焊接缺陷各種類型及原因分析

焊接缺陷種類及產(chǎn)生原因

授課教師：陳衛(wèi)

Instructor：Chenwei2008年11月5日內(nèi)容了解焊接缺欠類型缺欠產(chǎn)生原因及對焊縫成型的影響

1、焊接缺欠的分類按標準ISO6520-1?金屬熔化焊焊縫缺欠分類及說明?，金屬熔化焊焊縫缺陷共分六類：

一類缺欠裂紋二類缺欠孔穴三類缺欠固體夾雜四類缺欠未熔合和未焊透五類缺欠形狀缺欠六類缺欠上述以外的其他缺欠

按缺陷性質(zhì)進行的焊縫

缺欠的分類

一類缺欠：裂紋微觀裂紋:

在顯微鏡下才能觀察到的裂紋?？v向裂紋:

基本上與焊縫軸線平行的裂紋。

(焊縫金屬中;熔合線上;熱影響區(qū)中;母材金屬中)

橫向裂紋:

基本上與焊縫軸線垂直的裂紋。（焊縫金屬中;熔合線上;熱影響區(qū)中）

放射狀裂紋:在某一公共點的放射狀裂紋

（焊縫金屬中;熱影響區(qū)中;母材金屬中）

弧坑裂紋：在焊縫收弧弧坑處的裂紋

（縱向的;橫向的;星形的）

間斷裂紋：一組間斷的裂紋（焊縫金屬中;熱影響區(qū)中;母材金屬中）

枝狀裂紋：由某一公共裂紋派生的一組裂紋,它與間斷裂紋群和放射狀裂紋不同

（焊縫金屬中;熱影響區(qū)中;母材金屬中）二類缺欠：孔穴球形氣孔：近似球形的孔穴均布氣孔：大量氣孔分布在整個焊縫金屬局部密集氣孔：氣孔群鏈狀氣孔：與焊縫軸線平行的成串氣孔條形氣孔：長度方向與焊縫軸線近似平行的非球形的長氣孔蟲形氣孔：由于氣孔在焊縫金屬中上浮而引起的管狀孔穴,其位置和形狀是由凝固的形式和氣孔的來源決定的.通常,它們成群的出現(xiàn)并且成人字形分布表面氣孔：暴露在焊縫表面的氣孔縮孔結(jié)晶縮孔：冷卻過程中在焊縫中心形成的長形收縮孔穴,可能有殘留氣體,這種缺陷通常在垂直焊縫表面方向上出現(xiàn)

枝晶間微縮孔：在顯微鏡下觀察到的枝晶間微縮孔(無)弧坑縮孔：指焊道末端的凹陷,且在后續(xù)焊道焊接之前或在后續(xù)焊道焊接過程中未被消除

三類缺欠夾渣：殘留在焊縫中的熔渣,根據(jù)其形成的情況,可以分為:

線狀的;孤立的;其它型式的焊劑或熔劑夾渣：殘留在焊縫中的焊劑或熔劑,

根據(jù)其形成的情況,可以分為:線狀的;孤立的;

其它型式的氧化物夾雜：凝固過程中在焊縫金屬中殘留的金屬氧化物

皺褶：在某些情況下,特別是鋁合金焊接時,由于對焊接熔池保護不良和熔池中紊流而產(chǎn)生的大量氧化膜金屬夾雜：殘留在焊縫中的來自外部的金屬顆粒,

這種金屬顆粒可能是:鎢銅四類缺陷未熔合：在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化結(jié)合的部分,它可分為下述幾種形式:—側(cè)壁未熔合;—層間未熔合;—焊縫根部未熔合

未焊透：焊接時接頭的根部未完全焊透的現(xiàn)象五類缺欠：形狀缺欠連續(xù)（間斷）的咬邊：因焊接造成的焊趾（或焊根）處的溝槽，咬邊可能是連續(xù)的或間斷的

縮溝：由于焊縫金屬的收縮，在根部焊道每一側(cè)產(chǎn)生的淺的溝槽焊縫超高：對接焊縫表面上焊縫金屬過高凸度過大：角焊縫表面的焊縫金屬下塌：穿過單層焊縫根部或從多層焊接接頭穿過前道熔敷金屬塌落的過量焊縫金屬局部下榻：局部塌落

