專業(yè)詞匯解釋

失塑裂紋：失塑裂紋ductiPity-dipcarck在熱影響區(qū)（包括多層焊的前一焊道）的晶界上因受熱作用致使塑性陡降而產(chǎn)生的熱裂紋。失塑裂紋發(fā)生的溫度低于液化裂紋發(fā)生的溫度，一般在再結(jié)晶溫度以上。夾渣與夾雜物：熔化焊接時的冶金反應(yīng)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(nèi)，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(nèi)。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(nèi)則成為高密度夾雜物（俗稱夾鎢）。有很多的.常見焊接缺陷的成因及其防止方法①形狀缺陷──外觀質(zhì)量粗糙，魚鱗波高低、寬窄發(fā)生突變；焊縫與母材非圓滑過渡。主要原因是操作不當(dāng)，返修造成。危害是應(yīng)力集中，削弱承載能力。②焊縫尺寸缺陷尺寸不符合施工圖樣或技術(shù)要求。主要原因是施工者操作不當(dāng)危害：尺寸小了，承載截面?。怀叽绱罅?，削弱了某些承受動載荷結(jié)構(gòu)的疲勞強度。③咬邊原因：⒈焊接參數(shù)選擇不對，U、I太大，焊速太慢。⒉電弧拉得太長。熔化的金屬不能及時填補熔化的缺口。危害：母材金屬的工作截面減小，咬邊處應(yīng)力集中。④弧坑由于收弧和斷弧不當(dāng)在焊道末端形成的低洼部分。原因：焊絲或者焊條停留時間短，填充金屬不夠。危害：⒈減少焊縫的截面積；⒉弧坑處反應(yīng)不充分容易產(chǎn)生偏析或雜質(zhì)集聚，因此在弧坑處往往有氣孔、灰渣、裂紋等。⑤燒穿原因：⒈焊接電流過大；⒉對焊件加熱過甚；⒊坡口對接間隙太大；⒋焊接速度慢，電弧停留時間長等。危害：⒈表面質(zhì)量差⒉燒穿的下面常有氣孔、夾渣、凹坑等缺陷。⑥焊瘤熔化金屬流淌到焊縫以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合。原因：焊接參數(shù)選擇不當(dāng)坡口清理不干凈，電弧熱損失在氧化皮上，使母材未熔化。危害：表面是焊瘤下面往往是未熔合，未焊透；焊縫幾何尺寸變化，應(yīng)力集中，管內(nèi)焊瘤減小管中介質(zhì)的流通界面計。⑦氣孔原因：⒈電弧保護不好，弧太長；⒉焊條或焊劑受潮，氣體保護介質(zhì)不純；⒊坡口清理不干凈。危害：從表面上看是減少了焊縫的工作截面；更危險的是和其他缺陷疊加造成貫穿性缺陷，破壞焊縫的致密性。連續(xù)氣孔則是結(jié)構(gòu)破壞的原因之一。⑧夾渣焊接熔渣殘留在焊縫中。易產(chǎn)生在坡口邊緣和每層焊道之間非圓滑過渡的部位，焊道形狀突變，存在深溝的部位也易產(chǎn)生夾渣。原因：⒈熔池溫度低（電流?。?，液態(tài)金屬黏度大，焊接速度大，凝固時熔渣來不及浮出；⒉運條不當(dāng)，熔渣和鐵水分不清；⒊坡口形狀不規(guī)則，坡口太窄，不利于熔渣上浮；⒋多層焊時熔渣清理不干凈。危害：較氣孔嚴(yán)重，因其幾何形狀不規(guī)則尖角、棱角對機體有割裂作用，應(yīng)力集中是裂紋的起源。⑨未焊透當(dāng)焊縫的熔透深度小于板厚時形成。單面焊時，焊縫熔透達(dá)不到鋼板底部；雙面焊時，兩道焊縫熔深之和小于鋼板厚度時形成。原因：⒈坡口角度小，間隙小，鈍邊太大；⒉電流小，速度快來不及熔化；⒊焊條偏離焊道中心。危害：工作面積減小，尖角易產(chǎn)生應(yīng)力集中，引起裂紋。⑩未熔合熔焊時焊道與母材之間或焊道與焊道之間未能完全熔化結(jié)合的部分。原因：⒈電流小、速度快、熱量不足；⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等，一部分熱量損失在熔化雜物上，剩余熱量不足以熔化坡口或焊道金屬。⒊焊條或焊絲的擺動角度偏離正常位置，熔化金屬流動而覆蓋到電弧作用較弱的未熔化部分，容易產(chǎn)生未熔合。危害：因為間隙很小，可視為片狀缺陷，類似于裂紋。易造成應(yīng)力集中，是危險性較大的缺陷。最后一種也是危害最大的一種焊接缺陷──焊接裂紋在焊接應(yīng)力及其它致脆因素共同作用下，材料的原子結(jié)合遭到破壞，形成新界面而產(chǎn)生的縫隙稱為裂紋。它具有尖銳的缺口和長寬比大的特征，易引起較高的應(yīng)力集中，而且有延伸和擴展的趨勢，所以是最危險的缺陷。裂紋形成的原因及防止措施⒈熱裂紋形成及防止常見的熱裂紋有兩種：結(jié)晶裂紋、液化裂紋結(jié)晶裂紋是焊接熔池初次結(jié)晶過程中形成的裂紋，是焊縫金屬沿初次結(jié)晶晶界的開裂。而液化裂紋是緊靠熔合線的母材晶界被局部重熔，在收縮力的作用下而產(chǎn)生的裂紋。焊接時，熔池在電弧熱的作用下，被加熱到相當(dāng)高的溫度，而受熱膨脹，而母材卻不能自由收縮，于是高溫的熔池受到一定的壓力。當(dāng)熔池開始冷卻時，就以半融化的母材為晶核開始處結(jié)晶。最先結(jié)晶的是純度較高的的合金。最后凝固的是低熔點共晶體。低熔點共晶物的多少取決于焊縫金屬中C、S、P等元素的含量。當(dāng)含量較少時，不足以在初生晶粒間形成連續(xù)的液態(tài)膜。焊接熔池的冷卻速度極快，低熔點共晶物幾乎與初析相同時完成結(jié)晶。因此連續(xù)冷卻的金屬熔池雖然受到收縮應(yīng)力的作用也不至于產(chǎn)生晶間裂紋。當(dāng)?shù)腿埸c共晶體量較多時，情況就不同了，初次結(jié)晶的偏析程度較大，并在初次結(jié)晶的晶體之間形成晶間液膜，當(dāng)熔池冷卻收縮時，被液膜分割的晶體邊界就會被拉開就形成了裂紋，這是主要原因，另有兩個其它原因：一是焊縫金屬所經(jīng)受的應(yīng)變增加速度大于低熔點共晶物凝固的速度；另外，初生晶體的張大方向和殘留低熔共晶體的相對位置的影響。如果焊接熔池如圖方式結(jié)晶，則低熔點共晶物會夾在正在長大的柱狀晶體之間，或者在從兩面相對增長的晶面之間。在這種情況下，使得正在結(jié)晶的焊縫金屬很容易被收縮應(yīng)力拉開而形成裂紋。如按左圖所示方式結(jié)晶，則低熔共晶體被長大的晶體推向熔池表面，不可能嵌在柱狀晶體之間，這種形狀的焊縫就不易裂紋?？梢姡P(guān)鍵的措施就是：a應(yīng)嚴(yán)格控制焊縫金屬中C、S、P和其它易形成低熔點共晶體的合金成分的含量，這些元素和雜質(zhì)的含量越低，焊縫金屬的抗裂紋能力越大。當(dāng)焊縫中C>0.15%,S>0.04%就可能有裂紋出現(xiàn)，如果母材中含碳量很高，就要控制焊接材料的成分，以使混合后的碳含量降下來。B改變焊縫橫截面的形狀也就改變了焊接熔池的結(jié)晶方向，使之有利于將低熔點共晶體推向不易產(chǎn)生裂紋的位置。液化裂紋產(chǎn)生的原因：焊接時緊靠熔合線的母材區(qū)域被加熱到接近鋼熔點的高溫，此時母材晶體本身未發(fā)生熔化，而晶界的低熔點共晶物則已完全熔化。