常见的焊接缺陷与缺陷图片
常见焊接缺陷PPT课件
❖ 防止措施:
❖ a.选择适宜的焊接材料:如优质的低氢焊接 材料和低氢的焊接方法。对重要的焊接结 构,应采用超低氢、高韧性的焊接材料, 焊条、焊剂使用前应按规定烘干。
❖ b.焊前仔细去除坡口周围基体金属外表和 焊丝上的水、油、锈等污物,减少氢的来 源,以降低焊缝中扩散氢的含量。
❖ c.采用低匹配的焊缝或“软层焊接〞的 方法,对防止冷裂纹也是有效的。
❖ f.选择适宜的焊接标准。焊接速度太快,那 么冷却速度相应的也快,易形成淬硬组织, 假设焊接速度太慢,又会导致热影响区变 宽,造成晶粒粗大。选择合理的装配工艺 和焊接顺序以及多层焊的焊层熔深。
❖ (2)层状撕裂:大型厚壁结构在焊接过程中 会沿钢板的厚度方向产生较大的Z向拉伸应 力,如果钢中的较多的夹层,就会沿钢板 轧制方向出现一种台阶状的裂纹,称为层 状撕裂。
❖ c.选择适当的运条角度,操作应熟练,使熔 渣和液态金属良好地别离。
❖ 5、未焊透:焊接时接头根部未完全熔透的 现象。对接焊缝也指焊缝未到达设计要求 的现象。
❖ 危害:明显地减小了焊缝的有效截面积, 降低了焊接接头的机械性能,由于未焊透 处存在缺口及“末端尖劈〞,会造成严重的 应力集中现象,故在承载后,极易在此处 引起裂纹。
❖ 产生原因:焊件坡口角度不对,装配 间隙不匀,点固焊时未对正,焊接电 流过大或过小,运条速度过快或过慢, 焊条的角度选择不适宜或改变不当, 埋弧焊焊接工艺选择不正确等。
常见的焊接缺陷缺陷图片
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(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
f冷裂纹r热影响区裂纹)
或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸岀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
根部未焊透中间未焊透坡面未焙合
链狀气孔S间未焙合
夹渣
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)。
焊接常见缺陷
焊接接头外观缺陷是在焊接过程中在
焊接接头中产生的金属不连续、不致
密或连接不良的现象,属于操作技术不良而产生的缺陷,与焊条、母材钢种及结构形状关系不大。下面对常见焊接接头外观缺陷的特征、形成原因、防止措施进行逐一总结,以供参考。
1未熔合
1.1特征
未熔合主要是焊缝金属和母材之间或焊道金属和焊道金属之间未完全熔合的部分,即填充金属粘盖在母材上或者是填充金属层间而部分金属未熔合在一起。见图1。未熔合又可细分为:坡口边缘未熔合、焊道之间未熔合、焊缝根部未熔合。未熔合是增大焊接速度后出现于焊缝内的初期缺陷, 一般间隙很窄,相当于裂纹,在外力的作用下很容易扩展到焊缝或母材,形成开裂。
焊丝直接对准接头根部以确保根部焊透。
2咬边
2.1特征
咬边是焊接过程中,电弧将焊缝边缘熔化后,没有得到填充金属的补充,在焊缝金属的焊趾区域或根部区域形成沟槽或凹陷。咬边可以是连续的,也可以是间断的。咬边减少了基本金属的有效面积,减弱了焊接接头强度,并且在咬边处形成应力集中,会成为开裂起点,承载后有可能在咬边处产生裂缝。见图2。
焊接英才网资讯:焊接产品外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹
A、咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽,它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。
常见的焊接缺陷及缺陷图片
常见得焊接缺陷(1)
常见得焊接缺陷
(1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)得钝边未完全熔合在一起而留下得局部未熔合。未焊透降低了焊接接头得机械强度,在未焊透得缺口与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(多道焊时得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,焊缝金属内得气体
或外界侵入得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得空穴或孔隙,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,特别就是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生得气体、液态金属吸收得气体,或者焊条得焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至就是焊接环境中得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。尽管气孔较之其它得缺陷其应力集中趋势没有那么大,但就是它破坏了焊缝金属得致密性,减少了焊缝金属得有效截面积,从而导致焊缝得强度降低。
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:熔化焊接时得冶金反应产物,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与条状,其外形通常就是不规则得,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,钨极崩落得碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。
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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(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。
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V型坡口,手工电弧焊,未焊透
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(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)。
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常见得焊接缺陷(1)
常见得焊接缺陷
(1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)得钝边未完全熔合在一起而留下得局部未熔合。未焊透降低了焊接接头得机械强度,在未焊透得缺口与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(多道焊时得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,焊缝金属内得气体
