焊接过程缺陷及检验方法
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处于临界状态。
为防止结晶裂纹的产生，应满足如下条件：
e T
＜CST(临界应变增长率）
焊接过程缺陷及检验方法
2.结晶裂纹的影响因素
(1)冶金因素
1)结晶温度区间
(剖面线区间为脆性温度区间）
结晶温度区间越大，脆性温度区也
大，裂纹倾向也大。
焊接过程缺陷及检验方法
2)低熔共晶的形态 当液态第二相β在固态基体相α的晶粒 交界处存在时，其分布受表面张力σαα （σGB） 和界面张力σαβ（σLS）的平衡关 系所支配。
1.气体的来源
(1)空气侵入；
(2)焊接材料吸潮；
(3)工件、焊丝表面的物质；
(4)药皮中高价氧化物或焊碳接过氢程化缺陷合及物检验的方分法解。
2.母材对气孔的敏感性
(1)气泡的生核 现成表面
(2)气泡的长大
必须满足
ph > po
Ph-气泡内部压力: Ph = PH2 + PN2 + PCO + PH2O + …… Po-阻碍气泡长大的外界压力: PO = Pa + PM + PS + PC
σαα = 2 σαβ COS ； COS ＝σα α ／2 σαβ
2
2
若 2 σαβ= σαα ,θ = 0 o,易形成液态薄膜；
2 σαβ ≠ σαα ,θ ≠ 0 o,不易形成液态薄膜；
增大低熔共晶物的表面张力，有利于
2
避免结晶裂纹。
3)一次结晶的组织
晶粒粗大，柱状晶的方向越明显，越易
3.控制焊接工艺条件
焊接时规范要保持稳定； 尽量采用直流短弧焊，反接； 铝合金TIG焊时，线能量的选择要考虑氢的溶入和排除； 铝合金MIG焊时，常采取增大熔池存在时间，以利气泡逸出。
焊接过程缺陷及检验方法
4.3 焊接裂纹
4.3.1 焊接裂纹的种类和特征
焊接过程缺陷及检验方法
焊接过程缺陷及检验方法
1.结晶裂纹的形成机理
熔池结晶三阶段：
液固阶段；固液阶段；完全凝固阶段。
固液阶段（脆性温度区）有可能产生裂纹。
Прохоров认为：
e/T 较小时，曲线1 e0 ＜ pmin , es＞0,
不会产生裂纹；
e/T较大时，曲线3 e0 ＞ pmin，es＜0，
产生结晶裂纹；
按曲线2变化时， e0 ＝ pmin，es ＝0 ，
4)焊条适当摆动，以利于熔渣的浮出；
5)保护熔池，防止空气焊接侵过程入缺。陷及检验方法
4.2 焊百度文库中的气孔
4.2.1 气孔的分类及形成机理
1.析出型气孔 如N2、H2气孔； 2.反应型气孔 如CO、H2O气孔。 [FeO] + [C] = CO↑+ [Fe]
3.2.2 气孔形成的影响因素
4.2.3 气孔的防止措施
1.消除气体来源
加强焊接区保护；焊材防潮烘干；适当的表面清理。
2.正确选用焊接材料
适当调整熔渣的氧化性； 焊接有色金属时，在Ar中加入CO2或O2要适当； CO2焊时，必须用合金钢焊丝充分脱氧； 有色金属焊接时，要充分脱氧，如焊纯镍时，用含铝和钛的焊
丝或焊条；焊纯铜时，用硅青铜或磷青铜焊丝。
2)以硅酸盐形式存在的氧化物数量的增加,总含氧量增加,使焊 缝的强度、塑性、韧性明显下降；
3)氮化物使焊缝的硬度增高，塑性、韧性急剧下降； 4)FeS是形成热裂纹及层状撕裂的重要原因之一。
3. 夹杂的防止措施
1)合理选用焊接材料,充分脱氧、脱硫;
2)选用合适的焊接参数，以利熔渣浮出；
3)多层焊时，注意清除前一层焊渣；
1.焊接热裂纹
(1)结晶裂纹
(2)高温液化裂纹
(3)多边化裂纹
焊接过程缺陷及检验方法
2.焊接冷裂纹
(1)延迟裂纹
(2)淬硬脆化裂纹
(3)低塑性脆化裂纹 焊接过程缺陷及检验方法
3.其他裂纹
(1)再热裂纹
(2)层状裂纹
焊接过程缺陷及检验方法
(3)应力腐蚀裂纹
焊接过程缺陷及检验方法
4.3.2 结晶裂纹的形成与控制
形成液态薄膜，导致结晶裂纹。
4)合金元素的种类
促进结晶裂纹的有：硫、磷、碳和镍等；
抑制结晶裂纹的有：锰、硅、钛、锆和稀土等。
(2)应力因素.
液态薄膜和应力是引起结晶裂纹的根本条件!
