焊接質量的影響因素分析

1、焊接質量的影響因素分析 摘要： 焊接作為一種現(xiàn)代的先進主導制造工藝技術，已逐步集成到產品的主壽命過程，即從設計開發(fā)、工藝制定、制造生產，到運行服役、失效分析、維護、再循環(huán)等產品的各個階段。因此，焊接已成為受控產品制造的關鍵制造工藝，必須對焊接工程進行嚴格的全過程控制。本文通過分析影響焊接質量的因素，從而避免或減少焊接缺陷的產生，保證焊接的質量。 關鍵詞：焊接，質量，因素，工藝，坡口 中圖分類號：p755.1文獻標識碼： a 文章編號： （一）坡口的尺寸對焊接質量的影響 焊接坡口一般用火焰氣割或機加工而成，機加工坡口質量好，但成本高，且受工件大小，場地等多種因素的限制；火焰氣割坡口成本低，方便易

2、行且用途廣泛，但是質量往往不盡如人意，因此氣割坡口在氣割完畢后需要修整。不管采用哪種方法制備坡口，都應保證坡口的尺寸在公差范圍內。坡口的尺寸主要指坡口角度、鈍邊尺寸，對u形坡口還包括圓弧r的尺寸。 1不正確的坡口角度 坡口角度過大或過小都會對焊接質量產生不同程度的影響。 1)從表面上看，坡口角度過大只是會造成填充金屬增多，焊接時間變長，影響經濟效益，但是焊接后便會顯露出另一個令人頭疼的問題：增大的焊接變形。 應盡量避免此類問題的發(fā)生，但是如果一旦發(fā)生這類問題，可以有以下解決方案：如果板的尺寸足夠，可以重新割坡口到正確尺寸，在組裝接頭前進行堆焊，使坡口尺寸正確；換板。 2) 坡口角度過小。坡口角

3、度過小所造成的最直接的問題是熔深不足，容易造成夾渣。另外熔深不足在某些情況下會影響焊縫有效厚度的大小，從而降低焊縫強度，所以必須引起重視。如果對焊縫采用埋弧焊進行焊接，當坡口角度為60時，焊縫可以焊透到根部，如果坡口角度為45，焊縫離根部會有3mm左右的距離。如果焊縫不要求反面清根全焊透焊縫受力能力會變小。但是如果在焊接前不注意，可能會使此類問題變得復雜。 坡口角度過小另一個很隱蔽的問題是容易產生裂紋。這一問題不是孤立存在的，它還和焊接電流大小，焊縫成形系數等密切相關。這是因為：焊縫液態(tài)金屬的凝固是由于母材的冷卻作用引起的，并沿著焊縫金屬兩側向里發(fā)展，因此最后凝固的液體金屬位于焊縫中心線的平面

4、上，如果焊縫深度大于焊縫面的寬度，焊縫表面會先于焊縫中心固化，這樣其收縮力就會作用在半液態(tài)的焊縫中心上，因而產生中心裂紋。對于u形坡口，由于u形坡口根部的角度很大，所以產生此類問題的可能性很小，但是對于v形坡口，應加以重視。另外，有試驗表明，避免產生裂紋傾向的焊接坡口與電流之間存在一定的關系，電流如果控制在坡口角度的10倍以內（如對于60的坡口，電流應控制在600a以內），會避免此類問題的發(fā)生。 對于坡口角度過小的問題，可以有以下解決方案：重新割或打磨坡口到正確尺寸；在組裝時，適當增大坡口根部間隙；改變根部焊道焊接方法。 2不正確的坡口尺寸 坡口尺寸主要是指鈍邊尺寸，對于u形坡口還包括圓弧的尺

5、寸。 1) 鈍邊。鈍邊過大或過小都會對于焊接質量造成影響，鈍邊過小容易造成燒穿，鈍邊過大容易造成未焊透。如果接頭兩側的鈍邊同時過大或過小還比較容易處理，可以通過調節(jié)電流來控制熔深。如果由于一側鈍邊大，另一側鈍邊小，如果選用小電流，就會未焊透。如果選用大電流，就會燒穿，因此，這種情況尤其在單面焊雙面成型的焊接工作中應引起足夠的重視。 2) u形坡口圓弧的尺寸。u形坡口是一種節(jié)約焊材的坡口形式，但是圓弧的尺寸必須保證焊條或焊絲能夠容易地伸到坡口底部進行焊接。 3選擇正確的坡口形式 正確的坡口形式對于焊接質量與經濟效益意義重大，在常用的幾種坡口形式中，u形坡口最節(jié)約焊材，但是一般要求用機加工的方法；

