焊缝缺陷图示
09-常见焊缝和母材缺陷的彩色照片
常见焊缝和母材缺陷的彩色照片
（包括部分示意图）
图1横向裂纹图2 纵向裂纹
图3 角焊缝的焊缝厚度裂纹
图4 焊缝厚度裂纹
图5 焊趾裂纹
图6 弧坑裂纹
图7 铝焊缝中弧坑裂纹的扩展
图8 焊道下裂纹
图9 裂纹在RT检测底片上的形貌
图10 各种部位的未熔合
图11 焊缝与母材间的未熔合
图12 未熔合（RT显示可能是由沿着焊接接头坡口面处形成的未熔合引起）
图13坡口焊缝中未焊透示意图
图14 坡口焊缝根部未焊透
图15 坡口焊缝根部未焊透的射线底片
图16 表面夹渣
图17 条形夹渣的射线照相影像
图18 根部焊道开始及结束处的未熔透缺陷的射线照相
图19 夹钨的射线影像（通常为亮点）
图20 伴随裂纹的线状表面气孔
图21 角焊缝管状气孔
图22密集气孔的射线照相
23角焊缝和坡口焊缝的咬边和焊瘤
24 表面咬边的射线影像
图25 未焊满
图26 焊瘤的示意图及实例
图27 焊缝凸度过大示意图及实例
图28 焊缝余高过大
图29 弧坑及弧坑裂纹
图30 层状撕裂实例。
《焊缝缺陷图示》课件
焊缝缺陷可能导致 结构断裂，造成安 全隐患
引发泄漏
焊缝缺陷可能导致气体或液体泄漏 泄漏可能导致设备损坏或失效 泄漏可能导致环境污染或人员伤害 泄漏可能导致经济损失或生产中断
缩短使用寿命
焊缝缺陷可能导致 结构强度降低，影 响使用寿命
焊缝缺陷可能导致 设备运行不稳定， 影响使用寿命
焊缝缺陷可能导致 设备维修成本增加 ，影响使用寿命
提高母材质量
选用优质母材，保证其化学成 分、力学性能等符合要求
严格控制母材的加工工艺，避 免产生缺陷
定期对母材进行检验，确保其 质量符合标准
加强母材的储存和运输管理， 避免受到污染和损坏
THANK YOU
汇报人：PPT
原因：焊接电流过小、焊接速 度过快、焊丝角度不当等
危害：降低焊缝强度，影响焊 接质量
预防措施：调整焊接参数、改 善焊接工艺、加强焊前清理等
未焊透
原因：焊接电流过小、焊接速度过快、焊丝角度不当等 特征：焊缝表面有明显的凹坑或缺口，内部有气孔或夹渣 危害：降低焊缝强度，影响焊接质量 预防措施：调整焊接参数、改善焊接环境、加强焊前清理等
电压：根 据焊接材 料和厚度 选择合适 的电压
速度：根 据焊接材 料和厚度 选择合适 的速度
气体保护： 根据焊接 材料和厚 度选择合 适的气体 保护
预热：根 据焊接材 料和厚度 选择合适 的预热温 度
冷却：根 据焊接材 料和厚度 选择合适 的冷却方 式
提高焊接材料质量
确保焊接材料符合国家标准 和行业标准
无损检测
超声波检测：利用超声波在焊缝中的传播和反射特性，检测焊缝内部的 缺陷
射线检测：利用X射线或γ射线在焊缝中的穿透和吸收特性，检测焊缝 内部的缺陷
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）。
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。
焊接缺陷，探伤图解（收藏）
焊接缺陷，探伤图解（收藏）一起学习，共同进步！先看18张很清晰的焊接缺陷图谱，身边搞焊接的朋友和搞探伤的朋友们应该人手一份。
万分感谢将这篇文章分享给我的同仁另外总结了一些常见焊接缺陷产生的原因、危害及防止措施！文章结尾蓝色字体内容更精彩!先看这几张图片，射线探伤底片结合横切面示意图，便于理解学习，拿出来分享给朋友们！1、weld01(High Low、高低)2、welld02(IncompleteRootFusion、根部未熔合)3、welld03(InsuffucientReinforcement、增强高)4、welld04(Excess RootPenetration、根部焊瘤)5、welld05(ExternalUndercut、外部咬肉)6、welld06(InternalUndercut、内部咬肉)7、welld07(RootConcavity、根部凹陷)8、welld08(BurnThrough、烧穿)9、welld09(Isolated SlagInclusion、单个的夹渣)10、welld10(WagonTrack Slag Line、线状夹渣)11、welld11(InterrunFusion、内部未熔合)12、welld12(Lack ofSidewallFusion、内侧未熔合)13、welld13(Porosity、气孔)14、welld14(Cluster Porosity、链状气孔)15、welld15(HollowBead、夹珠)16、welld16(Transverse Crack、横向裂纹)17、welld17(CenterlineCrack、中心线裂纹)18、welld18(RootCrack、根部裂纹)常见焊接缺陷产生原因、危害及防止措施一、焊接缺陷的分类焊接缺陷可分为外部缺陷和内部缺陷两种1．