焊接缺陷与检验

4)焊条适当摆动，以利于熔渣的浮出；
5)保护熔池，防止空气侵焊接入缺。陷与检验
4.2 焊缝中的气孔
4.2.1 气孔的分类及形成机理
1.析出型气孔 如N2、H2气孔； 2.反应型气孔 如CO、H2O气孔。 [FeO] + [C] = CO↑+ [Fe]
3.2.2 气孔形成的影响因素
1.气体的来源
1.消除气体来源
加强焊接区保护；焊材防潮烘干；适当的表面清理。
2.正确选用焊接材料
适当调整熔渣的氧化性； 焊接有色金属时，在Ar中加入CO2或O2要适当； CO2焊时，必须用合金钢焊丝充分脱氧； 有色金属焊接时，要充分脱氧，如焊纯镍时，用含铝和钛的焊
丝或焊条；焊纯铜时，用硅青铜或磷青铜焊丝。
形成液态薄膜，导致结晶裂纹。
4)合金元素的种类
促进结晶裂纹的有：硫、磷、碳和镍等；
抑制结晶裂纹的有：锰、硅、钛、锆和稀土等。
(2)应力因素.
液态薄膜和应力是引起结晶裂纹的根本条件!
焊接缺陷与检验
3.结晶裂纹的防止措施
(1)冶金措施
1)严格控制焊材中的硫、磷和碳的含量；
2)改善焊缝的一次结晶组织,细化晶粒(
Ph > Pa + Pc = 1 + 2σ
r
现成表面存在的气泡呈椭圆形，增大了曲率半径，降低了外界
的附加压力PC ，气泡容易长大。 焊接缺陷与检验
(3)气泡的上浮
必须满足
VC (气泡上浮速度)≥ R（熔池结晶速度）
σ sg σ sl σ gl
COSθ =
σ sg σ sl σ gl
上浮速度 VC =
2)以硅酸盐形式存在的氧化物数量的增加,总含氧量增加,使焊 缝的强度、塑性、韧性明显下降；
3)氮化物使焊缝的硬度增高，塑性、韧性急剧下降； 4)FeS是形成热裂纹及层状撕裂的重要原因之一。
3. 夹杂的防止措施
1)合理选用焊接材料,充分脱氧、脱硫;
2)选用合适的焊接参数，以利熔渣浮出；
3)多层焊时，注意清除前一层焊渣；
焊接缺陷与 检验
焊接缺陷与检验
常见的焊接缺陷及质量检验
一、常见的焊接缺陷
（一）裂纹
焊接缺陷与检验
（二）气孔
（三）夹渣
（四）未熔合
未焊透
焊接缺陷与检验
（五）形状缺陷
咬边
焊瘤
烧穿和下塌
焊接缺陷与检验
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。
加入Mo、V、Ti、Nb、Zr和稀土等元素；焊接
奥氏体不锈钢时加入Cr、Mo、V等铁素体形成
元素）；
熔池结晶三阶段：
液固阶段；固液阶段；完全凝固阶段。
固液阶段（脆性温度区）有可能产生裂纹。
Прохоров认为：
e/T 较小时，曲线1 e0 ＜ pmin , es＞0,
不会产生裂纹；
e/T较大时，曲线3 e0 ＞ pmin，es＜0，
产生结晶裂纹；
按曲线2变化时， e0 ＝ pmin，es ＝0 ，
(1)空气侵入；
(2)焊接材料吸潮；
(3)工件、焊丝表面的物质；
(4)药皮中高价氧化物或碳焊氢接化缺陷合与物检验的分解。
2.母材对气孔的敏感性
(1)气泡的生核 现成表面
(2)气泡的长大
必须满足
ph > po
Ph-气泡内部压力: Ph = PH2 + PN2 + PCO + PH2O + …… Po-阻碍气泡长大的外界压力: PO = Pa + PM + PS + PC
σαα = 2 σαβ COS ； COS ＝σα α ／2 σαβ
2
2
若 2 σαβ= σαα ,θ = 0 o,易形成液态薄膜；
2 σαβ ≠ σαα ,θ ≠ 0 o,不易形成液态薄膜；
增大低熔共晶物的表面张力，有利于
2
避免结晶裂纹。
3)一次结晶的组织
晶粒粗大，柱状晶的方向越明显，越易
焊接缺陷与检验
பைடு நூலகம்
2(ρL ρG)gr2 9η
3.焊接材料对气孔的影响
（1）熔渣氧化性的影响
氧化性强,易出现 CO 气孔；还原性增大，易出现 H2 气孔；
（2）焊条药皮和焊剂的影响
碱性焊条含有 CaF2 ,焊剂中有一定量的氟石和多量 SiO2 共存时，
有利于消除氢气孔；
（3）保护气体的影响
混合气体的活性气体有利于降低氢气孔；
(1)结晶裂纹
(2)高温液化裂纹
(3)多边化裂纹
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2.焊接冷裂纹
(1)延迟裂纹
(2)淬硬脆化裂纹
(3)低塑性脆化裂纹
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3.其他裂纹
(1)再热裂纹
(2)层状裂纹
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(3)应力腐蚀裂纹
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4.3.2 结晶裂纹的形成与控制
1.结晶裂纹的形成机理
3.控制焊接工艺条件
焊接时规范要保持稳定； 尽量采用直流短弧焊，反接； 铝合金TIG焊时，线能量的选择要考虑氢的溶入和排除； 铝合金MIG焊时，常采取增大熔池存在时间，以利气泡逸出。
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4.3 焊接裂纹
4.3.1 焊接裂纹的种类和特征
焊接缺陷与检验
焊接缺陷与检验
1.焊接热裂纹
焊接缺陷与检验
(2)区域偏析
(3)层状偏析
2.偏析的控制措施
(1)细化焊缝晶粒 (2)适当降低焊接速度
4.1.2 夹杂的形成及控制
1.夹杂的形成及控制
(1)夹渣； (2)反应形成新相 氧化物；氮化物；硫化物； (3)异种金属。
焊接缺陷与检验
2.夹杂的危害
1)影响接头力学性能 大于临界尺寸的夹杂物使接头力学性能 下降;
处于临界状态。
为防止结晶裂纹的产生，应满足如下条件：
e T
＜CST(临界应变增长率）
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2.结晶裂纹的影响因素
(1)冶金因素
1)结晶温度区间
(剖面线区间为脆性温度区间）
结晶温度区间越大，脆性温度区也
大，裂纹倾向也大。
焊接缺陷与检验
2)低熔共晶的形态 当液态第二相β在固态基体相α的晶粒 交界处存在时，其分布受表面张力σαα （σGB） 和界面张力σαβ（σLS）的平衡关 系所支配。
（4）焊丝成分的影响
希望形成充分脱氧的条件，以抑制反应性气体的生成。
4.焊接工艺对气孔的影响
(1)焊接工艺 工艺正常，则电弧稳定，保护效果好；
(2)电源的种类 直流反接，降低电压；
(3)熔池存在时间 时间增加，则对反应性气体排出有利；对析出
性气体，既要考虑溶入，又要考焊虑接逸缺陷出与。检验
4.2.3 气孔的防止措施