起重機(jī)制造過程中常見的焊接缺陷及其處理方法ppt課件

1、前言1. 起重機(jī)事故教訓(xùn)。2. 焊接接頭的重要性。 焊接接頭缺陷的定義及分類。 焊接缺陷的定義。 焊接缺陷的分類。 2.1 按照缺陷的出現(xiàn)時(shí)間來分類。 2.2 按照缺陷相對于焊縫的位置來分類。 2.3 根據(jù)GB6417-86的規(guī)定分類。焊接缺陷按缺陷出現(xiàn)的時(shí)間來分 裂紋、孔穴、夾渣、凹陷、熔接缺乏或滲透缺乏等。 通常指焊接熱循環(huán)損傷到焊道或臨近的熱影響區(qū)，呵斥焊件性質(zhì)劣于母材。當(dāng)焊件運(yùn)用時(shí)，破裂起始于這些缺陷存在原位置。 制程缺陷 運(yùn)用時(shí)發(fā)生的缺陷 焊接缺陷按缺陷出現(xiàn)的位置來分 焊瘤、咬邊、燒穿、未焊透、夾渣、外表氣孔、焊接裂紋 以及焊縫外形和尺寸不符合要求 未焊透、夾渣、內(nèi)部氣孔、焊接裂紋等

2、 外部缺陷 內(nèi)部缺陷 第1類 裂紋； 第2類 孔穴； 第3類 固體夾雜； 第4類 未熔合和未焊透；第5類 外形缺陷； 第6類 上述以外的其它缺陷。分別用國際焊接學(xué)會(huì)IIW中缺陷字母代號(hào)做簡化標(biāo)志。 GB6417-86規(guī)定分類3、 焊接缺陷的影響要素及預(yù)防措施 鋼材和焊條質(zhì)量、坡口加工和裝配精度、坡口外表清理情況及焊接設(shè)備、工藝參數(shù)、工藝規(guī)程、焊接技術(shù)、天氣情況等等 。機(jī)械化焊接方法同精細(xì)焊接設(shè)備結(jié)合運(yùn)用防止坡口發(fā)生位移、防止焊接區(qū)在集中能量作用產(chǎn)生明顯張應(yīng)力。擴(kuò)展射束能源利用范圍，制定合理的焊后熱處置規(guī)范，保證各種新型焊條的質(zhì)量，以保證到達(dá)焊縫金屬特定的物理性能，滿足資料的可焊性 。焊接裂紋定

3、義 在焊接應(yīng)力及其它致脆要素共同作用下,焊接接頭中部分地域的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而構(gòu)成新界面產(chǎn)生的裂痕。焊接裂紋的普通緣由與母材的化學(xué)成分、結(jié)晶組織、冶煉方法等有關(guān)。如鋼的含碳量越高或合金量越高，鋼材的硬度就越高，通常越容易在焊接時(shí)產(chǎn)生裂紋。焊接時(shí)冷卻速度高容易產(chǎn)生裂紋。所以焊接時(shí)應(yīng)避開風(fēng)口和防止被雨水淋濕。在焊接中，高碳鋼或合金鋼時(shí)，要根據(jù)母材的成分或特性，有的要采取加熱保溫措施后方可施焊。焊條內(nèi)含硫、磷、碳高時(shí)焊縫容易產(chǎn)生裂紋。硫磷是有害元素,含硫高焊縫有熱脆性，含磷高焊縫有冷脆性，焊條含硫磷量都必需在0.0035以下。被焊構(gòu)造剛性大、構(gòu)件的焊接順序不當(dāng)也容易產(chǎn)生裂紋。當(dāng)順序安排不當(dāng)時(shí)會(huì)

4、構(gòu)成焊接納縮受阻，妨礙焊縫的自在收縮，以致產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力而產(chǎn)生焊縫裂紋。焊接時(shí)周圍的環(huán)境溫度低，或在風(fēng)口散熱條件過好呵斥散熱過快也會(huì)引起裂紋。分類 熱裂紋、冷裂紋氫致裂紋、焊后熱處置裂紋再熱裂紋及延性缺乏裂紋、層狀撕裂及應(yīng)力腐蝕裂紋等 。熱裂紋產(chǎn)生緣由。焊縫金屬的晶界上存在低熔點(diǎn)共晶體含硫、磷、銅等雜質(zhì)。接頭中存在拉應(yīng)力。 熱裂紋的特征 熱裂紋可發(fā)生在焊縫區(qū)或熱影響區(qū),沿焊縫長度方向分布。 熱裂紋的微觀特征是沿晶界開裂，所以又稱晶間裂紋。因熱裂紋在高溫下構(gòu)成，所以有氧化顏色。 焊后立刻可見。1 1、熱裂紋又稱結(jié)晶裂紋、熱裂紋又稱結(jié)晶裂紋 防止措施 選用適宜的焊接資料，嚴(yán)厲控制有害雜質(zhì)碳、硫