焊縫形狀不良：母材金屬表面與靠近焊趾處焊縫表面的切面之間的角度α過小

焊瘤：焊接過程中，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錯邊：由于兩個焊件沒有對正而造成板的中心線平行偏差角度偏差：由于兩個焊件沒有對正而使它們的表面不平行下垂：由于重力作用造成的焊縫金屬塌落

燒穿：焊接過程中，熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷未焊滿：由于填充金屬不足，在焊縫表面形成的連續(xù)或斷續(xù)的溝槽

焊腳不對稱：焊縫寬度不齊：焊縫寬度改變過大表面不規(guī)則：表面過分粗糙根部收縮：由于對接焊縫根部收縮造成的溝槽焊縫接頭不良：焊縫銜接處的局部表面不規(guī)則六類缺欠電弧擦傷：在焊縫坡口外部引弧或打弧時產(chǎn)生于母材金屬表面上的局部損傷飛濺：焊接過程中，熔化的金屬顆粒和熔渣向周圍飛散的現(xiàn)象。鎢飛濺：從鎢電極過渡到母材金屬表面或凝固在焊縫金屬表面上的鎢顆粒

表面撕裂：不按操作規(guī)程拆除臨時焊接的附件時產(chǎn)生于母材金屬表面的損傷鑿痕：不按操作規(guī)程打磨引起的局部表面損傷打磨過量：由于打磨引起的工件或焊縫的不允許的減薄定位焊缺陷：層間錯位：不按規(guī)定程序熔敷的焊道ISO5817規(guī)定的缺欠限值ISO5817規(guī)定的缺欠限值

2、焊接工藝參數(shù)影響因素2.1焊接電壓:在其它焊接參數(shù)保持恒定的條件下，焊接電壓的變化將產(chǎn)生如下影響。焊接電壓增高：

—電弧長度增加，較輕的電弧噪音

—焊縫寬度增加，焊縫增高降低

—熔池流動性好

—合金元素強烈燒損

—焊渣增高焊接電壓降低：

—與上述變化相反

電弧長度對焊縫形狀的影響電壓：曲線：電弧長度：

焊縫形狀：堆焊

焊縫形狀：角焊縫2.2焊接電流焊接電流增大：

—電弧變短（光學方面），較強的電弧噪音

—較高的熔敷率

—熔深增加

—焊縫變窄，余高增加

—合金元素燒損較少焊接電流降低：

—其作用與上述相反

送絲速度對焊縫形狀的影響

送絲速度：曲線：電弧長度：電流強度：熔敷率：焊縫形狀：表面堆焊2.3焊接速度

對不同直徑的焊條，焊接電流及電壓的變化將導致焊條熔敷率的變化，同時也要求相應的焊接速度。當電流及電壓保持不變時，焊接速度將影響到線能量。特別是在高熔敷率及立向下焊時，焊接速度是影響產(chǎn)生熔合缺陷的主要因素之一。

當其它參數(shù)恒定時，焊接速度將產(chǎn)生如下影響:焊接速度加快：

—避免燒穿

—焊縫變窄

—焊縫增高

—線能量減小焊接速度降低：—與上述作用相反焊接速度過?。?/p>

—熔深不夠?qū)е氯酆先毕?/p>

—熔池過熱導致氣孔

—線能量過大2.3焊接速度2.4導線接頭

焊接電纜接頭（把線及地線）應保證接觸良好，在熔化極氣體保護焊中由于焊接電源為恒壓外特性，故當導線接觸不良時極易產(chǎn)生電流波動及電弧不穩(wěn)。2.5點固焊點