當(dāng)焊接熔池冷卻時，焊縫應(yīng)變速度較高。如果這些低熔點共晶物未完全重新凝固之前，接合區(qū)就已受到較大應(yīng)變，則在這些晶界上就會出現(xiàn)裂紋。晶間液層的熔點越低，凝固時間越長，則液化裂紋的傾向越大。液化裂紋的成因歸于母材晶粒邊界的低熔點共晶物，因此液化裂紋多產(chǎn)生于C、S、P雜質(zhì)較高的母材與焊縫的熔合邊界?？刹扇〉拇胧篴對需用大規(guī)范埋弧焊的鋼板進(jìn)行篩選，采用S、P含量較低的鋼板。B對于直邊不開坡口的對接接頭，加大接縫間隙至4_5mm,這樣可在較小的焊接電流下完成全焊頭的焊縫。C將對接焊縫開成V形坡口，采用低規(guī)范多道埋弧自動焊。以上工藝方法會降低焊接生產(chǎn)率，只是在無法更換材料時才用。根本辦法還是選用含C、S、P較低的材料。含C0.2%以下，S，P在0.03%以下就不會再出現(xiàn)近縫區(qū)的液化裂紋。⒉冷裂紋形成及防止焊接接頭的冷裂紋主要在屈服極限大于300MPa的低合金鋼中產(chǎn)生。鋼材的強度越高，焊接產(chǎn)生冷裂紋的可能性越大，在低碳鋼的焊接接頭中一般不出現(xiàn)冷裂紋。關(guān)于這種裂紋的形成機理可以如下解釋：在不利的條件下焊接時，焊接熔池中溶解了較多的氫，焊縫金屬快速冷卻后，大部分氫快速過飽和溶劑與焊縫金屬中。在焊接殘余應(yīng)力作用下，氫逐漸向產(chǎn)生應(yīng)力與應(yīng)變集中的熱影響區(qū)擴散，并在某些微區(qū)聚集。而低合金鋼熱影響區(qū)又往往存在馬氏體淬硬組織，他的塑性變形能力很低。當(dāng)氫的濃度達(dá)到某一臨界值時，變脆的金屬即使是微小的應(yīng)變也經(jīng)受不起，而在殘余應(yīng)力的作用下就會開裂。危險的是這些開裂面會進(jìn)一步擴展，而且在裂紋的端部會有氫凝聚導(dǎo)致新的開裂，最終發(fā)展成宏觀裂紋。防止的措施a控制近縫區(qū)的冷卻速度，使之不易形成淬硬組織；b將工件預(yù)熱（降低冷卻速度）；c建立低氫的焊接條件。冷裂紋是一種最危險的缺陷，具有延遲性。有的甚至在焊縫無損探傷后才形成，而造成不可彌補的漏檢。⒊在熱裂紋最常見的再熱裂紋是焊后熱處理過程中形成的裂紋，所以又叫“消除應(yīng)力處理裂紋”。產(chǎn)生于具有沉淀硬化傾向的低合高強鋼和奧氏體不銹鋼中。其中Cr-Mo-V，Cr-Mo-V-B，Mn-Ni-Mo-V型等低合金鋼對再熱裂紋由最高的敏感性。措施選用對這種裂紋不敏感的材料制造壓力容器。Mn鋼、Mn-Mo鋼、Mn-Ni-Mo鋼一般無再熱裂紋傾向。其次可適當(dāng)?shù)母淖児に嚄l件。常見的焊接缺陷偶然間看到有常見的焊接缺陷資料,貼上來供大家分享.外部缺陷一、焊縫成型差1、現(xiàn)象焊縫波紋粗劣，焊縫不均勻、不整齊，焊縫與母材不圓滑過渡，焊接接頭差，焊縫高低不平。2、原因分析焊縫成型差的原因有：焊件坡口角度不當(dāng)或裝配間隙不均勻；焊口清理不干凈；焊接電流過大或過??；焊接中運條（槍）速度過快或過慢；焊條（槍）擺動幅度過大或過??；焊條（槍）施焊角度選擇不當(dāng)?shù)取?、防治措施⑴焊件的坡口角度和裝配間隙必須符合圖紙設(shè)計或所執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的要求。⑵焊件坡口打磨清理干凈，無銹、無垢、無脂等污物雜質(zhì)，露出金屬光澤。⑶加強焊接聯(lián)系，提高焊接操作水平，熟悉焊接施工環(huán)境。⑷根據(jù)不同的焊接位置、焊接方法、不同的對口間隙等，按照焊接工藝卡和操作技能要求，選擇合理的焊接電流參數(shù)、施焊速度和焊條（槍）的角度。4、治理措施⑴加強焊后自檢和專檢，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；⑵對于焊縫成型差的焊縫，進(jìn)行打磨、補焊；⑶達(dá)不到驗收標(biāo)準(zhǔn)要求，成型太差的焊縫實行割口或換件重焊；⑷加強焊接驗收標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)施工。二、焊縫余高不合格1、現(xiàn)象管道焊口和板對接焊縫余高大于3㎜；局部出現(xiàn)負(fù)余高；余高差過大；角焊縫高度不夠或焊角尺寸過大，余高差過大。2、原因分析焊接電流選擇不當(dāng)；運條（槍）速度不均勻，過快或過慢；焊條（槍）擺動幅度不均勻；焊條（槍）施焊角度選擇不當(dāng)?shù)取?、防治措施⑴根據(jù)不同焊接位置、焊接方法，選擇合理的焊接電流參數(shù)；⑵增強焊工責(zé)任心，焊接速度適合所選的焊接電流，運條（槍）速度均勻，避免忽快忽慢；⑶焊條（槍）擺動幅度不一致，擺動速度合理、均勻；⑷注意保持正確的焊條（槍）角度。4、治理措施⑴加強焊工操作技能培訓(xùn)，提高焊縫蓋面水平；⑵對焊縫進(jìn)行必要的打磨和補焊；⑶加強焊后檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；⑷技術(shù)員的交底中，對焊角角度要求做詳細(xì)說明。三、焊縫寬窄差不合格1、現(xiàn)象焊縫邊緣不勻直，焊縫寬窄差大于3㎜。2、原因分析焊條（槍）擺動幅度不一致，部分地方幅度過大，部分地方擺動過??；焊條（槍）角度不合適；焊接位置困難，妨礙焊接人員視線。3、防治措施⑴加強焊工焊接責(zé)任心，提高焊接時的注意力；⑵采取正確的焊條（槍）角度；⑶熟悉現(xiàn)場焊接位置，提前制定必要焊接施工措施。4、治理措施⑴加強練習(xí)，提高焊工的操作技術(shù)水平，提高克服困難位置焊接的能力；⑵提高焊工質(zhì)量意識，重視焊縫外觀質(zhì)量；⑶焊縫蓋面完畢，及時進(jìn)行檢查，對不合格的焊縫進(jìn)行修磨，必要時進(jìn)行補焊。四、咬邊1、現(xiàn)象焊縫與木材熔合不好，出現(xiàn)溝槽，深度大于0.5㎜，總長度大于焊縫長度的10％或大于驗收標(biāo)準(zhǔn)要求的長度。2、原因分析焊接線能量大，電弧過長，焊條（槍）角度不當(dāng)，焊條（絲）送進(jìn)速度不合適等都是造成咬邊的原因。3、治理措施⑴根據(jù)焊接項目、位置，焊接規(guī)范的要求，選擇合適的電流參數(shù)；⑵控制電弧長度，盡量使用短弧焊接；⑶掌握必要的運條（槍）方法和技巧；⑷焊條（絲）送進(jìn)速度與所選焊接電流參數(shù)協(xié)調(diào)；⑸注意焊縫邊緣與母材熔化結(jié)合時的焊條（槍）角度。4、治理措施⑴對檢查中發(fā)現(xiàn)的焊縫咬邊，進(jìn)行打磨清理、補焊，使之符合驗收標(biāo)準(zhǔn)要求；⑵加強質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，提高焊工質(zhì)量意識；⑶加強練習(xí)，提高防止咬邊缺陷的操作技能。