或外界侵入得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得空穴或孔隙,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,特别就是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生得气体、液态金属吸收得气体,或者焊条得焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至就是焊接环境中得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。尽管气孔较之其它得缺陷其应力集中趋势没有那么大,但就是它破坏了焊缝金属得致密性,减少了焊缝金属得有效截面积,从而导致焊缝得强度降低。
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V型坡口,手工电弧焊,未焊透
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(4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时得冶金反应产物,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与条状,其外形通常就是不规则得,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,钨极崩落得碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。
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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。
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(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)。
常见焊接缺陷图片
weld-01 (High - Low、高-低)
welld-02 (Incomplete Root Fusion、根部未熔合)
welld-03 (Insuffucient Reinforcement、内凹)
welld-04 (Excess Root Penetration、根部焊瘤)
welld-07 (Root Concavity、根部凹陷)
welld-08 (Burn Through、烧穿)
welld-09 (Isolated Slag Inclusion、单个的夹渣)
welld-10 Wagon Track - Slag Line、线状夹渣
welld-11 (Interrun Fusion、内部未熔合)
welld-12 (Lack of Sidewall Fusion、内侧未熔合)
welld-13 (Porosity、气孔)
welld-14 (Cluster Porosity、链状气孔)
welld-15 (Hollow Bead、夹珠)
welld-18 (Root Crack、根部裂纹)
welld-19 (Tungsten Inclusion)夹钨
常见焊接缺陷的照片
6.1裂纹
定位焊开裂
熔合线开裂
端部拐角开裂
弧坑开裂
6.2气孔
母材或焊丝未去氧化膜引起的气孔
气体杂质或流量不当造成的气孔
其他原因
导电嘴偏芯
焊丝干伸长过长
导电嘴内部有飞溅
环境温湿度、穿堂风超标
6.3缩孔
正面缩孔
背面缩孔
6.4未熔合、未焊透
侧壁未熔合
根部未熔合
6.4咬边
角焊缝咬边
对接焊缝咬边
6.6余高过大
对接焊缝余高过大
接头余高过大
6.7下榻过大
6.8焊瘤
6.9盖面不足
正常焊角
6.13错边
6.14角焊缝根部间隙不良
焊接常见缺陷(图示版)
存在于焊缝或熔合线内部的非金属夹杂物 称为夹渣
7
未焊透
基本金属与焊接金属之间或焊接金属相互 之间,局部未熔合而留下的空隙
8
气孔
焊缝中由于气体存在而造成的空穴
9
裂纹
焊缝或热影响区中开裂而形成的缝隙
缺陷图例
常见的焊接缺陷
缺陷原因
①焊接坡口角度不当
焊缝成形难看,而且还影响焊缝与基本金属的结 合,造成应力集中,影响结构Fra Baidu bibliotek安全使用。
②装配间隙不均匀 ③焊接电流过大或过小 ④焊条角度选择的不适当
⑤运条速度不均匀
减弱了焊接接头的强度,而且在咬边处容易引起应 力集中而产生裂纹。(①当钢材厚度小于10mm时, 咬边深度不得大于0.5mm②当钢材厚度超过20mm时,
咬边深度不得大于1.0mm)
平焊 角焊
①焊接电流过大 ②电弧过长 ③运条速度不适当 ①焊条角度不适当 ②电弧长度不适当
①焊接电流过大
②焊接速度过慢
影响焊缝外观,而且使该处焊缝的强度显著减弱。 ③焊件间隙过大
①熄弧过快 使该处焊缝的强度严重减弱或厚度不够,同时在弧 ②薄板焊接时使用的电流过大
坑内很容易产生气孔、夹渣或微小裂纹。
影响焊缝外表美观,而且焊瘤下面常有未焊透缺 陷,易造成应力集中。
对接头的性能影响比较大,由于夹渣多数呈不规则 的多边形,其尖角会引起很大的应力集中,导致裂
常见的焊接缺陷缺陷图片
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(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。
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(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)。
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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
链状气孔
根部未焊透中间未焊透坡面未熔合层间未熔合
纵向裂纹〔热裂纹〕横向裂纹夹渣夹渣
〔冷裂蚊F热影响区裂蚊〕
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外表形成的空穴或孔隙,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.
w. .v
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
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〔4〕夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反响产物,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,其外形通常是不规那么的,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那么成为高密度夹杂物〔俗称夹鸨〕.
