常見的焊接缺陷及危害

1、焊接時常發(fā)生的缺陷及防止方法一、氣孔 焊縫金屬產(chǎn)生的氣孔可分為：內部氣孔，表面氣孔，接頭氣孔。 1內部氣孔：有兩種形狀。一種是球狀氣孔多半是產(chǎn)生在焊縫的中部。產(chǎn)生的原因： （1）焊接電流過大； （2）電弧過長； （3）運棒速度太快； （4）熔接部位不潔凈； （5）焊條受潮等。 上述造成氣孔原因如進行適當調整和注意焊接工藝及操作方法，就可以得到解決。 2面氣孔：產(chǎn)生表面氣孔的原因和解決方法： （1）母材含C、S、Si量高容易出現(xiàn)氣孔。其解決辦法或是更換母材，或是采用低氫渣系的焊條。 （2）焊接部位不潔凈也容易產(chǎn)生氣孔。因此焊接部位要求在焊接前清除油污，鐵銹等臟物。使用低氫焊條焊接時要求更為嚴格。

2、 （3）焊接電流過大。使焊條后半部藥皮變紅，也容易產(chǎn)生氣孔。因此要求采取適宜的焊接規(guī)范。焊接電流最大限度以焊條尾部不紅為宜。 （4）低氫焊條容易吸潮，因此在使用前均需在350的溫度下烘烤1小時左右。否則也容易出現(xiàn)氣孔。 3波接頭氣孔：使用低氫焊條往往容易在焊縫接頭處出現(xiàn)表面和內部氣孔，其解決辦法：焊波接頭時，應在焊縫的前進方向距弧坑910mm處開始引弧，電弧燃燒后，先作反向運棒返向弧坑位置，作充分熔化再前進，或是在焊縫處引弧就可以避免這種類型的氣孔產(chǎn)生。 二、裂縫 1剛性裂縫：往往在焊接當中發(fā)現(xiàn)焊縫通身的縱裂縫，主要是在焊接時產(chǎn)生的應力造成的。在下列情況下焊接應力很大： （1）被焊結構剛性大；

3、 （2）焊接電流大，焊接速度快； （3）焊縫金屬的冷卻速度太快。 因而在上述的情況下很容易產(chǎn)生縱向的長裂縫。解決辦法：采用合理的焊接次序或者在可能的情況下工件預熱，減低結構的剛性。特厚板和剛性很大的結構應采用低氫焊條使用合適的電流和焊速。 2硫元素造成的裂縫：被焊母材的碳和硫高或偏析大時容易產(chǎn)生裂縫。解決辦法：將焊件預熱，或用低氫焊條。 3隙裂縫：毛隙裂縫是在焊敷金屬內部發(fā)生，不發(fā)展到外部的毛狀微細裂縫?？紤]是焊敷金屬受急速冷卻而脆化，局部發(fā)生應力及氫氣的影響。對此的防止方法是：使其焊件的冷卻速度緩慢些，可能的條件下焊件進行預熱，或者使用低氫焊條可得到滿意的解決。 三、電弧產(chǎn)生偏吹 使用低氫焊

4、條在直流電焊機上焊接時往往發(fā)生偏吹現(xiàn)象?？梢杂孟旅娣椒ń鉀Q。 1線放在電弧偏吹的方向。 2線分成兩個以上。 3電弧偏吹的方向進行焊接。 4取短弧操作常見的焊接缺陷（1）未焊透：母體金屬接頭處中間（X坡口）或根部（V、U坡口）的鈍邊未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接頭的機械強度，在未焊透的缺口和端部會形成應力集中點，在焊接件承受載荷時容易導致開裂。（2）氣孔：在熔化焊接過程中，焊縫金屬內的氣體 （3）未熔合：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（多道焊時的焊道之間或焊層之間）局部未完全熔化結合，或者在點焊（電阻焊）時母材與母材之間未完全熔合在一起，有時也

