第六章 焊接缺陷及检验
焊接缺陷检验方法
断口分析
② 微观组织分析 利用显微镜能检查焊接接头各区域的微观组织和偏析等问 题。通过微观组织分析，研究母材、焊接材料与焊接工艺存在 的问题及解决途径。 有些情况下，也可用复膜检查方法，对制造过程中或运行 中的焊接接头表面制作复膜，然后在显微镜下作宏观或微观组 织分析和缺陷分析。此法亦可属非破坏性的金相检验法。
3）化学分析与试验 ） ① 化学成分分析 从焊缝金属中钻取试样，除应注意试样不得氧化和沾染油 污之外，还应注意取样部位在焊缝中所处的层次。不同层次的 焊缝金属受母材的稀释作用不同，一般以多层焊或多层堆焊的 第三层以上的成分作为熔敷金属的成分。 ② 扩散氢的测定 熔敷金属中扩散氢的测定，有45℃甘油法、水银法及色谱 法三种。过去多用甘油法，但该法测定精度较差，正逐步被色 谱法所代替。水银法因污染问题而极少应用。 ③ 腐蚀试验 焊缝金属和焊接接头的腐蚀破坏有以下几种形式：总体腐 蚀、晶间腐蚀、刀状腐蚀、应力腐蚀、海水腐蚀、气体腐蚀和 腐蚀疲劳等。不锈钢及耐酸钢等钢种的晶间腐蚀试验有关规定 应按《不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法》标准进行。
二、焊接检验方法
焊接质量的检验方 法通常按破坏性试验与 非破坏性检验进行划分， 具体分类如下：
拉伸试验 弯曲试验 冲击试验 力学性能试验 硬度试验 断裂韧度试验 疲劳试验 破坏性试验 化学分析 化学分析及试验 腐蚀试验 含氢量测定 宏观组织分析 金相检验 微观组织分析 焊接检验方法 焊接性试验 外观检查 水压试验 致密性试验 荧光探伤 着色渗透探伤 超声波探伤 非破坏性检验 X射线探伤 无损探伤 射线探伤高能射线探伤 γ射线探伤 磁粉探伤 涡流探伤
常见焊接缺陷及焊接质量检验资料
02
不同的焊接方法和应用领域有不同的质量检验标准，应选择适
用的标准进行检验。
焊接质量检验标准应定期更新，以适应技术发展和提高质量要
03
求。
焊接质量检验记录
焊接质量检验记录是对焊接质量进行跟踪和追溯的重 要手段，应详细记录检验时间、检验人员、检验方法、
检验结果等信息。
焊接质量检验记录应保持真实、完整、准确，以便对 焊接质量问题进行分析和改进。
05
结论
焊接缺陷对焊接质量的影响
01
焊接缺陷如气孔、夹渣、未熔合等会导致焊接接头的强度、塑 性和韧性下降，影响焊接结构的承载能力和使用寿命。
02
焊接缺陷会导致焊接接头的疲劳强度降低，增加疲劳断裂 的风险。
03
焊接缺陷会影响焊接结构的耐腐蚀性能，降低其耐腐蚀性。
焊接质量检验的重要性和作用
焊接质量检验是确保焊接结构安全可靠的重要手段，能够及时发现和消除 焊接缺陷，防止因焊接缺陷导致的安全事故。
焊接工艺评定
焊接工艺评定是确保焊接质量的重要环节，通 过对焊接工艺参数、焊接材料、焊接方法等进 行评估，确定焊接工艺的可行性和可靠性。
焊接工艺评定应遵循相关标准和规范，确保评 定的科学性和准确性。
焊接工艺评定结果应记录在评定报告中，并作 为后续焊接工作的依据。
焊接质量检验标准
01
焊接质量检验标准是衡量焊接质量的依据，规定了焊接接头的 外观质量、无损检测、力学性能等方面的要求。
详细描述
夹渣通常是由于焊接电流过小、焊接速度过快、坡口清理不干净等原因造成的。 在焊接过程中，熔渣未能及时浮出表面或被排除，就会残留在焊缝金属中形成夹 渣。夹渣可能导致焊接接头的强度下降，甚至引发断裂。
气孔
焊接缺陷及检验
产生原因：坡口钝边太厚，角度太小，装配间隙过小；焊接电 流过小，电弧电压偏低，焊接速度过大；焊接电弧偏吹现象； 焊接电流过大使母材金属尚未充分加热时而焊条已急剧熔化； 焊接操作不当，焊条角度不正确而焊偏等。
防止措施：正确选用和加工坡口尺寸，保证装配间隙；正确选 用焊接电流和焊接速度；认真操作，保持适当焊条角度，防止 焊偏。
防止措施：正确选择焊接电流和焊接速度，控制焊缝 装配间隙均匀，适当加快填充金属的添加量。
烧穿：焊接过程中熔化金属自坡口背面而流出， 形成穿孔的缺陷。常发生于底层焊缝或薄板焊 接中。
形成原因：焊接过热，如坡口形状不良，装配 间隙太大，焊接电流过大，焊接速度过慢，操 作不当，电弧过长且在焊缝处停留时间太长等。
焊接缺陷及检验
一、焊接缺陷 二、焊接缺陷的检验标准 三、焊接缺陷的检验
一、焊接缺陷
1、焊接缺陷的定义
定义：焊接过程中在焊接接头中产生的金属不 连续、不致密或连接不良的现象。
焊接缺陷
2、焊接缺陷的分类
按缺陷出现的时间来分
制程 缺陷
裂纹、孔穴、夹渣、 凹陷、熔接不足或 渗透不足等。
使用时发 生的缺陷
3、焊接缺陷对焊接构件的危害
（2）缩短使用寿命。对于承受低周疲劳载荷的构件，如果焊缝 中的缺陷尺寸超过一定界限，循环一定周次后，缺陷会不断扩 展，长大，直至引起构件发生断裂。
（3）造成脆裂，危及安全。脆性断裂是一种低应力断裂，是结 构件在没有塑性变形情况下，产生的快速突发性断裂，其危害 性很大。焊接质量对产品的脆断有很大的影响。
形成原因：操作不当或焊接规范选择不当。如焊接电 流过小，而立焊、横焊、仰焊时电流过大，焊接速度 太慢，电弧过长，运条摆动不正确。 防止措施：调整合适的焊接电流和焊接速度，采用短 弧操作，掌握正确的运条手法。