外部缺陷1）外观形状和尺寸不符合要求；2）表面裂纹；3）表面气孔；4）咬边；5）凹陷；6）满溢；7）焊瘤；8）弧坑；9）电弧擦伤；10）明冷缩孔；11）烧穿；12）过烧。
焊接缺陷图示
焊缝缺陷图示1焊鳞
2-气孔
修复方法:打磨去除该段焊缝，重新焊接。
3
-
弧坑针状气孔
打磨去除此部分
修复方法:打磨去除该段焊缝，重新焊接。
4-气孔（砂眼）
修复方法:打磨去除所有影响焊缝，重新焊接。
5-
缩孔
打磨去除此部分
修复方法:打磨去除所有影响焊缝，重新焊接。
6-端部裂纹/焊缝裂纹
修复方法:打磨去除所有影响焊缝，重新焊接。
7-不良焊缝外观
修复方法:重新焊接。
8
- 焊瘤及飞边重新焊接部分
修复方法:打磨，重新焊接。
9-咬边
修复方法:重新焊接。
10-咬边
修复方法:重新焊接。
11-焊缝不均匀
修复方法:重新焊接。
12‘-不良外观
修复方法:重新焊接。
13‘-不良外观
修复方法:重新焊接。
14‘-不良外观
焊鳞
去除焊鳞后焊缝表面。
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。
射线检测-焊缝缺陷图谱
1．外部缺陷在焊缝的表面，用肉眼或低倍放大镜就可看到，如咬边，焊瘤，弧坑，表面气孔和裂纹等。
2．内部缺陷位于焊缝内部，必须通过各种无损检测方法或破坏性试验才能发现。
内部缺陷有未焊透，未熔合，夹渣，气孔，裂纹等，这些缺陷是我们无损检测人员检查的主要对象。
焊缝缺陷的危害性：1、由于缺陷的存在，减少了焊缝的承载截面积，削弱了静力拉伸强度。
2、由于缺陷形成缺口，缺口尖端会发生应力集中和脆化现象，容易产生裂纹并扩展。
3、缺陷可能穿透焊缝，发生泄漏，影响致密性。
焊缝纵向裂纹示意图一、焊缝纵向裂纹X光底片焊缝纵向裂纹1 焊缝纵向裂纹2焊缝纵向裂纹3 焊缝纵向裂纹4焊缝纵向裂纹5 焊缝纵向裂纹6焊缝纵向裂纹7 焊缝纵向裂纹8焊缝纵向裂纹9 焊缝纵向裂纹10焊缝纵向裂纹11 焊缝纵向裂纹12焊缝纵向裂纹13 焊缝纵向裂纹14焊缝纵向裂纹15 焊缝纵向裂纹16焊缝纵向裂纹17 焊缝纵向裂纹18焊缝纵向裂纹19 焊缝纵向裂纹20 纵向裂纹的表面特征是沿焊缝长度方向出现的黑线，它既可以是连续线条，也可以是间断线条。
纵向裂纹影像产生的原因是沿焊缝长度破裂而导致的不连续黑线。
二、热影响区纵向裂纹X光底片热影响区纵裂1 热影响区纵裂2 热影响区撕裂呈线性黑色锯齿状，平行于熔合线，穿晶扩展，表面无明显氧化色彩，属脆性断口的延迟裂纹。
焊缝横向裂纹示意图三、焊缝横向裂纹X光底片焊缝横向裂纹1 焊缝横向裂纹25焊缝横向裂纹3 焊缝横向裂纹4焊缝横向裂纹的表征是横在焊接影像上的一根细小黑线（直线或曲线），它产生的原因是由焊缝上的金属破裂引起的。
当焊接应力为拉应力并与氢的析集和淬火脆化同时发生时，极易产生冷裂纹。
四、母材裂纹X光底片母材裂纹1 母材裂纹2裂纹：材料局部断裂形成的缺陷。
裂纹的分类方法：按延伸方向可分为纵向裂纹、横向裂纹、辐射状裂纹；按发生部位可分为焊缝裂纹、热影响区裂纹、熔合区裂纹、焊趾裂纹、弧坑裂纹、母材裂纹；按发生条件和时机可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹。
《常见焊接缺陷》课件
焊接环境：温度、湿度、风 速等环境因素影响
操作人员：操作技能不足， 操作不当
焊接缺陷对结构性能的影响
强度降低：焊接缺陷可能导致结构强度降低，影响其承载能力 刚度下降：焊接缺陷可能导致结构刚度下降，影响其稳定性 疲劳寿命缩短：焊接缺陷可能导致结构疲劳寿命缩短，影响其使用寿命 耐腐蚀性降低：焊接缺陷可能导致结构耐腐蚀性降低，影响其耐久性
选择合适的焊接材料，如不锈钢、铝合金等 控制焊接材料的质量，如化学成分、机械性能等 控制焊接材料的厚度，如薄板、厚板等 控制焊接材料的表面处理，如打磨、清洗等
