焊接缺陷及防治措施

　　1缸血、外觀缺陷：

　　外觀缺陷（表面缺陷）是指不用借助于儀器物蝙，從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷澜汤。常見(jiàn)的外觀缺陷有咬邊蚜迅、焊瘤、凹陷及焊接變形等俊抵，有時(shí)還有表面氣孔和表面裂紋谁不。單面焊的根部未焊透等坐梯。

　　A、咬邊是指沿著焊趾刹帕，在母材部分形成的凹陷或溝槽吵血，它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒(méi)有得到熔敷金屬的充分補(bǔ)充所留下的缺口。產(chǎn)生咬邊的主要原因是電弧熱量太高偷溺，即電流太大蹋辅，運(yùn)條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確娱陈，擺動(dòng)不合理挥疲，電弧過(guò)長(zhǎng)，焊接次序不合理等都會(huì)造成咬邊雳誉。直流焊時(shí)電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個(gè)原因饼贰。某些焊接位置（立、橫各祠、仰）會(huì)加劇咬邊酌尔。

　　咬邊減小了母材的有效截面積，降低結(jié)構(gòu)的承載能力渺纯，同時(shí)還會(huì)造成應(yīng)力集中跺榆，發(fā)展為裂紋源。

　　矯正操作姿勢(shì)正蹋，選用合理的規(guī)范重蕉，采用良好的運(yùn)條方式都會(huì)有利于消除咬邊。焊角焊縫時(shí)幼健，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。

　　B熊镣、焊瘤焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出卑雁，冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。焊接規(guī)范過(guò)強(qiáng)绪囱、焊條熔化過(guò)快测蹲、焊條質(zhì)量欠佳（如偏芯），焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢(shì)不當(dāng)?shù)榷既菀讕?lái)焊瘤鬼吵。在橫扣甲、立、仰位置更易形成焊瘤齿椅。
焊瘤常伴有未熔合琉挖、夾渣缺陷，易導(dǎo)致裂紋涣脚。同時(shí)示辈，焊瘤改變了焊縫的實(shí)際尺寸寥茫，會(huì)帶來(lái)應(yīng)力集中。管子內(nèi)部的焊瘤減小了它的內(nèi)徑矾麻，可能造成流動(dòng)物堵塞纱耻。

　　防止焊瘤的措施：使焊縫處于平焊位置，正確選用規(guī)范仁墅，選用無(wú)偏芯焊條刺盏，合理操作。

　　C冲倡、凹坑

　　凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分锡迅。

　　凹坑多是由于收弧時(shí)焊條（焊絲）未作短時(shí)間停留造成的（此時(shí)的凹坑稱(chēng)為弧坑），仰立顺良、橫焊時(shí)韭拙，常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。
凹坑減小了焊縫的有效截面積些栅，弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔祥扒。

　　防止凹坑的措施：選用有電流衰減系統(tǒng)的焊機(jī)，盡量選用平焊位置至沸，選用合適的焊接規(guī)范鼻蟆，收弧時(shí)讓焊條在熔池內(nèi)短時(shí)間停留或環(huán)形擺動(dòng)，填滿(mǎn)弧坑盖扔。

　　D匀油、未焊滿(mǎn)

　　未焊滿(mǎn)是指焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿(mǎn)的根本原因勾笆。規(guī)范太弱敌蚜，焊條過(guò)細(xì)，運(yùn)條不當(dāng)?shù)葧?huì)導(dǎo)致未焊滿(mǎn)窝爪。

　　未焊滿(mǎn)同樣削弱了焊縫弛车，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，同時(shí)蒲每，由于規(guī)范太弱使冷卻速度增大纷跛，容易帶來(lái)氣孔、裂紋等邀杏。

　　防止未焊滿(mǎn)的措施：加大焊接電流贫奠，加焊蓋面焊縫。

　　E望蜡、燒穿

　　燒穿是指焊接過(guò)程中唤崭，熔深超過(guò)工件厚度，熔化金屬自焊縫背面流出，形成穿孔性缺浩姥。

　　焊接電流過(guò)大凡宅，速度太慢，電弧在焊縫處停留過(guò)久簸眼，都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷钓闲。工件間隙太大，鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象疤削。