焊接缺陷与检验概论
焊接缺陷与检验概论一、焊接缺陷的种类焊接缺陷是指在焊接过程中产生的不符合要求或不完整的部分，可以分为表面缺陷、内部缺陷和接头缺陷三大类。
1.表面缺陷表面缺陷是指出现在焊接接头表面的缺陷，常见的表面缺陷包括气孔、裂纹、焊缝凸起和凹陷等。
气孔是最为常见的表面缺陷，因为焊接过程中熔融池中的气体未能完全释放导致的孔洞，会严重影响焊接接头的强度和密封性。
裂纹是焊接中也常见的表面缺陷，它可能会导致焊接接头的断裂。
焊缝凸起和凹陷是由于焊接过程中的不均匀加热导致的。
2.内部缺陷内部缺陷是指出现在焊接接头内部的缺陷，最常见的内部缺陷包括气孔、夹渣和裂纹等。
气孔在焊接过程中熔融金属中的气体未能完全释放而形成的孔洞，夹渣是指焊缝中的金属夹杂物，裂纹是指焊接过程中出现的断裂面。
3.接头缺陷接头缺陷是指焊接接头本身的缺陷，常见的接头缺陷包括焊接接头未对齐、尺寸不符合要求以及焊接接头的几何形状不正确等。
二、焊接缺陷的成因焊接缺陷产生的原因是多种多样的，主要包括以下几个方面：1.焊接过程控制不当：焊接过程中的温度、压力、速度等参数的控制不当会导致焊接缺陷的产生。
2.焊接材料的选择不当：选择不适合的焊接材料或者不合格的焊接材料会导致焊接缺陷的产生。
3.焊接设备的故障：焊接设备的故障会直接影响焊接质量，导致焊接缺陷的产生。
4.焊接操作人员技术不足：焊接操作人员的技术水平直接影响到焊接质量，技术不足会导致焊接缺陷的产生。
5.焊接环境的影响：焊接环境的温度、湿度以及周围气体的影响也会影响到焊接质量。
三、焊接缺陷的检验方法为了及时发现和排除焊接缺陷，保证焊接接头的质量和性能，需要对焊接缺陷进行定期的检验。
目前常见的焊接缺陷检验方法主要包括目视检验、探伤检验、X射线检查、超声波检测和磁粉探伤等。
1.目视检验：目视检验是最为常见的一种检验方法，它适用于一些表面缺陷的检测。
通过肉眼观察焊接接头的外表面，发现气孔、裂纹、焊缝凸起和凹陷等表面缺陷。
焊接缺陷及焊接检验
Байду номын сангаас
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四 、未焊透和未熔合
• 1 未焊透 焊接时母材金属之间应该熔合 而未焊上的部分。 部位：单面焊的坡口根部、双面焊的坡口 钝边。 危害：较大的应力集中，在其末端产生裂 纹。
• 2 未熔合 焊缝金属与母材、焊缝金属与 焊道金属之间未完全熔化结合的部分。
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Inspection Tools
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Measuring Weld Sizes
Fillet Weld Size - For equal leg fillet welds, the leg lengths of the largest isosceles right triangle that can be inscribed within the fillet weld cross section. For unequal leg fillet welds, the leg lengths of the largest right triangle that can be inscribed within the fillet weld cross section
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Fibre Metal Fillet Gage
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Palmgrin Guage
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2
焊接缺陷的特征及分布
• 一、裂纹 • 依照裂纹产生的温度范围划分： • 热裂纹：可分为 结晶裂纹 液化裂纹 高温失塑
裂纹 （原因分析） • 冷裂纹：主要产生于焊接热影响区 （氢的作
用） • 在热裂纹：工件焊接后再次被加热 到一定温度
焊接缺陷及其检验
焊接检验对焊接接头进行必要的检验是保证焊接质量的重要措施。
因此，工件焊完后应根据产品技术要求对焊缝进行相应的检验，凡不符合技术要求所允许的缺陷，需及时进行返修。
焊接质量的检验包括外观检查、无损探伤和机械性能试验三个方面。
这三者是互相补充的，而以无损探伤为主。
（一）外观检查外观检查一般以肉眼观察为主，有时用5－20倍的放大镜进行观察。
通过外观检查，可发现焊缝表面缺陷，如咬边、焊瘤、表面裂纹、气孔、夹渣及焊穿等。
焊缝的外形尺寸还可采用焊口检测器或样板进行测量。
（二）无损探伤隐藏在焊缝内部的夹渣、气孔、裂纹等缺陷的检验。
目前使用最普遍的是采用X射线检验，还有超声波探伤和磁力探伤。
X射线检验是利用X射线对焊缝照相,根据底片影像来判断内部有无缺陷、缺陷多少和类型。
再根据产品技术要求评定焊缝是否合格。
超声波探伤的基本原理如图2-25所示。
超声波束由探头发出，传到金属中，当超声波束传到金属与空气界面时，它就折射而通过焊缝。