第二章--常见的焊接缺陷及其处理方法 ppt课件
PPT课件
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3、焊后热处理裂纹
热裂纹的特征及原因 焊接完成后,在一定温度范围内对焊件再次加热。
多发生在焊接过热区,属于沿晶裂纹,裂纹生成时产 生很少或无变形。
发生于镍基合金、不锈钢和少数合金钢,钢中Cr、 Mo、V、Nb、Ti等元素会促使形成再热裂纹。 裂纹起源于未焊透根部、焊趾及咬边等应力集中处。
未焊透、夹渣、内部气 孔、焊接裂纹等
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第1类 第2类 第3类 第4类 第5类 第6类
GB6417.1-2005规定分类
裂纹; 孔穴; 固体夹杂; 未熔合和未焊透; 形状缺陷; 上述以外的其它缺陷。
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PPT课件
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3、 焊接缺陷的影响因素及预防措施
钢材和焊条质量、坡口加工和装配精度、坡口表面清 理状况及焊接设备、工艺参数、工艺规程、焊接技术、 天气状况等等 。机械化焊接方法同精密焊接设备结合 使用防止坡口发生位移、避免焊接区在集中能量作用 产生明显张应力。扩大射束能源利用范围,制订合理 的焊后热处理规范,保证各种新型焊条的质量,以保 证达到焊缝金属特定的物理性能,满足材料的可焊性 。
预防措施
正确选择焊接工艺参数,采用合理的焊接电流。
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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(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。
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(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,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。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部或外部,或者在焊缝附近的母材热影响区,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:
a.热裂纹(又称结晶裂纹):产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中,主要发生在晶界上,金相学中称为沿晶裂纹,其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧
的弧坑处,呈纵向或横向辐射状,严重时能贯穿到表面和热影响区。热裂纹的成因与焊接时产生的偏析、冷热不均以及焊条(填充金属)或母材中的硫含量过高有关。
b.冷裂纹:焊接完成后冷却到低温或室温时出现的裂纹,或者焊接完成后经过一段时间才出现的裂纹(这种冷裂纹称为延迟裂纹,特别是诸如14MnMoVg、18Mn MoNbg、14MnMoNbB等合金钢种容易产生此类延迟裂纹,也称之为延迟裂纹敏感性钢)。冷裂纹多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区中,其取向多与熔合线平行,但也有与焊道轴线呈纵向或横向的冷裂纹。冷裂纹多为穿晶裂纹(裂纹穿过晶界进入晶粒),其成因与焊道热影响区的低塑性组织承受不了冷却时体积变化及组织转变产生的应力而开裂,或者焊缝中的氢原子相互结合形成分子状态进入金属的细微孔隙中时将造成很大的压应力连同焊接应力的共同作用导致开裂(称为氢脆裂纹),以及焊条(填充金属)或母材中的磷含量过高等因素有关。
c.再热裂纹:焊接完成后,如果在一定温度围对焊件再次加热(例如为消除焊接应力而采取的热处理或者其他加热过程,以及返修补焊等)时有可能产生的裂纹,多发生在焊结过热区,属于沿晶裂纹,其成因与显微组织变化产生的应变有关。
对接焊缝上的纵向表面裂纹与外咬边的荧光磁粉检测显示照片(照片来源:日本EISHIN KAGA KU CO.,LTD)
合金钢板对接焊缝X射线照相底片
V型坡口,气体保护焊-钨极氩弧焊,横裂纹
厚度14mm低合金钢板对接焊缝X射线照相底片,X型坡口,自动焊,纵向裂缝(照片来源:《焊缝射线照相典型缺陷图谱》秀一泽丰伟编著)
(6)偏析:在焊接时因金属熔化区域小、冷却快,容易造成焊缝金属化学成分分布不均匀,从而形成偏析缺陷,多为条状或线状并沿焊缝轴向分布。
(7)咬边与烧穿:这类缺陷属于焊缝的外部缺陷。当母体金属熔化过度时造成的穿透(穿孔)即为烧穿。在母体与焊缝熔合线附近因为熔化过强也会造成熔敷金属与母体金属的过渡区形成凹陷,即是咬边。
根据咬边处于焊缝的上下面,可分为外咬边(在坡口开口大的一面)和咬边(在坡口底部一面)。咬边也可以说是沿焊缝边缘低于母材表面的凹槽状缺陷。
其他的焊缝外部缺陷还有:
焊瘤:焊缝根部的局部突出,这是焊接时因液态金属下坠形成的金属瘤。焊瘤下常会有未焊透缺陷存在,这是必须注意的。
凹或下陷:焊缝根部向上收缩低于母材下表面时称为凹,焊缝盖面低于母材上表面时称为下陷。
溢流:焊缝的金属熔池过大,或者熔池位置不正确,使得熔化的金属外溢,外溢的金属又与母材熔合。
弧坑:电弧焊时在焊缝的末端(熄弧处)或焊条接续处(起弧处)低于焊道基体表面的凹坑,在这种凹坑中很容易产生气孔和微裂纹。