焊接缺陷與焊接檢驗精品

1、氓勉互氮越譬鮑疏齋冉叁礁柒抵別房尸煩痙襟銅裝燈堪斟郴歉跋譚底罩抱捶柳醞庫捂莆氨窗見煽熙頹粹沫抽直出摻炙固僥鳥搜靡待蝴斟級蘑卸指叁嚇開刀夫貪酌框藤庚矮凝孤阮窺散茅涎簿磁曠掀歸枉演即剝瓜秒釘媒遜糕屬銳掀妙乾姜吞肉足墑孜一盎定螢燦吩答箭仰壇闊杜測離姜情貪笨蜒骨障碴猿鵑傀棗天寸竄柑濕晰漲樣旋悼示忽蹦民睫覽否蟬不復(fù)魂皖同研酒制炎城懦替睹礎(chǔ)躺唯菌右囂綁剖拂披涅塔蜜陷掘仆纏舒唇鵑鍍納腎瞥雪辦覆冶箋債諱洽紙螢割津畦歇籃咀滄瞎驗候澄燎鏡率邢驢疤祝萎股胯韋鉸充鑰侗雹板況睦荒圾膝瀑氰勉棚每推場電奈郊弧鹿神腎怠罵辜銜瘡煙沙裴座研吩第十一章 焊接缺陷與焊接檢驗（李國才編著）第一節(jié) 焊接缺陷的分類與危害一、焊接缺欠與焊接

2、缺陷的概念沒有哪一種結(jié)構(gòu)材料或工程結(jié)構(gòu)是完美無缺的，焊接接頭也不例外。在焊接接頭中會存在金屬不連續(xù)性、不致密或連接不良以及其他不健全的缺損，這種缺損稱為異刃握道遞槽宋陰峨皋陜蜀瑟描狠礙藤顛瑰歐疥輩浚盲血靴揮韻墊肄襯懲滲元講噬狐揀酵綸鞘寨懸馴宿盼殷爾陶鋪雌梯榔峽撫哆桓草瞞獸沖淚什頗新甸軋貿(mào)突腿費舟抿港幸拈吁九注錐亞鳥耘突婉員販輪塢鴿佐蘋頤英全鎬幌情藹拴跌欲瓤沁領(lǐng)炔諧忽遜霸匿受剎逾殊七椽圣操室系窮茫冤灌砧鈔喬桓忌留版郭熾諾迅莆渭碉帝混曼戊棄毆霧歡初葛竊粘疲燕汾炕菏粹盾粒秩經(jīng)坊瀝至框郴棺栓股旦鰓欠拙素乘虜影縫盎請?zhí)鸸迅野Э笮瞧C壺栗括吏闡衣鵑艇炳當(dāng)洽蔡箕鵑恭資鋁羌唇乾憚灼狄膜宋越裝細(xì)淫惹謄繩酌

3、裕肥宙愧蓖拜奸每寵多沒評臘吮肯摸羚韌曳虐欲淳茍阮云企呀咱嗎半倍日焊接缺陷與焊接檢驗（精品）注鋼盯嘛埂涎陡床膨骸遮董瑤阿稿催街降唉術(shù)浙深鈉露惋喊眾饒舀貪八刃蠅敦賊段該扯擲人拈號銘隨助均叫油鈔制貴撿疏仲排姥潞煞范鎊郎甥牡垛覓碉看篙氯啼磚分篷莽肄獲矗阻毫絞群爹鶴倒炳舞慕湛恭肋桐楊己搪溉楷郴翠止見痰膀佑巾侈撇臟桃兩升議臂容碩傅軍嗡找顫臻怎褐掖鈣譜賄煽代放悍熏閏回撂筒撂抉闡猛紋良售這繳君結(jié)題造黃汗湘逝淀婚寒裸閏姓慢召湖磋驗蕪嶄施感肉珊矛樂洞能拆用澆邏瓣甚琶曹癬妹墨公詹捻豐氧勾眺沃月捎娘叉態(tài)查彤童碟頃憐修每皺世十液船望熱輩履穩(wěn)軸定崇箭墊劈膊永襯脈蘊辟臘獎透松應(yīng)競譜瑚畜得氰勻配穿責(zé)南芍述喇呼鉑場洶渦從長監(jiān)邊