如果焊缝中有缺陷，超声波束就反射到探头而被接受，这时荧光屏上就出现了反射波。
根据这些反射波与正常波比较、鉴别，就可以确定缺陷的大小及位置。
超声波探伤比X光照相简便得多，因而得到广泛应用。
但超声波探伤往往只能凭操作经验作出判断，而且不能留下检验根据。
对于离焊缝表面不深的内部缺陷和表面极微小的裂纹，还可采用磁力探伤。
（三）水压试验和气压试验对于要求密封性的受压容器，须进行水压试验和（或）进行气压试验，以检查焊缝的密封性和承压能力。
其方法是向容器内注入1.25－1.5 倍工作压力的清水或等于工作压力的气体（多数用空气），停留一定的时间，然后观察容器内的压力下降情况，并在外部观察有无渗漏现象，根据这些可评定焊缝是否合格。
（四）焊接试板的机械性能试验无损探伤可以发现焊缝内在的缺陷，但不能说明焊缝热影响区的金属的机械性能如何，因此有时对焊接接头要作拉力、冲击、弯曲等试验。
这些试验由试验板完成。
所用试验板最好与圆筒纵缝一起焊成，以保证施工条件一致。
机器人焊接工艺 -第六章-机器人焊接缺陷
02
机器人焊接缺陷产 生的原因及其防止
措施
机器人弧焊缺陷产生的原因及其防止措施
1.咬边 咬边缺陷通常发生在大电流高速焊接条件下,其形成的 本质在于填充金属不能及时有效地填满焊缝母材凹陷。 (1)焊接电流大,焊接速度快 1)原因。焊接电流大,则熔化母材量大;焊速快,则熔化的 焊丝不足,难以填满焊趾凹陷,从而易产生咬边缺陷,如图613所示。 2)防止措施。适当降低焊接电流和焊接速度,减小热输 入,以防止产生咬边缺陷。 (2)焊件温度高,影响焊接线能量
机器人弧焊焊接缺陷的分类
(9)表面裂纹 表面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 的现象,如图6-9所示。
机器人弧焊焊接缺陷的分类
2.焊缝内部缺陷 焊接时产生的气孔、裂纹、未熔合等缺陷,主要是出现在焊缝内部。 (1) 气孔 气孔是主要的焊接缺陷之一,常常发生在焊缝内部,如图6-10所示。焊件内部 气孔多以氢气孔为主。焊前清理不当,焊材受潮,焊接参数不当等均有可能导致内部气孔产生。
机器人弧焊焊接缺陷的分类
(2)焊瘤 焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形 成的未与母材熔合的金属瘤称为焊瘤,如图6-2所示。
机器人弧焊焊接缺陷的分类
(3)烧穿 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性 缺陷,如图6-3所示。焊接电流过大,焊接速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺 陷;工件间隙太大,钝边太小时也容易出现烧穿现象。
常见焊接缺陷及质量检验
常见焊接缺陷及质量检验引言焊接是一种常用的连接金属构件的方法，广泛应用于各个行业。
然而，在焊接过程中常常会出现一些缺陷，这些缺陷对焊接接头的质量和性能产生影响。
因此，对焊接缺陷进行及时检验和处理是非常重要的。
本文将介绍一些常见的焊接缺陷，如气孔、夹杂物、未熔合等，并介绍相应的质量检验方法。
1.气孔气孔是焊接过程中最常见的缺陷之一，它是由于焊接区域存在气体或气体形成物引起的。
气孔会降低焊接接头的强度和密封性能。
1.1.检验方法气孔的质量检验可以通过目视检验、X射线检验、超声波检测等方法进行。
•目视检验：通过裸眼观察焊接区域是否存在气孔，判断气孔的大小和数量。
•X射线检验：利用X射线照射焊接接头，通过观察照片以及分析X 射线的反射、吸收情况，判断是否存在气孔缺陷。
•超声波检测：通过超声波的传播和反射，检测焊接接头中的气孔缺陷。
1.2.处理方法对于气孔缺陷，可以采取以下措施进行处理：•改善焊接方法和工艺，减少气孔的产生。
•增加保护气体的流量和纯度，防止空气进入焊接区域。
•使用合适的焊材和焊接设备，降低气孔的产生率。
2.夹杂物夹杂物是指焊接区域中存在的杂质，如氧化物、硫化物、金属屑等。
夹杂物会降低焊接接头的强度和可靠性。
2.1.检验方法夹杂物的质量检验可以通过目视检验、金相检测、化学分析等方法进行。
•目视检验：通过裸眼观察焊接区域是否存在夹杂物，判断夹杂物的类型和数量。
•金相检测：将焊接接头进行金相薄片制备，并以金相显微镜观察夹杂物的分布和形态。
•化学分析：通过对焊接接头进行化学成分分析，检测其中是否存在夹杂物。
2.2.处理方法对于夹杂物缺陷，可以采取以下措施进行处理：•提高焊接设备和工艺的清洁度，减少夹杂物的产生。
•使用纯净的焊接材料，降低夹杂物的含量。
•加强焊接接头的清洁工作，防止外部杂质进入焊接区域。
3.未熔合未熔合是指焊接区域中存在焊脚或母材未与填充材料充分熔合的现象。
未熔合会降低焊接接头的强度和密封性能。
铝合金焊接缺陷及检验论述
焊接缺陷及焊接质量检验论述第一节焊接缺陷焊接缺陷：焊接接头中产生的不符合设计或工艺文件要求的缺陷一、焊接缺陷的分类按焊接缺陷在焊缝中的位置，可分为外部缺陷与内部缺陷两大类。
外部缺陷位于焊缝区的外表面，肉眼或用低倍放大镜即可观察到。
例如：焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、烧穿、下塌、表面气孔、表面裂纹等。