五、錯口1、現(xiàn)象表現(xiàn)為焊縫兩側(cè)外壁母材不在同一平面上，錯口量大于10％母材厚度或超過4㎜。2、原因分析焊件對口不符合要求，焊工在對口不合適的情況下點固和焊接。3、防治措施⑴加強安裝工的培訓(xùn)和責(zé)任心；⑵對口過程中使用必要的測量工器具；⑶對于對口不符合要求的焊件，焊工不得點固和焊接。4、治理措施⑴加強標(biāo)準(zhǔn)和安裝技能學(xué)習(xí)，提高安裝工技術(shù)水平；⑵對于產(chǎn)生錯口，不符合驗收標(biāo)準(zhǔn)的焊接接頭，采取割除、重新對口和焊接。六、彎折1、現(xiàn)象由于焊縫的橫向收縮或安裝對口偏差而造成的垂直于焊縫的兩側(cè)母材不在同一平面上，形成一定的夾角。2、原因分析⑴安裝對口不合適，本身形成一定夾角；⑵焊縫熔敷金屬在凝固過程中本身橫向收縮；⑶焊接過程不對稱施焊。3、防治措施⑴保證安裝對口質(zhì)量；⑵對于大件不對稱焊縫，預(yù)留反變形余量；⑶對稱點固、對稱施焊；⑷采取合理的焊接順序。4、治理措施⑴對于可以使用火焰校正的焊件，采取火焰校正措施；⑵對于不對稱焊縫，合理計算并采取預(yù)留反變形余量等措施；⑶采取合理焊接順序，盡量減少焊縫橫向收縮，采取對稱施焊措施；⑷對于彎折超標(biāo)的焊接接頭，無法采取補救措施，進(jìn)行割除，重新對口焊接。七、弧坑1、現(xiàn)象焊接收弧過程中形成表面凹陷，并常伴隨著縮孔、裂紋等缺陷。2、原因分析焊接收弧中熔池不飽滿就進(jìn)行收弧，停止焊接，焊工對收弧情況估計不足，停弧時間掌握不準(zhǔn)。3、防治措施⑴延長收弧時間；⑵采取正確的收弧方法。4、治理措施⑴加強焊工操作技能練習(xí)，掌握各種收弧、?；『徒宇^的焊接操作方法；⑵加強焊工責(zé)任心；⑶對已經(jīng)形成對弧坑進(jìn)行打磨清理并補焊。八、表面氣孔1、現(xiàn)象焊接過程中，熔池中的氣體未完全溢出熔池（一部分溢出），而熔池已經(jīng)凝固，在焊縫表面形成孔洞。2、原因分析⑴焊接過程中由于防風(fēng)措施不嚴(yán)格，熔池混入氣體；⑵焊接材料沒有經(jīng)過烘培或烘培不符合要求，焊絲清理不干凈，在焊接過程中自身產(chǎn)生氣體進(jìn)入熔池；⑶熔池溫度低，凝固時間短；⑷焊件清理不干凈，雜質(zhì)在焊接高溫時產(chǎn)生氣體進(jìn)入熔池；⑸電弧過長，氬弧焊時保護氣體流量過大或過小，保護效果不好等。3、防治措施⑴母材、焊絲按照要求清理干凈。⑵焊條按照要求烘培。⑶防風(fēng)措施嚴(yán)格，無穿堂風(fēng)等。⑷選用合適的焊接線能量參數(shù)，焊接速度不能過快，電弧不能過長，正確掌握起弧、運條、息弧等操作要領(lǐng)。⑸氬弧焊時保護氣流流量合適，氬氣純度符合要求。4、治理措施⑴焊接材料、母材打磨清理等嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行；⑵加強焊工練習(xí)，提高操作水平和操作經(jīng)驗；⑶對有表面氣孔的焊縫，機械打磨清除缺陷，必要時進(jìn)行補焊。九、表面夾渣1、現(xiàn)象在焊接過程中，主要是在層與層間出現(xiàn)外部看到的藥皮夾渣。2、原因分析⑴多層多道焊接時，層間藥皮清理不干凈；⑵焊接線能量小，焊接速度快；⑶焊接操作手法不當(dāng)；⑷前一層焊縫表面不平或焊件表面不符合要求。3、防治措施⑴加強焊件表面打磨，多層多道焊時層間藥皮必須清理干凈方可進(jìn)行次層焊接；⑵選擇合理的焊接電流和焊接速度；⑶加強焊工練習(xí)，提高焊接操作水平。4、治理措施⑴嚴(yán)格按照規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書的要求施焊；⑵對出現(xiàn)表面夾渣的焊縫，進(jìn)行打磨清除，必要時進(jìn)行補焊。十、表面裂紋1、現(xiàn)象在焊接接頭的焊縫、熔合線、熱影響區(qū)出現(xiàn)的表面開裂缺陷。2、原因分析產(chǎn)生表面裂紋的原因因為不同的鋼種、焊接方法、焊接環(huán)境、預(yù)熱要求、焊接接頭中雜質(zhì)的含量、裝配及焊接應(yīng)力的大小等不同，但產(chǎn)生表面裂紋的根本原因是產(chǎn)生裂紋的內(nèi)部誘因和必須的應(yīng)力有兩點。3、防治措施⑴嚴(yán)格按照規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書的要求準(zhǔn)備各種焊接條件；⑵提高焊接操作技能，熟練掌握使用的焊接方法；⑶采取合理的焊接順序等措施，減少焊接應(yīng)力等。4、治理措施⑴針對每種產(chǎn)生裂紋的具體原因采取相應(yīng)的對策；⑵對已經(jīng)產(chǎn)生裂紋的焊接接頭，采取挖補措施處理。十一、焊縫表面不清理或清理不干凈，電弧擦傷焊件1、現(xiàn)象焊縫焊接完畢，焊接接頭表面藥皮、飛濺物不清理或清理不干凈，留有藥皮或飛濺物；焊接施工過程中不注意，電弧擦傷管壁等焊件造成弧疤。2、原因分析⑴焊工責(zé)任心不強，質(zhì)量意識差；⑵焊接工器具準(zhǔn)備不全或有缺陷。3、防治措施⑴焊接前檢查工器具，準(zhǔn)備齊全并且正常；⑵加強技術(shù)交底，增強焊工責(zé)任心，提高質(zhì)量意識。4、治理措施⑴制定防范措施并嚴(yán)格執(zhí)行；⑵加大現(xiàn)場監(jiān)督檢查力度，嚴(yán)格驗收制度，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。十二、支吊架等T型焊接接頭焊縫不包角1、現(xiàn)象T型焊接接頭不包角焊接。2、原因分析⑴技術(shù)人員交底不清楚或未交底；⑵施焊焊工經(jīng)驗不足或質(zhì)量意識差，對其危害認(rèn)識不夠。3、防治措施⑴焊接施工前進(jìn)行技術(shù)交底，明確焊接質(zhì)量；⑵焊工嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)施焊。4、治理措施⑴加強技術(shù)交底，提高焊工的質(zhì)量意識并認(rèn)識其中的危害性；⑵加強過程監(jiān)督和焊接驗收，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。十三、焊接變形1、現(xiàn)象焊接變形因焊件的不同而表現(xiàn)為翹起、角變形、彎曲變形、波浪變形等多種型式。2、原因分析造成焊接變形的原因有：裝配順序不合理、強力對口、焊接組有收縮自由度小、焊接順序不合理等。3、防治措施⑴施焊前制定嚴(yán)格的焊接工藝措施，確定好裝配順序、焊接順序、焊接方向、焊接方法、焊接規(guī)范、焊接線能量等；⑵焊前進(jìn)行技術(shù)交底，焊工嚴(yán)格按照措施施工；⑶適當(dāng)利用反變形法。4、治理措施⑴嚴(yán)格按照措施施工；⑵焊接技術(shù)人員在現(xiàn)場指導(dǎo)焊接；⑶發(fā)現(xiàn)問題及時采取必要措施。