鍛造、焊接、鑄造缺陷

1、鑄造、焊接、鍛造過(guò)程中的缺陷制作人：王學(xué)明丁松鑄造是人類(lèi)掌握比較早的一種金屬熱加工工藝，已有約6000年的歷史。我國(guó)約在公元前1700前1000年之間已進(jìn)入青銅鑄件的全盛期，工藝上已達(dá)到相當(dāng)高的水平。鑄造：將室溫中為液態(tài)但不久后將固化的物質(zhì)倒入特定形狀的鑄模待其凝固成形的加工方式。鑄造鑄造商朝的司母戊方鼎西漢的透光鏡晉朝的鑄刑鼎現(xiàn)代鑄造法蘭鑄造的工藝流程圖鑄造的工藝流程圖鑄造車(chē)間鑄造車(chē)間砂型鑄造過(guò)程砂眼砂眼在鑄件表面或內(nèi)部有充塞著型砂的孔眼氣氣 孔孔在鑄件內(nèi)部、表面或近于表面處有大小不等的光滑孔眼。一般為圓球形或近似于球形的團(tuán)球形孔洞，孔壁光滑?？s縮 孔孔形狀為不規(guī)則的封閉或敞露的孔洞，孔壁粗

2、糙并帶有枝晶狀，常出現(xiàn)在鑄件最后凝固的部位（熱節(jié)處）。披披 縫縫披縫是鑄件表面上厚薄不均勻的片狀金屬突起物，常出現(xiàn)在鑄件分型面和芯頭部位毛毛 刺刺毛刺是鑄件表面上刺狀金屬突起物，常出現(xiàn)在型和芯的裂縫處，形狀極不規(guī)則。澆澆 不不 足足由于金屬液未完全充滿(mǎn)型腔而產(chǎn)生的鑄件缺肉。粘粘 砂砂在鑄件表面上、全部或部分覆蓋著金屬與砂的混合物，或一層燒結(jié)的型砂，致使鑄件表面粗糙。冷冷 隔隔冷隔是鑄件上未完全融合的縫隙或洼坑，其交接邊緣呈圓角，多出現(xiàn)在遠(yuǎn)離澆口的鑄件寬大上表面和薄壁處、金屬流股匯合處或激冷部位。沖沖 砂砂鑄件表面上有粗糙不規(guī)則的金屬瘤狀物，常位于澆口附近。在鑄件其它部位則往往出現(xiàn)砂眼。掉掉 砂

3、砂鑄件表面的塊狀金屬突起物，其外形與掉落的砂塊很相似。在鑄件其它部位則往往出現(xiàn)砂眼或殘缺。缺缺 損損在鑄件清理或搬運(yùn)時(shí)，損壞了鑄件的完整性。變變 形形由于收縮應(yīng)力或型壁變形、開(kāi)裂引起的鑄件外形和尺寸與圖紙不符。渣渣 眼眼在鑄件內(nèi)部或在鑄件內(nèi)部或表面形狀不規(guī)表面形狀不規(guī)則的孔眼?？讋t的孔眼?？籽鄄还饣?，里眼不光滑，里面全部或部分面全部或部分充塞著渣。充塞著渣。龜裂龜裂由于模具受熱不均，模具老化龜裂。拉模拉模拔模斜度小模具表面不光滑模具變形。霉點(diǎn)霉點(diǎn)嚴(yán)重影響鑄件的外嚴(yán)重影響鑄件的外觀質(zhì)量，主要是脫觀質(zhì)量，主要是脫模劑造成。壓鑄件模劑造成。壓鑄件時(shí)間放得長(zhǎng)一些，時(shí)間放得長(zhǎng)一些，表 面 就 會(huì) 有 白

4、 斑表 面 就 會(huì) 有 白 斑（霜狀、去掉后呈（霜狀、去掉后呈黑色）出現(xiàn)，實(shí)際黑色）出現(xiàn)，實(shí)際上已產(chǎn)生腐蝕。主上已產(chǎn)生腐蝕。主要是脫模劑中有會(huì)要是脫模劑中有會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用的成產(chǎn)生腐蝕作用的成分。分。焊接焊接焊接：被焊工件的材質(zhì)（同種或異種），通過(guò)加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材質(zhì)達(dá)到原子間的結(jié)合而形成永久性連接的工藝過(guò)程。25案例案例泰坦尼克號(hào)共耗資7500萬(wàn)英鎊，噸位46328噸，長(zhǎng)882.9英尺，寬92.5英尺，從龍骨到四個(gè)大煙囪的頂端有175英尺，高度相當(dāng)于11層樓。 泰坦尼克號(hào)的沉沒(méi)泰坦尼克號(hào)的沉沒(méi)1 1、外部缺陷、外部缺陷位于焊縫外表面，用目測(cè)或低倍放大鏡可以看