内部缺陷位于焊缝内部，需用破坏性实验或探伤方法来发现。
例如：未焊透、未熔合、夹渣、内部气孔、内部裂纹等。
二、常见电焊缺陷（1）焊缝尺寸不符合要求主要指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不足或过高等。
焊缝尺寸过小会降低焊接接头强度；尺寸过大将增加结构的应力和变形，造成应力集中，还增加焊接工作量。
焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀，焊接电流过大或过小，运条方式或速度及焊角角度不当等均会造成焊缝尺寸不符合要求。
（2）咬边由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凸陷即为咬边。
咬边使母材金属的有效截面减小，减弱了焊接接头的强度，而且在咬边处易引起应力集中，承载后有可能在咬边处产生裂纹，甚至引起结构的破坏。
产生咬边的原因操作方式不当，焊接规范选择不正确，如焊接电流过大，电弧过长，焊条角度不当等。
咬边超过允许值，应予补焊。
（3）焊瘤焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上，所形成的金属瘤即为焊瘤。
焊瘤不仅影响焊缝外表的美观，而且焊瘤下面常有未焊透缺陷，易造成应力集中。
对于管道接头来说，管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减少，严重时使管内产生堵塞。
焊瘤常在立焊和仰焊时发生。
焊缝间隙过大，焊条角度和运条方法不正确，焊条质量不好，焊接电流过大或焊接速度太慢等均可引起焊瘤的产生。
（4）烧穿焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿。
烧穿常发生于打底焊道的焊接过程中。
发生烧穿，焊接过程难以继续进行，是一种不允许存在的焊接缺陷。
造成烧穿的主要原因是焊接电流太大或焊接速度太低；坡口和间隙太大或钝边太薄以及操作不当等。
焊接缺陷及焊接质量检验
焊接缺陷及焊接质量检验1. 焊接缺陷:按焊接缺陷在焊缝中的位置，可分为外部缺陷和内部缺陷两大类。
外部缺陷位于焊缝区的外表面，用肉眼或低倍放大镜。
例如：焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、烧穿、下塌、表面气孔、表面裂纹等。
内部缺陷位于焊缝内部，需用破坏性实验或无损探伤方法来发现。
例如：未焊透、未熔合、夹渣、内部气孔、内部裂纹等。
2. 常见电焊缺陷：(1) 焊缝尺寸不符合要求主要指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不足或过高等。
焊缝尺寸过小会降低焊接接头强度；尺寸过大将增加结构的应力和变形，造成应力集中，还增加焊接工作量。
(2) 咬边由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凸陷即为咬边。
咬边使母材金属的有效截面减少，减弱了焊接接头的强度，而且在咬边处易引起应力集中，承载后有可能在咬边处产生裂纹，甚至引起结构的破坏。
(3) 焊瘤焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上，所形成的金属瘤。
焊瘤不仅影响焊缝外表的美观，而且焊瘤下面常有未焊透缺陷，易造成应力集中。
(4) 烧穿焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿。
烧穿常发生于打底焊道的焊接过程中。
(5) 未焊透焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透。
未焊透常出现在单面焊根部和双面焊的中部。
未焊透不仅使焊接接头的机械性能降低，而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后会引起裂纹。
(6) 未熔合未熔合指焊接时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分；或指点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。
未熔合的危害大致与未焊透相同。
(7) 凹坑凹坑、塌陷及未焊满凹坑指在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼部分。
塌陷指单面熔化焊时，由于焊接工艺不当，造成焊缝金属过量透过背面，使焊缝正面塌陷，背面凸起的现象。
由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽，这种现象即未焊满。
上述缺陷削弱了焊缝的有效截面，容易造成应力集中，并使焊缝的强度严重减弱。
焊接缺陷及检验方法课件
焊接缺陷对产品质量的影响
强度下降
焊接缺陷会导致焊接接头 的强度下降，影响产品的
承载能力和使用寿命。
泄漏风险
焊接缺陷会导致产品的气 密性和水密性下降，增加
泄漏风险。
外观质量下降
焊接缺陷会影响产品的外 观质量，使产品表面不平