焊接过程监控与检验
焊接前检查：确保 焊接设备、材料、 工艺参数等符合要 求
焊接中监控：实时 监测焊接过程中的 温度、电流、电压 等参数
焊接后检验：对焊 接质量进行检验， 包括外观检查、无 损检测等
热处理修复：通过热处理技术修复缺 陷
复合修复：结合多种修复方法进行修 复
预防性修复：通过预防措施避免缺陷 产生
总结与展望
本次课件内容回顾总结
焊接缺陷的定义和分类
焊接缺陷产生的原因和影 响
焊接缺陷的预防和检测方 法
焊接缺陷的修复和补救措 施
焊接缺陷的案例分析和经 验分享
焊接缺陷的未来发展趋势 和展望
无损检测法
超声波检测：利用超声波 在金属中的传播和反射特 性，检测金属内部的缺陷
射线检测：利用X射线或γ 射线穿透金属，检测金属 内部的缺陷
磁粉检测：利用磁粉在金 属表面的吸附和显示特性， 检测金属表面的缺陷
渗透检测：利用渗透剂在 金属表面的渗透和显示特 性，检测金属表面的缺陷
涡流检测：利用涡流在金 属中的传播和反射特性， 检测金属内部的缺陷
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（V 、U 坡口）的钝边未完全 熔合在-•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Z 间（焊道与母材Z 间），或者填充金属Z 间（多道焊时的焊道Z 间或焊层Z 间）局部未完全熔化结合，或考在点焊（电阻焊） 时母材与母材z 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（冷裂纹、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出而残留在焊缝金属内部或农而形成的空 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人也会在 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。
根部未焊透中间未焊透纵向裂纹〔熱裂纹）横向裂纹单个气孔 锻状气孔某钢板对接焊缝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，在采用餌极氮弧焊打底+手工电弧焊或者钩极氮弧焊吋，钩极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物（俗称夹鸽）。
焊缝缺陷
焊缝缺陷
焊缝缺陷是指焊接过程中产生于焊缝金属及其附近热影响区钢材表面或内部的缺陷。
常见的缺陷有裂纹、边缘未熔合、根部未焊透，咬肉、焊瘤、气孔、夹渣等(图6-5所示)，以及焊缝尺寸不符合要求、焊缝成形不良等。
裂纹是焊缝连接中最危险的缺陷。
产生裂纹的原因很多，如钢材的化学成分不当，焊接工艺条件(如电流、电压、焊速、施焊次序等)选择不合适，焊件表面油污未清除干净等。
边缘未熔合、根部未焊透、咬肉和焊瘤等缺陷都直接与焊接工艺和焊工的操作技术有关。
夹渣是微粒焊渣在焊缝金属凝固时来不及浮至金属表面而存在于焊缝内的一种缺陷。
不使焊缝冷却过快，可以避免夹渣的产生。
气孔是在焊接过程中由于焊条药皮受潮，熔化时产生的气体侵入焊缝内而形成的。
月份主焊缝探伤缺陷照片
生产日期： 2015/6/5
责任人：张帅超
合同号：N7NE8273 生产编号：15HLY-FT3037
生产线别：1# 生产日期：2015/6/5 责任人：黄建武
缺陷描述 下头部左侧上 拐点外侧未熔 合，线性显示 103mm
上头部右侧大 角钢焊缝未熔 合，线性显示 56mm
第6页/共31页
下头部左侧上 拐点外侧未熔 合，线性显示 132mm
第7页/共31页
缺陷照片
6月份主焊缝探伤缺陷照片
桁架信息 合同号：F8N38089 生产编号：15HLY-FT3061
生产线别：1#
生产日期： 2015/6/6
责任人：张帅超
合同号：N7NE8274 生产编号：15HLY-FT3038
生产线别：1#
生产线别：1#
生产日期：2015/6/7
责任人：黄建武
缺陷描述 下头部左侧上 拐点内侧裂纹， 线性显示 13mm
上头部右侧大 角钢焊缝未熔 合，线性显示 98mm
第9页/共31页
缺陷照片
6月份主焊缝探伤缺陷照片
桁架信息 合同号：72NE8993 生产编号：15HLY-FT3053
