焊工工藝學(xué)第十三章焊接缺欠及檢驗

第十三章焊接缺欠及檢驗§13-1焊接缺欠分析§13-2焊接質(zhì)量檢驗§13-3焊接缺欠返修§13-1焊接缺欠分析一、焊接缺欠的分類1.外部缺欠外部缺欠位于焊縫外表面，用肉眼或低倍放大鏡就可以看到。2.內(nèi)部缺欠內(nèi)部缺欠位于焊縫內(nèi)部，這類缺欠可用無損探傷檢驗或破壞性檢驗方法來發(fā)現(xiàn)。二、焊接缺欠的危害1.引起應(yīng)力集中在焊接接頭中，凡是結(jié)構(gòu)截面有突然變化的部位，其應(yīng)力的分布就特別不均勻，在某點的應(yīng)力值可能比平均應(yīng)力值大許多倍，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力集中。2.造成脆斷三、焊接缺欠產(chǎn)生的原因及防止措施1.焊縫形狀及尺寸不符合要求焊縫形狀及尺寸不符合要求ａ)焊縫高低不平，寬窄不均，波形粗劣ｂ)焊縫低于母材ｃ)余高過高焊接缺欠及其防止措施（1）產(chǎn)生焊縫形狀及尺寸不符合要求的原因主要是由于焊接坡口角度不當或裝配間隙不均勻；焊接電流過大或過小；運條速度或手法不當以及焊條角度選擇不合適。埋弧焊時主要是由于焊接參數(shù)選擇不當。（2）防止措施選擇正確的坡口角度及裝配間隙；正確選擇焊接參數(shù)；提高焊工操作技術(shù)水平，正確地掌握運條手法和速度，隨時適應(yīng)焊件裝配間隙的變化，以保持焊縫的均勻。2.咬邊咬邊（1）產(chǎn)生咬邊的原因主要是由于焊接電流過大以及運條速度不合適；角焊時焊條角度或電弧長度不適當；埋弧焊時焊接速度過快等。（2）防止措施選擇適當?shù)暮附与娏?、保持運條速度均勻；角焊時焊條要采用合適的角度和保持一定的電弧長度；埋弧焊時要正確選擇焊接參數(shù)。3.焊瘤焊瘤（1）產(chǎn)生焊瘤的的原因主要是由于焊焊接電流過大大，焊接速度度過慢，引起起熔池溫度過過高，液態(tài)金金屬凝固較慢慢，在自重作作用下形成焊焊瘤。操作不不熟練和運條條不當，也易易產(chǎn)生焊瘤。。（2）防止措施提高操作技術(shù)術(shù)水平，選選用正確的焊焊接電流，控控制熔池的溫溫度。使用堿堿性焊條時宜宜采用短弧焊焊接，運條方方法要正確。。4.凹坑與弧坑凹坑與弧坑ａ)凹坑ｂ)弧坑（1）產(chǎn)生凹坑與與弧坑的原因因主要是由于操操作技能不熟熟練，電弧拉拉得過長；焊焊接表面焊縫縫時，焊接接電流過大，，焊條又未未適當擺動，，熄弧過快；；過早進行表表面焊縫焊接接或中心偏移移等會導(dǎo)致凹凹坑；埋弧焊焊時，導(dǎo)電嘴嘴壓得過低，，造成導(dǎo)電嘴嘴黏渣，也會會使表面焊縫縫兩側(cè)凹陷等等。（2）防止措施提高焊工操作作技能；采用用短弧焊接；；填滿弧坑，，如焊條電電弧焊時，焊焊條在收尾處處作短時間的的停留或作幾幾次環(huán)形運條條；使用收弧弧板；CO2氣體保護焊時時，選用有““火口處理（（弧坑處理））”裝置的焊焊機。5.下塌與燒穿下塌與燒穿ａ)下塌ｂ)燒穿（1）產(chǎn)生下塌與與燒穿的原因因主要是由于焊焊接電流過大大，焊接速度度過慢，使電電弧在焊縫處處停留時間過過長；裝配間間隙太大，也也會產(chǎn)生上述述缺欠。（2）防止措施正確選擇焊接接電流和焊接接速度；減減少熔池高溫溫停留時間；；嚴格控制焊焊件的裝配間間隙。