焊接內(nèi)部缺陷一、氣孔1、現(xiàn)象在焊縫中出現(xiàn)的單個、條狀或群體氣孔，是焊縫內(nèi)部最常見的缺陷。2、原因分析根本原因是焊接過程中，焊接本身產(chǎn)生的氣體或外部氣體進(jìn)入熔池，在熔池凝固前沒有來得及溢出熔池而殘留在焊縫中。3、防治措施預(yù)防措施主要從減少焊縫中氣體的數(shù)量和加強氣體從熔池中的溢出兩方面考慮，主要有以下幾點：⑴焊條要求進(jìn)行烘培，裝在保溫筒內(nèi)，隨用隨??；⑵焊絲清理干凈，無油污等雜質(zhì)；⑶焊件周圍10～15㎜范圍內(nèi)清理干凈，直至發(fā)出金屬光澤；⑷注意周圍焊接施工環(huán)境，搭設(shè)防風(fēng)設(shè)施，管子焊接無穿堂風(fēng)；⑸氬弧焊時，氬氣純度不低于99.95%，氬氣流量合適；⑹盡量采用短弧焊接，減少氣體進(jìn)入熔池的機會；⑺焊工操作手法合理，焊條、焊槍角度合適；⑻焊接線能量合適，焊接速度不能過快；⑼按照工藝要求進(jìn)行焊件預(yù)熱。4、治理措施⑴嚴(yán)格按照預(yù)防措施執(zhí)行；⑵加強焊工練習(xí)，提高操作水平和責(zé)任心；⑶對在探傷過程中發(fā)現(xiàn)的超標(biāo)氣孔，采取挖補措施。二、夾渣1、現(xiàn)象焊接過程中藥皮等雜質(zhì)夾雜在熔池中，熔池凝固后形成的焊縫中的夾雜物。2、原因分析⑴焊件清理不干凈、多層多道焊層間藥皮清理不干凈、焊接過程中藥皮脫落在熔池中等；⑵電弧過長、焊接角度部隊、焊層過厚、焊接線能量小、焊速快等，導(dǎo)致熔池中熔化的雜質(zhì)未浮出而熔池凝固。3、防治措施⑴焊件焊縫破口周圍10～15㎜表面范圍內(nèi)打磨清理干凈，直至發(fā)出金屬光澤；⑵多層多道焊時，層間藥皮清理干凈；⑶焊條按照要求烘培，不使用偏芯、受潮等不合格焊條；⑷盡量使用短弧焊接，選擇合適的電流參數(shù)；⑸焊接速度合適，不能過快。4、治理措施⑴焊前徹底清理干凈焊件表面；⑵加強練習(xí)，焊接操作技能嫻熟，責(zé)任心強；⑶對探傷過程中發(fā)現(xiàn)的夾渣超標(biāo)缺陷，采取挖補等措施處理。三、未熔合1、現(xiàn)象未熔合主要時根部未熔合、層間未熔合兩種。根部未熔合主要是打底過程中焊縫金屬與母材金屬以及焊接接頭未熔合；層間未熔合主要是多層多道焊接過程中層與層間的焊縫金屬未熔合。2、原因分析造成未熔合的主要原因是焊接線能量小，焊接速度快或操作手法不恰當(dāng)。3、防治措施⑴適當(dāng)加大焊接電流，提高焊接線能量；⑵焊接速度適當(dāng)，不能過快；⑶熟練操作技能，焊條（槍）角度正確。4、治理措施⑴加強練習(xí)，提高操作技術(shù)，焊工責(zé)任心強；⑵針對不同的母材、焊材，制定處理不同位置未熔合缺陷相應(yīng)的措施并執(zhí)行。四、管道焊口未焊透1、現(xiàn)象焊口焊接時，焊縫熔深不夠，未將母材焊透。2、原因分析造成未焊透的主要原因是：對口間隙過小、坡口角度偏小、鈍邊厚、焊接線能量小、焊接速度快、焊接操作手法不當(dāng)。3、防治措施⑴對口間隙嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要求，最好間隙不小于2㎜。⑵對口坡口角度，按照壁厚和DP/T869-2004《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》的要求，或者按照圖紙的設(shè)計要求。一般壁厚小于20㎜的焊口采用V型坡口，單邊角度不小于30°，不小于20㎜的焊口采用雙V型或U型等綜合性坡口。⑶鈍邊厚度一般在1㎜左右，如果鈍邊過厚，采用機械打磨的方式修整，對于單V型坡口，可不留鈍邊。⑷根據(jù)自己的操作技能，選擇合適的線能量、焊接速度和操作手法。⑸使用短弧焊接，以增加熔透能力。4、治理措施⑴對口間隙、坡口制備、鈍邊厚度符合標(biāo)準(zhǔn)要求；⑵加強打底練習(xí)，熟練掌握操作手法以及對應(yīng)的焊接線能量及焊接速度等。五、管道焊口根部焊瘤、凸出、凹陷1、現(xiàn)象這些缺陷一般出現(xiàn)在吊焊或斜焊焊口根部，在平焊及斜平焊位置出現(xiàn)根部焊縫凸出或焊瘤，在仰焊部位出現(xiàn)凹陷。2、原因分析造成這些缺陷的原因是：對口間隙大，鈍邊薄、寬，熔池溫度過高，熔池存在一個地方時間過長，對熔池的控制不當(dāng)造成的，在形成凹陷缺陷時，電弧的推力不夠也是重要原因。3、防治措施⑴對口間隙符合標(biāo)準(zhǔn)要求，一般為2～3㎜；對于對口間隙不均勻的焊口，用機械打磨等方法設(shè)法修整到規(guī)定要求。⑵對于坡口鈍邊不符合要求的進(jìn)行打磨修整至規(guī)定要求。⑶選擇合適的焊接線能量以及合適的焊接速度，控制熔池溫度在合適的范圍，不過高。⑷仰焊部位焊接盡量采用短弧焊接，增強電弧推力。4、治理措施⑴對口點焊前檢查對口間隙和坡口鈍邊厚度及寬度符合標(biāo)準(zhǔn)要求；⑵加強練習(xí)，增強掌握合適的電流參數(shù)及控制熔池合適溫度的能力；⑶打底過程中發(fā)現(xiàn)上述缺陷及時采取相應(yīng)處理措施。六、內(nèi)部裂紋1、現(xiàn)象在焊接接頭的焊縫、熔合線、熱影響區(qū)出現(xiàn)的內(nèi)部開裂缺陷。2、原因分析產(chǎn)生裂紋的原因因為不同鋼種、焊接方法、焊接環(huán)境、預(yù)熱要求、焊接接頭中雜質(zhì)的含量、裝配及焊接應(yīng)力的大小等而不同，但產(chǎn)生裂紋的根本原因有兩點：產(chǎn)生裂紋的內(nèi)部誘因和必須的應(yīng)力。3、防治措施⑴嚴(yán)格按照規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書的要求準(zhǔn)備各種焊接條件；⑵提高焊接操作技能，熟練掌握使用焊接方法；⑶采取合理的焊接順序等措施，減少焊接應(yīng)力等。4、治理措施⑴針對每種產(chǎn)生裂紋的具體原因采取相應(yīng)對策；⑵對已經(jīng)產(chǎn)生裂紋的焊接接頭，制定處理措施，采取挖補等處理。1.魏氏組織對焊接接頭的性能的影響不易淬火鋼焊接熱影響區(qū)中的過熱區(qū)，由于奧氏體晶粒長得非常粗大，這種粗大的奧氏體在較快的冷卻速度下會形成一種特殊的過組織，其組織特征為在一個粗大的奧氏體晶粒內(nèi)會形成許多平行的鐵素體針片，在鐵素體針片之間的剩余奧氏體最后轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，這種過熱組織稱為魏氏組織。魏氏組織不僅晶粒粗大，而且由于大量鐵素體針片形成的脆弱面，使金屬的韌性急劇下降，這是不易淬火鋼焊接接頭變脆的一個主要原因。魏氏組織的形成決定于過熱區(qū)的過熱程度，即金屬在高溫下停留的時間。手弧焊時，熱影響區(qū)在高溫下停留的時間較短，晶粒長大并不嚴(yán)重；而電渣焊時，熱影響區(qū)在高溫下停留的時間很長，晶粒嚴(yán)重長大。