生产线别：1#
生产日期：2015/6/8
生产线别：2# 生产日期：2015/6/17 责任人：李赛男
缺陷描述 下头部左侧上 拐点内侧密集 气孔
上头部右侧上 拐点内侧密集 气孔
第17页/共31页
缺陷照片
6月份主焊缝探伤缺陷照片
桁架信息 合同号：B6NY3522 生产编号：15HLY-FT3144
生产线别：1# 生产日期： 2015/6/17 责任人：刘明明
责任人：供应商
合同号：F8N25434 生产编号：15HLY-FT3066
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〕.W18Cr4V 〔高速工具钢〕-45钢棒对接电阻焊缝中的夹渣断口照片w. .v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.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那么导致开裂.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：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央和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处,呈纵向或横向辐射状,严重时能贯穿到外表和热影响区.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w..v时间才出现的裂纹〔这种冷裂纹称为延迟裂纹,特别是诸如14乂而.丫8、18乂血.岫8、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,如果在一定温度范围内对焊件再次加热〔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.r-।।, 口■唆叱,」.J对接焊缝上的纵向外表裂纹与外咬边的荧光磁粉检测显示照片〔照片来源：日本EISHIN KAGAKU 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-鸨极氩弧焊,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?崔秀一张泽丰李伟编著〕〔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w..v透〔穿孔〕即为烧穿.在母体与焊缝熔合线附近由于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〕和内咬边〔在坡口底部一面〕.咬边也可以说是沿焊缝边缘低于母材外表的凹槽状缺陷.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.内凹或下陷：焊缝根部向上收缩低于母材下外表时称为内凹,焊缝盖面低于母材上外表时称为下陷.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.焊偏：在焊缝横截面上显示为焊道偏斜或扭曲.增强高〔也称为焊冠、盖面〕过高：焊道盖面层高出母材外表很多,一般焊接工艺对于增强高的高度是有规定的,高出规定值后,增强高与母材的结合转角很容易成为应力集中处,对结构承载不利.以上的外部缺陷多容易使焊件承载后产生应力集中点,或者减小了焊缝的有效截面积而使得焊缝强度降低,因此在焊接工艺上一般都有明确的规定,并且常常采用目w..v视检查即可发现这些外部缺陷.焊接缺陷与检验〔一〕焊接缺陷 在焊接生产过程中,由于设计、工艺、操作中的各种因素的影响,往往会产生各种 焊接缺陷.焊接缺陷不仅会影响焊缝的美观,还有可能减小焊缝的有效承载面积, 造成应力集中引起断裂,直接影响焊接结构使用的可靠性.表3-6列出了常见的焊 接缺陷及其产生的原因.