全熔透角焊缝焊接质量控制

全熔透角焊缝焊接质量控制

摘要：全熔透焊缝通常指平对接焊缝和T形连接焊缝，本文是针对T形接头而言。该类接头多为双面角焊缝或坡口角焊缝（部分熔透焊）。然而在现行的钢结

构设计图纸上出现T形接头有许多要求是全熔透焊。全熔透焊接要求较高，本文对其制造过程中易出现的问题进行简述，提出控制措施以供参考。

关键词：全熔透；角焊缝；质量控制

引言

焊接焊缝全熔透操作有一定难度，而对此要求的焊缝一般都是比较重要的焊缝，会要求进行探伤等无损检测。我们就从探伤不合格论述。

1 焊缝探伤不合格原因分析

超声波探伤显示缺陷位置大都位于底板上，缺陷类型有点状缺陷也有连续性缺陷，推测点状缺陷为气孔或夹渣，连续性缺陷为未熔合。缺陷产生的原因有以下几点: (1)坡口角度小和背面清根不彻底造成未熔合。在操作现场发现还未进行组装的工件坡口角度及钝边尺寸不符合工艺要求。实际坡口为单边V形坡口，坡口角度约为30,钝边小于1mm。由于单面坡口，角度小，焊接过程中如果操作不当，焊丝在没有接触到坡口底部时就与母材接触熔化形成熔池，并快速冷却形成焊缝，造成焊缝根部未熔合。如果背面清根时没有彻底清除这些未熔合区域，就会造成未熔合缺陷。(2)背面采用碳弧气刨清根，清根过程中碳弧。很容易伤及底板，在底板上形成弧坑。碳弧气刨后必须用磨光机打磨，去除碳层，但残留在底板弧坑中的碳层无法清除，造成焊缝夹渣。(3)另一个存在缺陷的区域是焊缝接头位置。由于横梁较长(约6.5m)，无法一次焊完，存在焊缝接头。施工过程中对焊缝接头处理不当，也会产生缺陷。(4)体保护焊时，由于表面没有熔渣覆

盖，气体又有冷却作用，因而熔池凝固比较快，熔池中溶解的气体来不及逸出，

在焊缝中形成气孔。(5)操作工人技能水平较低，导致缺陷产生。

2 纠正预防措施

（1）未焊透纠正预防

产生未焊透缺陷的原因：焊接规范选择不当，如电流太小，电弧过短或过长，焊接速度过快、金属未完全熔化；坡口角度夹小、钝边过厚、对口时间隙太小导

致熔深减小；焊接过程中，焊条和焊枪的角度不当导致电弧偏析或清根不彻底等。

未焊透产生的部位：未焊透实际上就是焊接接头的根部未完全熔透的现象，

单面焊双面成形或加垫板焊的焊缝主要产生于V形坡口的根部，双面焊双面成形

的焊缝主要产生于X形坡口或双U形坡口的钝边的边缘处。

防止未焊透缺陷产生的措施：正确确定坡口形式和装配间隙，认真清除坡口

两侧的油污杂质，合理选择焊接电流，焊接角度要正确，运条速度要根据焊接电

流的大小、焊体的厚度以及焊接位置进行选择，不应移动过快，随时注意不断地

调整焊接角度。对于导热不良、散热较快的焊件，可进行焊前预热或在焊接过程

中同时用火焰进行加热。对于要求全焊透的焊缝，如果是有未焊透时，在条件允

许的情况下可以将反面熔渣和焊瘤清理后进行加焊处理；对于非要求全焊透

的焊缝，其焊透深度大于板厚的0.7倍即可。应尽量采用单面焊双面成形的工艺。

（2）未熔合纠正预防

产生未熔合缺陷的原因：焊接规范选择不当，电流过小，焊接速度太快，焊

接电流的强度不够，产生的热能量太小，致使母材坡口或先焊的金属未能完全熔化。电流过大，焊条过于发红而快速先熔化，在母材边缘还没有达到熔化温度的

情况下就覆盖过去，同时焊条散热太快而导致母材的开始端未熔化。焊接时操作

不当，焊条偏向某一边而另一边尚未熔化就被已熔化的金属掩盖过去形成虚焊

现象。坡口制备不良，坡处太潮湿。熔池氧化太快，焊条生锈或有油污而进

行施焊等。

未熔合产生的部位：未熔合缺陷一般产生于焊件坡口的熔合线处以及焊缝隙

层间、焊缝隙的根部。在焊接时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化成

一体，在点焊时母材与母材未完全熔合成一体而形成虚焊部位。

未熔合缺陷的防止：焊前对坡口周围进行认真清理，去除锈蚀和油污；正确

选择焊接规范，焊接的电流不宜太小，焊接速度不能太快；在正常施焊过程中焊

接电流也不宜过大，否则焊条过于发红而快速熔化，这样就会在母材的边缘未达

到熔化温度的情况下焊条的熔化金属已覆盖而造成未熔合；对于散热过快的焊件

可以采取焊前预热或在焊接过程中同时用火焰加热施焊；焊接操作要正确，避免

产生磁偏吹，如遇焊件带磁时应先进行退磁。

（3）气孔的纠正预防

产生气孔的原因：焊缝中产生气孔的原因很多，由于焊接是属于金属的冶炼

过程。因此，可以概括为一是冶金因素的影响，焊接熔池在凝固过程中界面上排

出的氮、氢、氧、一氧化碳等气体以及水蒸汽来不及排出时被包裸在金属内部形

成孔洞；二是工艺因素的影响，如焊接工艺规范选择不当、焊接电源的性质不同、电弧长度的控制、操作技能不规范等都会给气孔的形成提供条件。归纳起来有以

下几点：焊接的基本金属或填充金属的表面有锈、油污、油漆或有机物质存在；

焊条或焊剂没有充分烘干或焊条成份不当，焊条药皮变质；焊接电流过小电弧拉

得过长或焊接速度太快，另外采用交流电焊接比采用直流电焊接易产生气孔；焊

接时周围环境的空气湿度太大，阴雨天进行焊接特别容易形成气孔缺陷。

气孔缺陷产生的部位：气孔是焊缝中最常见的缺陷，按位置可分为表面气孔、内部气孔，按形状可分为点状，链状、分散状，及密集型、圆形、椭圆形、长条形、管形等。因此，气孔可以分布在焊缝的任何部位。

防止气孔缺陷产生的措施：焊接前对焊件坡口周围的油污和有机物质清理干净；焊条必须按照要求进行烘干，并存放于保温合内随取随用；不要使用药皮已

变质的焊条及偏蕊过大的焊条；尽量采用短弧焊接规范，同时防止有害气体入侵；对于厚大工件或规程规定要进行焊前预热的工件必须进行焊前预热；焊接过程中

焊接速度不宜过快；焊接场所要有防雨防风设施，焊接时三角要避免穿膛风。