5、到的缺陷 常見(jiàn)形式的集中具體表現(xiàn)及其產(chǎn)生原因：（1 1）咬邊）咬邊焊縫與母材熔合不好，出現(xiàn)溝槽，深度大于焊縫與母材熔合不好，出現(xiàn)溝槽，深度大于0.50.5外部咬邊內(nèi)部咬邊產(chǎn)生咬邊的原因：產(chǎn)生咬邊的原因：1、電流過(guò)大2、焊條角度不合適。預(yù)防措施：立焊 仰焊時(shí)較易出現(xiàn)咬邊的情況，電流比平焊小20%左右。（2 2）燒穿）燒穿 熔化金屬?gòu)钠驴诒趁媪鞒?，形成穿孔的缺熔化金屬?gòu)钠驴诒趁媪鞒?，形成穿孔的缺陷?薄板燒穿35產(chǎn)生燒穿的原因產(chǎn)生燒穿的原因1、電流過(guò)大。2、速度過(guò)慢。3、坡口間隙過(guò)大。4、鈍邊過(guò)薄。預(yù)防措施：電流不過(guò)大，提高焊工技能。（3 3）錯(cuò)邊）錯(cuò)邊焊件沒(méi)有對(duì)正，存在平行偏差焊件沒(méi)有對(duì)正，存在

6、平行偏差各種位置的錯(cuò)邊各種位置的錯(cuò)邊產(chǎn)生錯(cuò)邊的原因產(chǎn)生錯(cuò)邊的原因定位焊時(shí)沒(méi)有對(duì)正板或管的中心線(xiàn) 措施： 板對(duì)接 管對(duì)接 （4 4）焊瘤）焊瘤 熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤成的金屬瘤。對(duì)接焊縫焊瘤及探傷底片對(duì)接焊縫焊瘤及探傷底片產(chǎn)生焊瘤的原因產(chǎn)生焊瘤的原因1、電流過(guò)大。2、速度太慢。防止措施：立焊、橫焊時(shí)看鐵水，防止熔敷金屬下墜。 （5 5）弧坑）弧坑焊縫尾部產(chǎn)生的凹坑：焊縫尾部產(chǎn)生的凹坑：產(chǎn)生弧坑的原因：1、熄弧過(guò)快。2、薄板焊接時(shí)電流過(guò)大。3、收弧是沒(méi)有填滿(mǎn)弧坑。 防止措施延長(zhǎng)收弧時(shí)間；采取正確的收弧方法。2 2、內(nèi)部缺陷、內(nèi)部缺

7、陷 位于焊縫內(nèi)部缺陷，用破壞性試驗(yàn)或無(wú)損探傷的方法可以發(fā)現(xiàn)。常見(jiàn)的幾種內(nèi)部缺陷： （1 1）裂紋）裂紋 焊縫產(chǎn)生縫隙焊縫產(chǎn)生縫隙著色探傷顯示產(chǎn)生的裂紋著色探傷顯示產(chǎn)生的裂紋產(chǎn)生裂紋的原因：產(chǎn)生裂紋的原因：1、焊條、材料中含氫、磷、硫含量過(guò)多。2、冷卻速度過(guò)快。3、應(yīng)力過(guò)大。防止措施：控制有害元素、緩慢冷卻減小焊接應(yīng)力。 （2 2）氣孔）氣孔 焊縫中存在遺留氣體：焊縫中存在遺留氣體：?jiǎn)蝹€(gè)氣孔密集氣孔產(chǎn)生氣孔的原因：產(chǎn)生氣孔的原因：1、焊條、焊件受潮。 氫氣孔2、焊條、焊件表面有油、銹。3、保護(hù)效果不好。4、藥皮脫落、電弧過(guò)長(zhǎng)、手法不穩(wěn)。 氮?dú)饪追乐狗椒ǎ汉盖叭ビ?、水、銹，采用完整的焊條。 （3