5、、磷的含量。Fe和FeS易構(gòu)成低熔點(diǎn)共晶，其熔點(diǎn)為988，很容易產(chǎn)生熱裂紋。 嚴(yán)厲控制焊縫截面外形，防止突高，扁平圓弧過渡。 減少結(jié)晶溫度范圍，改善焊縫組織，細(xì)化焊縫晶粒，提高塑性減少偏析。 確定合理的焊接工藝參數(shù)，減緩焊縫的冷卻速度，以減小焊接應(yīng)力。如采用小線能量，焊前預(yù)熱，合理的焊縫布置等。2 2、冷裂紋、冷裂紋 冷裂紋的特征 多出如今焊道與母材熔合線附近的熱影響區(qū)中，多為穿晶裂紋。 冷裂紋無氧化顏色。 冷裂紋發(fā)生于碳鋼或合金鋼，高的含碳量和合金含量。 冷裂紋具有延遲性質(zhì)，主要是延遲裂紋。 冷裂紋產(chǎn)生緣由 焊接接頭(焊縫和熱影響區(qū)及熔合區(qū))的淬火傾向嚴(yán)重，產(chǎn)生淬火組織，導(dǎo)致接頭性能脆化。

6、防止冷裂紋的措施 選用堿性焊條或焊劑，減少焊縫金屬中氫的含量，提高焊縫金屬塑性。 焊條焊劑要烘干，焊縫坡口及附近母材要去油、水、除銹，減少氫的來源。焊接接頭含氫量較高，并聚集在焊接缺陷處構(gòu)成大量氫分子，呵斥非常大的部分壓力，使接頭脆化；磷含量過高同樣產(chǎn)生冷裂紋。存在較大的拉應(yīng)力。因氫的分散需求時(shí)間，所以冷裂紋在焊后需延遲一段時(shí)間才出現(xiàn)。由于是氫所誘發(fā)的，也叫氫致裂紋。工件焊前預(yù)熱，焊后緩冷大部分資料的溫度可查表，可降低焊后冷卻速度，防止產(chǎn)生淬硬組織，并可減少焊接剩余應(yīng)力。采取減小焊接應(yīng)力的工藝措施，如對稱焊，小線能量的多層多道焊等，焊后進(jìn)展去除應(yīng)力的退火處置。焊后立刻進(jìn)展去氫后熱處置，加熱到2

7、50，保溫26h，使焊縫金屬中的分散氫逸出金屬外表。 熱裂紋的特征及緣由 焊接完成后，在一定溫度范圍內(nèi)對焊件再次加熱。 多發(fā)生在焊接過熱區(qū)，屬于沿晶裂紋，裂紋生成時(shí)產(chǎn)生很少或無變形。 發(fā)生于鎳基合金、不銹鋼和少數(shù)合金鋼，鋼中Cr、Mo、V、Nb、Ti等元素會(huì)促使構(gòu)成再熱裂紋。 裂紋來源于未焊透根部、焊趾及咬邊等應(yīng)力集中處。3 3、焊后熱處置裂紋、焊后熱處置裂紋 防止措施 合理的預(yù)熱與焊后熱處置規(guī)范。 控制資料成分，運(yùn)用低強(qiáng)度焊縫 使焊縫強(qiáng)度低于母材以增高其塑性變形才干。 緩和應(yīng)力形狀，減少拘謹(jǐn)、應(yīng)力集中，減少剩余應(yīng)力。4 4、層狀撕裂、層狀撕裂 層狀撕裂的特征 焊接時(shí)，在焊接構(gòu)件中沿鋼板軋層構(gòu)