因此，電渣焊就比手弧焊容易出現(xiàn)粗大的魏氏組織。對于同一種焊接方法，施焊時采用的線能量越大，高溫下停留的時間越長，過熱越嚴(yán)重，奧氏體晶粒長得越粗大，越容易得到魏氏組織，焊接接頭的性能就越差，這是低碳鋼焊接時引起熱影響區(qū)性能變壞的一個主要問題。2.不易淬火鋼的焊接熱影響區(qū)特點不易淬火鋼，如低碳鋼和合金元素較少的低合金高強鋼(16Mn、15MnTi、15MnV鋼)，在固態(tài)下合金中除了有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變外，還有成分變化和第二相析出，即共析轉(zhuǎn)變和Fe3C的析出，其焊接熱影響區(qū)可分為過熱區(qū)、重結(jié)晶區(qū)、不完全重結(jié)晶區(qū)和再結(jié)晶區(qū)等四個區(qū)段。⑴過熱區(qū)(又稱粗晶區(qū))該區(qū)緊鄰焊縫，溫度范圍是從晶粒急劇長大的溫度開始，一直到固相線的溫度區(qū)間為止，對低碳鋼為1100～1490℃。該區(qū)母材中的鐵素體和珠光體全部變?yōu)閵W氏體，奧氏體晶粒長得非常粗大，冷卻后使金屬的沖擊韌度大大降低，一般比基本金屬低25%～⑵重結(jié)晶區(qū)(又稱正火區(qū)域或細(xì)晶區(qū))指過熱區(qū)以下，加熱溫度在A3以上的區(qū)域，對低碳鋼為900～1100℃⑶不完全重結(jié)晶區(qū)(又稱不完全正火區(qū)或部分相變區(qū))指加熱溫度在Ac1～Ac3之間的區(qū)域，對低碳鋼為750～900℃。該區(qū)母材中的全部珠光體和部分鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)榫Я１容^細(xì)小的奧氏體，但仍保留部分鐵素體。冷卻時，奧氏體又轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的鐵素體和珠光體，而未溶入奧氏體的鐵素體不發(fā)生轉(zhuǎn)變，晶粒比較粗大，故冷卻后的組織晶粒大小極不均勻，所以力學(xué)性能也不均勻，強度有所下降。⑷再結(jié)晶區(qū)指加熱溫度在450℃～Ac1之間的區(qū)域，對低碳鋼為450～750℃。對于經(jīng)過壓力加工3.氮、氫、氧對焊縫金屬的作用和影響⑴氮氮主要來自焊接區(qū)域周圍的空氣。手弧焊時，堆焊金屬中約含有0.025%的氮。氮是提高焊縫金屬強度、降低塑性和韌性的元素，也是在焊縫中產(chǎn)生氣孔的主要原因之一。⑵氫氫主要來源于焊條藥皮、焊劑中的水分、藥皮中的有機物，焊件和焊絲表面上的污物(鐵銹、油污)和空氣中的水分等。各種焊接方法均使焊縫增氫，只是增氫的程度不同：手弧焊時用纖維素藥皮焊條焊得的焊縫含氫量比母材高出70倍；只有采用低氫型焊條施焊時，焊縫的含氫量才比較低；而用CO2氣體保護焊時，含氫量最低。氫使焊縫金屬的塑性性嚴(yán)重下降，促使在焊接接頭中產(chǎn)生氣孔和延時裂紋，并且還會在拉伸試樣的斷面上形成白點。⑶氧氧主要來源于空氣、藥皮和焊劑中的氧化物、水分及焊接材料表面的氧化物。隨著焊縫中含氧量的增加，其強度、硬度和塑性會明顯下降，還能引起金屬的熱脆、冷脆和時效硬化，并且也是焊縫中形成氣孔(CO氣孔)的主要原因之一。總之，進(jìn)入焊縫金屬中的氮、氫、氧都是屬于有害的元素。4.焊接熔池結(jié)晶過程中產(chǎn)生的缺陷焊接熔池結(jié)晶過程中產(chǎn)生的缺陷有：⑴結(jié)晶裂紋(凝固裂紋)焊接熔池結(jié)晶過程中，金屬收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，將晶界上的低熔點共晶液膜拉開導(dǎo)致產(chǎn)生結(jié)晶裂紋。結(jié)晶裂紋主要發(fā)生在含雜質(zhì)較多的鋼、單相奧氏體鋼、鎳基合金、鋁合金、鉬合金等的焊縫金屬中。⑵氣孔高溫下焊接熔池中熔解了大量的氫、氧、氮，在快速冷卻過程中，這些氣體來不及逸出，而留在焊縫金屬中(內(nèi)部或表面)形成穴孔。⑶夾渣焊接熔渣殘留在焊縫金屬中的現(xiàn)象。⑷偏析由于焊接熔池結(jié)晶速度較快，形成焊縫中化學(xué)元素的分布不均勻，產(chǎn)生偏析現(xiàn)象。5.異種鋼焊接熱影響區(qū)碳的擴散及其影響異種鋼焊接時，母材成分與焊縫成分相差較大，碳會從母材向焊縫擴散，在母材熔合線附近形成一個1～2個晶粒寬度的“脫碳層”，在焊縫一側(cè)相應(yīng)地出現(xiàn)一個“增碳層”。促使碳由母材向焊縫擴散的因素有：當(dāng)焊縫為液態(tài)時，由于碳在液態(tài)金屬中的深解度大于固體金屬，故促使碳由熔合線附近的母材金屬向焊縫擴散遷移。加熱溫度和時間對碳的擴散影響很大。在Q235-A和Cr25Ni13的異種鋼接頭中，當(dāng)加熱到350℃才開始發(fā)現(xiàn)有脫碳層，當(dāng)加到高于550℃時，脫碳層才顯著，超過600℃碳擴散層是異種鋼焊接接頭中的薄弱環(huán)節(jié)，它對接頭的常溫和高溫瞬時力學(xué)性能影響不大，但將降低接頭的高溫持久強度，一般要降低10%～20%左右。6.焊接區(qū)內(nèi)的氣體及來源焊接過程中，焊接區(qū)內(nèi)充滿大量氣體。用酸性焊條焊接時，主要氣體成分是CO、H2、H2O；用堿性焊條焊接時，主要氣體成分是CO、CO2；埋弧焊時，主要氣體成分是CO、H2。焊接區(qū)內(nèi)的氣體主要來源于以下幾方面：一是為了保護焊接區(qū)域不受空氣的侵入，人為地在焊接區(qū)域添加一層保護氣體，如藥皮中的造氣劑(淀粉、木粉、大理石等)受熱分解產(chǎn)生的氣體、氣體保護焊所采用的保護氣體(CO2氣體、Ar氣)等；其次是用潮濕的焊條或焊劑焊接時，析出的氣體、保護不嚴(yán)而侵入的空氣、焊絲和母材表面上的雜質(zhì)(油污、鐵銹、油漆等)受熱產(chǎn)生的氣體，以及金屬和熔渣高溫蒸發(fā)所產(chǎn)生的氣體等。7.焊接區(qū)域的保護及保護措施對焊接區(qū)域進(jìn)行保護的目的是防止空氣侵入熔滴和熔池，減少焊縫金屬中的氮、氧含量。保護的方式有下列三種：⑴氣體保護例如，氣體保護焊時采用保護氣體(CO2、H2、Ar)將焊接區(qū)域與空氣隔離起來。⑵渣保護在熔池金屬表面覆蓋一層熔渣使其與空氣分開隔離，如電渣焊、埋弧焊。⑶氣—渣聯(lián)合保護利用保護氣體和熔渣同時對熔化金屬進(jìn)行保護，如手弧焊。8.焊接線能量及計算方法熔焊時，由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的能量，稱為焊接線能量，用下式表示為IUq=───υ式中I——焊接電流(A)；U——電弧電壓(V)；υ——焊接速度(cm/s)；q——線能量(J/cm)。例如，板厚12mm，進(jìn)行雙面開Ⅰ形坡口埋弧焊，焊絲ф4mm，I=650A，U=38V，υ=0.9cm/s。，則焊接線能量q為IU