表3-6常见焊接缺陷 缺陷名 称 示* 意 图特征 产生原因气孔焊接时,熔池中的过饱和H 、N 以及冶金反响产 生的CO ,在熔池凝固时未能逸出,在焊缝中形成 的空穴 焊接材料不清洁；弧长太长,保护效果 差；焊接标准不恰当,冷速太快；焊前清 理不当裂纹热裂纹：沿晶开裂,具有氧化色泽,多在焊缝上, 焊后立即开裂冷裂纹：穿晶开裂,具有金属光泽,多在热影响 区,有延时性,可发生在焊后任何时刻热裂纹：母材硫、磷含量高；焊缝冷速 太快,焊接应力大；焊接材料选择不当 冷裂纹：母材淬硬倾向大；焊缝含氢量高;焊接剩余应力较大夹渣 焊后残留在焊缝中的非金属夹杂物 焊道间的熔渣未清理干净；焊接电流太小、焊接速度太快；操作不当咬边在焊缝和母材的交界处产生的沟槽和凹陷焊条角度和摆动不正确；焊接电流太大、 电弧过长 焊瘤焊接时,熔化金属流淌到焊缝区之外的母材上所 形成的金属瘤焊接电流太大、电弧过长、焊接速度太 慢；焊接位置和运条不当 未焊透 焊接接头的根部未完全熔透焊接电流太小、焊接速度太快；坡口角 w. 度太小、间隙过窄、钝边太厚</SPA.v焊接缺陷及其危害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、上下差过大、焊缝过渡到母材不圆滑等.〔2〕焊接外表缺陷：如咬边、焊瘤、内凹、满溢、未焊透、外表气孔、外表裂纹等.〔3〕焊缝内部缺陷：如气孔、夹渣、裂纹、未熔合、夹鸨、双面焊的未焊透〔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.但凡结构截面有忽然变化的部位,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,危及平安.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.焊接时常发生的缺陷及预防方法一、气孔焊缝金属产生的气孔可分为：内部气孔,外表气孔,接头气孔.1.内部气孔：有两种形状.一种是球状气孔多半是产生在焊缝的中部.产生的原因:〔1〕焊接电流过大;〔2〕电弧过长;w..v(3)运棒速度太快;(4)熔接部位不洁净；(5)焊条受潮等.上述造成气孔原因如进行适当调整和注意焊接工艺及操作方法,就可以得到解决.2.面气孔：产生外表气孔的原因和解决方法：(1)母材含C、S、Si量高容易出现气孔.其解决方法或是更换母材,或是采用低氢渣系的焊条.(2)焊接部位不洁净也容易产生气孔.因此焊接部位要求在焊接前去除油污,铁锈等脏物.使用低氢焊条焊接时要求更为严格.(3)焊接电流过大.使焊条后半部药皮变红,也容易产生气孔.因此要求采取适宜的焊接标准.焊接电流最大限度以焊条尾部不红为宜.(4)低氢焊条容易吸潮,因此在使用前均需在350℃的温度下烘烤1小时左右.否那么也容易出现气孔.3.波接头气孔：使用低氢焊条往往容易在焊缝接头处出现外表和内部气孔,其解决方法：焊波接头时,应在焊缝的前进方向距弧坑9〜10mm处开始引弧,电弧燃烧后,先作反向运棒返向弧坑位置,作充分熔化再前进,或是在焊缝处引弧就可以预防这种类型的气孔产生.二、裂缝1.刚性裂缝：往往在焊接当中发现焊缝通身的纵裂缝,主要是在焊接时产生的应力造成的.在以下情况下焊接应力很大：(1)被焊结构刚性大；(2)焊接电流大,焊接速度快；(3)焊缝金属的冷却速度太快..v w. 因而在上述的情况下很容易产生纵向的长裂缝.解决方法：采用合理的焊接次序或者在可能的情况下工件预热,减低结构的刚性.特厚板和刚性很大的结构应采用低氢焊条使用适宜的电流和焊速.2.硫元素造成的裂缝：被焊母材的碳和硫高或偏析大时容易产生裂缝.解决方法：将焊件预热,或用低氢焊条.3.隙裂缝：毛隙裂缝是在焊敷金属内部发生,不开展到外部的毛状微细裂缝.考虑是焊敷金属受急速冷却而脆化,局部发生应力及氢气的影响.对此的预防方法是：使其焊件的冷却速度缓慢些,可能的条件下焊件进行预热,或者使用低氢焊条可得到满意的解决.三、电弧产生偏吹使用低氢焊条在直流电焊机上焊接时往往发生偏吹现象.可以用下面方法解决.1.线放在电弧偏吹的方向.2.线分成两个以上.3.电弧偏吹的方向进行焊接.4.取短弧操作.焊接缺陷与焊接质量检验一、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. 由于焊接时,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.结果这局部加热的金属存在拉应力, 而其它局部的金属那么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,w..v将产生焊接变形；当超过金属的强度极限时,那么会出现裂缝.