焊接缺陷培训讲义

气孔
链状气孔
夹珠
横向裂纹
中心线裂纹
根部裂纹
焊接缺陷
1、缺陷常见种类
•热裂纹多产生于接近固相线的高温下，有沿晶界（见界面）分布的特征；但 有时也能在低于固相线的温度下，沿“多边形化边界”形成。 •存在部位：焊缝为主，热影响区 •按其形成过程的特点，又可分为结晶裂纹、高温液化裂纹、多边化裂纹。
•结晶裂纹 在结晶后期，由于低熔共晶形成的液态薄膜削弱了晶粒间的联结，在接应力作 用下发生开裂。 裂纹走向：沿奥氏体晶界 产生位置：焊缝上，少量在热影响区
烧穿
焊穿是指焊接过程熔敷金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷。
•产生原因主要有： •1.焊接电流过大 •2.焊接速度太慢 •3.装配间隙太大
•防止措施主要有： •1.选择合适的焊接电流和焊接速度。 •2.严格控制装配间隙
未熔合
未熔合指焊缝金属与母材金属，或焊缝金属之间未熔化结合在一起形 成的缺陷。它可以分为侧壁未熔合、层间未熔合和焊缝根部未熔合。焊 缝表面未熔合的另外一种形式就是焊瘤。
飞溅
熔化的金属飞向熔池之外，粘结在母材或焊道表面上形成的单个的或成簇 的金属颗粒。
▪产生原因主要有： ▪(1)焊条不良. ▪(2)电弧太长. ▪(3)电流太高或太低. ▪(4)电弧电压太高或太低. ▪(5)焊丝突出过长 . ▪(6)焊枪倾斜过度,拖曳角太大. ▪(7)焊丝过度吸湿. ▪(8)焊机情况不良. ▪防止措施主要有： ▪(1)采用干燥合适之焊条. ▪(2)使用较短之电弧. ▪(3)使用适当之电流. ▪(4)调整适当. ▪(5)依各种焊丝使用说明. ▪(6)尽可能保持垂直,避免过度倾斜. ▪(7)注意仓库保管条件. ▪(8)修理,平日注意保养.
•产生原因主要有： •1.焊接参数不正确 •2.焊接速度太快。 •3.持枪角度不正确
•防止措施主要有： •采用恰当的焊接参数，选择合适的焊接速度，注意观察熔池，避免产 生不良缺陷。
点焊缺陷
气孔
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连续气孔
密集气孔
气孔
密集气孔
密集气孔
密集气孔
未焊透
未焊透
支管台密集气孔
钢结构角焊缝密集气孔
•低塑性脆性裂纹：在较低温度下，由于被焊接材料的收缩应变超过了材料本 身的塑性储备而产生的裂纹。多产生于铸铁的焊接
•再热裂纹:焊后焊件在一定温度范围内再次加热（消除应力热处理或其它加热 过程）而产生的裂纹称为再热裂纹。再热裂纹通常发生在熔合线附近的粗晶区 中，从焊趾部位开始，延向细晶区停止。
•层状撕裂：层状撕裂焊接时，在焊接构件中沿钢板轧层形成的呈阶梯状的一 种裂纹。主要是由于钢板的内部存在有分层的夹杂物（沿轧制方向），在焊接 时产生的垂直于轧制方向的应力，致使在热影响区或稍远的地方，产生“台阶” 式层状开裂。敏感温度区间：400'C以下。位置：热影响区附近。
•防止措施主要有：
•1.热裂纹：焊丝、母材的杂质元素（S、P含量等）我们没办法控制，我们能 做到的就是选择正确的焊接工艺参数及正确的收弧方式。 a、在收弧时应在弧坑处稍停留片刻( 大约1-2秒钟），然后缓慢地抬起焊枪， 在熔池凝固前必须继续送气。 b、多做几次收弧动作（2-3次）。
•2.冷裂纹： a、焊接前要完全清除水份、油污、铁锈等杂质。 b、一定要保证高碳钢板及厚板的预热温度。例如臂基属于铸钢（碳含量在
•高温液化裂纹 在焊接热循环峰值温度的作用下，在热影响区和多层焊的层间发生重熔，在应 力作用下产生的裂纹。 裂纹走向：沿晶界开裂 产生位置：热影响区、多层焊的层间
•多边化裂纹 已凝固的结晶前沿，在高温和应力的作用下，晶格缺陷发生移动和聚集，形成 二次边界，它在高温处低于塑性状态，在应力作用下产生的裂纹 裂纹走向：沿奥氏体晶界 产生位置：焊缝上，少量在热影响区
0.35~0.45%之间），一定要保证预热。
发生原因
(1)焊件含有过高的碳、锰等合金元素. (2)焊条品质不良或潮湿. (3)焊缝拘束应力过大. (4)母条材质含硫过高不适于焊接. (5)施工准备不足. (6)母材厚度较大,冷却过速. (7)电流太强. (8)首道焊道不足抵抗收缩应力.