650×38q=───=──────=27444J/cmυ

0.9線能量綜合了焊接電流、電弧電壓和焊接速度三大焊接工藝參數(shù)對焊接熱循環(huán)的影響。線能量增大時，熱影響區(qū)的寬度增大，加熱到高溫的區(qū)域增寬，在高溫的停留時間增長，同時冷卻速度減慢，9.焊接熔池的一次結(jié)晶及特點熱源離開后，焊接熔池的金屬由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程，稱為焊接熔池的一次結(jié)晶。焊接熔池的一次結(jié)晶具有如下特點：⑴熔池的體積小、冷卻速度大電弧焊時，熔池體積最大約為30cm3，液態(tài)金屬的質(zhì)量不超過200g(單絲自動埋弧焊)。由于熔池的體積小，周圍又被冷金屬所包圍，所以熔池的冷卻速度很大，可達(dá)100℃/s，比鑄錠的冷卻速度大幾百到上萬倍，這就使含碳量高、含合金元素較多的鋼材，在焊接接頭中出現(xiàn)淬火硬組織(馬氏體)和結(jié)晶裂紋。⑵熔池中的液態(tài)金屬處于過熱狀態(tài)對于低碳和低合金鋼，弧焊時熔池的平均溫度為(1770±100)℃，超過了材料的熔點，處于過熱狀態(tài)。因此合金元素的燒損比較嚴(yán)重。⑶熔池是在運動狀態(tài)下結(jié)晶熔焊時，熔池隨熱源作同速移動，在熔池中金屬的熔化和結(jié)晶過程同時進(jìn)行，即熔池的前半部處在熔化過程，后半部處在結(jié)晶過程，故熔池內(nèi)的熔化金屬處于運動狀態(tài)下結(jié)晶。10.焊接合金元素的過渡系數(shù)合金元素在焊接過程中總有一部分因氧化、蒸發(fā)等原因損耗掉，不可能全部過渡到焊縫中去。合金元素的過渡系數(shù)是指焊接材料中的合金元素過渡到堆焊金屬中的數(shù)量與其原始含量的百分比，即CFη=───CT式中η——某合金元素的過渡系數(shù)(%)；CF——堆焊金屬中某合金元素的含量；CT——焊條(焊絲、焊劑)中某合金元素的原始總含量。手弧焊采用不同焊條型號時，合金元素的過渡系數(shù)η，堿性焊條(低氫鈉型)合金元素的過渡系數(shù)比酸性焊條(鈦鈣型)高。11.焊縫金屬的合金化合金化就是把所需要的合金元素，通過焊接材料過渡到焊縫金屬(或堆焊金屬)中去。合金化的目的：1)補償焊接過程中由于氧化、蒸發(fā)等原因造成的合金元素的損失；2)改善焊縫金屬的組織和性能；3)獲得具有特殊性能的堆焊金屬。常用的合金化方式有：應(yīng)用合金焊絲；應(yīng)用藥芯焊絲或藥芯焊條；應(yīng)用合金藥皮或粘結(jié)焊劑；應(yīng)用合金粉末；應(yīng)用熔渣與金屬之間的常用的合金化方式是置換反應(yīng)。12.焊縫一次結(jié)晶組織的變質(zhì)處理方法通過焊接材料(焊條、焊劑)向熔池中加入某些合金元素如V、Mo、Ti、Nb、A1、B、N等，可以細(xì)化晶粒，得到細(xì)晶組織，從而既可保證強度和塑性，又能提高抗裂性，這種方法稱為變質(zhì)處理。變質(zhì)處理對改善焊縫的一次結(jié)晶組織十分有效。例如，E5015MoV焊條，就是在原來E5015焊條的基礎(chǔ)上，在藥皮中再加入少量的鉬鐵和釩鐵，它具有更高的抗裂性能。13.焊縫金屬的二次結(jié)晶一次結(jié)晶結(jié)束后，熔池就轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的焊縫。高溫的焊縫金屬冷卻到室溫時，要經(jīng)過一系列的組織相變過程，這種相變過程稱為焊縫金屬的二次結(jié)晶。低碳鋼焊縫金屬二次結(jié)晶結(jié)束時，其組織為鐵素體加珠光體。由鐵碳合金狀態(tài)圖可知，其中鐵素體約占82%，珠光體約占18%，焊縫金屬的硬度約為83HBS。但鐵碳合金狀態(tài)圖是在材料極緩慢的冷卻條件下獲得的，實際上焊縫金屬二次結(jié)晶時的冷卻速度相當(dāng)快，因此組織中的珠光體含量會增加，冷卻速度越高，珠光體含量也越多，焊縫的硬度和強度也隨之增加，例如，當(dāng)焊縫金屬的冷卻速度為110℃s時，其硬度可達(dá)96HBS，這就是為什么當(dāng)焊縫金屬為低碳鋼，冷卻時盡管并未出現(xiàn)淬火組織，但其硬度仍會增加的原因。14.焊接焊縫中的偏析現(xiàn)象合金中各組成元素在結(jié)晶時分布不均勻的現(xiàn)象稱為偏析。焊接熔池一次結(jié)晶過程中，由于冷卻速度快，已凝固的焊縫金屬中化學(xué)成分來不及擴散，造成分布不均，產(chǎn)生偏析。焊縫中的偏析現(xiàn)象有以下三種：⑴顯微偏析熔池一次結(jié)晶時，最先結(jié)晶的結(jié)晶中心金屬最純，后結(jié)晶部分含其它合金元素和雜質(zhì)略高，最后結(jié)晶部分，即結(jié)晶的外端和前緣所含其它合金元素和雜質(zhì)最高。在一個柱狀晶粒內(nèi)部和晶粒之間的化學(xué)成分分布不均現(xiàn)象稱為顯微偏析。⑵區(qū)域偏析熔池一次結(jié)晶時，由于柱狀晶體的不斷長大和推移，會把雜質(zhì)“趕”向熔池中心，使熔池中心的雜質(zhì)含量比其它部位多，這種現(xiàn)象稱為區(qū)域偏析。焊縫的斷面形狀對區(qū)域偏析的分布影響很大。窄而深的焊縫，各柱狀晶的交界在其焊縫的中心，因此焊縫中心聚集有較多的雜質(zhì)，這種焊縫在其中心部位極易產(chǎn)生熱裂紋。寬而淺的焊縫，雜質(zhì)則聚集在焊縫的上部，這種焊縫具有較高的抗熱裂能力。⑶層狀偏析熔池在一次結(jié)晶的過程中，要不斷地放出結(jié)晶潛熱，當(dāng)結(jié)晶潛熱達(dá)到一定數(shù)值時，熔池的結(jié)晶就出現(xiàn)暫時的停頓。以后隨著熔池的散熱，結(jié)晶又重新開始，形成周期性的結(jié)晶，伴隨著出現(xiàn)結(jié)晶前沿液體金屬中雜質(zhì)濃度的周期變動，產(chǎn)生周期性的偏析稱為層狀偏析。層狀偏析集中了一些有害元素，因此缺陷往往出現(xiàn)在層狀偏析中。由層狀偏析所造成的氣孔。15.鑄鐵泵殼裂縫焊補1.在裂縫的兩端點鉆止裂孔(Φ10)，以防焊接中裂縫進(jìn)一步向外擴展。2.用手動磨光機在裂縫的位置開坡口，坡口頂寬8-9mm，略成V字形，深32mm(西湖型泥泵泵殼壁厚為40mm)，使得能夠焊人電焊液。3.焊接為手工焊，采用Φ3.2專用鑄鐵電焊條，使用直流電焊機，反接，電流為150A，實施間斷焊，即每焊15-20mm電焊縫，停等片刻。在停焊間隙，當(dāng)焊接熔池凝固后，由白熱狀態(tài)到紅熱狀態(tài)時，用小尖錘捶擊電焊縫，捶擊用力要輕，速度要快，次數(shù)要多，使焊縫金屬減薄向四周伸長，抵消一些焊縫收縮并減少焊接應(yīng)力，這樣能有效地提高焊縫金屬的抗裂性(注意使用的小錘頭必須是半徑為10mm左右的圓弧形)。待焊接熔池冷到暗紅色消失后，再接著焊。4.對于較長的裂縫，為避免開裂，必須分段焊補。分段的原則是，使首先焊的一段有自由伸縮的可能性。如分三段，應(yīng)首先焊中間的一段，當(dāng)此段冷至暗紅色消失時，立即施焊另一段，然后焊最后段。5.施焊前，先對焊縫區(qū)進(jìn)行預(yù)熱，焊后保溫，以降低冷速。預(yù)熱、保溫不僅能提高焊縫金屬的抗裂性，而且還有益于降低熔合線附近區(qū)域的硬度。16.產(chǎn)品設(shè)計的原則和技巧（一）制造成本最低是產(chǎn)品設(shè)計的最終目的。本文介紹了工程機械產(chǎn)品設(shè)計過程中應(yīng)遵循的原則以及產(chǎn)品設(shè)計技巧，為工程技術(shù)人員設(shè)計出色、合理的產(chǎn)品，提供了可參考的手段和方法。1產(chǎn)品設(shè)計原則合理的設(shè)計應(yīng)該在保證產(chǎn)品必備功能的前提下，使制造成本最低，這也正是本文所要探索的課題。(1)必須滿足客戶對產(chǎn)品功能和服務(wù)的要求。工程機械提供給客戶的不僅是產(chǎn)品的功能，還包括支持這些功能的售后服務(wù)。因此設(shè)計過程中既要針對產(chǎn)品的不同功能特點，又要使產(chǎn)品具有良好的維修方便性。(2)符合國家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和有關(guān)的法令、法規(guī)。(3)堅持標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化的“三化”原則。(4)符合社會對環(huán)境保護的要求。(5)符合技術(shù)創(chuàng)新的規(guī)律，重視對知識產(chǎn)權(quán)的保護。(6)從企業(yè)的實際工藝水平和生產(chǎn)能力出發(fā)，強調(diào)設(shè)計與工藝、生產(chǎn)相結(jié)合。產(chǎn)品設(shè)計不單單是圖樣設(shè)計，還包括工藝設(shè)計和生產(chǎn)設(shè)計。生產(chǎn)設(shè)計應(yīng)主要從以下幾個方面進(jìn)行研究：①簡化零件的功能或形狀；②最大限度地實現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化；③盡可能使設(shè)計圖紙中所規(guī)定的材料牌號、品種、規(guī)格與現(xiàn)有材料的使用情況一致；④將毛坯工藝與加工工藝更有效地結(jié)合起來考慮；⑤根據(jù)企業(yè)當(dāng)前正常生產(chǎn)所采用的加工工藝、操作規(guī)則及相關(guān)信息來判斷工藝設(shè)計的合理性；⑥選擇成熟加工工藝能保障的尺寸公差和表面粗糙度；⑦綜合分析與生產(chǎn)過程相關(guān)的信息，對主要零部件進(jìn)行必要的價值工程分析。2產(chǎn)品設(shè)計技巧2.1采用“三化”原則(P)零件盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件或用標(biāo)準(zhǔn)件改制或外購件。(2)設(shè)計花鍵、螺紋時，應(yīng)使之便于采用標(biāo)準(zhǔn)刀具、量具進(jìn)行加工和檢測，特別應(yīng)優(yōu)先考慮企業(yè)現(xiàn)有的刀具、量具。(3)大型結(jié)構(gòu)件、鑄鋼件的設(shè)計，盡量采用不必攻絲的緊固件，如用焊接螺母板代替螺孔。設(shè)計大型工件時，應(yīng)考慮利用已鎮(zhèn)成的孔作為基準(zhǔn)來焊接螺母板。(4)盡量選用現(xiàn)有的成熟的零部件，或成熟的結(jié)構(gòu)和工藝方法，使產(chǎn)品系列化、通用化。