筒体纵焊鹫筒体环焊缝图2-噂焊接变形示意图〔二〕焊缝的外部缺陷1.焊缝增强过高如图2-20所示,当焊接坡口的角度开得太小或焊接电流过小时,均会出现这种现象.焊件焊缝的危险平面已从M-M平面过渡到熔合区的N-N 平面,由于应力集中易发生破坏,因此,为提升压力容器的疲劳寿命,要求将焊缝的增强高铲平.2.焊缝过凹如图2-21所示,因焊缝工作截面的减小而使接头处的强度降低.图2-加焊缝增高过强图2-21焊鹿过凹3.焊缝咬边在工件上沿焊缝边缘所形成的凹陷叫咬边,如图2-22所示.它不仅减少了接头工作截面,而且在咬边处造成严重的应力集中.w. .v4 .焊瘤熔化金属流到溶池边缘未溶化的工件上,堆积形成焊瘤,它与工件没有 熔合,见图2-23.焊瘤对静载强度无影响,但会引起应力集中,使动载强度降低.5 .烧穿如图2-24所示.烧穿是指局部熔化金属从焊缝反面漏出,甚至烧穿成 洞,它使接头强度下降.以上五种缺陷存在于焊缝的外表,肉眼就能发现,并可及时补焊.如果操作熟 练,一般是可以预防的.〔三〕焊缝的内部缺陷1 .未焊透未焊透是指工件与焊缝金属或焊缝层间局部未熔合的一种缺陷.未焊 透减弱了焊缝工作截面,造成严重的应力集中,大大降低接头强度,它往往成为焊 缝开裂的根源.2 .夹渣 焊缝中夹有非金属熔渣,即称夹渣.夹渣减少了焊缝工作截面,造成应 力集中,会降低焊缝强度和冲击韧性.3 .气孔 焊缝金属在高温时,吸收了过多的气体〔如H2〕或由于溶池内部冶金 反响产生的气体〔如CO 〕,在溶池冷却凝固时来不及排出,而在焊缝内部或外表 形成孔穴,即为气孔.气孔的存在减少了焊缝有效工作截面,降低接头的机械强度. 假设有穿透性或连续性气孔存在,会严重影响焊件的密封性. w. 焊蜃2凝边图"?焊寤.v图2-24烧穿4.裂纹焊接过程中或焊接以后,在焊接接头区域内所出现的金属局部破裂叫裂纹.裂纹可能产生在焊缝上,也可能产生在焊缝两侧的热影响区.有时产生在金属外表,有时产生在金属内部.通常根据裂纹产生的机理不同,可分为热裂纹和冷裂纹两类.〔1〕热裂纹热裂纹是在焊缝金属中由液态到固态的结晶过程中产生的,大多产生在焊缝金属中.其产生原因主要是焊缝中存在低熔点物质〔如FeS,熔点1193c〕, 它削弱了晶粒间的联系,当受到较大的焊接应力作用时,就容易在晶粒之间引起破裂.焊件及焊条内含S、Cu等杂质多时,就容易产生热裂纹.热裂纹有沿晶界分布的特征.当裂纹贯穿外表与外界相通时,那么具有明显的氢化倾向.〔2〕冷裂纹冷裂纹是在焊后冷却过程中产生的,大多产生在基体金属或基体金属与焊缝交界的熔合线上.其产生的主要原因是由于热影响区或焊缝内形成了淬火组织,在高应力作用下,引起晶粒内部的破裂,焊接含碳量较高或合金元素较多的易淬火钢材时,最易产生冷裂纹.焊缝中熔入过多的氢,也会引起冷裂纹.裂纹是最危险的一种缺陷,它除了减少承载截面之外,还会产生严重的应力集中,在使用中裂纹会逐渐扩大,最后可能导致构件的破坏.所以焊接结构中一般不允许存在这种缺陷,一经发现须铲去重焊.二、焊接的检验对焊接接头进行必要的检验是保证焊接质量的重要举措.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.w. .v〔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,可发现焊缝外表缺陷,如咬边、焊瘤、外表裂纹、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.超声波探伤的根本原理如图2-25所示.1-工件2-焊箜3-陷A超声波* 5一探头图2-25越声波探伤原理示意图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拟、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.w..v 对于离焊缝外表不深的内部缺陷和外表极微小的裂纹,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水平.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.然后将试板进行机械性能试验.实际生产中,一般只对新钢种的焊接接头进行这方面的试验.w. .v。