焊接缺陷及處理方法

1、焊接缺陷及處理方法,信息等級(jí)分類(lèi)添加處,王潤(rùn)之 2014-6-17,常見(jiàn)焊接缺陷,CO2焊是生產(chǎn)中最常用的一種焊接方式。在焊接過(guò)程中，由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)、施工條件、焊接操作手法等原因，焊縫質(zhì)量常會(huì)出現(xiàn)各種缺陷，從而影響整車(chē)的焊接強(qiáng)度，造成整車(chē)質(zhì)量下降。針對(duì)CO2焊主要缺陷進(jìn)行成因分析，并對(duì)焊接操作做出要求，預(yù)防焊接缺陷的產(chǎn)生。,CO2焊常見(jiàn)的焊接缺陷有：,1、成型差,焊縫尺寸偏差,焊縫成形美觀是焊接操作的一個(gè)基本要求。焊縫成形均勻、光滑的好處不僅是視覺(jué)上效果，焊縫內(nèi)部的應(yīng)力分布也較為均勻，因此成形好的焊縫力學(xué)性能也好，抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度都有很好的保證。,成形尺寸不均勻，強(qiáng)度不平衡，極易發(fā)生焊

2、縫斷裂；成形尺寸過(guò)大，造成應(yīng)力集中，焊縫疲勞強(qiáng)度降低，在推土機(jī)多次運(yùn)行振動(dòng)后，同樣容易發(fā)生斷裂。,成形差的危害性,一般來(lái)說(shuō)，焊縫成形差主要體現(xiàn)在以下幾方面：焊縫尺寸偏差、焊縫塌陷或者出現(xiàn)焊瘤等。從焊縫外形上我們也能很容易的分辨出來(lái)，此類(lèi)缺陷的特征有：焊縫寬窄不均，余高差較大，焊角尺寸不等，直線度未保證等。 焊縫尺寸偏差是生產(chǎn)中常出現(xiàn)的問(wèn)題，我們常見(jiàn)到粗細(xì)不一、扭扭歪歪、忽高忽低的焊縫，就是上面說(shuō)的幾種缺陷特征的體現(xiàn)。 如果焊接基本功不夠扎實(shí)，則很容易出現(xiàn)上述問(wèn)題。焊接時(shí)要單手持槍?zhuān)ＷC干伸長(zhǎng)度，手不能發(fā)抖、沿著間隙中心平穩(wěn)運(yùn)槍是最基本的要求，任何焊工平時(shí)都應(yīng)該加強(qiáng)平板平焊的基本功練習(xí)，保證手法

3、的穩(wěn)定性。 如果焊接規(guī)范參數(shù)選擇不當(dāng)、間隙坡口設(shè)計(jì)不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致焊縫成形差，生產(chǎn)中時(shí)?？梢?jiàn)異型管組對(duì)間隙過(guò)大，焊后成形效果也很差。,1、成型差,焊縫寬度不均勻,1、成型差,1、成型差,焊縫塌陷,焊縫塌陷是指焊縫無(wú)余高，低于母材平面以下的現(xiàn)象，焊接時(shí)行走速度過(guò)快或者工件組對(duì)間隙不均勻，焊后會(huì)出現(xiàn)焊縫塌陷。,焊接時(shí)運(yùn)槍偏離焊縫中心線，導(dǎo)致熔化金屬大部分偏在一側(cè)母材上，形成焊偏缺陷。在臺(tái)車(chē)方盒、機(jī)架方盒的焊接中常發(fā)生。,焊偏缺陷,以上兩種缺陷同樣影響焊縫強(qiáng)度，出現(xiàn)此類(lèi)缺陷的焊縫極易發(fā)生斷裂。,偏離焊接位置,解決措施： 1. 加強(qiáng)焊工的基本功練習(xí)，提高規(guī)范操作的意識(shí)。焊接時(shí)盡量持槍手臂有一處支點(diǎn)，運(yùn)槍平

