(培训1)常见的焊接缺陷与其处理方法

【案例】
近年来，由于忽视焊接产品质量检验造成的事故屡见不鲜：
1978年6月28日，上海某热电厂供热管道发生爆炸。 原因：焊后检查不严，未焊透深度达板厚的80%。
1979年10月14日，辽宁某化纤厂盛氮球罐水压试验时发 生爆裂。
原因：竣工检查时漏检裂纹。
前言
众所周知，焊接结构(件)在现代科学技术和生产中得
制造缺陷
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凹陷、熔接不足或渗 透不足等。
缺
通常指焊接热循环损
陷
伤到焊道或邻近的热
使用时发生 的缺陷
影响区，造成焊件性 质劣于母材。当焊件 使用时，破裂起始于
这些缺陷存在原位置。
（2）按缺陷出现的位置来分
焊
外部缺陷
接
缺
陷
内部缺陷
焊瘤、咬边、烧穿、未焊 透、夹渣、表面气孔、 焊接裂纹 以及焊缝形状 和尺寸不符合要求
【思考】焊接缺陷如何产生，在哪些地方出现？
你曾今见过吗？
一、常见焊接缺陷及其处理方法
常见焊接缺陷及其处理方法
1.1焊缝缺陷的分类
1.2内部缺陷
1.3外部缺陷 1.4 GB6417-86《金属熔化焊焊缝缺陷分类及
说明》的规定
1.1焊缝缺陷的分类
（1）按缺陷出现的时间来分
裂纹、孔穴、夹渣、
焊
三、焊接裂纹的分类
按温度范围和机理进行的焊接裂纹的分类
氢致裂纹
冷裂纹
淬火裂纹
层状撕裂
结晶裂纹
焊接裂纹
热裂纹
液化裂纹
高温失效裂纹
再热裂纹
1、热裂纹（又称结晶裂纹）
➢ 热裂纹的定义
焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产 生的裂纹。热裂纹主要发生在晶界处。
➢ 热裂纹的特征
热裂纹可发生在焊缝区或热影响区,沿焊缝长度方向分布。 热裂纹的微观特征是沿晶界开裂，所以又称晶间裂纹。因热裂纹在高 温下形成，所以有氧化色彩。 焊后立即可见。
未焊透、夹渣、内部气 孔、焊接裂纹等
（3）GB6417-86规定分类
第1类 第2类 第3类 第4类 第5类 第6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。
分别用国际焊接学会（IIW）中缺陷字母代号做简化标记。
常见焊接缺陷示意图
（一）裂纹
（二）气孔
（三）夹渣
被焊结构刚性大、构件的焊接顺序不当也容易产生裂纹。 当顺序安排不当时会形成焊接收缩受阻，妨碍焊缝的自 由收缩，以致产生较大的收缩应力而产生焊缝裂纹。 焊接时周围的环境温度低，或在风口散热条件过好造成 散热过快也会引起裂纹。
➢ 分类 热裂纹、冷裂纹（氢致裂纹）、焊后热处理裂纹（再热裂
纹）及延性不足裂纹、层状撕裂及应力腐蚀裂纹等 。
1.2.1焊接裂纹
➢ 定义
在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,焊接接头中
局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成新界面产
生的裂缝。
接
头
形
式
对
裂
纹
倾
向
的
影
响
焊接裂纹的宏观状态及其分布
常见的裂纹形状与射线底片 横向裂纹 纵向裂纹 根部裂纹
着色探伤显示产生的裂纹
二、焊接裂纹的一般原因
与母材的化学成分、结晶组织、冶炼方法等有关。如钢 的含碳量越高或合金量越高，钢材的硬度就越高，通常 越容易在焊接时产生裂纹。 焊接时冷却速度高容易产生裂纹。所以焊接时应避开风 口和避免被雨水淋湿。在焊接中，高碳钢或合金钢时， 要根据母材的成分或特性，有的要采取加热保温措施后 方可施焊。 焊条内含硫、磷、碳高时焊缝容易产生裂纹。硫磷是有 害元素,含硫高焊缝有热脆性，含磷高焊缝有冷脆性，焊 条含硫磷量都必须在0.0035以下。
确定合理的焊接工艺参数，减缓焊缝的冷却速度，以减 小焊接应力。如采用小线能量，焊前预热，合理的焊缝 布置等。
2、冷裂纹
➢ 冷裂纹的定义
焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在Ms温度以下）时产生的裂纹。 冷裂纹主要发生在热影响区。对合金成分较多的高强钢来说，也可能发生 在焊缝金属中。
到了广泛应用。随着锅炉、压力容器、化工机械、海洋构 造物、航空航天器和原子能工程等向髙参数及大型化-方 向发展，工作条件日益苛刻、复杂。显然，这些焊接结构 (件)必须是髙质量的，否则，运行中出现事故必将造成惨 重的损失。诚然，迅速发展的现代焊接技术，已能在很大 程度上保证其产品质量， 但由于焊接接头为不均匀体， 应力分布又复杂，制造过程中亦作不到绝对的不产生焊接 缺陷，更不能排除产品在役运行中出现新的缺陷。
➢ 热裂纹产生原因
焊缝金属的晶界上存在低熔点共晶体（含硫、磷、铜等杂质）。 接头中存在拉应力。
了解热裂纹的形成
➢ 防止措施
选用适宜的焊接材料，严格控制有害杂质碳、硫、磷的 含量。Fe和FeS易形成低熔点共晶，其熔点为988℃，很 容易产生热裂纹。
严格控制焊缝截面形状，避免突高，扁平圆弧过渡。
缩小结晶温度范围，改善焊缝组织，细化焊缝晶粒，提 高塑性减少偏析。
【案例】
泰坦尼克号共耗资7500万英镑，吨位46328吨，长
882.9英尺，宽92.5英尺，从龙骨到四个大烟囱的顶端有 175英尺，高度相当于11层楼。
泰坦尼克号的沉没
海拉焊水船
水链缝中体
大，无撞上
量使异击可
涌船于冰见
入体一山长
使产条而长
300
船生 裂的
迅 速 沉 没 。
很 长 的 裂 纹 ，
英 尺 长 的 大
（四）未熔合
未焊透
（五）形状缺陷
咬边
焊瘤
烧穿和下塌
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。
常见焊接缺陷
内部缺陷
裂纹 气孔 夹渣和夹杂
未焊透 未融合
外部缺陷
咬边 焊瘤
焊穿 凹坑 未焊满
尺寸和形状
1.2内部缺陷
位于焊缝内部缺陷，用破坏性试验或无损 探伤的方法可以发现。
开 时 ， 脆 性 的
焊 缝 。 在 冰
事故原因分析
【案例】
如果焊接质量要出现问题，所造成的危害是毁灭性的。比 方讲四川重庆的綦虹桥，突然断裂，有焊接质量问题，韩国 的汉江大桥突然断裂，也有焊接质量问题。
四川重庆的綦虹桥突然断裂
事故原因分析
主拱钢管焊接问题
主拱钢管加工层层转包，既无经济合同有无 数面技术质量要求，加工采用包干承包，加工前 未进行合理的工艺试验和必要的质检工作，在钢 管标准节段弯曲成型时就多次发生焊缝断裂。经 现场勘察取样，对焊缝进行X射线探伤、金相、 强度等检验证明焊缝有裂纹、未焊透、未融合、 气孔、夹渣、陈旧型裂纹等严重缺陷、焊缝质量 不能达到施工及验收规范的二级焊缝检验标准的 要求。故主拱钢管焊缝低劣是导致主拱垮塌的直 接原因。