用這種“搭積木”的方法，可以加快設(shè)計速度、縮短新產(chǎn)品樣機試制周期，盡早占領(lǐng)市場。(5)建立企業(yè)自己的“標(biāo)準(zhǔn)件庫”，加快設(shè)計試制進(jìn)度。筆者所在的企業(yè)現(xiàn)已建立并逐步完善了“廠標(biāo)準(zhǔn)件”制度和“廠標(biāo)準(zhǔn)件庫”，將凡是在三個以上主要產(chǎn)品中使用的相同或相似的零件選定為廠標(biāo)準(zhǔn)件。(6)盡可能選擇統(tǒng)一的錐度、一致的板厚尺寸和牌號統(tǒng)一的鑄鋼件材料。2.2從形狀和結(jié)構(gòu)上改進(jìn)設(shè)計(1)盡量減少零件。把幾個零件合并成一個零件，例如把焊接件改為沖壓件，以此減少零件的數(shù)里。(2)將零件設(shè)計成對稱的結(jié)構(gòu)形式。(3)把幾個產(chǎn)品申使用的形狀相似的零部件，設(shè)計成能夠通用的零部件。(4)簡化每個零件的形狀，改進(jìn)零件外形，減少彎曲的形狀，有時還可以把壓形時難以保證尺寸精度的零件改為焊接件。17.產(chǎn)品設(shè)計的原則和技巧（二）2.3改進(jìn)工藝方案(1)避免沒有必要的切削加工，特別是沒必要的裝夾基準(zhǔn)面的切削加工。焊接件準(zhǔn)備用自動化程度較高的焊接機器人進(jìn)行焊接時，應(yīng)考慮組成零件的焊前加工，保證焊接件各組成零件之間的相互位置尺寸，否則誤差太大，機器人將無法自動跟蹤焊接。(2)在保證零部件可靠、合理使用的前提下，降低尺寸公差、表面粗糙度、形位公差等加工精度等級要求。(3)減少零件的彎曲形狀和復(fù)雜程度，降低廢品率和生產(chǎn)制造成本。(4)型鋼在進(jìn)行長度下料時，盡量把火焰切割改為型鋼剪切下料；一般板料的火焰切割改為用剪板機剪切下料；長方形條狀工件從四邊剪切改為用條鋼，僅僅是長度上的剪切下料。2.4采用節(jié)省資源、減少污染的工藝技術(shù)(1)鑄鋼件改為焊接件。鑄造行業(yè)很難徹底地解決環(huán)境污染問題，并且容易產(chǎn)生鑄造缺陷，而采用焊接技術(shù)和焊接件就可以比較容易地解決這些問題。(2)在保證零件強度，優(yōu)化板厚尺寸的前提下，盡量減輕零件重量。結(jié)構(gòu)焊接件的設(shè)計，一定要使筋板受力，避免焊縫受力。在結(jié)構(gòu)焊接件的構(gòu)成中使用厚板往往并不是強度的需要，而是剛度的需要，即焊接時厚板的變形小，或焊接件承載時變形小。一些單獨的厚板往往是可以用薄一些的板加上適當(dāng)?shù)慕畎鍋泶?，這樣不僅減輕了總重，承載能力也會增加。(3)選擇合理的焊縫長度和焊角大小等參數(shù)。有相當(dāng)一部分設(shè)計人員常常將“強度焊縫”與“聯(lián)接焊縫”相互混淆，設(shè)計時往往出現(xiàn)要求焊接件中的焊縫一律焊透、焊角越大越好的傾向。其實選擇焊透還是不必焊透，是設(shè)計人員應(yīng)慎重考慮決定的。應(yīng)仔細(xì)研究焊接件的受力狀態(tài)，再決定所要采用的焊角尺寸和焊縫長度。能用斷續(xù)焊縫的決不要求在全長方向上滿焊，這樣一則可以節(jié)省焊接加工成本，二則也可減少焊接變形；能用角焊縫的，盡量不在零件上開坡口后再焊接，以減少一道開坡口的工序。(4)采用少切削或無切削加工的工藝方法，以提高工件強度，降低制造成本。對于齒輪加工，汽車行業(yè)中早已大量采用整體滾鍛、精鍛成齒的方法來減少甚至取消齒形的加工量。工程機械的驅(qū)動橋差速器齒輪現(xiàn)也已開始采用精鍛齒輪。精鍛使得金屬纖維沿齒形成形方向包絡(luò)，不象一般齒輪切削齒形時把金屬纖維切斷，精鍛齒輪大大提高了齒輪的承載強度，減少了切削量，甚至可以不必再進(jìn)行齒形加工，降低了制造成本。(5)盡可能用焊接件代替一些自由鍛的鍛件。(6)統(tǒng)一零件的熱處理技術(shù)要求和工藝規(guī)范，以便可以在同一爐中對不同零件同時進(jìn)行熱處理，提高電爐利用率；節(jié)約電力消耗。(7)充分利用鍛件余熱，在鍛后繼續(xù)加熱，直接進(jìn)行鍛后正火等熱處理。(8)根據(jù)零件的具體情況，制定合理的熱處理技術(shù)要求。中碳鋼或合金中碳鋼零件采用調(diào)質(zhì)處理，可有效提高和充分發(fā)揮材料的機械強度等性能。但是對于軸徑比較粗大的軸類零件，調(diào)質(zhì)時淬火的有效層只有幾毫米，經(jīng)調(diào)質(zhì)、機械加工后所剩無幾，而心部狀態(tài)實際上并沒有得到很好的改善。所以根據(jù)筆者的經(jīng)驗，φ70以上的實心軸類零件，可以考慮采用正火十機械加工或正火十淬火十磨削外圓的工藝流程。因為軸類零件往往采用高頻或中頻淬火，加熱只發(fā)生在外圓表層，心部織實際不可能被淬透。若用鹽浴爐加熱，心部可以被加熱，但材料的淬透性有限，調(diào)質(zhì)時的淬火實際在心部還是淬不透的。而正火可以有效改善零件的整體組織狀態(tài)，細(xì)化心部金相組織，這對有些零件來說已經(jīng)足夠了。(9)液壓系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)充分考慮機器的整體布局，液壓油箱的容積以足夠用為原則，使液壓油用量為最少；管路走向簡單緊湊，長度盡可能最短。同理，在設(shè)計電器系統(tǒng)和制動管路系統(tǒng)時，都應(yīng)使電纜或制動管路走向合理，長度為最短。3結(jié)論產(chǎn)品設(shè)計是個綜合信息處理的復(fù)雜過程，它最終的結(jié)果是把線條、符號、數(shù)字繪制成合理的設(shè)計圖樣，設(shè)計人員應(yīng)從以下幾個方面綜合考慮；(1)簡化每個零件的形狀，使機器結(jié)構(gòu)簡單；(2)合并零件的功能，減少零件的種類或數(shù)量；(3)應(yīng)用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料、新原理來簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品的可靠性；(4)分解部件，研究其裝配、組裝的最簡單的結(jié)構(gòu)；(5)對相似零件進(jìn)行分組；(6)對相似產(chǎn)品按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)序列進(jìn)行產(chǎn)品系列化分析；(7)實現(xiàn)產(chǎn)品零件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。產(chǎn)品設(shè)計人員提高設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵在于自覺、主動地學(xué)習(xí)與生產(chǎn)加工過程和加工工藝方面有關(guān)的知識，熟練掌握設(shè)計技巧。18.耐熱鋼焊條的選用珠光體耐熱鋼由于擁有良好的抗氧化性、熱強性能、較強的抗硫、氫腐蝕性能，而被廣泛應(yīng)用在石油化工、鍋爐加熱等設(shè)備中。某廠在制作攀枝花攀煤矸石火電公司的省煤器區(qū)域護板時需用到大量的15CrMo鋼。如何焊接15CrMo鋼，首先需要確定它的可焊性，加入了0.8%~1.1%的Cr合金元素可以提高抗氧氣、抗腐蝕作用，加入0.4%~0.55%的Mo合金元素能增加抗蠕變能力。根據(jù)國際焊接學(xué)會推薦的低合金鋼碳當(dāng)量工式：CE=C+Mn/6+(Cr+V)/5+Ni/15+(Mo+Si)/4+Cu/13+P/2可以計算出該材料CE=0.61%，根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng)碳當(dāng)量CE＞0.6%時，該材料淬硬傾向強易出現(xiàn)冷裂紋熱處理后還會發(fā)生再熱裂紋，屬于較難焊接的鋼材，需采取較高預(yù)熱溫度和嚴(yán)格的工藝措施。焊接材料的選用：焊縫的組織和性能在很大程度上取決于焊接材料。焊接材料的選用須在確保焊接結(jié)構(gòu)安全、可靠使用的前提下，根據(jù)被焊材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能、板厚及接頭形式、焊接結(jié)構(gòu)特點、受力狀態(tài)、結(jié)構(gòu)使用條件對焊縫性能的要求、焊接施工條件和技術(shù)經(jīng)濟效益等綜合考查后，有針對性地選用焊條、必要時還需進(jìn)行焊接性試驗。一、根據(jù)等強度的觀點，選擇滿足母材力學(xué)性能的焊條，如果選用強度過低的焊條將達(dá)不到設(shè)計要求的力學(xué)性能，選擇強度較高的焊條不僅工人操作難度增加、焊接成形困難，而且還會大大的增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。二、根據(jù)母材合金成份選擇化學(xué)成份相同(相近)的焊材，Cr-Mo耐熱鋼焊接接頭應(yīng)具有與母材相同的抗氧化性和熱強性，如果焊縫與母材化學(xué)成分相關(guān)太大，高溫長期使用后，接頭區(qū)域某些元素發(fā)生擴散現(xiàn)象(如碳元素在熔合線附近的擴散)，使接頭高溫性能下隆。為了提高焊縫的抗裂紋性能，焊材的含碳量應(yīng)低于母材的含碳量，由于鋼中碳和合金元素的共同作用，耐熱鋼焊接時極易形成液硬組織，焊接性較差。為此耐熱鋼一般焊前預(yù)熱，焊后進(jìn)行回火處理。三、由于母材的可焊性能差，可選用塑、韌性指標(biāo)較高的低氫型焊條。同時降低C、S、P等雜質(zhì)的含量。1、可以通過預(yù)熱來降低冷裂紋出現(xiàn)概率，預(yù)熱及道間溫度要求控制在180~300之間，焊后熱處理在620~690之間，保溫1小時，為了保證焊縫金屬強度，在620溫度下回火不超過去30h,否則降低回火溫度；通過焊后熱處理不僅能消除焊接殘余應(yīng)力，更重要的是能改善組織，提高接頭的綜合力學(xué)性能；2、采用少的焊接線能量焊接，防止過多的馬氏體淬硬組織生成；3、采用富氬氣體保護進(jìn)行噴射過渡焊接(電弧長度控制在4mm~5mm左右)而得美觀的焊縫。結(jié)論：耐熱鋼焊條的選用原則有三點:一是保證力學(xué)性能，二是選擇化學(xué)成份相同(或相近)的焊材，三是要配合適當(dāng)?shù)暮附庸に嚧胧?9.模具補焊技術(shù)基礎(chǔ)知識講解模具補焊幾個要點：