　　燒穿是鍋爐壓力容器產(chǎn)品上不允許存在的缺陷拉盘，它完全破壞了焊縫，使接頭喪失其聯(lián)接飛及承載能力撬彭。

　　選用較小電流并配合合適的焊接速度当糯，減小裝配間隙，在焊縫背面加設(shè)墊板或藥墊据钱，使用脈沖焊捧练，能有效地防止燒穿。

　　F箭谴、其他表面缺陷：

　》缇印（1）成形不良

　　指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高溉潭，表面不光滑净响，以及焊縫過(guò)寬，焊縫向母材過(guò)渡不圓滑等喳瓣。

　〔鱿汀（2）錯(cuò)邊

　　指兩個(gè)工件在厚度方向上錯(cuò)開(kāi)一定位置，它既可視作焊縫表面缺陷畏陕，又可視作裝配成形缺陷配乓。

　　（3）塌陷

　　單面焊時(shí)由于輸入熱量過(guò)大惠毁，熔化金屬過(guò)多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落犹芹，成形后焊縫背面突起，正面下塌仁讨。

　∮疠骸（4）表面氣孔及弧坑縮孔实昨。

　《椿怼（5）各種焊接變形如角變形、扭曲荒给、波浪變形等都屬于焊接缺陷O角變形也屬于裝配成形缺陷掐抢。

　　2、氣孔和夾渣

　　A、氣孔

　　氣孔是指焊接時(shí)统扔，熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出琅芍，殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的馁筷，也可能是焊接冶金過(guò)程中反應(yīng)生成的甸垄。

　　（1）氣孔的分類(lèi)氣孔從其形狀上分芥吧，有球狀氣孔疤嘴、條蟲(chóng)狀氣孔；從數(shù)量上可分為單個(gè)氣孔和群狀氣孔漾衅。群狀氣孔又有均勻分布?xì)饪鬃∏洌芗癄顨饪缀玩湢罘植細(xì)饪字帧０礆饪變?nèi)氣體成分分類(lèi)楞便，有氫氣孔矫迹、氮?dú)饪住⒍趸細(xì)饪壮室啊⒁谎趸細(xì)饪椎桶⒀鯕饪椎取Ｈ酆笟饪锥酁闅錃饪缀鸵谎趸細(xì)饪住?/p>

　〖使颉（2）氣孔的形成機(jī)理常溫固態(tài)金屬中氣體的溶解度只有高溫液態(tài)金屬中氣體溶解度的幾十分之一至幾百分之一商佛，熔池金屬在凝固過(guò)程中，有大量的氣體要從金屬中逸出來(lái)姆打。當(dāng)凝固速度大于氣體逸出速度時(shí)良姆，就形成氣孔。

　♂Ｏ贰（3）產(chǎn)生氣孔的主要原因母材或填充金屬表面有銹玛追、油污等，焊條及焊劑未烘干會(huì)增加氣孔量闲延，因?yàn)殇P痊剖、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體垒玲，增加了高溫金屬中氣體的含量陆馁。焊接線能量過(guò)小，熔池冷卻速度大参七，不利于氣體逸出励砸。焊縫金屬脫氧不足也會(huì)增加氧氣孔。

　〈宕巍（4）氣孔的危害氣孔減少了焊縫的有效截面積招蓝，使焊縫疏松，從而降低了接頭的強(qiáng)度，降低塑性翅拜，還會(huì)引起泄漏巩樟。氣孔也是引起應(yīng)力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋瘫啦。

　〖璐贰（5）防止氣孔的措施

　　A、清除焊絲澳踱，工作坡口及其附近表面的油污环起、鐵銹、水分和雜物捆革。B娘扩、采用堿性焊條、焊劑壮锻，并徹底烘干琐旁。C、采用直流反接并用短電弧施焊猜绣。D灰殴、焊前預(yù)熱，減緩冷卻速度掰邢。E牺陶、用偏強(qiáng)的規(guī)范施焊。

　　B辣之、夾渣

　　夾渣是指焊后溶渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象掰伸。

　　（1）怀估、夾渣的分類(lèi)