4、穩(wěn)，沿著焊縫中心線勻速焊接，保證干伸長(zhǎng)度和焊槍角度始終一致。 2. 提高工件組對(duì)間隙的精度。如間隙過(guò)大，可以加工藝連接件或采用先斷續(xù)點(diǎn)焊、再連續(xù)焊接的方式進(jìn)行。,1、成型差,焊接時(shí)，焊縫中產(chǎn)生的有害氣體會(huì)不斷逸出，如果焊接速度較快就會(huì)在焊縫表面形成成串氣孔；若焊接速度過(guò)快，也有部分氣體來(lái)不及逸出，于是在焊縫內(nèi)部形成深層氣孔，需打磨或無(wú)損探傷后方可發(fā)現(xiàn)，因其肉眼無(wú)法觀察，即使有缺陷也無(wú)從得知，因此深層氣孔的危害性更大。,2、氣孔,生產(chǎn)中出現(xiàn)氣孔的情況,氣孔的危害性,氣孔的存在減小了焊縫的有效截面，降低接頭的致密性，從而導(dǎo)致接頭承載能力和疲勞強(qiáng)度的降低。,2、氣孔,氣孔的分類(lèi)及形成機(jī)理,1.析出型

5、氣孔如N2、H2氣孔； 2.反應(yīng)型氣孔如CO、H2O氣孔。FeO + C = CO+ Fe,2、氣孔,氣孔主要有三種：CO氣孔、氫氣孔和氮?dú)饪?，?shí)際生產(chǎn)中的氣孔多為氮?dú)饪缀蜌錃饪住?1、氮?dú)饪?其形態(tài)為密集個(gè)大，空氣侵入焊接區(qū)引起。主要原因 有：CO2氣體流量過(guò)小；噴嘴被飛濺物堵塞；噴嘴與工件距離大； 焊接場(chǎng)地有側(cè)向風(fēng)等。 2、氫氣孔-其形狀為針狀或點(diǎn)狀，來(lái)源為水、油、銹、表面污物，不純的CO2氣體含有少量水分，漆、油污為碳?xì)浠衔?，鐵銹中含有結(jié)晶水，在高溫下分解出H2，形成氫氣孔。 3、CO氣孔-其形狀為針狀或點(diǎn)狀， 來(lái)源為CO2分解后脫氧不充分熔池中存在多余的CO。硅錳比例不協(xié)調(diào)，是產(chǎn)生C

6、O氣孔的主要原因。常見(jiàn)原因焊絲成分差，母材化學(xué)成分差。,2、氣孔,氣孔的產(chǎn)生多與氣體保護(hù)效果不好有關(guān)，另外，焊接規(guī)范參數(shù)對(duì)氣孔的產(chǎn)生也有很大的影響。 1. 電弧電壓。實(shí)踐表明，U越高，空氣進(jìn)入CO2保護(hù)氣層的可能性越大，導(dǎo)致焊縫中的含氮量增加。焊接冶金學(xué)證明，焊縫中N元素含量增加，即使不出現(xiàn)氣孔，焊縫金屬的塑性也將顯著降低！ 電弧電壓與干伸長(zhǎng)關(guān)系密切，電弧電壓高，干伸長(zhǎng)大，造成保護(hù)不好，氣孔缺陷增加。 2. 焊接速度。速度的變化主要是影響了熔化金屬的結(jié)晶速度。速度加快時(shí)，熔化金屬的結(jié)晶也加快，那么焊縫中產(chǎn)生的氣體就比較難于排出了，于是在焊縫內(nèi)部就形成危害性極強(qiáng)的深層氣孔！,特別說(shuō)明 焊絲及工件

7、表面的油污必須予以去除，這不僅是為了防止氣孔產(chǎn)生，也可避免油污在送絲軟管內(nèi)造成堵塞，以及減少焊接時(shí)的煙霧等。,2、氣孔,2、氣孔,2、氣孔,最嚴(yán)重的氣孔缺陷蜂窩狀氣孔,蜂窩狀氣孔是氣孔缺陷中最嚴(yán)重的一種，此類(lèi)缺陷往往氣孔成串相連，可謂慘不忍睹，焊接操作新手常出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題。此類(lèi)氣孔產(chǎn)生原因：根本沒(méi)有保護(hù)氣體，噴嘴堵塞、氣管漏氣或者氣閥門(mén)未打開(kāi)等。,解決措施 1. 焊前清理焊縫周?chē)?，去除油污、水分、鐵銹、油漆。 2. 選擇合適的焊接規(guī)范參數(shù)。I和U要配合適當(dāng)?shù)模鼓覆娜刍鶆?，使焊接中產(chǎn)生的氣體能夠順利排出。 3. 操作者要及時(shí)清理噴嘴，保證保護(hù)氣體流通順暢。 4. 檢查瓶中氣壓、氣體流量是否符合

