据装配间隙变化,随时调整焊速及焊条角度;视钢板厚度正确选择焊接工艺参数。
2.焊瘤。
焊接过程中溶化金属流淌到焊缝之外未溶化的母材上所形成的金属瘤。
(1)产生原因及危害:产生焊瘤的主要原因,一是操作不熟练和运条方法不当;二是电弧拉得过长、焊速太慢、溶池温度过高等。
焊瘤在横、立、仰焊中最为常见,在平焊的焊缝背面有时也可产生。
焊瘤使焊缝的实际尺寸发生偏差,尺寸变化较大处易引起应力集中,且焊瘤下面往往存在夹渣。
(2)防止措施:尽量采用短弧焊接(弧长≤焊条直径),适当加快焊速使溶池温度不致过高,选择合适的焊接电流,保持正确的运条角度(与焊件夹角450为宜)。
3.咬边。
沿焊趾的母材部位产生的沟槽和凹陷。
(1)产生原因及危害:焊接电流过大,电弧过长且偏吹,运条角度不当及焊速不合适,均可引起咬边。
咬边缺陷多见于横、立、仰焊。
咬边不仅减少了焊接接头的有效工作截面,而且在咬边处造成严重的应力集中。
在承受动载荷或交变载荷的部位,对焊缝咬边有严格限制。
(2)防止措施:选择合适的焊接电流和焊接速度,电弧不应过长,选用正确的焊条角度和运条方法。
4.烧穿。
常见于薄板焊接时,在焊缝上形成穿孔。
(1)产生原因及危害:电流过大而焊速太慢,焊件装配间隙太大等,都有可能引起烧穿,使焊缝的强度和水密性荡然无存。
常见的焊接缺陷及缺陷图片
常见的焊接缺陷(1)常见的焊接缺陷(1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(丫、U坡口)的钝边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头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。
(2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。
(3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。
尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。
某钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,手工电弧焊,未焊透某钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,手工电弧焊,密集气孔(4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。
视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。
另外,在采用鸨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者鸨极氩弧焊时,鸨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹鸨)。
W18Cr4V (高速工具钢)-45钢棒对接电阻焊缝中的夹渣断口照片钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,手工电弧焊,局部夹渣钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,手工电弧焊,两侧线状夹渣钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,鸨极氩弧焊打底+手工电弧焊,夹鸨(5)裂纹:焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。
常见的焊接缺陷及产生原因和预防措施
(1)焊缝尺寸不符合要求:如焊缝超高、超宽、过窄、高低差过大、焊缝过渡到母材不圆滑等。
(2)焊接表面缺陷:如咬边、焊瘤、内凹、满溢、未焊透、表面气孔、表面裂纹等。
(3)焊缝内部缺陷:如气孔、夹渣、裂纹、未熔合、夹钨、双面焊的未焊透等。
(4)焊接接头性能不符合要求:因过热、过烧等原因导致焊接接头的机械性能、抗腐蚀性能降低等。
W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒
对接电阻焊缝中的夹渣断口照片
钢板对接焊缝X射线照相底片
V型坡口,手工电弧焊,局部夹渣
钢对接焊缝X射线照相底片
V型坡口,钨极氩弧焊打底+手工电弧焊,夹钨
(5)裂纹:焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。
焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大的冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力,更加上母材非焊接部位处于冷固态状况,与焊接部位存在很大的温差,从而产生热应力等等,这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材料的强度极限则导致开裂。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度,并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点,成为结构断裂的起源。裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部,或者在焊缝附近的母材热影响区内,或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同,可以把裂纹分为以下几类:
焊接缺陷对焊接构件的危害,主要有以下几方面:
(1)引起应力集中。焊接接头中应力的分布是十分复杂的。凡是结构截面有突然变化的部位,应力的分布就特别不均匀,在某些点的应力值可能比平均应力值大许多倍,这种现象称为应力集中。造成应力集中的原因很多,而焊缝中存在工艺缺陷是其中一个很重要的因素。焊缝内存在的裂纹、未焊透及其他带尖缺口的缺陷,使焊缝截面不连续,产生突变部位,在外力作用下将产生很大的应力集中。当应力超过缺陷前端部位金属材料的断裂强度时,材料就会开裂破坏。
常见焊缝缺陷
四、夹渣
四、夹渣
夹渣产生的原因
1.多层焊时,焊缝边缘不整齐;焊层或焊道之间的高低 差较大,使死角熔渣清理不干净,特别是坡口侧壁咬边 较深时,熔渣嵌入咬边深处,更易产生夹渣。 2.焊条受潮未烘干或变质,导致焊接时,药皮成块脱落, 在熔池凝固较快时,来不及浮出,形成夹渣。 3.焊接电流过小,或焊速过快,使熔化金属冷却速度太 快,以致于熔渣来不及浮出焊缝金属表面。
三、气孔
三、气孔
气孔产生的原因
1.坡口处油、锈等脏物未清除干净,焊接时,油、锈 分解,及易形成氢气孔和CO气孔。 2.打底层采用断弧焊,因要不断熄弧、再引弧,电弧 忽高忽低,焊接保护效果不好,增加了氮气孔产生的 机会。 3.焊条药皮未烘干或烘干温度不够,焊芯生锈,氩弧 焊打底时,焊丝清理不干净。 4.手工焊时电流过大或电弧过长。 5.采用直流电源焊接时,极性不对。
四、夹渣
夹渣
夹渣是指在焊接过程中因来不及浮出而夹在焊 缝金属中的熔渣等非金属化合物。
焊缝中的夹渣几乎都是呈块状或条状残留在焊 缝中,且立、横、仰焊的试件明显高于平焊。
夹渣对焊接接头的影响较大。因为夹渣多数呈 不规则的多棱形,特别是两端尖细的条状夹渣,其 尖角处会引起很大的应力集中,往往从这里形成裂 纹。
四、夹渣
夹渣防止的措施
1.焊前严格检查所用的焊条药皮,如发现焊条药批疏松 或有大量粉末或变色,说明焊条药批变质,应停止使用。 2.仔细清理焊道表面和坡口侧壁的熔渣,多层焊时,每 层焊后应认真清理熔渣。 3.正确选择焊接电流和运条方式,运条时,在坡口边缘 应停留时间长一些,利用电弧吹力使边上尖角处的熔渣 浮出表面。 4.焊接时应保持熔池清晰,分清液态金属与熔渣。
三、气孔
气孔
气孔是指焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能 逸出,而残留下来形成的孔穴。
常见焊缝缺陷 2014.7.22资料
弧的大部分在上坡口上燃烧。
三、气孔
气孔
气孔是指焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能 逸出,而残留下来形成的孔穴。
在锅炉压力容器、压力管道焊接中,平焊位置要 较其它位置气孔多;打底层要比填充、盖面层多;长 弧焊要比短弧焊多;引弧、收弧和接头处要比焊缝其 它位置多。
气孔的存在,不但会降低焊缝的致密性,削弱焊 缝的有效截面积,还会降低焊缝的机械性能,特别是 存在链状气孔时,对弯曲和冲击性能会有比较明显的 降低。
四、夹渣
夹渣
夹渣是指在焊接过程中因来不及浮出而夹在焊 缝金属中的熔渣等非金属化合物。
焊缝中的夹渣几乎都是呈块状或条状残留在焊 缝中,且立、横、仰焊的试件明显高于平焊。 夹渣对焊接接头的影响较大。因为夹渣多数呈 不规则的多棱形,特别是两端尖细的条状夹渣,其 尖角处会引起很大的应力集中,往往从这里形成裂 纹。
一、未焊透
图1
图2
一、未焊透
未焊透产生的原因
1.坡口角度小,钝边过大,或对口间隙过小,使得电弧伸 不到坡口根部而产生。 2.管道本身椭圆度较大或壁厚不均,客观上造成错边,使 电弧不能完全熔化坡口钝边,因而形成单边未焊透。 3.焊接电流过小,焊速过快,导致电弧穿透力下降。 4.运条角度不当和电弧偏吹。 5.打底层焊接时,接头处产生未焊透。原因是换焊条后, 弧坑温度降低,工件间隙太小,因而接头时电弧不能迅速 将钝边击穿,造成接头处有一段未焊透。
三、气孔
三、气孔
气孔产生的原因
1.坡口处油、锈等脏物未清除干净,焊接时,油、锈 分解,及易形成氢气孔和CO气孔。
2.打底层采用断弧焊,因要不断熄弧、再引弧,电弧 忽高忽低,焊接保护效果不好,增加了氮气孔产生的 机会。 3.焊条药皮未烘干或烘干温度不够,焊芯生锈,氩弧 焊打底时,焊丝清理不干净。