6.裂紋各種部位的焊焊接裂紋１—弧坑裂紋２２—橫裂紋３—熱影響區(qū)裂紋紋４—縱裂紋５—熔合線裂紋６６—焊根裂紋（1）熱裂紋1）熱裂紋產(chǎn)生生的原因熱裂紋的形成成示意圖ａ)結(jié)晶初期ｂｂ)結(jié)晶后期2）熱裂紋的特特征①熱裂紋多貫貫穿在焊縫表表面，并且斷斷口被氧化，，呈氧化色。。②熱裂紋大多多產(chǎn)生在焊縫縫中，有時也也出現(xiàn)在熱影影響區(qū)。③熱裂紋的微微觀特征一般般是沿晶界開開裂，故又稱稱為晶間裂紋紋。3）熱裂紋的防防止措施①限制鋼材和和焊材中的硫硫、磷等元素素含量②降低含碳量量③改善熔池金金屬的一次結(jié)結(jié)晶④控制焊接參參數(shù)⑤采用堿性焊焊條和焊劑⑥采用適當?shù)牡臄嗷》绞舰呓档秃附討?yīng)應(yīng)力（2）冷裂紋冷裂紋ａ)焊道下冷裂紋紋ｂ)焊趾冷裂紋ｃｃ)焊根冷裂紋1）冷裂紋產(chǎn)生生的原因氫引起冷裂紋紋的機理2）冷裂紋的特特征①冷裂紋的斷斷裂表面沒有有氧化色彩。。②冷裂紋多產(chǎn)產(chǎn)生在熱影響響區(qū)或熱影響響區(qū)與焊縫交交界的熔合線線上，但也有有可能產(chǎn)生在在焊縫上。③冷裂紋一般般為穿晶裂紋紋，少數(shù)情況況下也可能沿沿晶界發(fā)生。。3）冷裂紋的防防止措施①選用堿性低低氫型焊條，，可減少焊縫縫中的氫。②焊條和焊劑劑應(yīng)嚴格按規(guī)規(guī)定進行烘干干，隨用隨取取。③改善焊縫金金屬的性能，，加入某些合合金元素以提提高焊縫金屬屬的塑性。④正確選擇焊焊接參數(shù)，采采取預(yù)熱、緩緩冷、后熱以以及焊后熱處處理等工藝措措施。⑤改善結(jié)構(gòu)的的應(yīng)力狀態(tài)，，降低焊接應(yīng)應(yīng)力等。7.氣孔焊縫中的氣孔孔ａ)連續(xù)氣孔ｂｂ)密集氣孔ｃｃ)外部氣孔ｄｄ)內(nèi)部氣孔（1）氣孔產(chǎn)生的的原因焊接時，高溫溫熔池內(nèi)存在在著各種氣體體，一部分是是能溶解于液液態(tài)金屬中的的氫氣和氮氣氣；另一部分分是冶金反應(yīng)應(yīng)產(chǎn)生的不溶溶于液態(tài)金屬屬的一氧化碳碳等。焊縫結(jié)晶時，，由于焊接熔熔池結(jié)晶速度度快，氣泡來來不及逸出而而殘留在焊縫縫中形成了氣氣孔。（2）防止氣孔的的措施1）焊前將焊絲絲和焊接坡口口及其兩側(cè)20~30mm范圍內(nèi)的焊件件表面清理干干凈。2）焊條和焊劑劑按規(guī)定進行行烘干，不不得使用藥皮皮開裂、剝落落、變質(zhì)、偏偏心或焊芯銹銹蝕的焊條。。3）選擇合適的的焊接參數(shù)。。4）堿性焊條施施焊時應(yīng)采用用短弧焊，并并采用直流反反接。5）若發(fā)現(xiàn)焊條條偏心，要及及時調(diào)整焊條條角度或更換換焊條。8.夾渣夾渣ａ)單面焊縫ｂｂ)雙面焊縫（1）產(chǎn)生夾渣的的原因主要是由于焊焊件邊緣及焊焊道、焊層之之間清理不干干凈；焊接接電流太小，，焊接速度度過大，使熔熔渣殘留下來來而來不及浮浮出；運條條角度和運條條方法不當，，使熔渣和鐵鐵液分離不清清，以致阻礙礙了熔渣上浮浮等。