8、要求，氣管是否有漏氣、打折，場(chǎng)地風(fēng)力是否過(guò)大。,其他產(chǎn)生氣孔的原因及防止對(duì)策,2、氣孔,封閉焊縫無(wú)排氣孔,防止對(duì)策： 對(duì)接焊縫將倒角加大，中間不留空氣隙。留出一部分焊縫不焊或等工件冷卻后再補(bǔ)焊。（如圖所示）,其他產(chǎn)生氣孔的原因及防止對(duì)策,2、氣孔,原因： 氣體流量過(guò)大或過(guò)小,防止對(duì)策： 調(diào)整保護(hù)氣體的流量，使之符合要求。,原因：在焊接時(shí)，若風(fēng)速超過(guò)2m/秒，保護(hù)氣體被吹走，形成氮?dú)饪住?其他產(chǎn)生氣孔的原因及防止對(duì)策,2、氣孔,防止對(duì)策：在大風(fēng)的情況下焊接，要關(guān)閉門(mén)窗。室內(nèi)焊接場(chǎng)所要加屏風(fēng)板。,原因：收弧時(shí)，焊槍移開(kāi)過(guò)快產(chǎn)生弧坑氣孔。,其他產(chǎn)生氣孔的原因及防止對(duì)策,2、氣孔,防止對(duì)策：收弧時(shí)填滿

9、弧坑后，切斷電源，滯后送氣。稍等片刻待熔池凝固后再移開(kāi)焊槍。,3、咬邊,在沿著焊趾的母材部位，燒熔形成凹陷或溝槽的現(xiàn)象叫咬邊。注意是母材被融化。,咬邊的危害性 減小焊縫的有效截面，在母材邊緣形成尖銳缺口，造成應(yīng)力高度集中，降低接頭強(qiáng)度和承載能力。咬邊形成尖銳缺口，造成應(yīng)力集中，在工程機(jī)械中屬于嚴(yán)重缺陷，尤其是在工作焊縫中。,3、咬邊,3、咬邊,咬邊產(chǎn)生原因分析 1. 平焊位大電流高速焊時(shí)，焊接線能量輸入大，最容易出現(xiàn)咬邊。 2. 焊對(duì)接接頭時(shí)，操作者的手不穩(wěn)，使焊絲端頭觸到焊件邊緣，導(dǎo)致母材迅速熔化，形成咬邊，這是焊接生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)咬邊的主要原因。（見(jiàn)圖1） 3. 腹板處于垂直位置的角焊，若一次焊

10、接產(chǎn)生的焊腳過(guò)大或電壓過(guò)高時(shí)，在腹板上也會(huì)產(chǎn)生咬邊。（見(jiàn)前圖2） 4. 圖3中也是常見(jiàn)的一種咬邊，平板與角板對(duì)接時(shí)容易在角板的折彎處發(fā)生咬邊。,3、咬邊,咬邊的原因： 1、焊速過(guò)快。 2、焊接電流過(guò)大。 3、焊槍角度過(guò)大。 4、焊接電壓過(guò)高。 5、工件表面氧化皮過(guò)厚未清理。,解決措施： 1. 在保證正常焊接的前提下，盡量減小I和U。 2. 工人要加強(qiáng)焊接基本功練習(xí)，焊接時(shí)沿著焊縫中心運(yùn)槍?zhuān)附z干伸長(zhǎng)度保持適當(dāng)，持槍的胳膊盡量有一處支點(diǎn)，保持焊接的穩(wěn)定性。,4、燒穿,熔焊時(shí)熔化金屬自焊縫背面流出，形成穿孔的現(xiàn)象叫燒穿。 出現(xiàn)燒穿的有三種可能：焊接線能量過(guò)大；裝配間隙或坡口尺寸過(guò)大，焊速過(guò)慢。,解

11、決措施： 1. 減小焊接線能量的輸入。減小送絲速度和U，使熔化金屬和熱輸入量減少；提高行走速度，保證適當(dāng)熔深時(shí)，使熔化金屬均勻分布到盡可能長(zhǎng)的焊縫長(zhǎng)度上。 2. 減小組對(duì)間隙，控制在4mm以內(nèi)。間隙大的要采用分道焊接，避免一次將縫隙添滿。,4、燒穿,產(chǎn)生燒穿的原因： 1、電流過(guò)大。 2、速度過(guò)慢。 3、坡口間隙過(guò)大。 4、鈍邊過(guò)薄。,預(yù)防措施：電流不過(guò)大，提高焊工技能。,5、未焊透和未融合,焊道之間、焊道與母材之間沒(méi)有完全熔化。,焊道之間、焊道與母材之間沒(méi)有完全熔化。,一般根部叫未焊透，其它部位叫未熔合。,未焊透與未熔合的危害性 減小焊縫有效截面，降低接頭強(qiáng)度、沖擊韌性等。在反面受力的情況下，