6、v形和雙v形坡口使用最廣，可以采用氣割方法，但是往往不能嚴格地保證尺寸，因此采用氣割方法時，不僅應注意下料時控制尺寸，而且焊接前一定要進行檢查，掌握坡口尺寸情況，以便選擇正確的工藝參數進行焊接；對于只允許單面焊接的場合，可以考慮采用單面焊雙面成型的坡口形式，這種坡口形式對坡口尺寸精度和焊工水平要求較高，因此，如果條件允許，也可以考慮采用加墊板形式的單面焊接。這種坡口形式對坡口尺寸精度和焊工水平要求不很高；不開坡口的情況只適用于薄板的焊接，對于手工焊，一般適用板厚為6mm，應根據厚度留出間隙，間隙為板厚的1/2；對于埋弧焊，一般適用板厚為15mm，不留間隙（如果下部有焊劑墊，也可以留適當的間隙）

7、。 （二）接頭的組裝對焊接質量的影響 在企業(yè)生產中，一般情況下接頭的組裝是由裝配工來完成，由于缺乏工序之間相互監(jiān)督的機制，這一環(huán)節(jié)往往是容易出現(xiàn)問題的地方，對于焊工來說，最難控制的就是組裝帶來的質量問題。 1錯邊 錯邊是接頭組裝的常見問題，不同的標準提出了不同要求，一般隨板厚增大而增大，錯邊帶來隱藏的危害就是錯邊會減少受力面積，產生附加彎曲應力，從而使這一位置對裂紋十分敏感，因此，錯邊應引起足夠的重視。 2不正確的坡口間隙 坡口間隙過小會引起未焊透，坡口間隙過大會引起燒穿。在焊接工作中，雖然焊工可以根據坡口間隙的大小來調節(jié)電流、焊速來解決這一問題，但是，這種調節(jié)所起的作用是有限的。一般情況下，

8、手工焊接要求的坡口間隙公差范圍比較大；機械焊接要求的坡口間隙公差范圍比較小。在各種坡口形式中，單面焊接由于反面無法清根，因此要求較嚴格。如果坡口間隙過小，則會在坡口根部產生未熔合；增大坡口間隙會避免此類問題的發(fā)生。 3組裝前的清理工作 雖然焊接接頭的清理工作可以在組裝后，焊接前來進行，但是在許多情況下這一工作在組裝后很難進行。如果在組裝后清理，則坡口根部很難清理干凈，因此，組裝前就應該將坡口表面及兩側的水、鐵銹、油污、積渣和其他有害雜質清理干凈，組裝后立即焊接。 二、預熱 熱循環(huán)的特點變化通常由焊縫金屬從800冷卻至500的時間（t8/5）所反映（有時也使用t7/3）。提高焊接線能量或采取預熱

9、，可降低800至500的冷卻速度。延長冷卻時間，不但有利于減輕或避免淬硬組織，也有利于氫的逸出，降低焊接頭冷裂傾向。但焊接線能量太大時，會使熔合線及粗晶區(qū)組織轉變溫度提高，出現(xiàn)偏高溫轉變的中間組織并伴隨一定的晶粒粗大，從而降低焊接接頭的韌性甚至強度。所以，不同鋼種都存在一個最佳的800-500冷卻時間區(qū)間。 由于預熱溫度與鋼的化學成分、強度級別、板厚、接頭拘束度、環(huán)境溫度有密切關系，故一般資料中提供的預熱溫度是推薦性的，實際應用中要結合材質書實際成分和性能及圖樣結構條件予以確定。 三、焊接工藝參數的選擇 焊接線能量體現(xiàn)了焊接規(guī)范參數對接頭的影響，對于低溫鋼、不銹鋼、和低合金高強鋼都要求采用小線能量焊接，對比較易淬火鋼，采用小線能量焊接時冷卻速度過快，產生冷裂紋，因而應采用、控制焊后緩冷、層間溫度和焊前預熱等工藝措施。如果焊接電流、電壓和速度之間配合不合理，還是不能得到好的焊縫性能，在焊接電壓較低、焊接電流較大情況下得到深而窄的焊縫，適當減小電流提高電壓則能得到良好的焊縫質量，這兩者焊縫性能是不同的，因此應在規(guī)范合理的原則下選擇合適的線能量。 焊接是制造的重要工藝，焊接質量在很大程度上決定了制造質量。對于合格焊縫而言，一是接頭