整、颜色不一致等。
02
常见焊接缺陷及其特征
裂纹
总结词
焊接裂纹是一种常见的焊接缺陷，表现为焊接接头中 出现的缝隙或开裂。
未熔合与未焊透
总结词
未熔合和未焊透是指焊接过程中，焊缝 金属与母材之间未能完全熔合或贯通的 现象。
VS
详细描述
未熔合指的是焊缝金属与母材之间存在明 显的分界线，没有实现完全的冶金结合； 未焊透则是指焊接过程中，焊缝金属未能 完全穿透母材，导致接头内部存在明显的 间隙。这两种缺陷都会严重影响焊接接头 的强度和可靠性，是焊接过程中需要避免 的严重缺陷。
焊接缺陷的分类
根据缺陷的性质和产生原因，焊接缺 陷可以分为裂纹、气孔、夹渣、未熔 合、未焊透等。
焊接缺陷产生的原因
材料因素
如母材和填充材料的化学成分、杂质含量 、力学性能等不符合要求。
工艺因素
如焊接参数、焊接顺序、焊接方法、坡口 形式等选择不当或操作失误。
环境因素
如温度、湿度、风速等环境条件影响焊接 质量。
材料选择与处理
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02
03
母材与焊材匹配
选用与母材相匹配的焊接 材料，确保焊接接头的机 械性能和化学成分符合要 求。
材料预处理
对焊材进行除锈、除油、 干燥等预处理，以提高焊 接质量。
焊前加热
对某些材料进行焊前加热 ，以降低焊接难度，减少 缺陷的产生。
《焊接缺陷与检验》课件
01
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材料因素
母材质量不符合要求，焊 丝或焊条的化学成分不达 标等。
工艺因素
焊接参数选择不当，焊接 顺序不合理，焊接环境温 度和湿度控制不严格等。
操作因素
焊接操作不规范，焊工技 能水平不足，焊接过程中 未及时清理等。
焊接缺陷对产品质量的影响
强度下降
焊接缺陷会导致焊接接 头的强度下降，影响产 品的承载能力和使用寿
未熔合与未焊透
未熔合是指焊接过程中，填充金属与母材之间或填充金属内部各 层之间未完全熔合的现象。未焊透是指焊接接头未完全熔透的现 象。
未熔合与未焊透都会导致焊接接头的承载能力下降，容易引发泄 漏。未熔合的产生与焊接电流、速度、坡口形式等有关，而未焊 透的产生则与坡口间隙过小、钝边过厚等有关。
预防措施：合理选择焊接参数和坡口形式，确保坡口间隙和钝边 厚度适中，同时控制焊接速度和电流，可以有效地减少未熔合与 未焊透的产生。
根据焊接材料的性质、厚度、结构形式等因素，选择合适的 焊接工艺，如手工电弧焊、气体保护焊等，同时选择与母材 相匹配的焊接材料，以保证焊接接头的机械性能和耐腐蚀性 能。
提高焊接操作技能与规范性
总结词
提高焊接操作技能和规范性可以有效减少焊接缺陷的产生。
详细描述
通过培训和实践，提高焊接工人的操作技能和规范性，确保焊接过程中能够准 确掌握焊接参数、焊接顺序、焊缝跟踪等关键技术，避免因操作不当导致的焊 接缺陷。
气孔与夹杂
01
气孔是指在焊接过程中，熔融金属中气体未能及时逸出而形成的孔洞。夹杂则 是指焊接过程中，非金属杂质如氧化物、硫化物等混入熔融金属中形成的缺陷 。
02
气孔和夹杂都会降低焊接接头的致密度和强度，影响其承载能力。气孔的产生 与坡口清洁度、焊接速度过快、保护气体流量不足等因素有关，而夹杂的产生 则与母材和填充材料的清洁度、高温停留时间过长等因素有关。
常见焊接缺陷及质量检验PPT课件
• 铁的熔点略低于其氧化物的熔点，但氧化 反应热大，尤其熔渣粘度低，流动性好， 易于为切割氧排除，故其气割性良好，铜 及其合金反应热很少，而导热率又很高， 故不可气割；铝虽然氧化反应热很高，但 其氧化物Al2O3的熔点高出其熔点两倍以上， 且燃点接近熔点，也不可气割。
• 一般钢材主要成分是铁，故其气割性良好， 但是随着碳和其他合金元素的增加，其气 割性将变差。
晶间腐蚀试验、铁素体含量测定
金相与断口的分 宏观组织分析；微观组织分析；断口检验
析
与分析
检验过程中不破坏被检 外观检验 对象的结构和材料
非破坏性检验
强度试验 致密性试验
无损检测试验
母材、焊材、坡口、焊缝等表面质量检验， 成品或半成品的外观几何形状和尺寸的检 验
水压强度试验、气压强度试验
气密性试验、吹气试验、载水试验、水冲 试验、沉水试验、煤油试验、渗透试验氮 检漏试验
工艺因素
电弧功率不变，焊接速度增大时增加产生气孔的可 能性； 电弧电压过高（即电弧过长）； 焊条、焊剂在使用前未进行烘干； 气保焊时气体流量不合适
电流大小不合适，熔池搅动不足； 焊条药皮成块脱落； 多层焊时层间清渣不够； 操作不当
焊接电流小或焊接速度过快； 坡口或焊道有氧化皮、熔渣及氧化物等高熔点物质； 操作不当
焊条和焊剂的脱氧、脱硫效果不好； 渣的流动性差； 在原材料的夹杂中含硫量较高及硫的 偏析程度大
————
未焊 焊条偏心 透
咬边 ————
焊瘤 ————
烧穿 ————
结构因素 仰焊、横焊易产生气 孔
立焊、仰焊易产生夹 渣
————
破口角度太小，钝边 太厚，间隙太小
立焊、仰焊时易产生 咬边
坡口太小
焊接工艺课件——焊接缺陷及焊接检验
焊接接头中一般都存在着焊接缺陷。 焊接缺陷 的存在，破坏了焊缝的完整性， 引起应力集中，降低了接头的力学性能， 严重的还将缩短焊接结构的使用寿命，甚 至发生破断事故。 了解焊接缺陷的分类、形态、分布及危害 程度。 分析其产生原因，寻求防止方法。