8、成的呈階梯狀的一種裂紋稱為層狀撕裂。 層狀撕裂經(jīng)常發(fā)生在厚板的T形接頭和角接接頭中。 層狀撕裂的緣由 軋制鋼板中存在硫化物、氧化物和硅酸鹽等低熔點(diǎn)非金屬夾雜物。 垂直于厚度方向的焊接應(yīng)力作用。 防止措施 嚴(yán)厲控制鋼材的含硫量。 預(yù)熱和運(yùn)用低氫焊條,采用強(qiáng)度級別較低的焊接資料。 在與焊縫相銜接的鋼板外表堆焊幾層低強(qiáng)度焊縫金屬作為過渡層，以防止夾雜物處于高溫區(qū)。氣孔定義焊接時(shí)，熔池中的氣體在金屬凝固時(shí)未能逸出而構(gòu)成的空穴。氣孔分類焊縫氣孔有三種：氫氣孔、一氧化碳?xì)饪?、氮?dú)饪?。氫氣孔?高溫時(shí)，氫在液體中的溶解度很大，大量的氫溶入焊縫熔池中，而焊縫熔池在熱源分開后快速冷卻，氫的溶解度急速下降，析出氫

9、氣，產(chǎn)生氫氣孔。一氧化碳?xì)饪祝寒?dāng)熔池氧化嚴(yán)重時(shí)，熔池存在較多的FeO，在熔池溫度下降時(shí)，將發(fā)生如下反響： FeO+C = Fe+CO 此時(shí)，假設(shè)熔池已開場結(jié)晶，那么CO未來不及逸出，便產(chǎn)生CO氣孔。 熔池氧化愈嚴(yán)重，含碳量愈高，越易產(chǎn)生CO氣孔。 氮?dú)饪祝喝鄢鼐S護(hù)不好時(shí)，空氣中的 氮溶入熔池而產(chǎn)生。氮、氫的溶解度變化氮、氫的溶解度變化氣孔產(chǎn)生的普通緣由和預(yù)防措施焊接部位不干凈容易產(chǎn)生氣孔。因此，焊接部位要求在焊接前去除油污、鐵銹等臟物；運(yùn)用低氫焊條焊接時(shí)要求更為嚴(yán)厲。焊條和焊劑一定要嚴(yán)厲按照規(guī)定的溫度進(jìn)展烘焙和保溫。要求采取適宜的焊接規(guī)范，不要采用過大的焊接電流。留意控制母材及焊材的化學(xué)成分。

10、焊接速度過快，焊接時(shí)操作不當(dāng)，電弧拉得過長，使得有較多氣體溶入金屬溶液內(nèi)。焊波接頭氣孔，運(yùn)用低氫焊條往往容易在焊縫接頭處出現(xiàn)外表和內(nèi)部氣孔。氣體維護(hù)焊時(shí)應(yīng)調(diào)理氣體流量至適當(dāng)值。未焊透定義及特征 焊接時(shí)焊接接頭底層未完全熔透的景象。未焊透缺陷有時(shí)為外表缺陷單面焊縫，有時(shí)為內(nèi)部缺陷(雙面焊縫)。未焊透主要影響和減弱截面積引起應(yīng)力集中，消弱焊接銜接的強(qiáng)度可達(dá)60%-80%。沒有熔透的缺陷在施工中經(jīng)常有發(fā)生，重要構(gòu)造均不允許存在未焊透。未焊透產(chǎn)生的普通緣由坡口角度或間隙過小，鈍邊過大、坡口邊緣不齊或裝配不良。焊接工藝參數(shù)選用不當(dāng)。焊件坡口外表清理不凈、有較厚的油和銹蝕,反面清根不徹底。焊工操作技術(shù)差。

11、防止未焊透產(chǎn)生的措施正確選用和加工坡口尺寸。選擇適宜的焊接電流和焊接速度，運(yùn)條擺動(dòng)要適當(dāng)，隨時(shí)留意調(diào)整焊條角度。仔細(xì)去除坡口邊緣兩側(cè)污物，封底焊清根要徹底。提高焊工的操作技術(shù)程度。未熔合定義及特征固體金屬與填充金屬之間焊道與母材之間，或者填充金屬之間多道焊時(shí)的焊道之間或焊層之間部分未完全熔化結(jié)合，或者在點(diǎn)焊電阻焊時(shí)母材與母材之間未完全熔合在一同，未熔合常伴有夾渣存在。預(yù)防措施正確選擇焊接工藝參數(shù)，采用合理的焊接電流。 加強(qiáng)焊工根本技藝的培訓(xùn)，仔細(xì)操作，消除根部未熔合缺陷產(chǎn)生。 留意層間修整，防止出現(xiàn)溝槽及運(yùn)條不當(dāng)而導(dǎo)致未熔合。 正確處置焊接停留時(shí)間。未熔合產(chǎn)生的普通緣由 焊接熱輸入太低，電弧指