8、3）夾渣）夾渣 焊后焊縫中殘留焊渣焊后焊縫中殘留焊渣產(chǎn)生夾渣的原因：產(chǎn)生夾渣的原因：1、焊道之間清理不干凈。2、電流過(guò)小。3、運(yùn)條方法不當(dāng)。防止辦法：清理焊道、選擇合適的電流和 正確的運(yùn)條方法。 （4 4）未焊透）未焊透 接頭根部沒(méi)有完全熔透接頭根部沒(méi)有完全熔透未焊透未焊透產(chǎn)生的原因：產(chǎn)生的原因：1、電流過(guò)小。2、速度過(guò)快。3、焊接角度不正確。 （5 5）未熔合）未熔合 焊道之間、焊道與母材之間沒(méi)有完全熔化焊道之間、焊道與母材之間沒(méi)有完全熔化 焊縫與母材焊縫與母材 焊縫之間焊縫之間產(chǎn)生未熔合的原因：產(chǎn)生未熔合的原因：1、電流過(guò)小。2、焊條偏心。3、坡口側(cè)有油、銹等贓物。鍛造成形：金屬在鍛錘的沖

9、擊力或壓力機(jī)的壓力作用下，在破壞自身完整性的條件下，穩(wěn)定地改變其內(nèi)部組織和幾何形狀與尺寸，獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)和幾何形狀與尺寸的加工方法。鍛造成形鍛造成形唐刀的鍛造工藝表面裂紋表面裂紋多發(fā)生在軋制棒材和鍛制棒材上，一般呈直線(xiàn)形狀，和軋制或鍛造的主變形方向一致。造成這種缺陷的原因很多，例如鋼錠內(nèi)的皮下氣泡在軋制時(shí)一面沿變形方向伸長(zhǎng)，一面暴露到表面上和向內(nèi)部深處發(fā)展。又如在軋制時(shí)，坯料的表面如被劃傷，冷卻時(shí)將造成應(yīng)力集中，從而可能沿劃痕開(kāi)裂等等。這種裂紋若在鍛造前不去掉，鍛造時(shí)便可能擴(kuò)展引起鍛件裂紋。鍛件缺陷鍛件缺陷折疊折疊形成的原因是當(dāng)金屬坯料在軋制過(guò)程中，由于軋輥上的型槽定徑不正確，或因型槽磨

10、損面產(chǎn)生的毛刺在軋制時(shí)被卷入，形成和材料表面成一定傾角的折縫。對(duì)鋼材，折縫內(nèi)有氧化鐵夾雜，四周有脫碳。折疊若在鍛造前不去掉，可能引起鍛件折疊或開(kāi)裂。結(jié)疤 結(jié)疤是在軋材表面局部區(qū)域的一層可剝落的膜。 結(jié)疤的形成是由于澆鑄時(shí)鋼液飛濺而凝結(jié)在鋼錠表面，軋制時(shí)被壓成薄膜，貼附在軋材的表面，即為結(jié)疤。鍛后鍛件經(jīng)酸洗清理，薄膜將會(huì)剝落而成為鍛件表面缺陷。層狀斷口 特征是其斷口或斷面與折斷了的石板、樹(shù)皮很相似。層狀斷口多發(fā)生在合金鋼（鉻鎳鋼、鉻鎳鎢鋼等），碳鋼中也有發(fā)現(xiàn)。這種缺陷的產(chǎn)生是由于鋼中存在的非金屬夾雜物、枝晶偏析以及氣孔疏松等缺陷，在鍛、軋過(guò)程中沿軋制方向被拉長(zhǎng)，使鋼材呈片層狀。如果雜質(zhì)過(guò)多，鍛造

11、就有分層破裂的危險(xiǎn)。亮線(xiàn)（亮區(qū)） 在縱向斷口上呈現(xiàn)結(jié)晶發(fā)亮的有反射能力的細(xì)條線(xiàn)，多數(shù)貫穿整個(gè)斷口，大多數(shù)產(chǎn)生在軸心部分。亮線(xiàn)主要是由于合金偏析造成的。輕微的亮線(xiàn)對(duì)力學(xué)性能影響不大，嚴(yán)重的亮線(xiàn)將明顯降低材料的塑性和韌性。非金屬夾雜 熔煉或澆鑄的鋼水冷卻過(guò)程中由于成分之間或金屬與爐氣、容器之間的化學(xué)反應(yīng)形成的。另外，在金屬熔煉和澆鑄時(shí)，由于耐火材料落入鋼液中，也能形成夾雜物，這種夾雜物統(tǒng)稱(chēng)夾渣。在鍛件的橫斷面上，非金屬夾雜可以呈點(diǎn)狀、片狀、鏈狀或團(tuán)塊狀分布。嚴(yán)重的夾雜物容易引起鍛件開(kāi)裂或降低材料的使用性能。碳化物偏析 經(jīng)常在含碳高的合金鋼中出現(xiàn)。其特征是在局部區(qū)域有較多的碳化物聚集。它主要是鋼中的萊氏體共晶碳化物和二次網(wǎng)狀碳化物，在開(kāi)坯和軋制時(shí)未被打碎和均勻分布造成的。碳化物