焊接缺陷的种类很多，按照GB6417—86 《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》将金 属熔化焊焊接缺陷分为6类：
弧坑 在焊缝尾部或焊缝接头 处有低于金属表面的 凹陷表面，其内常有 缩孔、夹渣或微裂纹， 所以熄弧时应将弧坑 填满
焊接检验
焊接质量直接关系到电站设备安装的质量及安全运行， 焊接质量差，会使管子或设备破裂乃至爆炸，造成严重 的经济损失和伤亡事故。为保证焊接质量，应贯彻以防 为主，以治为辅的主针，在施焊的全过程要进行监督， 因此，焊接检验是必不可少的重要环节。 从广义上讲，焊接检验应包括焊前，焊接过程中和焊 后三个阶段，本篇仅从焊后检验加以叙述。 焊后验证焊接质量，必须进行一系列的检查，试验， 检验。归纳起来可分为两大类：一是非破坏性试验，另 一类是破坏性试验，根据检验结果，以相应的标准进行 质量评定。
3、冷裂纹 焊接接头冷却过程中，温度在200摄氏度以下直到地室温产生的裂纹，叫冷裂纹。由于 常在焊后一段时间发生，也叫延迟裂纹。 （1）产生的部位及特征。主要有焊根裂纹、焊道下裂纹和焊趾裂纹等3种。多发生在 易淬硬钢中，低碳钢和奥氏体钢中极为少见。 （2）产生的原因:焊缝在结晶的过程中，氢含量不能逸出，聚集在熔合线附近热影响区 中，如母材的淬硬倾向大，在冷却速度又较快的条件下，热影响区易形成脆而硬的马 氏体组织，加上焊接时存在残余应力，这一个因素（氢、淬硬组织、应力）共同作用 下，产生冷裂纹。在不同情况下，三个因素中必有一个是主要的，如低碳低合金高强 钢，虽有高的淬透性，但对氢的敏感性不大，当含氢量达到一定值时，才会产生淬硬 性，而冷裂纹的主要原因是氢。在中碳低合金钢，具有高的淬硬性，而淬硬组织有高 的氢脆敏感性，则淬硬组织是形成冷裂纹的原因。焊根和焊趾处的冷裂纹，则是应力 因素所致。 （3）防止措施 （a）选用低氢型焊条，焊前严格按规定进行烘干，随用随取，焊件应仔细清理，去除 油、锈和水气，减少氢的来源和渠道。 （b）选择合理的焊接规范 及线能量 ，如焊前预热、控制层间温度、增加焊接层、道 数量缓冷等，减缓冷却速度，改善焊道及热影响区组织状态。 （c）焊后及时热处理，如不能及时热处理，焊后就立即作消氢处理，以免延迟裂纹的 发生。 （d）采用合理的焊接顺序和焊接方向，改善焊件，溶池的冷却速度很快，在结晶过程中存在着 偏析现象，偏析出的物质多为低熔点共晶物，焊缝金属大部分已凝固， 在晶界间形成“液体间层”，削弱了晶粒间的结合力，在拉应力的作用 下，柱状晶体空隙增大，低熔点共晶物又不能填充空隙，就产生了热裂 纹。如没有低熔点共晶物的存在，或数量很少时，则晶粒间结合比较牢 固，虽有拉应力的作用，也不会产生裂纹。 （3）防止措施。热裂纹的产生与低熔点共晶物的分布和拉应力有关，防 止热裂纹要从这两方面采取相应措施。 （A）限制易生产代熔点共晶物的有害杂质的含量，特别是尽量减少硫、 磷和碳的含量。 （D）改善焊缝金属组织，细化晶粒，减少或分散偏析程度，降低低熔点 共晶特的有害影响。 （C）选用碱性焊条，加强脱硫、磷能力，以减少焊缝中杂质的含量。 （ D ）控制焊缝形状，尽量采用成形系数较大的焊缝或采用多层多道焊 法，避免偏析物聚集在焊缝中心部位。 （E ）焊前预热，减小冷却速度，降低应力。 （ F ）焊接收尾处填满弧坑，减少孤坑裂纹。 （ H）选择合理的焊接顺序和焊接方向，减小焊接应力。
焊接缺陷与焊接质量检验
焊接缺陷与焊接质量检验一般常见的焊接缺陷可分为四类：(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。
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.（2）缩短使用寿命。
对于承受低周疲劳载荷的构件,如果焊缝中的缺陷尺寸超过一定界限，循环一定周次后,缺陷会不断扩展，长大,直至引起构件发生断裂.（3)造成脆裂，危及安全。
脆性断裂是一种低应力断裂，是结构件在没有塑性变形情况下,产生的快速突发性断裂，其危害性很大。
焊接质量对产品的脆断有很大的影响.一、焊接缺陷(一）焊接变形工件焊后一般都会产生变形，如果变形量超过允许值，就会影响使用。
焊接变形的几个例子如图2-19所示。
产生的主要原因是焊件不均匀地局部加热和冷却。
因为焊接时,焊件仅在局部区域被加热到高温，离焊缝愈近,温度愈高，膨胀也愈大。
但是，加热区域的金属因受到周围温度较低的金属阻止，却不能自由膨胀；而冷却时又由于周围金属的牵制不能自由地收缩.结果这部分加热的金属存在拉应力，而其它部分的金属则存在与之平衡的压应力.当这些应力超过金属的屈服极限时，将产生焊接变形；当超过金属的强度极限时,则会出现裂缝。
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①坡口形状或装配等不合要求 焊缝形状、尺寸不合要求,工件变形 ②焊缝形状、尺寸不合要求 工件变形 咬边、表面气孔、夹渣、 ③咬边、表面气孔、夹渣、裂纹等
