焊接接头常见外观缺陷及防止措施-王静

焊接接头常见外观缺陷及防止措施

王静

胜利石油管理局油建职工培训和中心

概述

关键词---外观缺陷产生原因防止措施

目录---未熔合、咬边、焊瘤、弧坑、凹坑、未焊透、烧穿、焊缝尺寸不符合要求结束语

参考文献

[1] 焊工手册编写小组.焊工手册.北京：机械工业出版社.1992

[2] 陈祝年编著.焊接工程师手册.北京：机械工业出版社.1990

概述：随着油田地面基础工程建设的发展，对工程施工质量要求越来越严，特别是对各种钢结构、管线及油气储罐的焊接质量要求越来越高，这就要求每名合格的电焊工不仅要掌握过硬的焊接技术，也要能分析产生焊接缺陷的原因及及制定有效的防止措施。本文介绍了焊接接头常见的外观缺陷特征以及形成原因，详尽叙述了防止产生缺陷的措施，旨在使焊接接头外观缺陷控制到最低程度，以便提高焊接接头的质量，进而提高焊接施工的质量。

关键词：外观缺陷产生原因防止措施

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。

1.2 产生原因

1）焊接时电流过小，焊速过高、热量不够或者焊条偏于坡口之一侧，使母材或先焊焊缝金属未得到充分熔化就被熔化金属敷盖而造成。

2）母材坡口或先焊的焊缝金属表面有锈、氧化铁、熔渣及脏物等未清除干净，在焊接时由于温度不够，未能将其熔化而盖上了熔化金属而造成。

3）起焊温度低，先焊的焊缝开始端未熔化，也会产生未熔合。

4）手弧焊运条时偏离焊缝中心，熔化的金属流到未熔化表面上。

5）焊接坡口太小，焊根间隙太窄, 会造成未熔合。

1.3 可能产生的危害

未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹。

1.4 治理措施

对于根部未熔合可背面清根进行补焊，对于不能直接补焊的重要部件应当将焊缝去掉重新焊接。

1.5 防止措施

1）稍减焊接速度，略增焊接电流, 使热量增加到足以熔化母材或前一层焊缝金属。

2）焊条角度及运条应适当，要照顾到母材两侧温度及熔化情况。

3）对由熔渣、脏物等所引起的未熔合，要加强清渣，将氧化皮等脏物清理干净。

4）对初学者应注意分清熔渣和铁水，焊条有偏心时应调整角度使电弧处于正确方向。

5）气体保护焊尤宜控制焊接速度不要过高，电弧电压偏低，维持一定的弧长，保持射流过渡，而且优先应用氦混合气体作为保护气体。

6）半自动焊或埋弧自动焊场合，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）。

2.2 产生原因

1）平焊时焊接电流过大或焊接速度过慢。

2）焊接电弧过长，使熔宽增加并产生较大吹力，使母材产生凹坑，而填充金属未能将凹坑填补。

3）焊接角焊缝时，焊条角度和摆动不正确或电弧长度过长，而使焊缝上部边缘发生咬边。

4）在立、横、仰焊时，技术不熟练的焊工在电流较大时，由于运条时在坡口两侧停留时间较短，电弧长度太长，使焊缝中间铁水温度过高而下坠，两侧的母材金属被电弧吹去而未填满熔池所致，熔化金属下淌也会造成咬边。

5）在埋弧自动焊时由于焊接速度过高而造成。

2.3 可能产生的危害

减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。

2.4 治理措施

轻微的、浅的咬边可用机械方法修锉使其平滑过渡，严重的、深的咬边应进行补焊。

2.5 防止措施

1）选用合适电流，避免电流过大。

2）控制焊接速度，使其必须满足所熔敷的焊缝金属完全充填于母材所有已熔化的部分。

3）采用摆动工艺时，在坡口边缘运条稍慢些，焊条应做短时停顿，以使焊缝金属与邻接板料之间的温度相近，在坡口中间运条速度要快些，并使填充金属与基本金属混合均匀。

4）手工焊要控制焊条的位置，在角焊时，焊条要采用合适的角度和保持一定的电弧长度，保持运条均匀，既要保证完全熔化，又要使焊接熔池形成饱满的外形。

5）尽量采用短弧焊。

6）当有可能形成过量咬边时，应尽量避免在水平位置施焊角焊缝，而采用船形位置焊接。

7）过量的摆动也容易形成咬边，可采用多道焊工艺克服这一缺陷。

8）埋弧自动焊时，要正确选择焊接规范。

3 焊瘤

3.1 特征

焊瘤是过量的焊缝金属流出基体金属熔化表面而未熔合，这种金属是由于熔池温度过高，使液体金属凝固较慢，在自重作用下下坠而形成。也就是在焊接过程中，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。在角焊缝中产生的频度多于对接焊缝。焊瘤在立焊和仰焊中经常产生；在平焊对接时，第一层背面有时可能产生焊瘤；用埋弧自动焊焊接小直径的环缝时，也常常出现焊瘤。焊瘤不仅影响了焊缝成形美观，而且往往造成接头尺寸突变，恶化了构件的使用性能，管壁内的焊瘤还会影响管内液体的畅通。此外，焊瘤下面往往存在未焊透、未熔合等缺陷，过大的角接焊缝瘤还将因接头强度不足而断裂（见图3）。

图3焊瘤

3.2 产生原因