12、形成尖銳缺口，造成應(yīng)力集中，在工程機(jī)械中屬于嚴(yán)重缺陷，尤其是在工作焊縫中。,接頭根部沒(méi)有完全熔透,5、未焊透和未融合,產(chǎn)生的原因 1. 焊接線能量不夠，電流過(guò)?。?2. 焊接姿勢(shì)不正確，對(duì)接焊縫時(shí)焊絲未指向焊縫中心； 3. 導(dǎo)電嘴橢圓； 4. 焊接速度過(guò)快。 5. 間隙或坡口不合適；,未焊透,5、未焊透和未融合,未融合,焊道之間、焊道與母材之間沒(méi)有完全熔化,產(chǎn)生的原因 1. 焊道有高點(diǎn)，影響電弧傳導(dǎo)； 2. 焊接線能量不夠，電流過(guò)??； 3. 焊接姿勢(shì)不正確，對(duì)接焊縫時(shí)焊絲未指向焊縫中心； 4. 導(dǎo)電嘴橢圓； 5. 焊縫坡口一側(cè)有油、銹等臟物，影響導(dǎo)電性能。,5、未焊透和未融合,“未焊透”與“燒

13、穿” 是相對(duì)的，但危害性更大。此類(lèi)缺陷的焊縫通常只與母材局部連接在一起，達(dá)不到原本設(shè)計(jì)的焊接接頭的強(qiáng)度要求，很容易發(fā)生斷裂！實(shí)際中，肉眼觀察即可發(fā)現(xiàn)未焊透的缺陷，常說(shuō)的“薄薄的焊了一層”就是此類(lèi)問(wèn)題。焊縫過(guò)窄、過(guò)矮都容易發(fā)生未焊透缺陷，就是因?yàn)楹附泳€能量輸入不夠，不但焊縫成形差，而且會(huì)出現(xiàn)其他“伴生”的缺陷。一般叫“虛焊”。 若工件熱輸入不夠，則很容易發(fā)生未焊透的現(xiàn)象。,解決措施 1. 提高焊接線能量的輸入。提高送絲速度和電壓，增加焊絲的熔化量和電弧熱量；減小行走速度，使單位長(zhǎng)度上的熱輸入量足夠熔化兩側(cè)母材金屬。 2. 工人焊接時(shí)要左右擺槍或直線往復(fù)運(yùn)槍?zhuān)谷刍饘倬鶆蛱頋M整個(gè)間隙，如果發(fā)現(xiàn)母

14、材沒(méi)有完全熔透，則要進(jìn)行焊接規(guī)范參數(shù)的調(diào)整。 3. 平對(duì)接位焊時(shí)，工件組對(duì)時(shí)要留出2-3mm的間隙，如果工件較厚（厚度大于6mm）則加大間隙或考慮開(kāi)坡口。,6、弧坑,焊接過(guò)程進(jìn)行到收尾時(shí)，若焊接電流過(guò)大又收弧過(guò)快，就會(huì)在焊縫末端出現(xiàn)弧坑。此類(lèi)缺陷很容易判斷，操作者自己即可發(fā)現(xiàn)。,解決措施 1. 選擇合適的焊接規(guī)范參數(shù)，I、U不能過(guò)大。 2. 收弧時(shí)要稍做停頓或畫(huà)圈點(diǎn)焊或原地再補(bǔ)焊一槍?zhuān)粲凶銐蛱畛浣饘俸笤偈栈　?3. 保證焊槍斷電后，滯后送氣保護(hù)，保證弧坑處高溫金屬不被氧化。,產(chǎn)生弧坑的原因： 1、熄弧過(guò)快。 2、薄板焊接時(shí)電流過(guò)大。 3、收弧時(shí)沒(méi)有填滿弧坑。,7、夾渣,焊縫保護(hù)方式有3種氣