（2）防止措施采用具有良好好工藝性能的的焊條；選擇擇適當?shù)暮附咏訁?shù)；焊前前、焊間要做做好清理工作作，清除殘留留的銹皮和熔熔渣；操作作過程中注意意熔渣的流動動方向，調(diào)整整焊條角度和和運條方法，，特別是在采采用酸性焊條條時，必須須使熔渣在熔熔池的后面，，若熔渣流到到熔池的前面面，就很容易易產(chǎn)生夾渣。。9.未焊透（1）產(chǎn)生未焊透透的原因主要是由于焊焊接坡口鈍邊邊過大，坡坡口角度太小小，裝配間隙隙太小；焊接接電流過小，，焊接速度過過快，使熔熔深淺，邊緣緣未充分熔化化；焊條角度度不正確，電電弧偏吹，使使電弧熱量偏偏于焊件一側(cè)側(cè)；層間或母母材邊緣的鐵鐵銹或氧化皮皮及油污等未未清理干凈。。（2）防止措施正確選用坡口口形式及尺寸寸，保證裝配配間隙；正確確選用焊接電電流和焊接速速度；認真操操作，防止焊焊偏，注意意調(diào)整焊條角角度，使熔化化金屬與母材材金屬充分熔熔合。10.未熔合（1）產(chǎn)生未熔合合的原因主要是由于焊焊接熱輸入太太低；焊條條、焊絲或焊焊炬火焰偏于于坡口一側(cè)，，使母材或前前一層焊縫金金屬未得到充充分熔化就被被填充金屬覆覆蓋；坡口及及層間清理不不干凈；單面面焊雙面成形形焊接時，第第一層的電弧弧燃燒時間短短等。（2）防止措施焊條、焊絲和和焊炬的角度度要合適，運運條擺動應(yīng)應(yīng)適當，要注注意觀察坡口口兩側(cè)的熔化化情況；選用用稍大的焊接接電流和火焰焰能率，焊速速不宜過快，，使熱量增加加足以熔化母母材或前一層層焊縫金屬；；發(fā)生電弧偏偏吹時應(yīng)及時時調(diào)整角度，，使電弧對準準熔池；加強強坡口及層間間清理。11.夾鎢（1）產(chǎn)生夾鎢的的原因主要是由于當當焊接電流過過大或鎢極直直徑太小時，，使鎢極端部部強烈地熔化化燒損；氬氣氣保護不良引引起鎢極燒損損；熾熱的鎢鎢極觸及熔池池或焊絲而產(chǎn)產(chǎn)生飛濺等。。（2）防止措施根據(jù)工件的厚厚度選擇相應(yīng)應(yīng)的焊接電流流和鎢極直徑徑；使用符合合標準要求純純度的氬氣；；施焊時，采采用高頻振蕩蕩器引弧，在在不妨礙操作作的情況下，，盡量采用短短弧，以增強強保護效果；；操作要仔仔細，不使鎢鎢極觸及熔池池或焊絲產(chǎn)生生飛濺，經(jīng)常常修磨鎢極端端部?！?3-2焊接質(zhì)量檢驗驗一、焊接質(zhì)量量檢驗的過程程和分類1.焊前檢驗2.焊接過程中的的檢驗3.焊后成品檢驗驗焊接質(zhì)量檢驗二、無損檢驗驗1.外觀檢驗焊縫檢驗尺用用法舉例ａ)測量錯邊ｂｂ)測量焊縫寬度度ｃ)測量角焊縫厚厚度焊縫檢驗尺用用法舉例ｄ)測量雙Ｙ形形坡口角度ｅｅ)測量焊縫余高高ｆ)測量角焊縫焊焊腳ｇ)測量焊縫間隙隙ｈ)測量坡口角度度ｉ)測量管道坡口口角度2.密封性檢驗（1）氣密性檢驗驗常用的氣密性性檢驗是將遠遠低于容器工工作壓力的壓壓縮空氣壓入入容器，利用用容器內(nèi)外氣氣體的壓力差差來檢查有無無泄漏。（2）煤油試驗在焊縫表面（（包括熱影響響區(qū)部分）涂涂上石灰水溶溶液，干燥后后便呈白色，，再在焊縫的的另一面涂上上煤油。3.耐壓檢驗（1）水壓試驗鍋爐汽包的水水壓試驗１—水壓機２—壓力計３—鍋爐汽包（2）氣壓試驗氣壓試驗和水水壓試驗一樣樣，用于檢驗驗在壓力下工工作的焊接容容器和管道的的焊縫致密性性和強度，氣氣壓試驗比水水壓試驗更為為靈敏和迅速速，但氣壓試試驗的危險性性比水壓試驗驗大。氣壓試驗時必必須嚴格遵守守安全技術(shù)操操作規(guī)程。