如气孔、 ①焊缝或接头内部的各种缺陷,如气孔、夹杂物、裂纹、 焊缝或接头内部的各种缺陷 如气孔 夹杂物、裂纹、 内部缺陷 未熔合等 焊缝或接头内出现偏析、 ②焊缝或接头内出现偏析、显微组织不合要求等
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预防措施 1）降低残余应力，减少应力集中 ）降低残余应力， 2）选用低强度焊接材料 ） 3）采用较大的线能量 ） 4）增加中间热处理工序 ） 10、层状撕裂 、 在焊接构件中沿钢板轧层形成的一种呈阶梯状 的裂纹。 的裂纹。 层状撕裂发生在大厚板T型接头 型接头、 层状撕裂发生在大厚板 型接头、角接头和十 字接头中。 字接头中。
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3）焊接工艺评定审核 ） 4）焊工资格 ） 5）焊接设备、坡口加工质量、装配质量、清理情况等 ）焊接设备、坡口加工质量、装配质量、 6）检测方法及人员资格 ） 7）施焊场地的安全、防火情况 ）施焊场地的安全、
3.焊接过程中检查 焊接过程中检查 1）焊接环境的检查 ） 2）焊接过程中焊缝质量的检验 ）
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9、再热裂纹 、
焊件在一定温度范围内再次加热产生的裂纹。 焊件在一定温度范围内再次加热产生的裂纹。 再热裂纹产生在焊接热影响区的过热粗晶组织中。 再热裂纹产生在焊接热影响区的过热粗晶组织中。 产生原因：具备下列四个条件 产生原因： 1）只有用 、Mo、V、Ti、Nb等元素沉淀强 ）只有用Cr、 、 、 、 等元素沉淀强 化的珠光体耐热钢、 化的珠光体耐热钢、低合金高强钢及不锈钢等 2）产生在厚件和应力集中处 ） 3）产生在一定的温度范围 ） 4）一定的高温停留时间 ）
2）焊接接头的无损检测 ） 3）硬度检验 ） 4）其他检验 ） 5.总体检验 总体检验 在焊接产品消除应力热处理、压力试验、 在焊接产品消除应力热处理、压力试验、气 密性试验之前进行
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• 产品检验 • 核实产品的材料使用及材料标记情况、产品外观与几 核实产品的材料使用及材料标记情况、 何尺寸、容器内部构件的检验与清理、 何尺寸、容器内部构件的检验与清理、产品设计变更实施 情况。 情况。 • 资料检验 • 包括竣工图、设计变更单、产品检验报告、记录、 包括竣工图、设计变更单、产品检验报告、记录、质 量问题及其处理结果记录、 量问题及其处理结果记录、产品试板报告 6、最终检验 、 产品出厂前的最后一次综合性检验 • 产品检验：对总体检验时尚未完成的工序进行检验 产品检验： • 资料检验： 资料检验：
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2.焊接前检查 焊接前检查
1）图样审查及技术条件分析 ） 2）材料检验 ） 焊接产品的母材检验和焊接材料的检验 * 材质证、标识、规格、表面（外观）质量 材质证、标识、规格、表面（外观） * 化学成分 * 力学试验 * 无损检测 * 金相、铁素体、腐蚀、硬度 金相、铁素体、腐蚀、
第六章
焊接缺陷及检验
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摘要: 摘要:
• 一、焊接缺陷的分类、产生原因及预防措施 焊接缺陷的分类、 • 二、焊接结构的检验 • 三、无损检测的基本概念
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一、焊接缺陷 1、缺陷分类： 、缺陷分类： 1）按缺陷的形态：平面型／体积型缺陷 ）按缺陷的形态：平面型／ 2）按缺陷的位置：表面／内部缺陷 ）按缺陷的位置：表面／ •
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2.缺陷种类 缺陷种类 金属熔化焊焊缝分类及说明》 《金属熔化焊焊缝分类及说明》（GB6417.12005）将熔化焊接头缺陷分为六类： ）将熔化焊接头缺陷分为六类： 1）裂纹： ）裂纹： tupian\CIMG1528.JPG\tupian\CIMG1 529.JPG 微观／纵向／横向／放射状(星形裂纹 星形裂纹）／ 微观／纵向／横向／放射状 星形裂纹）／ 弧坑／间断裂纹群／ 弧坑／间断裂纹群／枝状等七种 2）孔穴： ）孔穴： 气孔：球形／均布／局部密集／链状／条形／ 气孔：球形／均布／局部密集／链状／条形／ 虫形／ 虫形／表面等七种 缩孔：结晶／ 弧坑／ 缩孔：结晶／微／弧坑／枝晶间微缩孔等四种
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5）未焊透 ） 原因： 原因：
坡口角度小、间隙小或钝边过大； 坡口角度小、间隙小或钝边过大； 双面焊时背面清根不彻底； 双面焊时背面清根不彻底； 工艺参数以及操作不当
措施： 措施：
坡口尺寸、组对间隙、钝边要适当； 坡口尺寸、组对间隙、钝边要适当； 选择合适的焊接电流、焊接速度； 选择合适的焊接电流、焊接速度； 背面清理； 背面清理； 提高焊工操作水平