5、常伴有夾渣存在。或外界侵入的氣體在熔池金屬冷卻凝固前未來得及逸出而殘留在焊縫金屬內部或表面形成的空穴或孔隙，視其形態(tài)可分為單個氣孔、鏈狀氣孔、密集氣孔（包括蜂窩狀氣孔）等，特別是在電弧焊中，由于冶金過程進行時間很短，熔池金屬很快凝固，冶金過程中產(chǎn)生的氣體、液態(tài)金屬吸收的氣體，或者焊條的焊劑受潮而在高溫下分解產(chǎn)生氣體，甚至是焊接環(huán)境中的濕度太大也會在高溫下分解出氣體等等，這些氣體來不及析出時就會形成氣孔缺陷。盡管氣孔較之其它的缺陷其應力集中趨勢沒有那么大，但是它破壞了焊縫金屬的致密性，減少了焊縫金屬的有效截面積，從而導致焊縫的強度降低。 某鋼板對接焊縫X射線照相底片 V型坡口，手工電弧焊，未焊透

6、 某鋼板對接焊縫X射線照相底片 V型坡口，手工電弧焊，密集氣孔（4）夾渣與夾雜物：熔化焊接時的冶金反應產(chǎn)物，例如非金屬雜質（氧化物、硫化物等）以及熔渣，由于焊接時未能逸出，或者多道焊接時清渣不干凈，以至殘留在焊縫金屬內，稱為夾渣或夾雜物。視其形態(tài)可分為點狀和條狀，其外形通常是不規(guī)則的，其位置可能在焊縫與母材交界處，也可能存在于焊縫內。另外，在采用鎢極氬弧焊打底+手工電弧焊或者鎢極氬弧焊時，鎢極崩落的碎屑留在焊縫內則成為高密度夾雜物（俗稱夾鎢）。 W18Cr4V（高速工具鋼）-45鋼棒對接電阻焊縫中的夾渣斷口照片 鋼板對接焊縫X射線照相底片V型坡口，手工電弧焊，局部夾渣鋼板對接焊縫X射線照相底片

7、V型坡口，手工電弧焊，兩側線狀夾渣 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 （5）裂紋：焊縫裂紋是焊接過程中或焊接完成后在焊接區(qū)域中出現(xiàn)的金屬局部破裂的表現(xiàn)。 焊縫金屬從熔化狀態(tài)到冷卻凝固的過程經(jīng)過熱膨脹與冷收縮變化，有較大的冷收縮應力存在，而且顯微組織也有從高溫到低溫的相變過程而產(chǎn)生組織應力，更加上母材非焊接部位處于冷固態(tài)狀況，與焊接部位存在很大的溫差，從而產(chǎn)生熱應力等等，這些應力的共同作用一旦超過了材料的屈服極限，材料將發(fā)生塑性變形，超過材料的強度極限則導致開裂。裂紋的存在大大降低了焊接接頭的強度，并且焊縫裂紋的尖端也成為承載后的應力集中點，成為結構斷裂的起源

8、。裂紋可能發(fā)生在焊縫金屬內部或外部，或者在焊縫附近的母材熱影響區(qū)內，或者位于母材與焊縫交界處等等。根據(jù)焊接裂紋產(chǎn)生的時間和溫度的不同，可以把裂紋分為以下幾類： a.熱裂紋（又稱結晶裂紋）：產(chǎn)生于焊縫形成后的冷卻結晶過程中，主要發(fā)生在晶界上，金相學中稱為沿晶裂紋，其位置多在焊縫金屬的中心和電弧焊的起弧與熄弧的弧坑處，呈縱向或橫向輻射狀，嚴重時能貫穿到表面和熱影響區(qū)。熱裂紋的成因與焊接時產(chǎn)生的偏析、冷熱不均以及焊條（填充金屬）或母材中的硫含量過高有關。 b.冷裂紋：焊接完成后冷卻到低溫或室溫時出現(xiàn)的裂紋，或者焊接完成后經(jīng)過一段時間才出現(xiàn)的裂紋（這種冷裂紋稱為延遲裂紋，特別是諸如14MnMoVg、1

9、8MnMoNbg、14MnMoNbB等合金鋼種容易產(chǎn)生此類延遲裂紋，也稱之為延遲裂紋敏感性鋼）。冷裂紋多出現(xiàn)在焊道與母材熔合線附近的熱影響區(qū)中，其取向多與熔合線平行，但也有與焊道軸線呈縱向或橫向的冷裂紋。冷裂紋多為穿晶裂紋（裂紋穿過晶界進入晶粒），其成因與焊道熱影響區(qū)的低塑性組織承受不了冷卻時體積變化及組織轉變產(chǎn)生的應力而開裂，或者焊縫中的氫原子相互結合形成分子狀態(tài)進入金屬的細微孔隙中時將造成很大的壓應力連同焊接應力的共同作用導致開裂（稱為氫脆裂紋），以及焊條（填充金屬）或母材中的磷含量過高等因素有關。 c.再熱裂紋：焊接完成后，如果在一定溫度范圍內對焊件再次加熱（例如為消除焊接應力而采取的熱