1.焊條要預(yù)熱，焊條成分要與模具鋼成分相同或接近，以保證焊后結(jié)構(gòu)均勻。

2.模具要預(yù)熱到馬氏體溫度以上，但不能太高。

3.電流要控制小，否則焊接深度太大。

4.焊接過程模具要保持預(yù)熱狀態(tài)。20.用不同的焊條進(jìn)行鑄鐵冷焊應(yīng)注意的事項1、采用銅鐵焊條（如Z607）焊接時，焊條金屬中的鐵與銅互不相溶，以機械混合物的狀態(tài)存在，而且混合得不均勻。當(dāng)焊條中w(Fe)增大30%時，使焊縫金屬的塑性大為降低，在焊接剛性接頭的焊縫時，易在焊縫中產(chǎn)生裂紋。因此應(yīng)盡量采取短弧焊接，減少焊條的擺動，采用多層焊等工藝措施來防止焊接裂紋的產(chǎn)生。2、在鑄鐵冷焊時，為了修補個別重要的鑄件缺陷，往往采用純鎳焊條或鎳鐵、鎳銅焊條進(jìn)行補焊，如Z308，Z408和Z508等。用鎳銅焊條所補焊的鑄鐵件，一般加工性能較好，但焊縫金屬的抗拉強度一般都比較低，同時由于銅鎳合金的收縮率很大，其焊縫的抗裂性也較差。所以這種焊條只適用于強度要求不高的，但表面需要加工的鑄件補焊。用純鎳焊條補焊的優(yōu)點是焊縫金屬加工性良好，但價格昂貴，在一般情況下不宜采用。使用這類焊條操作時，除按一般工藝要求進(jìn)行焊接外，尚需注意補焊速度不能過快，應(yīng)斷續(xù)進(jìn)行焊接。每次焊接長度不宜超過40-50mm,并在焊一層后用小錘敲擊，以消除應(yīng)力。待焊縫冷至不燙手時再焊第二層，這樣才能保證補焊工作取得較好的效果。3、高釩鑄鐵焊條是一種比較經(jīng)濟的鑄鐵冷焊電焊條，如Z116和Z117。這種焊條需要采用短弧焊接，并以分段倒退的順序進(jìn)行焊接，每段長約10-30mm,宜采用較小的電流，焊后同樣敲擊焊縫，以減少應(yīng)力。21.汽車模具修補焊接缺陷分析冷沖壓模具焊接的硬度不足現(xiàn)象：

原因：（一）

焊接時電流過大，對模具母材的稀釋率過大，模具母材的合金元素受損。

對策：

盡量使用小電流、短弧焊接，焊接時焊條的擺動的幅度不大于焊條直徑的1.5倍。

原因：（二）

焊接時的預(yù)熱溫度和層間溫度沒有控制。

對策：

注意把握預(yù)熱的溫度，（預(yù)熱溫度主要和母材的含碳量有關(guān)）以及焊接時層間溫度的控制。

原因：（三）

堆焊層數(shù)過多，焊接材料的選用不當(dāng)。

對策：

選擇適合堆焊層數(shù)要求的焊接材料。（有的焊接材料組織體直接是高硬度的馬氏體組織，有的焊接材料是堆焊三層以上的時候才可以從奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)楦哂捕鹊鸟R氏體組織的。）鋼鐵中常見的金相組織1.奧氏體－碳與合金元素溶解在γ-fe中的固溶體，仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比較直，呈規(guī)則多邊形；淬火鋼中殘余奧氏體分布在馬氏體間的空隙處2.鐵素體－碳與合金元素溶解在a-fe中的固溶體。亞共析鋼中的慢冷鐵素體呈塊狀，晶界比較圓滑，當(dāng)碳含量接近共析成分時，鐵素體沿晶粒邊界析出。3.滲碳體－碳與鐵形成的一種化合物。在液態(tài)鐵碳合金中，首先單獨結(jié)晶的滲碳體（一次滲碳體）為塊狀，角不尖銳，共晶滲碳體呈骨骼狀。過共析鋼冷卻時沿acm線析出的碳化物（二次滲碳體）呈網(wǎng)結(jié)狀，共析滲碳體呈片狀。鐵碳合金冷卻到ar1以下時，由鐵素體中析出滲碳體（三次滲碳體），在二次滲碳體上或晶界處呈不連續(xù)薄片狀。4.珠光體－鐵碳合金中共析反應(yīng)所形成的鐵素體與滲碳體的機械混合物。珠光體