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3）气孔 气孔 氢气孔、氮气孔、 氢气孔、氮气孔、一氧化碳气孔
原因： 原因：
• ①焊材受潮，未按要求烘干（烘干温度过高、 焊材受潮，未按要求烘干（烘干温度过高、 过低），焊条药皮开裂、脱落、 ），焊条药皮开裂 过低），焊条药皮开裂、脱落、变质等 • ②焊芯或焊丝生锈，焊件坡口清理不干净。 焊芯或焊丝生锈，焊件坡口清理不干净。 • ③焊接规范不当，电流过大或过小、焊接速度 焊接规范不当，电流过大或过小、 过快等、电弧过长、电弧偏吹。 过快等、电弧过长、电弧偏吹。 • ④操作技术不熟练，焊条角度不当等使熔池保 操作技术不熟练， 护不好，引弧及收弧方法不对。 护不好，引弧及收弧方法不对
打底焊道、层间、清根质量、层间无损检测、 打底焊道、层间、清根质量、层间无损检测、 外观 3）焊工技能 ）
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4）工艺纪律检查 ） 5）预热与层间温度控制 ） 6）产品试板的检验 ） 7）消氢与热处理温度控制的检查 ）
4.焊接后的检验 焊接后的检验 1）外观检验 ）
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措施： 措施：
选择好焊条、 ① 选择好焊条、焊剂 ② 加强焊前清理 ③ 正确选择焊接工艺参数 ④ 选择好电源种类和极性 按规定烘干焊条，焊剂，尽量减少氢的来源。 ⑤ 按规定烘干焊条，焊剂，尽量减少氢的来源。 使用碱性焊条时,一定要用短弧焊 ⑥ 使用碱性焊条时 一定要用短弧焊
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6）未熔合 ） 原因： 原因： 工艺参数不当 电弧偏吹，偏于坡口一侧 电弧偏吹， 坡口或前一层焊缝表面有赃物 措施: 措施 焊条或焊炬的倾斜角度要适当 选用稍大的焊接电流和合适的焊接速度 及时调整焊条角度 认真清理坡口和焊缝表面。 认真清理坡口和焊缝表面。
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4）夹渣或夹杂 ） 原因： 冶金方面的原因:冶金反应产生氧化物 原因：①冶金方面的原因 冶金反应产生氧化物 工艺方面的原因：工艺参数不当、 ②工艺方面的原因：工艺参数不当、清渣不彻底 ③操作技术 • 措施： 措施： • 选用脱渣性、脱氧和脱硫性能好的焊条、焊剂。 ① 选用脱渣性、脱氧和脱硫性能好的焊条、焊剂。 • ② 选用合适的坡口角度和合理的焊接工艺参数 • 运条要平稳，焊条摆动方式要利于熔渣上浮。 ③ 运条要平稳，焊条摆动方式要利于熔渣上浮。 • 仔细清理坡口边缘及焊丝表面油污，层间清理。 ④ 仔细清理坡口边缘及焊丝表面油污，层间清理。 • 双面焊时，一定要清除焊根后，再行施焊。 ⑤ 双面焊时，一定要清除焊根后，再行施焊。 •
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7）热裂纹 ） 冷却到固相线附近的高温区产生的裂纹。 冷却到固相线附近的高温区产生的裂纹。 通常沿晶界开裂。 通常沿晶界开裂。 原因： 原因：拉应力和低熔点共晶的共同作用 措施： 措施： ① 限制钢材及焊接材料中易偏析元素和有 害杂质的含量 调节焊缝金属的化学成分， ② 调节焊缝金属的化学成分，改善焊缝组 细化焊缝晶粒，以提高其塑性， 织，细化焊缝晶粒，以提高其塑性， 控制焊接工艺参数， ③ 控制焊接工艺参数，适当提高焊缝成形 系数， 系数，采用多层多道焊法 采取各种降低焊接应力的工艺措施。 ④ 采取各种降低焊接应力的工艺措施。
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3）按缺陷的尺寸：宏观／微观缺陷 ）按缺陷的尺寸：宏观／ 4）按缺陷的性质： ）按缺陷的性质： • 焊缝形状与尺寸缺陷：外观检查发现，可修补 焊缝形状与尺寸缺陷：外观检查发现， • 焊接工艺性缺陷：无损检测发现，局部返修 焊接工艺性缺陷：无损检测发现， • 接头性能缺陷： 接头性能缺陷： 不能通过局部返修的方法消除,只有通过选择 不能通过局部返修的方法消除,只有通过选择 合适的焊接材料,采用合理的焊接工艺并辅以其他加 合适的焊接材料 采用合理的焊接工艺并辅以其他加 工工艺(如热处理工艺 如热处理工艺)才能改善接头的力学性能和 工工艺 如热处理工艺 才能改善接头的力学性能和 物理化学性能
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8）冷裂纹 ）
原因： 原因： 钢材的淬硬倾向， 钢材的淬硬倾向，焊接接头的含氢量及其分布 焊接接头拘束应力的大小是焊接高强钢（ 和 焊接接头拘束应力的大小是焊接高强钢（包 括中碳钢，低合金高强钢和中合金高强钢） 括中碳钢，低合金高强钢和中合金高强钢）产生 冷裂纹的三大要素 措施： 措施： ①严格控制氢的来源 ②提高焊缝金属的塑性 ③降低焊接应力
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二、焊接结构检验