　　A狮鸭、金屬夾渣：指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中多搀，習(xí)慣上稱(chēng)為夾鎢歧蕉、夾銅。B虾驰、非金屬夾渣：指未熔的焊條藥皮或焊劑吼季、硫化物、氧化物伊了、氮化物殘留于焊縫之中误反。冶金反應(yīng)不完全，脫渣性不好稼掏。

　⌒艹（2）夾渣的分布與形狀有單個(gè)點(diǎn)狀?yuàn)A渣，條狀?yuàn)A渣憾牵，鏈狀?yuàn)A渣和密集夾渣

　』浞（3）夾渣產(chǎn)生的原因

　　A、坡口尺寸不合理印脓；B置狠、坡口有污物；C崇磁、多層焊時(shí)黄鳍，層間清渣不徹底；D平匈、焊接線能量锌蚬怠；E增炭、焊縫散熱太快忍燥，液態(tài)金屬凝固過(guò)快；F隙姿、焊條藥皮梅垄，焊劑化學(xué)成分不合理，熔點(diǎn)過(guò)高输玷；G队丝、鎢極惰性氣體保護(hù)焊時(shí)，電源極性不當(dāng)欲鹏，電机久、流密度大，鎢極熔化脫落于熔池中赔嚎。H蕴莉、手工焊時(shí)，焊條擺動(dòng)不良革秩，不利于熔渣上浮仓突。可根據(jù)以上原因分別采取對(duì)應(yīng)措施以防止夾渣的產(chǎn)生焦赋。

　“硐鳌（4）夾渣的危害點(diǎn)狀?yuàn)A渣的危害與氣孔相似，帶有尖角的夾渣會(huì)產(chǎn)生尖端應(yīng)力集中鲁磺，尖端還會(huì)發(fā)展為裂紋源制棉，危害較大。

　　3跋园、裂紋

　　焊縫中原子結(jié)合遭到破壞诸晃，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙稱(chēng)為裂紋狼憋。

　　A、裂紋的分類(lèi)

　　根據(jù)裂紋尺寸大小益命，分為三類(lèi)：（1）宏觀裂紋：肉眼可見(jiàn)的裂紋奖瞳。（2）微觀裂紋：在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)。（3）超顯微裂紋：在高倍數(shù)顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)箕慧，一般指晶間裂紋和晶內(nèi)裂紋服球。

　　從產(chǎn)生溫度上看，裂紋分為兩類(lèi)：

　〉呓埂（1）熱裂紋：產(chǎn)生于AC3線附近的裂紋斩熊。一般是焊接完畢即出現(xiàn)，又稱(chēng)結(jié)晶裂紋伐庭。這種二裂紋主要發(fā)生在晶界粉渠，裂紋面上有氧化色彩，失去金屬光澤圾另。

　≡选（2）冷裂紋：指在焊畢冷至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度M3點(diǎn)以下產(chǎn)生的裂紋，一般是在焊后一段時(shí)間（幾小時(shí)盯捌，幾天甚至更長(zhǎng)）才出現(xiàn)淳衙，故又稱(chēng)延遲裂紋。

　　按裂紋產(chǎn)生的原因分饺著，又可把裂紋分為：

　◇锱省（1）再熱裂紋：接頭冷卻后再加熱至500～700℃時(shí)產(chǎn)生的裂紋。再熱裂紋產(chǎn)生于沉淀強(qiáng)化的材料（如含CR煞精、MO筷穿、V、TI因郁、NB的金屬）的焊接熱影響區(qū)內(nèi)的粗晶區(qū)牧赚，一般從熔合線向熱影響區(qū)的粗晶區(qū)發(fā)展，呈晶間開(kāi)裂特征加鄙。

　∠唷（2）層狀撕裂主要是由于鋼材在軋制過(guò)程中，將硫化物（MNS）溜盾、硅酸鹽類(lèi)等雜質(zhì)夾在其中肴士，形成各向異性。在焊接應(yīng)力或外拘束應(yīng)力的使用下盔却，金屬沿軋制方向的雜物開(kāi)裂丸臀。

　　（3）應(yīng)力腐蝕裂紋：在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生的裂紋奖锦。除殘余應(yīng)力或拘束應(yīng)力的因素外吉恍，應(yīng)力腐蝕裂紋主要與焊縫組織組成及形態(tài)有關(guān)幽七。