注意在焊接時應保證點固焊點部位完全熔合。3、焊接缺陷產(chǎn)生的原因及避免措施

熔合缺陷的產(chǎn)生原因及避免措施

表1序號缺陷原因避免措施11、

坡口兩側(cè)熔合缺陷2、層間熔合缺陷3、氣孔熔池過大，并流動超前，兩層焊道間未充分熔合熔池過熱產(chǎn)生氣孔選擇合適的焊接速度，焊接時不擺動或輕微擺動21、根部未熔合2、層間未熔合焊接能量不夠?qū)е赂课慈酆?，熔池流動超前導致層間未熔合加大電流、電壓或降低焊速提高焊速或降低電流、電壓3熔合缺陷立向下焊時熔池流動超前降低焊接能量、限制焊縫厚度41、坡口側(cè)壁未熔合2、層間未熔合3、氣孔熔池流動超前，焊速太慢，坡口角度太小，熔池過熱產(chǎn)生氣孔降低焊接能量，加大坡口角度51、層間未熔合2、夾渣兩層焊道間空間太小，未能充分熔合，清渣不凈對前道焊縫進行打磨，焊渣清理干凈后再焊下一道6坡口側(cè)壁未熔合熔池滯后，焊槍太接近12點位置焊槍放在1點位置，以使熔池能在12點位置凝固71、坡口側(cè)壁未熔合2、層間未熔合厚板散熱太快，焊槍位置不對，焊速太慢預熱，調(diào)正焊槍位置，指向厚板側(cè)，調(diào)正焊接速度

氣孔產(chǎn)生的原因及避免措施

表2氣孔產(chǎn)生的原因及避免措施

續(xù)表2氣體原因避免措施空氣

水

油脂殘留物

金屬物質(zhì)如：鋅、錫等

顏料及涂漆空氣從接頭間隙處侵入焊接區(qū)

濕氣從接頭間隙處侵入，由鐵銹而產(chǎn)生的水份

接頭處殘留的油脂污物等

鍍層太厚，接頭間隙隙太小，表面壓力太大

防腐涂料等加大接頭間隙，盡量采用角接頭或搭接接頭.采取預熱，除銹，以及盡量采用角接接或搭接接頭.

采用化學清洗支除油脂，加大接頭間隙，采用角接頭或搭接接頭.保護合適的鍍層厚度，盡量避免在鍍層處焊接，加大接頭間隙，盡量采用角接頭或搭接接頭.選擇合適的防腐涂料，涂層厚度應符合要求，盡量采用對接接頭.氣體保護不當?shù)暮蠊蛄鲃涌諝飧蓴_保護氣體后果氣體保護效果不好，焊縫中產(chǎn)生氣孔

原因保護氣體不足后果氣體保護效果不好，焊縫中產(chǎn)生氣體

原因氣體保護氣體流量過大后果產(chǎn)生紊流,而進入空氣，焊縫中產(chǎn)生氣孔

原因噴嘴內(nèi)壁或?qū)щ娮煺秤酗w濺后果產(chǎn)生紊流，而進入空氣，焊縫中產(chǎn)生氣孔

圖4原因噴嘴與熔池角度太小后果吸入空氣，焊縫中產(chǎn)生氣孔

原因噴嘴抬起不高后果氣體保護效果不好，焊縫中產(chǎn)生氣孔圖4氣孔產(chǎn)生的原因

產(chǎn)生未熔合的原因（1）

圖5產(chǎn)生未熔合的原因合適角度：40°~60°

鈍邊過大鈍邊間隙過大

錯邊過大

焊后焊道的表面凸起過大合適形狀：焊后焊道的表面為凹型

兩段焊縫連接處缺陷由于焊接電弧功率不足，前一段焊接收弧部分，未打磨，后段焊縫的少量重疊

合理工藝：焊縫收弧端打磨，然后在收弧端起弧連續(xù)焊接；對余高進行打磨圖6產(chǎn)生未熔合的原因

產(chǎn)生未熔合的原因（2）由于熔池超前，使電弧不能達到坡口面或者焊層寬度，致使不能熔化坡口面。焊接速度慢或熔敷系數(shù)大單焊道不要太厚圖7產(chǎn)生未熔合的原因

此位置焊接熔池下淌應限制熔敷系數(shù)；焊接速度不要太慢圖8產(chǎn)生未熔合的原因噴嘴的傾角過大圖9產(chǎn)生未熔合的原因

產(chǎn)生未熔合的原因（3）焊炬偏離焊縫中心焊炬達不到焊縫部位V—坡口焊縫的內(nèi)部缺陷①未熔合②氣孔/氣帶③夾渣圖10焊縫的內(nèi)部缺陷V—坡口焊縫的內(nèi)部缺陷①未熔合②氣孔/氣帶③夾渣圖10焊縫的內(nèi)部缺陷那些焊接方法易產(chǎn)生焊縫內(nèi)部缺陷