15、相、渣相和真空保護(hù)。CO2焊為氣相保護(hù)，而不是手弧焊、埋弧焊的渣相保護(hù)，因此理論上，CO2焊不會(huì)出現(xiàn)夾渣。 但在CO2焊接時(shí)，焊縫表面會(huì)形成發(fā)亮的氧化膜，隨著焊槍的前進(jìn)，后續(xù)焊縫熔化時(shí)會(huì)將先前焊縫表面的氧化膜一同攪進(jìn)熔池，如果焊接速度快，氧化膜來(lái)不及上浮焊縫就已經(jīng)凝固，于是形成了夾渣。 同樣的原因，工件表面如果有雜質(zhì)或漆層，在焊接時(shí)也會(huì)被攪入焊縫金屬中形成夾渣缺陷。,夾渣的危害性 減小焊縫有效截面，降低接頭強(qiáng)度、沖擊韌性等。,7、夾渣,解決措施 1. 每次焊前必須清理焊縫周?chē)碾s質(zhì)。若焊件上有油漆，起弧后應(yīng)多燒一會(huì)，同時(shí)放慢焊接速度，使漆層燒損后再進(jìn)行金屬焊接，保證漆層不影響金屬熔敷。 2.

16、焊接電流過(guò)小。母材熔化時(shí)，液態(tài)金屬停留時(shí)間應(yīng)稍長(zhǎng)一些，使電弧推力對(duì)焊縫進(jìn)行攪拌，促使雜質(zhì)浮出熔化金屬而停留在焊縫表面。 3. 多道焊時(shí)層間雜質(zhì)沒(méi)有清理干凈或不清理。焊接過(guò)程中這些雜質(zhì)熔化在熔池中，影響金屬的流動(dòng)，并在焊縫中出現(xiàn)夾渣現(xiàn)象。所以必須清渣徹底后再進(jìn)行CO2焊接。,8、裂紋,在焊接應(yīng)力及其它致脆因素共同作用下，金屬材料的原子結(jié)合遭到破壞，形成新界面而產(chǎn)生的縫隙稱(chēng)為裂紋。 裂紋是焊接接頭中最危險(xiǎn)的缺陷。 裂紋最易出現(xiàn)的地方： 1、搭焊點(diǎn)裂紋。 2、弧坑裂紋。 3、冷裂紋當(dāng)材料的含碳量較高時(shí)（如45#，2H），焊前預(yù)熱溫度不夠或不預(yù)熱，當(dāng)焊縫冷卻受力后極易產(chǎn)生裂紋，我們稱(chēng)之為冷裂紋。,8、

17、裂紋,著色探傷顯示產(chǎn)生的裂紋,橫向裂紋,9、錯(cuò)邊、角變形,定位焊時(shí)焊件沒(méi)有對(duì)正，存在平行偏差。,9、錯(cuò)邊、角變形,板對(duì)接,管對(duì)接,10、焊接尺寸不符合要求,11、焊瘤與翻邊,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，叫做焊瘤,焊縫余高角度（圖中的）。 對(duì)接焊時(shí)焊縫余高角度在120以上。,角焊時(shí)焊縫余高角度在30以上。,焊瘤的危害性 1、焊縫截面突變，形成尖角，造成應(yīng)力集中，降低接頭的疲勞強(qiáng)度！ 2、焊縫處局部多有未熔合，表面上形成虛焊、假焊，嚴(yán)重影響焊縫的可靠性！,焊瘤是由填充金屬過(guò)多引起的 1、電流過(guò)大。 2、速度太慢。,翻邊產(chǎn)生的原因： 1、在一定的電流條件下，焊接速度過(guò)慢。 2、在一定的焊速和電流條件下，焊接電壓過(guò)低。 3、焊槍角度不正確。,11、焊瘤與翻邊,余高太大，余高也是焊瘤的一種。余高h(yuǎn)3mm,12、飛濺,飛濺產(chǎn)生的原因： 1. 熔池脫氧不充分，產(chǎn)生過(guò)多的CO急劇膨脹形成飛濺。 2. 焊接電流和焊接電壓不匹配，或焊接電流過(guò)大，或焊接電壓過(guò)高。 3. 焊槍壓得太低。,飛濺液的使用方法 1、為了保護(hù)母材表面，焊前在焊縫兩側(cè)一定范圍內(nèi)涂防飛濺液。其防護(hù)原理是干燥后形成一層保護(hù)膜附著在母材