焊接过程缺陷及检验方法
3.结晶裂纹的防止措施
(1)冶金措施
1)严格控制焊材中的硫、磷和碳的含量；
2)改善焊缝的一次结晶组织,细化晶粒(
焊接过程缺陷及检验方法
(2)区域偏析
(3)层状偏析
2.偏析的控制措施
(1)细化焊缝晶粒 (2)适当降低焊接速度
4.1.2 夹杂的形成及控制
1.夹杂的形成及控制
(1)夹渣； (2)反应形成新相 氧化物；氮化物；硫化物； (3)异种金属。
焊接过程缺陷及检验方法
2.夹杂的危害
1)影响接头力学性能 大于临界尺寸的夹杂物使接头力学性能 下降;
焊接过程缺陷及检验方法
2(ρL ρG)gr2 9η
3.焊接材料对气孔的影响
（1）熔渣氧化性的影响
氧化性强,易出现 CO 气孔；还原性增大，易出现 H2 气孔；
（2）焊条药皮和焊剂的影响
碱性焊条含有 CaF2 ,焊剂中有一定量的氟石和多量 SiO2 共存时，
有利于消除氢气孔；
（3）保护气体的影响
混合气体的活性气体有利于降低氢气孔；
常见的焊接缺陷及质量检验
一、常见的焊接缺陷
（一）裂纹
焊接过程缺陷及检验方法
（二）气孔
（三）夹渣
（四）未熔合
未焊透
焊接过程缺陷及检验方法
（五）形状缺陷
咬边
焊瘤
烧穿和下塌
焊接过程缺陷及检验方法
错边和角变形
焊缝尺寸不合要求
（六）其它缺陷 电弧擦伤、严重飞溅、母材表面撕裂、磨凿痕、打磨过量等。
Ph > Pa + Pc = 1 + 2σ
r
现成表面存在的气泡呈椭圆形，增大了曲率半径，降低了外界
的附加压力PC ，气泡容易长大。 焊接过程缺陷及检验方法
(3)气泡的上浮
必须满足
VC (气泡上浮速度)≥ R（熔池结晶速度）
σ sg σ sl σ gl
COSθ =
σ sg σ sl σ gl
上浮速度 VC =
（4）焊丝成分的影响
希望形成充分脱氧的条件，以抑制反应性气体的生成。
4.焊接工艺对气孔的影响
(1)焊接工艺 工艺正常，则电弧稳定，保护效果好；
(2)电源的种类 直流反接，降低电压；
(3)熔池存在时间 时间增加，则对反应性气体排出有利；对析出
性气体，既要考虑溶入，又要焊考接过虑程逸缺陷出及。检验方法
为防止结晶裂纹的产生，应满足如下条件：
e T
＜CST(临界应变增长率）
焊接过程缺陷及检验方法
2.结晶裂纹的影响因素
(1)冶金因素
1)结晶温度区间
(剖面线区间为脆性温度区间）
结晶温度区间越大，脆性温度区也
大，裂纹倾向也大。
焊接过程缺陷及检验方法
2)低熔共晶的形态 当液态第二相β在固态基体相α的晶粒 交界处存在时，其分布受表面张力σαα （σGB） 和界面张力σαβ（σLS）的平衡关 系所支配。
1.气体的来源
(1)空气侵入；
(2)焊接材料吸潮；
(3)工件、焊丝表面的物质；
(4)药皮中高价氧化物或焊碳接过氢程化缺陷合及物检验的方分法解。
2.母材对气孔的敏感性
(1)气泡的生核 现成表面
(2)气泡的长大
必须满足
ph > po
Ph-气泡内部压力: Ph = PH2 + PN2 + PCO + PH2O + …… Po-阻碍气泡长大的外界压力: PO = Pa + PM + PS + PC
σαα = 2 σαβ COS ； COS ＝σα α ／2 σαβ
2
2
若 2 σαβ= σαα ,θ = 0 o,易形成液态薄膜；
2 σαβ ≠ σαα ,θ ≠ 0 o,不易形成液态薄膜；
增大低熔共晶物的表面张力，有利于
2
避免结晶裂纹。
3)一次结晶的组织
晶粒粗大，柱状晶的方向越明显，越易
3.控制焊接工艺条件
焊接时规范要保持稳定； 尽量采用直流短弧焊，反接； 铝合金TIG焊时，线能量的选择要考虑氢的溶入和排除； 铝合金MIG焊时，常采取增大熔池存在时间，以利气泡逸出。
焊接过程缺陷及检验方法
4.3 焊接裂纹
4.3.1 焊接裂纹的种类和特征
焊接过程缺陷及检验方法
焊接过程缺陷及检验方法
1.结晶裂纹的形成机理
熔池结晶三阶段：
液固阶段；固液阶段；完全凝固阶段。
固液阶段（脆性温度区）有可能产生裂纹。
Прохоров认为：
e/T 较小时，曲线1 e0 ＜ pmin , es＞0,
