焊接常見(jiàn)缺陷

1、焊接接頭外觀缺陷是在焊接過(guò)程中在焊接接頭中產(chǎn)生的金屬不連續(xù)、不致密或連接不良的現(xiàn)象，屬于操作技術(shù)不良而產(chǎn)生的缺陷，與 焊條、母材鋼種及結(jié)構(gòu)形狀關(guān)系不大。下面對(duì)常見(jiàn)焊接接頭外觀缺陷的特征、 形成原因、防止措施進(jìn)行逐一總結(jié)， 以供參考。1 未熔合1.1 特征未熔合主要是焊縫金屬和母材之間或焊道金屬和焊道金屬之間未完全熔合的部分，即填充金屬粘蓋在母材上或者是填充金屬層間而部分金屬未熔合在一起。見(jiàn)圖 1。未熔合又可細(xì)分為：坡口邊緣未熔合、焊道之間未熔合、焊縫根部未熔合。未熔合是增大焊接速度后出現(xiàn)于焊縫內(nèi)的初期缺陷 ,一般間隙很窄， 相當(dāng)于裂紋， 在外力的作用下很容易擴(kuò)展到焊縫或母材，形成開(kāi)裂。1.2

2、產(chǎn)生原因會(huì)造成未熔合。1.3 防止措施使熱量增加到足以熔化母材或前一層焊縫金屬。半自動(dòng)焊或埋弧自動(dòng)焊場(chǎng)合，焊絲直接對(duì)準(zhǔn)接頭根部以確保根部焊透。2 咬邊2.1 特征咬邊是焊接過(guò)程中，電弧將焊縫邊緣熔化后，沒(méi)有得到填充金屬的補(bǔ)充，在焊縫金屬的焊趾區(qū)域或根部區(qū)域形成溝槽或凹陷。咬邊可以是連續(xù)的，也可以是間斷的。咬邊減少了基本金屬的有效面積， 減弱了焊接接頭強(qiáng)度， 并且在咬邊處形成應(yīng)力集中， 會(huì)成為開(kāi)裂起點(diǎn)，承載后有可能在咬邊處產(chǎn)生裂縫。見(jiàn)圖 2。2.2 產(chǎn)生原因2.3 防止措施選用合適電流，避免電流過(guò)大?？刂坪附铀俣?，使其必須滿足所熔敷的焊縫金屬完全充填于母材所有已熔化的部分。3 焊瘤3.1 特征焊

3、瘤是過(guò)量的焊縫金屬流出基體金屬熔化表面而未熔合，這種金屬是由于熔池溫度過(guò)高，使液體金屬凝固較慢，在自重作用下下墜而形成。也就是在焊接過(guò)程中，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。在角焊縫中產(chǎn)生的頻度多于對(duì)接焊縫。焊瘤在立焊和仰焊中經(jīng)常產(chǎn)生；在平焊對(duì)接時(shí)，第一層背面有時(shí)可能產(chǎn)生焊瘤；用埋弧自動(dòng)焊焊接小直徑的環(huán)縫時(shí)，也常常出現(xiàn)焊瘤。焊瘤不僅影響了焊縫成形美觀，而且往往造成接頭尺寸突變，惡化了構(gòu)件的使用性能，管壁內(nèi)的焊瘤還會(huì)影響管內(nèi)液體的暢通。此外，焊瘤下面往往存在未焊透、未熔合等缺陷，過(guò)大的角接焊縫瘤還將因接頭強(qiáng)度不足而斷裂。見(jiàn)圖 3。3.2 產(chǎn)生原因以致熔化金屬不能與母材熔合而堆積