打底焊收弧处出现的裂纹
咬边
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。
•产生原因一般有： •(1)电流太强. •(2)焊条不适合. •(3)电弧过长. •(4)操作方法不当. •(5)母材不洁. •(6)母材过热. •防止措施主要有： •(1)使用较低电流. •(2)选用适当种类及大小之焊条. •(3)保持适当的弧长. •(4)采用正确的角度,较慢的速度,较短的电弧及较 窄的运行法. •(5)清除母材油渍或锈. •(6)使用直径较小之焊条.
裂纹
•危害：裂纹是所有焊接缺陷里危害最严重的一种，它的存在是导致焊接结构 失效的最直接因素，特别是在高危行业（如压力容器），它的存在可能导致一 场灾难的事故发生。这是因为裂纹最大的一个特征就是具有扩展性，在一定工 作条件下会不断的“生长”，直至断裂。
•裂纹的种类：按裂纹形成条件，主要分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状 撕裂。
手工焊焊接缺陷讲义
2020-08-11
编写：彭俊 主讲：彭俊
2020、08、11
焊接缺陷
定义：焊接接头的不完整性称为焊接缺欠。 分类： 从宏观上看，可分为裂纹、孔穴，固体加杂，未熔合，未焊透、形状缺陷和其它 缺陷。 从微观上看，可分为晶体空间和间隙原子的点缺陷，位错性的线缺陷，以及晶界 的面缺陷。微观缺陷是发展为宏观缺陷的隐患因素。 危害： 这些缺欠减少焊缝截面积，降低承载能力，产生应力集中，降低疲劳强度，易引 起焊件破坏或断裂。其中危害最大的是焊接裂纹和未熔合。
收弧缩孔
由于熄弧金属凝固收缩，而没有 继续填充金属而形成的孔洞。
•产生原因主要有： •1.熄弧时间过短，没填满弧坑； •2.薄板焊接时使用电流过大。
•防止措施主要有： •在收弧时应在弧坑处稍停留片 刻( 大约1-2秒钟），或作几次环 形运动，或者多做几次收弧动作 （2-3次），使之有足够的熔敷 金属填满熔池。
未焊透
未焊透指母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现象。 危害：减少了焊缝的有效面积，使接头强度下降。其次，未焊透引起 的应力集中所造成的危害，比强度下降的危害大的多。未焊透严重降低 焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源，是造成焊缝破坏的重要原因。 •产生原因主要有： •1.焊接电流太小，熔深浅； •2.间隙尺寸不合理； •3.焊条选用不当. •4.焊接速度太快温度上升不够,又进行速度太慢电弧冲力被焊渣所阻挡,不 能给予母材. •5.焊缝设计及组合不正确. •防止措施主要有： •1.设计合理的钝边尺寸，选择合适的焊接电流； •2.选用较具渗透力的焊条 •3.改用适当焊接速度. •4.增加开槽度数,增加间隙,并减少根深.