　　B、裂紋的危害裂紋溅呢，尤其是冷裂紋澡屡，帶來(lái)的危害是災(zāi)難性的。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設(shè)計(jì)不合理藕届，選材不當(dāng)?shù)脑蛞鸬囊酝猓^大部分是由于裂紋引起的脆性破壞亭饵。

　　C休偶、熱裂紋（結(jié)晶裂紋）

　　（1）結(jié)晶裂紋的形成機(jī)理熱裂紋發(fā)生于焊縫金屬凝固末期辜羊，敏感溫度區(qū)大致在固相線附近的高溫區(qū)踏兜，最常見(jiàn)的熱裂紋是結(jié)晶裂紋，其生成原因是在焊縫金屬凝固過(guò)程中八秃，結(jié)晶偏析使雜質(zhì)生成的低熔點(diǎn)共晶物富集于晶界碱妆，形成所謂”液態(tài)薄膜”，在特定的敏感溫度區(qū)（又稱(chēng)脆性溫度區(qū)）間昔驱，其強(qiáng)度極小疹尾，由于焊縫凝固收縮而受到拉應(yīng)力，最終開(kāi)裂形成裂紋榄湿。結(jié)晶裂紋最常見(jiàn)的情況是沿焊縫中心長(zhǎng)度方向開(kāi)裂宽酣，為縱向裂紋，有時(shí)也發(fā)生在焊縫內(nèi)部?jī)蓚€(gè)柱狀晶之間宛扒，為橫向裂紋优麻。弧坑裂紋是另一種形態(tài)的治队，常見(jiàn)的熱裂紋胯绢。

　　熱裂紋都是沿晶界開(kāi)裂，通常發(fā)生在雜質(zhì)較多的碳鋼鼻肉、低合金鋼瓦式、奧氏體不銹鋼等材料氣焊縫中

　　（2）影響結(jié)晶裂紋的因素

　　A荡拌、合金元素和雜質(zhì)的影響碳元素以及硫砰普、磷等雜質(zhì)元素的增加，會(huì)擴(kuò)大敏感溫度區(qū)陕匿，使結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生機(jī)會(huì)增多狗准。

　　B、冷卻速度的影響冷卻速度增大茵肃，一是使結(jié)晶偏析加重腔长，二是使結(jié)晶溫度區(qū)間增大袭祟，兩者都會(huì)增加結(jié)晶裂紋的出現(xiàn)機(jī)會(huì)；

　　C捞附、結(jié)晶應(yīng)力與拘束應(yīng)力的影響在脆性溫度區(qū)內(nèi)巾乳，金屬的強(qiáng)度極低，焊接應(yīng)力又使這飛部分金屬受拉鸟召，當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí)胆绊，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶裂紋。

　∨纺肌（3）防止結(jié)晶裂紋的措施

　　A压状、減小硫、磷等有害元素的含量跟继，用含碳量較低的材料焊接种冬。B、加入一定的合金元素舔糖，減小柱狀晶和偏析兢努。如鋁、銳脊直、鐵贞卜、鏡等可以細(xì)化晶粒。辖醒，C饵臀、采用熔深較淺的焊縫，改善散熱條件使低熔點(diǎn)物質(zhì)上浮在焊縫表面而不存在于焊縫中插涛。D鹉灼、合理選用焊接規(guī)范，并采用預(yù)熱和后熱叉弱，減小冷卻速度敏困。E、采用合理的裝配次序庐冤，減小焊接應(yīng)力莽浴。

　　D、再熱裂紋

　∨葆恪（1）再熱裂紋的特征

　　A橱鹏、再熱裂紋產(chǎn)生于焊接熱影響區(qū)的過(guò)熱粗晶區(qū)。產(chǎn)生于焊后熱處理等再次加熱的過(guò)程中堪藐。

　　B莉兰、再熱裂紋的產(chǎn)生溫度：碳鋼與合金鋼550～650℃奧氏體不銹鋼約300℃

　　C、再熱裂紋為晶界開(kāi)裂（沿晶開(kāi)裂）礁竞。

　　D糖荒、最易產(chǎn)生于沉淀強(qiáng)化的鋼種中杉辙。

　　E、與焊接殘余應(yīng)力有關(guān)捶朵。

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