4.無損探傷（1）滲透探傷1）熒光探傷熒光探傷１—紫外線光源２２—濾光板３—紫外線４—被檢驗焊件５５—充滿熒光物質(zhì)質(zhì)的缺欠2）著色探傷著色探傷的原原理與熒光探探傷相似，不不同之處只是是著色探傷是是用著色劑來來取代熒光液液而顯現(xiàn)缺欠欠。著色探傷的靈靈敏度較熒光光探傷高，操操作也較方便便。（2）磁粉探傷焊縫中有缺欠欠時產(chǎn)生漏磁磁的情況ａ)內(nèi)部裂紋ｂｂ)近表面裂紋ｃｃ)表面裂紋（3）超聲波探傷傷超聲波探傷原原理示意圖ａ)直探頭探傷原原理ｂ)斜探頭探傷原原理（4）射射線線探探傷傷1）射射線線探探傷傷的的原原理理X射線線探探傷傷示示意意圖圖2）射射線線探探傷傷時時缺缺欠欠的的識識別別與與評評定定底片片中中焊焊接接缺缺欠欠的的影影像像三、、破破壞壞性性檢檢驗驗1.力學(xué)學(xué)性性能能試試驗驗焊接接試試樣樣的的截截取取位位置置１—拉伸伸２２—彎曲曲３３—沖擊擊４４—硬度度５５—焊縫縫拉拉伸伸６６—舍棄棄（1）拉拉伸伸試試驗驗典型型的的三三種種焊焊接接拉拉伸伸試試樣樣１—焊縫縫金金屬屬拉拉伸伸試試樣樣２２—接頭頭橫橫向向拉拉伸伸試試樣樣３—接頭頭縱縱向向拉拉伸伸試試樣樣（2）彎彎曲曲與與壓壓扁扁試試驗驗1）彎彎曲曲試試驗驗彎曲曲試試驗驗ａ)彎曲曲角角度度ｂｂ)橫彎彎ｃｃ)側(cè)彎彎ｄｄ)縱彎彎2）壓壓扁扁試試驗驗管接接頭頭縱縱縫縫壓壓扁扁試試驗驗（3）硬硬度度試試驗驗硬度度試試驗驗是是用用來來測測定定焊焊接接接接頭頭各各部部位位硬硬度度的的試試驗驗。。根根據(jù)據(jù)硬硬度度結(jié)結(jié)果果可可以以了了解解區(qū)區(qū)域域偏偏析析和和近近縫縫區(qū)區(qū)的的淬淬硬硬傾傾向向，，可可作作為為選選用用焊焊接接工工藝藝時時的的參參考考，，常常見見的的測測定定硬硬度度方方法法有有布布氏氏硬硬度度法法（（HBW）、、洛洛氏氏硬硬度度法法（（HR）和維維氏氏硬硬度度法法（（HV）。。（4）沖沖擊擊試試驗驗焊接接接接頭頭的的沖沖擊擊試試樣樣2.化學(xué)學(xué)分分析析及及腐腐蝕蝕試試驗驗（1）化化學(xué)學(xué)分分析析焊縫縫的的化化學(xué)學(xué)分分析析是是指指檢檢查查焊焊縫縫金金屬屬的的化化學(xué)學(xué)成成分分，，通通常常用用直直徑徑為為6mm的鉆鉆頭頭在在焊焊縫縫中中鉆鉆取取試試樣樣，，一一般般常常規(guī)規(guī)分分析析需需試試樣樣50~60g。（2）腐腐蝕蝕試試驗驗腐蝕蝕試試驗驗的的目目的的在在于于確確定定在在給給定定的的條條件件下下金金屬屬抗抗腐腐蝕蝕的的能能力力，，估估計計產(chǎn)產(chǎn)品品的的使使用用壽壽命命，，分分析析腐腐蝕蝕的的原原因因，，找找出出防防止止或或延延緩緩腐腐蝕蝕的的方方法法。。3.金相相檢檢驗驗（1）宏宏觀觀金金相相檢檢驗驗宏觀觀金金相相檢檢驗驗是是用用肉肉眼眼或或借借助助低低倍倍放放大大鏡鏡直直接接進進行行檢檢查查。。（2）微微觀觀金金相相檢檢驗驗微觀觀金金相相檢檢驗驗是是用用1000~1500倍的的顯顯微微鏡鏡來來觀觀察察焊焊接接接接頭頭各各區(qū)區(qū)域域的的顯顯微微組組織織、、偏偏析析、、缺缺欠欠及及析析出出相相的的狀狀況況等等的的一一種種金金相相檢檢驗驗方方法法。。