4、；電流、電壓過(guò)大時(shí)，焊縫底部的熔化金屬被吹呈下墜，而形成背面的焊瘤。3.3 防止措施4 弧坑4.1 特征弧坑是由于斷弧或收弧不當(dāng)，在焊縫末端形成的凹陷，而后續(xù)焊道焊接之前或在后續(xù)焊道焊接過(guò)程中未被消除，弧坑通常出現(xiàn)在焊縫尾部或接頭處，弧坑不僅削弱焊縫截面，而且由于冷速較高，雜質(zhì)易于集聚，而伴隨產(chǎn)生氣孔、夾渣、裂紋等缺陷。見(jiàn)圖4。4.2 產(chǎn)生原因操作時(shí)收弧或接頭技術(shù)不熟練，斷弧過(guò)早或薄板焊使用的電流過(guò)大，熔池金屬在電弧吹力下形成的凹陷，而又沒(méi)有足夠的熔化金屬補(bǔ)充。在埋弧自動(dòng)焊時(shí)，主要是沒(méi)有分兩步按下“停止 ”按鈕。4.3 防止措施5 凹坑5.1 特征焊后在焊縫表面或背面形成低于母材表面的局部低洼

5、部分叫凹坑，焊縫背面的凹坑通常又叫內(nèi)凹（圖 5）。5.2 產(chǎn)生原因原因是由于電弧拉得過(guò)長(zhǎng)，焊條傾角不當(dāng)和裝配間隙過(guò)大，在焊條收尾時(shí)未填滿弧坑而使焊縫在該處有較明顯的缺肉。5.3 防止措施并填充一些熔化金屬，這樣幾次便可將凹坑填滿。但堿性直流焊條不宜采用斷續(xù)滅弧法，否則易產(chǎn)生氣孔。6 未焊透6.1 特征未焊透是指基本金屬之間，或者基本金屬與熔敷金屬之間的局部未熔合現(xiàn)象，它和未熔合有些相似，有時(shí)很難區(qū)別。在根部，由于電弧未將母材熔化或未填滿熔化金屬所引起，稱為根部未焊透，電弧未將各層間完全熔化，亦未填滿熔化金屬稱層間未焊透，同樣在邊緣有未焊透時(shí)稱邊緣未焊透。未焊透是最為嚴(yán)重的焊接缺陷之一，它使焊縫

6、截面減小，而且未焊透部位往往形成尖銳的缺口，缺口處為應(yīng)力集中點(diǎn)，在拉力的作用下，極易擴(kuò)展成宏觀或整體斷裂。見(jiàn)圖 6。6.2 產(chǎn)生原因6.3 防止措施注意坡口兩側(cè)及焊層之間的清理。7 燒穿7.1 特征焊接過(guò)程中，熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷。燒穿在手工電弧焊或埋弧焊過(guò)程中常見(jiàn)，多發(fā)生在第一層焊道或薄板的對(duì)接接頭中,是一種不允許存在的焊接缺陷。燒穿不僅影響焊縫外觀， 減小焊縫截面，破壞焊縫致密性，而且燒穿部位附近往往伴隨有夾渣、焊瘤、氣孔等缺陷。見(jiàn)圖7。7.2 產(chǎn)生原因裝配間隙過(guò)大。焊接速度過(guò)慢。電弧在焊縫某處停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。墊板托力不足。7.3 防止措施8 結(jié)束語(yǔ)外觀缺陷是焊接接頭一個(gè)不

7、可忽視的問(wèn)題，嚴(yán)重的外觀焊接缺陷將直接影響到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的安全使用，甚至可以釀成重大事故。由于焊接工藝自身的特點(diǎn)，要在焊接接頭中避免一切缺陷，是不可能的，但每類缺陷都有一定的成因，如果掌握了其機(jī)理，是可以將焊接缺陷控制在允許范圍內(nèi)的。焊接英才網(wǎng)資訊：焊接產(chǎn)品外觀缺陷（表面缺陷）是指不用借助于儀器，從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見(jiàn)的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等，有時(shí)還有表面氣孔和表面裂紋A 、咬邊是指沿著焊趾，在母材部分形成的凹陷或溝槽，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，即電流太大，運(yùn)條速度太小所造成的。焊條與工件間角