常见的焊接缺陷及处理办法
常见的焊接缺陷及处理办法一、外部缺陷一)、焊缝成型差1、现象焊缝波纹粗劣,焊缝不均匀、不整齐,焊缝与母材不圆滑过渡,焊接接头差,焊缝高低不平。
2、原因分析焊缝成型差的原因有:焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀;焊口清理不干净;焊接电流过大或过小;焊接中运条(枪)速度过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度过大或过小;焊条(枪)施焊角度选择不当等。
3、防治措施⑴焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。
⑵焊件坡口打磨清理干净,无锈、无垢、无脂等污物杂质,露出金属光泽。
⑶加强焊接联系,提高焊接操作水平,熟悉焊接施工环境。
⑷根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等,按照焊接工艺卡和操作技能要求,选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条(枪)的角度。
4、治理措施⑴加强焊后自检和专检,发现问题及时处理;⑵对于焊缝成型差的焊缝,进行打磨、补焊;⑶达不到验收标准要求,成型太差的焊缝实行割口或换件重焊;⑷加强焊接验收标准的学习,严格按照标准施工。
二)、焊缝余高不合格1、现象管道焊口和板对接焊缝余高大于 3 ㎜;局部出现负余高;余高差过大;角焊缝高度不够或焊角尺寸过大,余高差过大。
2、原因分析焊接电流选择不当;运条(枪)速度不均匀,过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度不均匀;焊条(枪)施焊角度选择不当等。
3、防治措施⑴根据不同焊接位置、焊接方法,选择合理的焊接电流参数;⑵增强焊工责任心,焊接速度适合所选的焊接电流,运条(枪)速度均匀,避免忽快忽慢;⑶焊条(枪)摆动幅度不一致,摆动速度合理、均匀;⑷注意保持正确的焊条(枪)角度。
4、治理措施⑴加强焊工操作技能培训,提高焊缝盖面水平;⑵对焊缝进行必要的打磨和补焊;⑶加强焊后检查,发现问题及时处理;⑷技术员的交底中,对焊角角度要求做详细说明。
三)、焊缝宽窄差不合格1、现象焊缝边缘不匀直,焊缝宽窄差大于 3 ㎜。
2、原因分析焊条(枪)摆动幅度不一致,部分地方幅度过大,部分地方摆动过小;焊条(枪)角度不合适;焊接位置困难,妨碍焊接人员视线。
焊缝常见的表面缺陷
焊缝常见的表面缺陷
焊缝常见的表面缺陷有:
1. 气孔:由于焊接过程中存在气体的存在,导致气体溶解在焊缝中,形成气孔。
2. 缩孔:焊接后,由于焊缝中残留的铁素体发生体积变化,导致焊缝表面出现凹陷或凸起的缺陷。
3. 毛刺:焊接后,由于焊接材料或焊接工艺不合理,焊缝表面出现突出的尖锐物。
4. 喷溅:焊接时,由于焊接电弧对金属的熔化、蒸发和喷射作用,使金属溅射到焊缝周围形成溅射物。
5. 裂纹:焊接时,由于焊接过程中金属热塑性收缩、冷却时收缩等原因,导致焊缝表面出现裂纹。
6. 钝边:焊接后,焊缝边缘没有与基材完全融合,形成边缘的突出物。
7. 错边:焊接过程中,操作不准确导致焊缝与设计位置偏离的情况。
8. 毛坑:焊接过程中,焊接材料与焊缝表面发生脱落或腐蚀,导致表面形成坑洼。
9. 毛化:焊接时,焊接材料未完全熔化并与基材结合,形成表面凸起且不平整的结构。
10. 表面夹渣:焊接过程中,由于焊接材料或焊接设备不合理,导致夹杂物被焊接材料吸附在焊缝表面。
常见的焊接缺陷及缺陷图片
罕见的焊接缺陷 (1)宇文皓月罕见的焊接缺陷(1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边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头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。
(2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴随夹渣存在。
(3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或概况形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包含蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中发生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解发生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。
尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。
某钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,手工电弧焊,未焊透某钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,手工电弧焊,密集气孔(4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产品,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。
视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。
另外,在采取钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。
W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒对接电阻焊缝中的夹渣断口照片钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,手工电弧焊,局部夹渣钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,手工电弧焊,两侧线状夹渣钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,钨极氩弧焊打底+手工电弧焊,夹钨(5)裂纹:焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表示。
常见焊接缺陷
常见焊接缺陷
(1)焊缝表面尺寸不符合要求。
焊缝表面高低不平,焊缝宽窄不齐,尺寸过大过小。
(2)焊接裂纹。
在焊接应力、低熔点共晶或其它致脆因素的共同作用下,焊接接头局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙叫焊接裂纹。
(3)气孔。
焊接时,熔池中的气泡在熔池凝固时未能逸出,残存下来形成的空穴叫气孔。
常见的气孔有氢气孔、氮气孔和一氧化碳气孔。
(4)夹渣。
焊后残留在焊缝中的熔渣叫夹渣。
焊接过程中,电流太小、焊接速度过快、都可能造成夹渣。
(5)咬边。
焊接参数选择不当或操作不当,沿焊趾的母材部位烧熔成的沟槽或凹陷叫咬边。
(6)未焊透。
(7)未熔合。
(8)焊瘤。
(9)旱穿。
把碳当量作为评价钢材(碳钢和低合金结构钢)焊接性的一种参考指标:W CE =W C+W Mn/6+W Ni+W Cu/15+W Cr+W Mo+W v/5
W CE表示碳当量的质量分数。
其中W C、W Mn、W Ni、W Cu、W Cr、W Mo、W v分别表示碳、锰、镍、铜、铬、钼、钒的质量分数。
当W CE<0.4%时属于易焊接钢材
当W CE=0.4%~0.6%时属于可焊接钢材
当W CE>0.6%时属于难焊接钢材。
焊接常见缺陷
(1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边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头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。
(2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。
(3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。
尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。
(4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。
视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。
另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。
(5)裂纹:焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。
焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大的冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力,更加上母材非焊接部位处于冷固态状况,与焊接部位存在很大的温差,从而产生热应力等等,这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材料的强度极限则导致开裂。
焊缝缺陷形式
焊缝缺陷形式焊缝缺陷是指焊接过程中出现的缺陷或不良现象,它可能对焊接接头的强度、密封性和耐腐蚀性等性能产生不利影响。
焊缝缺陷的形式多种多样,下面将介绍几种常见的焊缝缺陷。
1. 焊缝裂纹:焊缝裂纹是焊接过程中最常见的缺陷之一。