夹渣
•夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。 •夹渣主要有：固体夹杂物、焊渣、氧化夹杂物
•产生原因主要有： •(1)前层焊渣未完全清除. •(2)焊接电流太低. •(3)焊接速度太慢. •(4)焊条摆动过宽. •(5)焊缝组合及设计不良. •防止措施主要有： •(1)彻底清除前层焊渣. •(2)采用较高电流. •(3)提高焊接速度. •(4)减少焊条摆动宽度. •(5)改正适当坡口角度及间隙.
焊瘤
焊瘤指焊接过程中金属流溢到加热不足的母材或焊缝上，未能和母材或 前道焊缝熔合在一起而堆积的金属缺陷。
▪产生原因主要有： ▪1.焊接规范太大（即电流和电压太 大）。 ▪2.焊接速度太慢。 ▪3.装配间隙太大（背面焊瘤）。
▪防止措施主要有： ▪1.正确选用焊接工艺参数，提高操作 技能的熟练程度。 ▪2.严格控制装配间隙
连续裂纹
坡口裂纹
横向裂纹
裂纹
收弧裂纹
各种焊缝缺陷及其在透照图像上的表现
有时坡口钝边有部分融化，影像轮廓就变得不太整齐，缺陷影像宽度和黑度局部发生变 化，但只要能判断是出于焊缝根部的线性缺陷，仍判定为未焊透。
增强高
根部焊瘤
外部咬边
内部咬肉
根部凹陷
烧穿
单个的夹渣
线状夹渣
内部未熔合
内侧未熔合
气孔
气孔指焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。 形成机理：常温固态金属中气体的溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的 几十分之一至几百分之一,熔池金属在凝固过程中,有大量的气体要从金属中逸出 来。当凝固速度大于气体逸出速度时,就形成气孔。 按气孔的成因，可分为氮气孔、氢气孔和一氧化碳气孔等。
•产生原因主要有： •(1)焊条不良或潮湿. •(2)焊件有水分、油污或锈. •(3)焊接速度太快. •(4)电流太强. •(5)电弧长度不适合. •(6)焊件厚度大,金属冷却过速.
手工电弧焊原理展示
•防止措施主要有：
• (1)选用适当的焊条并注意烘干. • (2)焊接前清洁被焊部份. • (3)降低焊接速度,使内部气体容易逸出. • (4)使用厂商建议适当电流. • (5)调整适当电弧长度. • (6)施行适当的预热工作.
•冷裂纹: 指在焊完冷却至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后一段时
间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。
冷裂纹又可分为延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低塑性脆性裂纹
•延迟裂纹：在淬硬组织、氢和拘束应力共同作用下而产生的具有延迟特征的 裂纹。
•淬硬脆化裂纹：主要是淬硬组织，在焊接应力作用下产生的裂纹。多产生于 马氏体不锈钢、工具钢的焊接。
危害：未熔合是一种面积缺陷，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。
•产生原因主要有： •1.焊接线能量太低； •2.电弧指向偏斜（摆弧不恰当）； •3.坡口侧壁有锈垢及污物； •4.层间清渣不彻底等。 •防止措施主要有： •1.正确选用线能量（按焊接工艺规范要求选择)； •2.调整焊枪角度：一般焊枪与角接的两工件成45º，当两工件不等厚时，焊丝 指向稍微偏向板厚的一边。对接打底时，焊丝需对准焊缝根部。 •3.认真操作，加强坡口两侧和层间清理等。
防止措施
(1)使用低氢系焊条. (2)使用适宜焊条,并注意干燥. (3)改良结构设计,注意焊接顺序,焊接后进行热处理. (4)避免使用不良钢材. (5)焊接时需考虑预热或后热. (6)预热母材,焊后缓冷. (7)使用适当电流. (8)首道焊接之焊着金属须充分抵抗收缩应力.
点焊缺陷
•点焊缺陷主要包括：裂纹、缩孔、未熔合、焊偏、局部烧穿、 气孔、咬边