根根據(jù)據(jù)分分析析檢檢驗驗結(jié)結(jié)果果，，可可確確定定焊焊接接材材料料、、焊焊接接方方法法和和焊焊接接參參數(shù)數(shù)等等是是否否合合理理。?！?3-3焊接接缺缺欠欠返返修修一、、返返修修前前的的準準備備1.根據(jù)據(jù)無無損損探探傷傷（（主主要要是是ＸＸ射射線線探探傷傷））的的結(jié)結(jié)果果，，正正確確確確定定焊焊接接缺缺欠欠的的種種類類、、位位置置、、數(shù)數(shù)量量等等，，并并分分析析其其產(chǎn)產(chǎn)生生原原因因。。2.根據(jù)據(jù)缺缺欠欠的的性性質(zhì)質(zhì)及及產(chǎn)產(chǎn)生生原原因因，，制制定定有有效效的的返返修修工工藝藝。。二、、返返修修工工藝藝1.清除除缺缺欠欠、、制制備備坡坡口口裂紋紋兩兩端端鉆鉆止止裂裂孔孔2.焊接接方方法法與與焊焊接接材材料料的的選選擇擇焊縫縫返返修修一一般般采采用用焊焊條條電電弧弧焊焊進進行行，，這這是是由由焊焊條條電電弧弧焊焊操操作作方方便便、、位位置置適適應(yīng)應(yīng)性性強強等等特特點點所所決決定定的的。。但但若若坡坡口口寬寬窄窄深深淺淺基基本本一一致致，，尺尺寸寸較較長長，，并并可可處處于于平平焊焊或或環(huán)環(huán)焊焊位位置置時時，，也也可可采采用用埋埋弧弧焊焊來來返返修修。。3.返修修工工藝藝措措施施（1）采采用用小小規(guī)規(guī)格格直直徑徑、、小小電電流流等等小小焊焊接接參參數(shù)數(shù)焊焊接接，，降降低低返返修修部部位位塑塑性性儲儲備備的的消消耗耗。。（2）采采用用窄窄焊焊道道、、短短段段，，多多層層多多道道，，分分段段跳跳焊焊等等焊焊接接方方法法，，減減小小焊焊接接應(yīng)應(yīng)力力與與變變形形，，但但每每層層接接頭頭要要盡盡量量錯錯開開。。（3）每每焊焊完完一一道道后后，，須須清清除除盡盡熔熔渣渣，，填填滿滿弧弧坑坑，，并并把把電電弧弧后后引引再再熄熄滅滅，，起起附附加加熱熱處處理理作作用用，，并并立立即即用用帶帶圓圓角角的的尖尖頭頭小小錘錘錘錘擊擊焊焊縫縫，，以以松松弛弛應(yīng)應(yīng)力力。。（4）加加焊焊回回火火焊焊道道，，但但焊焊后后需需磨磨去去多多余余金金屬屬，，使使之之與與母母材材圓圓滑滑過過渡渡或或采采用用TIG焊重重熔熔法法。?；鼗鸹鸷负傅赖溃?）凡凡須須預(yù)預(yù)熱熱的的材材料料，，預(yù)預(yù)熱熱溫溫度度要要較較原原焊焊縫縫提提高高50℃左左右右，，并并且且其其道道間間溫溫度度不不應(yīng)應(yīng)低低于于預(yù)預(yù)熱熱溫溫度度，，否否則則，，需需加加熱熱到到要要求求溫溫度度后后方方可可焊焊接接。。（6）要要求求焊焊后后熱熱處處理理的的鍋鍋爐爐、、壓壓力力容容器器應(yīng)應(yīng)在在熱熱處處理理前前返返修修，，否否則則，，返返修修后后應(yīng)應(yīng)重重新新進進行行熱熱處處理理。。（7）同同一一部部位位的的焊焊縫縫返返修修次次數(shù)數(shù)一一般般不不超超過過3次。。4.檢驗驗返修修完完后后，，應(yīng)應(yīng)修修磨磨返返修修焊焊縫縫使使之之與與母母材材圓圓滑滑過過渡渡，，然然后后按按原原焊焊縫縫要要求求進進行行同同樣樣內(nèi)內(nèi)容容的的檢檢驗驗（（如如外外觀觀、、無無損損探探傷傷等等）），，驗驗收收標標準準不不得得低低于于原原焊焊縫縫標標準準。。