焊缝裂纹通常分为热裂纹和冷裂纹两种类型。
热裂纹是由于焊接过程中产生的热应力超过了材料的承受能力,导致焊缝发生裂纹。
冷裂纹则是由于焊后冷却过程中的应力引起的。
裂纹对焊接接头的强度和密封性都会产生严重影响,因此焊缝裂纹的控制非常重要。
2. 气孔:气孔是焊接过程中产生的气体在焊缝中凝固形成的空洞。
气孔的形成通常与焊材、焊接工艺和焊接环境等因素有关。
气孔对焊接接头的强度和密封性都会产生不利影响,因此需要采取相应的措施来避免气孔的产生。
3. 夹渣:夹渣是指焊缝中夹杂有固态或液态渣滓的现象。
夹渣通常是由于焊接过程中未能将杂质和氧化物等物质从焊缝中排除。
夹渣对焊接接头的强度和密封性都会产生不利影响,因此需要进行适当的清理和处理。
4. 焊接变形:焊接变形是指焊接过程中由于热应力和收缩应力等因素引起的焊接接头形状和尺寸的变化。
焊接变形通常会导致焊接接头的尺寸不符合要求,从而影响其装配和使用。
为了控制焊接变形,可以采取预热、焊接顺序控制和焊后热处理等措施。
5. 焊缝未熔合:焊缝未熔合是指焊接过程中焊缝未能完全融合的现象。
焊缝未熔合通常是由于焊接电流、焊接速度或焊接时间等因素不当引起的。
焊缝未熔合对焊接接头的强度和密封性都会产生不利影响,因此需要进行适当的调整和控制。
以上是几种常见的焊缝缺陷形式。
在实际焊接过程中,要根据具体情况选择合适的焊接材料、焊接工艺和设备,严格按照规范要求进行操作,以减少焊缝缺陷的产生,提高焊接接头的质量和性能。
同时,对于已经出现的焊缝缺陷,应该及时发现并采取相应的修复和处理措施,以确保焊接接头的可靠性和安全性。
焊缝中常见的焊接缺陷
焊缝中常见的焊接缺陷(1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边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头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。
(2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。
(3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。
尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。
某钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,手工电弧焊,未焊透某钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,手工电弧焊,密集气孔(4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。
视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。
另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。
W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒对接电阻焊缝中的夹渣断口照片钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,手工电弧焊,局部夹渣和两侧线状夹渣钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口,钨极氩弧焊打底+手工电弧焊,夹钨(5)裂纹:焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。
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四、夹渣
四、夹渣
夹渣产生的原因
1.多层焊时,焊缝边缘不整齐;焊层或焊道之间的高低 差较大,使死角熔渣清理不干净,特别是坡口侧壁咬边 较深时,熔渣嵌入咬边深处,更易产生夹渣。 2.焊条受潮未烘干或变质,导致焊接时,药皮成块脱落, 在熔池凝固较快时,来不及浮出,形成夹渣。 3.焊接电流过小,或焊速过快,使熔化金属冷却速度太 快,以致于熔渣来不及浮出焊缝金属表面。
一、未焊透
未焊透的防止措施
1.选择合适的坡口角度,钝边尺寸和对口间隙值,并 在对口时避免产生错边,尤其是内壁一定要对齐。 2.选择适宜的焊接电流、焊条直径和运条角度。 3.遇有电弧偏吹时,应及时调整焊条角度或更换焊条 以及改变地焊缝金属与母材之间或焊道与焊道之间,未完全 熔化结合在一起称未熔合。未熔合主要在焊缝侧面及 焊缝层间产生,即边缘未熔合。在压力管道焊接中, 多为坡口边缘未熔合,特别是横焊位置。未熔合不仅 削弱了焊缝截面受力面积,更严重的是所形成的尖劈 缝隙,承载后应力集中,极易由此产生裂纹。
四、夹渣
夹渣
夹渣是指在焊接过程中因来不及浮出而夹在焊 缝金属中的熔渣等非金属化合物。