10、處理或者其他加熱過程，以及返修補焊等）時有可能產(chǎn)生的裂紋，多發(fā)生在焊結過熱區(qū)，屬于沿晶裂紋，其成因與顯微組織變化產(chǎn)生的應變有關。 對接焊縫上的縱向表面裂紋與外咬邊的熒光磁粉檢測顯示照片合金鋼板對接焊縫X射線照相底片V型坡口，氣體保護焊-鎢極氬弧焊，橫裂紋厚度14mm低合金鋼板對接焊縫X射線照相底片，X型坡口，自動焊，縱向裂縫（照片來源：焊縫射線照相典型缺陷圖譜崔秀一 張澤豐 李偉 編著） （6）偏析：在焊接時因金屬熔化區(qū)域小、冷卻快，容易造成焊縫金屬化學成分分布不均勻，從而形成偏析缺陷，多為條狀或線狀并沿焊縫軸向分布。 （7）咬邊與燒穿：這類缺陷屬于焊縫的外部缺陷。當母體金屬熔化過度時造成的穿

11、透（穿孔）即為燒穿。在母體與焊縫熔合線附近因為熔化過強也會造成熔敷金屬與母體金屬的過渡區(qū)形成凹陷，即是咬邊。 根據(jù)咬邊處于焊縫的上下面，可分為外咬邊（在坡口開口大的一面）和內咬邊（在坡口底部一面）。咬邊也可以說是沿焊縫邊緣低于母材表面的凹槽狀缺陷。 其他的焊縫外部缺陷還有： 焊瘤：焊縫根部的局部突出，這是焊接時因液態(tài)金屬下墜形成的金屬瘤。焊瘤下常會有未焊透缺陷存在，這是必須注意的。 內凹或下陷：焊縫根部向上收縮低于母材下表面時稱為內凹，焊縫蓋面低于母材上表面時稱為下陷。 溢流：焊縫的金屬熔池過大，或者熔池位置不正確，使得熔化的金屬外溢，外溢的金屬又與母材熔合。 弧坑：電弧焊時在焊縫的末端（熄弧

12、處）或焊條接續(xù)處（起弧處）低于焊道基體表面的凹坑，在這種凹坑中很容易產(chǎn)生氣孔和微裂紋。 焊偏：在焊縫橫截面上顯示為焊道偏斜或扭曲。 加強高（也稱為焊冠、蓋面）過高：焊道蓋面層高出母材表面很多，一般焊接工藝對于加強高的高度是有規(guī)定的，高出規(guī)定值后，加強高與母材的結合轉角很容易成為應力集中處，對結構承載不利。 以上的外部缺陷多容易使焊件承載后產(chǎn)生應力集中點，或者減小了焊縫的有效截面積而使得焊縫強度降低，因此在焊接工藝上一般都有明確的規(guī)定，并且常常采用目視檢查即可發(fā)現(xiàn)這些外部缺陷。 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，內部咬邊 注

13、：本節(jié)中引用的鋼板對接焊縫X射線照相底片除注明外來源于射線透照焊縫典型照片分析（韓繼增韓一 編著）一般常見的焊接缺陷可分為四類： （1）焊縫尺寸不符合要求：如焊縫超高、超寬、過窄、高低差過大、焊縫過渡到母材不圓滑等。 （2）焊接表面缺陷：如咬邊、焊瘤、內凹、滿溢、未焊透、表面氣孔、表面裂紋等。 （3）焊縫內部缺陷：如氣孔、夾渣、裂紋、未熔合、夾鎢、雙面焊的未焊透等。 （4）焊接接頭性能不符合要求：因過熱、過燒等原因導致焊接接頭的機械性能、抗腐蝕性能降低等。 焊接缺陷對焊接構件的危害，主要有以下幾方面： （1）引起應力集中。焊接接頭中應力的分布是十分復雜的。凡是結構截面有突然變化的部位，應力的分布就特別不均勻，在某些點的應力值可能比平均應力值大許多倍，這種現(xiàn)象稱為應力集中。造成應力集中的原因很多，而焊縫中存在工藝缺陷是其中一個很重要的因素。焊縫內存在的裂紋、未焊透及其他帶尖缺口的缺陷，使焊縫