檢檢驗驗合合格格后后，，方方可可進進行行下下道道工工序序；；否否則則，，應(yīng)應(yīng)重重新新返返修修，，在在允允許許次次數(shù)數(shù)內(nèi)內(nèi)直直至至合合格格為為止止。。9、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、雨中黃葉葉樹，燈下下白頭人。。。21:29:3221:29:3221:2912/28/20229:29:32PM11、以以我我獨獨沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。12月月-2221:29:3221:29Dec-2228-Dec-2212、故人江海別別，幾度隔山山川。。21:29:3221:29:3221:29Wednesday,December28,202213、乍乍見見翻翻疑疑夢夢，，相相悲悲各各問問年年。。。。12月月-2212月月-2221:29:3221:29:32December28,202214、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國見見青山。。。28十十二月20229:29:32下午午21:29:3212月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月229:29下下午12月-2221:29December28,202216、行動出成成果，工作作出財富。。。2022/12/2821:29:3321:29:3328December202217、做做前前，，能能夠夠環(huán)環(huán)視視四四周周；；做做時時，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿著著以以腳腳為為起起點點的的射射線線向向前前。。。。9:29:33下下午午9:29下下午午21:29:3312月月-229、沒有有失敗敗，只只有暫暫時停停止成成功?。?。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、很多多事情情努力力了未未必有有結(jié)果果，但但是不不努力力卻什什么改改變也也沒有有。。。21:29:3321:29:3321:2912/28/20229:29:33PM11、成功就就是日復(fù)復(fù)一日那那一點點點小小努努力的積積累。。。12月-2221:29:3321:29Dec-2228-Dec-2212、世間成事事，不求其其絕對圓滿滿，留一份份不足，可可得無限完完美。。21:29:3321:29:3321:29Wednesday,December28,202213、不知香積寺寺，數(shù)里入云云峰。。12月-2212月-2221:29:3321:29:33December28,202214、意志志堅強強的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥塊一一樣任任意揉揉捏。。28十十二二月20229:29:33下下午21:29:3312月月-2215、楚塞三三湘接，，荊門九九派通。。。。十二月229:29下