焊缝中的夹渣几乎都是呈块状或条状残留在焊 缝中,且立、横、仰焊的试件明显高于平焊。
夹渣对焊接接头的影响较大。因为夹渣多数呈 不规则的多棱形,特别是两端尖细的条状夹渣,其 尖角处会引起很大的应力集中,往往从这里形成裂 纹。
三、气孔
三、气孔
气孔产生的原因
1.坡口处油、锈等脏物未清除干净,焊接时,油、锈 分解,及易形成氢气孔和CO气孔。 2.打底层采用断弧焊,因要不断熄弧、再引弧,电弧 忽高忽低,焊接保护效果不好,增加了氮气孔产生的 机会。 3.焊条药皮未烘干或烘干温度不够,焊芯生锈,氩弧 焊打底时,焊丝清理不干净。 4.手工焊时电流过大或电弧过长。 5.采用直流电源焊接时,极性不对。
一、未焊透
图1
图2
一、未焊透
未焊透产生的原因
1.坡口角度小,钝边过大,或对口间隙过小,使得电弧伸 不到坡口根部而产生。 2.管道本身椭圆度较大或壁厚不均,客观上造成错边,使 电弧不能完全熔化坡口钝边,因而形成单边未焊透。 3.焊接电流过小,焊速过快,导致电弧穿透力下降。 4.运条角度不当和电弧偏吹。 5.打底层焊接时,接头处产生未焊透。原因是换焊条后, 弧坑温度降低,工件间隙太小,因而接头时电弧不能迅速 将钝边击穿,造成接头处有一段未焊透。
五、热裂纹
热裂纹的防止措施
1.限制母材和焊接材料中易偏析元素和有害杂质的含 量,主要限制硫含量,提高锰含量。 2.提高焊条或焊剂的碱度,以降低杂质含量,改善偏 析程度。 3.改进焊接结构形式,采用合理的焊接顺序,提高焊 缝收缩时的自由度。
二、未熔合
未熔合的防止措施
1.选择合适的焊条角度,打底焊时,焊接速度一定要控制 得当,使电弧得当,使电弧能够充分熔化焊根。 2.仔细清理坡口及焊缝上的油、锈及氧化皮等等脏物。 3.焊接偏弧时,应及时调整焊条角度,使电弧对准熔池并 及时更换焊条。 4.在焊接过程中应注意观察坡口两侧的熔化情况。 5.横焊时,电弧在上坡口的停留时间较下坡口应长些,电 弧的大部分在上坡口上燃烧。
二、未熔合
图
二、未熔合
未熔合产生的原因
1.焊条药皮偏心,引起偏弧,使母材金属未完全熔化。 2.坡口制备不良,如坡口凹凸不平,潮湿、熔渣、锈、氧 化皮、油漆和各种污垢未完全清除,焊接时由于焊接温度 不够,未能将其熔化而形成边缘未熔合。 3.打底焊时,焊条与焊接方向夹角不当,电弧倾向坡口一 侧,使底层坡口一侧未熔合。 4.横焊时,由于上侧坡口金属熔化下附,影响下坡口金属 加热熔化,导致未熔合。 5.焊接速度太快,电流过大或过小以及电弧偏吹。
四、夹渣
夹渣防止的措施
1.焊前严格检查所用的焊条药皮,如发现焊条药批疏松 或有大量粉末或变色,说明焊条药批变质,应停止使用。 2.仔细清理焊道表面和坡口侧壁的熔渣,多层焊时,每 层焊后应认真清理熔渣。 3.正确选择焊接电流和运条方式,运条时,在坡口边缘 应停留时间长一些,利用电弧吹力使边上尖角处的熔渣 浮出表面。 4.焊接时应保持熔池清晰,分清液态金属与熔渣。
三、气孔
气孔
气孔是指焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能 逸出,而残留下来形成的孔穴。
在锅炉压力容器、压力管道焊接中,平焊位置要 较其它位置气孔多;打底层要比填充、盖面层多;长 弧焊要比短弧焊多;引弧、收弧和接头处要比焊缝其 它位置多。
气孔的存在,不但会降低焊缝的致密性,削弱焊 缝的有效截面积,还会降低焊缝的机械性能,特别是 存在链状气孔时,对弯曲和冲击性能会有比较明显的 降低。
三、气孔
气孔防止的措施
1.焊前焊条一定要烘干,对于酸性焊条,烘干温度为150200℃,保温1~2小时,碱性焊条烘干温度为350~400℃, 保温1~2小时,烘好的焊条应存放在100℃左右的恒温箱 内。 2.坡口及两侧各20mm范围内,一定要用砂轮打磨,去除 油、锈等脏物。 3.采用合适的焊接电流。尽量采用连弧焊,如用断弧焊, 应有效控制电弧长度。 4.用直流焊机时,对于碱性焊条应选用直流反极性,且焊 接时宜采用短弧焊。
五、热裂纹
热裂纹
热裂纹又称结晶裂纹,产生在结晶时的 冷却过程中,主要发生在晶界,具有晶间破 坏的性质。大多数产生在焊缝金属中心和弧 坑处。
五、热裂纹
五、热裂纹
五、热裂纹
热裂纹产生的原因
1.冶金因素:焊接时熔池的冷却速度很快,很容易造成偏 析。被偏析出来的物质大多数为低熔点共晶和杂质,它们 的熔点比焊缝金属低,在结晶过程中以“液态间层”存在。 2.力的因素:当焊缝金属开始冷却时,体积要缩小,由于 焊缝受热不均匀,周围金属势必阻止它的收缩,故必然产 生拉应力,这种拉应力是随着温度的降低而增大,如果这 种拉应力是在结晶尚未完毕,且有“液态间层”时呈现, 就必然产生“热裂纹”。
常见内部焊接缺陷及预防措施
--技术研发中心
常见焊接缺陷
热裂 纹
冷裂 纹
未焊 透
焊接 缺陷
气孔
未融 合
夹渣
一、未焊透
未焊透
未焊透即焊接时根部未完全熔透的现象, 它减少了焊缝的有效承载面积,降低了接头的 机械性能,减小了焊缝的承载能力,而且在未 焊透的缺口和端部形成应力集中,承载后往往 会引起裂纹,因此是一种危险性缺陷。