8、度不正確，擺動(dòng)不合理，電弧過(guò)長(zhǎng)，焊接次序不合理等都會(huì)造成咬邊。直流焊時(shí)電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個(gè)原因。某些焊接位置（立、橫、仰）會(huì)加劇咬邊。咬邊減小了母材的有效截面積，降低結(jié)構(gòu)的承載能力，同時(shí)還會(huì)造成應(yīng)力集中，發(fā)展為裂紋源。矯正操作姿勢(shì)，選用合理的規(guī)范，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)，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。B 、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，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)、 焊條熔化過(guò)快、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。在橫、立、仰位置更易形成焊瘤。焊瘤常

9、伴有未熔合、夾渣缺陷，易導(dǎo)致裂紋。同時(shí)，焊瘤改變了焊縫的實(shí)際尺寸，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，可能造成流動(dòng)物堵塞。防止焊瘤的措施： 使焊縫處于平焊位置， 正確選用規(guī)范，選用無(wú)偏芯焊條， 合理操作。C、凹坑凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。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)的凹坑稱為弧坑） ，仰立、橫焊時(shí)，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，弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。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，選用合適的焊接規(guī)范，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)，填滿弧坑。D、未焊滿未焊滿是指焊縫表面上

10、連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。規(guī)范太弱，焊條過(guò)細(xì)，運(yùn)條不當(dāng)?shù)葧?huì)導(dǎo)致未焊滿。未焊滿同樣削弱了焊縫，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，同時(shí)，由于規(guī)范太弱使冷卻速度增大，容易帶來(lái)氣孔、裂紋等。防止未焊滿的措施：加大焊接電流，加焊蓋面焊縫。E、燒穿燒穿是指焊接過(guò)程中， 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。焊接電流過(guò)大，速度太慢，電弧在焊縫處停留過(guò)久，都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷。工件間隙太大，鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。燒穿是鍋爐壓力容器產(chǎn)品上不允許存在的缺陷，它完全破壞了焊縫，使接頭喪失其聯(lián)接飛及承載能力。選用較小電流并配合合適的焊接速度，減小裝配間隙，在焊縫背面加設(shè)墊板或藥墊

11、，使用脈沖焊，能有效地防止燒穿。F、其他表面缺陷：（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，表面不光滑，以及焊縫過(guò)寬，焊縫向母材過(guò)渡不圓滑等。（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，又可視作裝配成形缺陷。（3）塌陷單面焊時(shí)由于輸入熱量過(guò)大，熔化金屬過(guò)多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落，成形后焊縫背面突起，正面下塌。（4）表面氣孔及弧坑縮孔。（5）各種焊接變形如角變形、扭曲、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。氣孔是指焊接時(shí)， 熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出，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，也可能是焊接冶金過(guò)程中

12、反應(yīng)生成的。（ 1）氣孔的分類氣孔從其形狀上分，有球狀氣孔、條蟲狀氣孔；從數(shù)量上可分為單個(gè)氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均勻分布?xì)饪?，密集狀氣孔和鏈狀分布?xì)饪字?。按氣孔?nèi)氣體成分分類，有氫氣孔、氮?dú)饪住⒍趸細(xì)饪?、一氧化碳?xì)饪住⒀鯕饪椎?。熔焊氣孔多為氫氣孔和一氧化碳?xì)饪住＃?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，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)。當(dāng)凝固速度大于氣體逸出速度時(shí)，就形成氣孔。（ 3）產(chǎn)生氣孔的主要原因母材或填充金屬表面有銹、油污等，焊條及焊劑未烘干會(huì)增加氣孔量，因?yàn)殇P、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫

13、下分解為氣體，增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過(guò)小，熔池冷卻速度大，不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會(huì)增加氧氣孔。（ 4）氣孔的危害氣孔減少了焊縫的有效截面積，使焊縫疏松，從而降低了接頭的強(qiáng)度，降低塑性，還會(huì)引起泄漏。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。（5）防止氣孔的措施A、清除焊絲，工作坡口及其附近表面的油污、 鐵銹、水分和雜物。 B、采用堿性焊條、焊劑，并徹底烘干。 C、采用直流反接并用短電弧施焊。 D、焊前預(yù)熱，減緩冷卻速度。 E、用偏強(qiáng)的規(guī)范施焊。B、夾渣夾渣是指焊后溶渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。（1）、夾渣的分類A、金屬夾渣：指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中，習(xí)

14、慣上稱為夾鎢、夾銅。 B、非金屬夾渣：指未熔的焊條藥皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留于焊縫之中。冶金反應(yīng)不完全，脫渣性不好。（2）夾渣的分布與形狀有單個(gè)點(diǎn)狀?yuàn)A渣，條狀?yuàn)A渣，鏈狀?yuàn)A渣和密集夾渣（3）夾渣產(chǎn)生的原因A 、坡口尺寸不合理； B 、坡口有污物； C、多層焊時(shí)，層間清渣不徹底； D、焊接線能量?。?E、焊縫散熱太快，液態(tài)金屬凝固過(guò)快； F、焊條藥皮，焊劑化學(xué)成分不合理，熔點(diǎn)過(guò)高； G 、鎢極惰性氣體保護(hù)焊時(shí)，電源極性不當(dāng)，電、流密度大，鎢極熔化脫落于熔池中。 H、手工焊時(shí)，焊條擺動(dòng)不良，不利于熔渣上浮?？筛鶕?jù)以上原因分別采取對(duì)應(yīng)措施以防止夾渣的產(chǎn)生。（4）夾渣的危害點(diǎn)狀?yuàn)A渣的危害與氣

15、孔相似， 帶有尖角的夾渣會(huì)產(chǎn)生尖端應(yīng)力集中，尖端還會(huì)發(fā)展為裂紋源，危害較大。焊縫中原子結(jié)合遭到破壞，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙稱為裂紋。A、裂紋的分類根據(jù)裂紋尺寸大小，分為三類： （1 ）宏觀裂紋：肉眼可見(jiàn)的裂紋。 （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)，一般指晶間裂紋和晶內(nèi)裂紋。從產(chǎn)生溫度上看，裂紋分為兩類：（1）熱裂紋：產(chǎn)生于AC3 線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現(xiàn)，又稱結(jié)晶裂紋。這種二裂紋主要發(fā)生在晶界，裂紋面上有氧化色彩，失去金屬光澤。（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)，幾天甚至更長(zhǎng)

16、）才出現(xiàn)，故又稱延遲裂紋。按裂紋產(chǎn)生的原因分，又可把裂紋分為：（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 、MO 、V、 TI、NB 的金屬）的焊接熱影響區(qū)內(nèi)的粗晶區(qū)，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。（2）層狀撕裂主要是由于鋼材在軋制過(guò)程中，將硫化物（ MNS ）、硅酸鹽類等雜質(zhì)夾在其中，形成各向異性。在焊接應(yīng)力或外拘束應(yīng)力的使用下， 金屬沿軋制方向的雜物開(kāi)裂。（ 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。除殘余應(yīng)力或拘束應(yīng)力的因素外，應(yīng)力腐蝕裂紋主要與焊縫組織組成及形態(tài)有關(guān)。B 、裂紋的危害裂紋，尤其是冷裂紋，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，選材不當(dāng)?shù)脑蛞鸬囊酝?，絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。C、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，敏感溫度區(qū)大致在固相線附近的高溫區(qū)，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，結(jié)晶偏析使雜質(zhì)生成的低熔點(diǎn)共晶物富集于晶界，形成所謂 ”液態(tài)薄膜 ”，在特定的敏感溫度區(qū)（又稱脆性溫度區(qū)）間，其強(qiáng)度極小，由于焊縫凝固收縮而受到拉應(yīng)力，最終開(kāi)裂形成裂紋。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，為縱向裂紋，有時(shí)也發(fā)生在