12、向偏斜，坡口側(cè)壁有銹垢及污物，層間清渣不徹底等。夾渣與夾雜定義及特征焊接時(shí)的冶金反響產(chǎn)物，例如非金屬雜質(zhì)氧化物、硫化物等以及熔渣，由于焊接時(shí)未能逸出，或者多道焊接時(shí)清渣不干凈，以致殘留在焊縫金屬內(nèi)，稱為夾渣或夾雜物。視其形狀可分為點(diǎn)狀和條狀，其外形通常是不規(guī)那么的，其位置能夠在焊縫與母材交界處，也能夠存在于焊縫內(nèi)。夾渣與夾雜的普通緣由坡口角度或焊接電流太小。焊件邊緣有氧割或碳弧氣刨熔渣，邊緣清理不凈，有殘留 氧化物鐵皮和碳化物等。酸性焊條時(shí),由于電流小或運(yùn)條不當(dāng)構(gòu)成糊渣。堿性焊條時(shí),由于電弧過長或極性不正確也會(huì)呵斥夾渣。預(yù)防措施去除焊道上的雜質(zhì)、污物，尤其是焊接坡口要堅(jiān)持清潔枯燥，控制鐵水與熔

13、渣分別。按焊接工藝數(shù)據(jù)要求，選用適宜的焊接電流和焊接速度，運(yùn)條擺動(dòng)要適當(dāng)。多層焊時(shí),加強(qiáng)焊接過程的層道清理，仔細(xì)察看坡口兩側(cè)熔化情況,每一層都要仔細(xì)清理焊渣。運(yùn)用適宜規(guī)格的焊條、選用適宜的坡口方式及尺寸。提高焊工的操作技術(shù)程度。鋼板對接焊縫X射線照相底片V型坡口，鎢極氬弧焊打底+手工電弧焊，夾鎢鋼板對接焊縫X射線照相底片V型坡口，手工電弧焊，兩側(cè)線狀?yuàn)A渣 W18Cr4V高速工具鋼-45鋼棒對接電阻焊縫中的夾渣斷口照片咬邊定義及特征在母材與焊縫熔合線附近由于熔化過強(qiáng)會(huì)呵斥熔敷金屬與母材金屬的過渡區(qū)構(gòu)成凹陷沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽和凹陷，沿焊縫邊緣低于母材外表的凹槽狀缺陷?？煞譃橥庖н吅蛢?nèi)咬邊。

14、咬邊不僅減少了焊接接頭的有效任務(wù)截面，而且在咬邊處呵斥嚴(yán)重的應(yīng)力集中。咬邊缺陷多見于橫、立、仰焊。防止措施嚴(yán)厲按焊接工藝規(guī)程要求，選擇適宜的焊接電流和焊接速度，電弧不應(yīng)過長，選用正確的焊條角度和運(yùn)條方法。角焊縫更應(yīng)隨時(shí)留意控制焊條角度和電弧長度。加強(qiáng)焊工根本技藝培訓(xùn)；加強(qiáng)焊接規(guī)范和評定缺陷規(guī)范的學(xué)習(xí)，正確判別咬邊的深度和長度，加強(qiáng)焊工的自檢任務(wù)，正確處置咬邊缺陷。產(chǎn)生的普通緣由焊接電流過大、電壓過高、電弧過長且偏吹。運(yùn)條角度不當(dāng)、手法不穩(wěn)及焊速不適宜。鋼板對接焊縫X射線照相底片V型坡口，手工電弧焊，外部咬邊 鋼板對接焊縫X射線照相底片V型坡口，手工電弧焊，內(nèi)部咬邊 焊瘤定義及特征焊瘤是焊接時(shí)有

15、過多熔化金屬流到焊縫附近沒有熔化的母材上的景象；焊瘤在橫、立、仰焊中最為常見，常伴有未熔合和夾渣產(chǎn)生。防止措施選擇適宜的焊接電流，適當(dāng)加快焊速使熔池溫度不至過高。掌握熟練的操作技術(shù)，嚴(yán)厲控制熔池溫度,盡量采用短弧焊接弧長焊條直徑。堅(jiān)持正確的運(yùn)條角度與焊件夾角45度為宜。根據(jù)不同的焊接位置要，嚴(yán)厲地控制熔池的大小。焊瘤產(chǎn)生的普通緣由及危害操作不熟練和運(yùn)條方法不當(dāng)。電流過大、電弧拉得過長、焊速太慢、熔池溫度過高。它使焊縫的實(shí)踐尺寸發(fā)生偏向，尺寸變化較大處易引起應(yīng)力集中。燒穿定義及特征母體金屬熔化過度時(shí)呵斥的穿透穿孔即為燒穿，常見于薄板焊接。防止措施正確選擇焊接電流和焊接速度。嚴(yán)厲控制焊件的裝配間隙