不会产生裂纹；
e/T较大时，曲线3 e0 ＞ pmin，es＜0，
产生结晶裂纹；
按曲线2变化时， e0 ＝ pmin，es ＝0 ，
4)焊条适当摆动，以利于熔渣的浮出；
5)保护熔池，防止空气焊接侵过程入缺。陷及检验方法
4.2 焊百度文库中的气孔
4.2.1 气孔的分类及形成机理
1.析出型气孔 如N2、H2气孔； 2.反应型气孔 如CO、H2O气孔。 [FeO] + [C] = CO↑+ [Fe]
3.2.2 气孔形成的影响因素
4.2.3 气孔的防止措施
1.消除气体来源
加强焊接区保护；焊材防潮烘干；适当的表面清理。
2.正确选用焊接材料
适当调整熔渣的氧化性； 焊接有色金属时，在Ar中加入CO2或O2要适当； CO2焊时，必须用合金钢焊丝充分脱氧； 有色金属焊接时，要充分脱氧，如焊纯镍时，用含铝和钛的焊
丝或焊条；焊纯铜时，用硅青铜或磷青铜焊丝。
2)以硅酸盐形式存在的氧化物数量的增加,总含氧量增加,使焊 缝的强度、塑性、韧性明显下降；
3)氮化物使焊缝的硬度增高，塑性、韧性急剧下降； 4)FeS是形成热裂纹及层状撕裂的重要原因之一。
3. 夹杂的防止措施
1)合理选用焊接材料,充分脱氧、脱硫;
2)选用合适的焊接参数，以利熔渣浮出；
3)多层焊时，注意清除前一层焊渣；
1.焊接热裂纹
(1)结晶裂纹
(2)高温液化裂纹
(3)多边化裂纹
焊接过程缺陷及检验方法
2.焊接冷裂纹
(1)延迟裂纹
(2)淬硬脆化裂纹
(3)低塑性脆化裂纹 焊接过程缺陷及检验方法
3.其他裂纹
(1)再热裂纹
(2)层状裂纹
焊接过程缺陷及检验方法
(3)应力腐蚀裂纹
焊接过程缺陷及检验方法
4.3.2 结晶裂纹的形成与控制
形成液态薄膜，导致结晶裂纹。
4)合金元素的种类
促进结晶裂纹的有：硫、磷、碳和镍等；
抑制结晶裂纹的有：锰、硅、钛、锆和稀土等。
(2)应力因素.
液态薄膜和应力是引起结晶裂纹的根本条件!
焊接过程缺陷及检验方法
3.结晶裂纹的防止措施
(1)冶金措施
1)严格控制焊材中的硫、磷和碳的含量；
2)改善焊缝的一次结晶组织,细化晶粒(
焊接过程缺陷及检验方法
(2)区域偏析
(3)层状偏析
2.偏析的控制措施
(1)细化焊缝晶粒 (2)适当降低焊接速度
4.1.2 夹杂的形成及控制
1.夹杂的形成及控制
(1)夹渣； (2)反应形成新相 氧化物；氮化物；硫化物； (3)异种金属。
焊接过程缺陷及检验方法
2.夹杂的危害
1)影响接头力学性能 大于临界尺寸的夹杂物使接头力学性能 下降;
焊接过程缺陷及检验方法
2(ρL ρG)gr2 9η
3.焊接材料对气孔的影响
（1）熔渣氧化性的影响
氧化性强,易出现 CO 气孔；还原性增大，易出现 H2 气孔；
（2）焊条药皮和焊剂的影响
碱性焊条含有 CaF2 ,焊剂中有一定量的氟石和多量 SiO2 共存时，
有利于消除氢气孔；
（3）保护气体的影响
混合气体的活性气体有利于降低氢气孔；
常见的焊接缺陷及质量检验
一、常见的焊接缺陷
（一）裂纹
焊接过程缺陷及检验方法
（二）气孔
（三）夹渣
（四）未熔合
未焊透
焊接过程缺陷及检验方法
（五）形状缺陷
咬边
焊瘤
烧穿和下塌
焊接过程缺陷及检验方法
错边和角变形
焊缝尺寸不合要求
（六）其它缺陷 电弧擦伤、严重飞溅、母材表面撕裂、磨凿痕、打磨过量等。
Ph > Pa + Pc = 1 + 2σ
r
现成表面存在的气泡呈椭圆形，增大了曲率半径，降低了外界
的附加压力PC ，气泡容易长大。 焊接过程缺陷及检验方法
(3)气泡的上浮
必须满足
VC (气泡上浮速度)≥ R（熔池结晶速度）
σ sg σ sl σ gl
COSθ =
σ sg σ sl σ gl
上浮速度 VC =
（4）焊丝成分的影响
希望形成充分脱氧的条件，以抑制反应性气体的生成。
4.焊接工艺对气孔的影响
(1)焊接工艺 工艺正常，则电弧稳定，保护效果好；
(2)电源的种类 直流反接，降低电压；
(3)熔池存在时间 时间增加，则对反应性气体排出有利；对析出
性气体，既要考虑溶入，又要焊考接过虑程逸缺陷出及。检验方法