16、并堅(jiān)持均勻一致。電弧在焊縫接頭處不能長時(shí)間停留，要?jiǎng)蛩龠\(yùn)條。產(chǎn)生的普通緣由電流過大而焊速太慢。焊件裝配間隙太大。焊縫的外形和尺寸定義及特征焊縫外表沿長度方向高低不平,焊波寬窄不齊, 焊縫截面不豐滿或加強(qiáng)高過高，焊縫外形尺寸過大，成形粗劣, 錯(cuò)邊量、焊后變形較大，變形量等不符合規(guī)范規(guī)定的尺寸等。危害焊縫的加強(qiáng)高過高會(huì)引起應(yīng)力集中，易產(chǎn)生裂紋。尺寸過小的焊縫，有效任務(wù)截面減少，焊接接頭強(qiáng)度降低。錯(cuò)邊和變形過大，有能夠使傳力扭曲及產(chǎn)生應(yīng)力集中，呵斥強(qiáng)度下降。缺陷緣由焊件坡口角度不當(dāng), 鈍邊、及裝配間隙不均，焊件邊緣切割不齊。焊接電流過大或過小。運(yùn)條速度和角度不當(dāng)、不正確的搖動(dòng)和挪動(dòng)不均勻。防止外形缺

17、陷的措施改善外形和尺寸缺乏，尤其是角焊縫更要經(jīng)常留意焊條與母材的角度,以保證焊縫成形均勻一致。選擇合理的坡口角度45為宜和均勻的 裝配間隙2mm為宜。提高焊工的操作技術(shù)程度，根據(jù)裝配間隙變化，隨時(shí)調(diào)整焊速及焊條角度。堅(jiān)持正確的運(yùn)條角度勻速運(yùn)條。其他缺陷弧坑電弧焊時(shí)在焊縫的末端熄弧處或焊條接續(xù)處起弧處低于焊道基體外表的凹坑，在這種凹坑中很容易產(chǎn)生氣孔和微裂紋，因此該處焊縫嚴(yán)重減弱，產(chǎn)生弧坑的緣由是熄弧時(shí)間過短,或焊接忽然中斷,焊接薄板時(shí)電流過大。防止產(chǎn)生弧坑的主要措施是在手工焊收弧時(shí),焊條應(yīng)作短時(shí)間停留或作幾次環(huán)形運(yùn)條。內(nèi)凹或下陷焊縫根部向上收縮低于母材下外表時(shí)稱為內(nèi)凹，焊縫蓋面低于母材上外表時(shí)

18、稱為下陷。焊偏在焊縫橫截面上顯示為焊道偏斜或扭曲。偏析在焊接時(shí)因金屬熔化區(qū)域小、冷卻快，容易呵斥焊縫金屬化學(xué)成分分布不均勻，從而構(gòu)成偏析缺陷，多為條狀或線狀并沿焊縫軸向分布。以上的外部缺陷多容易使焊件承載后產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn)，或者減小了焊縫的有效截面積而使得焊縫強(qiáng)度降低，因此在焊接工藝上普通都有明確的規(guī)定，并且經(jīng)常采用目視檢查即可發(fā)現(xiàn)這些外部缺陷GB6417-86GB6417-86 的規(guī)定的規(guī)定 金屬熔焊焊縫缺陷分為以下幾類 第1類裂紋；第2類孔穴；第3類固體夾雜；第4類未熔合和未焊透；第5類外形缺陷和第6類上述以外的其它缺陷。本規(guī)范按缺陷性質(zhì)分大類，按其存在的位置及形狀分小類，以表格的方式列出。缺陷用數(shù)字序號(hào)標(biāo)志。每一缺陷大類用一個(gè)三位阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)志，第一缺陷小類用一個(gè)四位阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)志。因此，每一數(shù)字序號(hào)僅適宜于某一特定類型的缺陷。例如，1021表示“焊縫橫向裂紋，1023表示“熱影響區(qū)橫向裂紋等。熔焊接頭中裂紋的種類及表示方法。熔焊接頭中裂紋的種類及表示方