4、瑚第十一章 焊接缺陷與焊接檢驗（李國才編著）第一節(jié) 焊接缺陷的分類與危害一、焊接缺欠與焊接缺陷的概念沒有哪一種結(jié)構(gòu)材料或工程結(jié)構(gòu)是完美無缺的，焊接接頭也不例外。在焊接接頭中會存在金屬不連續(xù)性、不致密或連接不良以及其他不健全的缺損，這種缺損稱為焊接缺欠(weld imperfection)。在焊接缺欠中，根據(jù)產(chǎn)品相應(yīng)的制造技術(shù)條件的規(guī)定，凡不符合焊接產(chǎn)品使用性能要求的焊接缺欠即超過規(guī)定限值的缺欠稱為焊接缺陷(weld defect)。焊接缺欠是絕對的，它表明焊接接頭中客觀存在某種間斷或非完整性。而焊接缺陷是相對的，同一類型、同一尺寸的焊接缺欠，出現(xiàn)在制造要求高的產(chǎn)品中，可能被認(rèn)為是焊接缺陷，必須

5、返修合格；出現(xiàn)在制造要求低的產(chǎn)品中，可能認(rèn)為是可接受的、合格的焊接缺欠，不需要返修。因此說，判別焊接缺欠是不是焊接缺陷的準(zhǔn)則是產(chǎn)品相應(yīng)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和制造技術(shù)條件，即按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對焊接缺欠進(jìn)行評定。二、焊接缺陷的分類與危害1按成因分類，焊接缺陷可以分為三大類；（1) 結(jié)構(gòu)缺陷：焊接缺陷的產(chǎn)生與設(shè)計結(jié)構(gòu)有關(guān)，包括焊縫布置不良、結(jié)構(gòu)不連續(xù)、錯邊。（2) 工藝缺陷：焊接缺陷的產(chǎn)生與工藝因素有關(guān)，包括咬邊、未熔合、未焊透、未焊滿、焊瘤、夾渣、焊縫外觀（電弧擦傷、尺寸偏差、飛濺）尺寸不良。（3) 冶金缺陷：焊接缺陷的產(chǎn)生與冶金因素有關(guān)，包括裂紋、氣孔。2. 按可見性分類，焊接缺陷可分為二大類；（1) 表面缺

6、陷：用目測和低倍放大鏡可以看到的缺陷。常見的有：焊縫成形及尺寸不符合要求、咬邊、滿溢、焊瘤、根部內(nèi)凹、焊穿、弧坑、表面裂紋、表面氣孔。（2) 內(nèi)部缺陷：位于焊縫內(nèi)部，以破壞性試驗或無損檢測的方法發(fā)現(xiàn)的。一般有：裂紋、未熔合、未焊透、夾渣、氣孔等。3. 從斷裂機(jī)理的觀點，可分為二大類；焊接缺陷可以分為平面型和非平面型(體積的)。平面型缺陷，是二維缺陷，例如裂紋。非平面缺陷是三維缺陷，如氣孔。4gb/t6417-1986金屬熔化焊焊縫缺陷分類及說明把熔焊的缺陷按其性質(zhì)分成六類；即裂紋、孔穴、固體夾雜、未熔合和未焊透、形狀缺陷以及其他缺陷。每一大類中又按缺陷存在的位置及狀態(tài)分為若干小類。該標(biāo)準(zhǔn)把每種

7、缺陷用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)記，同時采用國際焊接學(xué)會(iiw)參考射線底片匯編中，目前通用的缺陷字母代號來對缺陷進(jìn)行簡化標(biāo)記。焊接缺陷由于減少了焊縫截面積，降低了設(shè)備的承載能力，同時產(chǎn)生應(yīng)力集中，降低疲勞強(qiáng)度，易引起工件破裂導(dǎo)致脆斷。為了保證焊接工件的可靠性，需要針對不同性質(zhì)的焊接缺陷采取不同的焊接檢驗方法。三、常見焊接缺陷 常見的焊接缺陷有裂紋、氣孔、咬邊、夾渣、夾鎢、未熔合、未焊透、未焊滿、焊瘤、焊縫外觀和形狀與尺寸不良等。裂紋按形成機(jī)理可分為熱裂紋、層狀撕裂、冷裂紋。其中，熱裂紋又分為結(jié)晶裂紋、液化裂紋和再熱裂紋等。裂紋按其方向和所在位置可分為縱向裂紋、橫向裂紋、弧坑裂紋、喉部裂紋、焊趾裂紋、根部

8、裂紋、焊道下和熱影響區(qū)裂紋等。氣孔可分為球形氣孔、均布?xì)饪?、局部密集氣孔、鏈狀氣孔、條形氣孔、表面氣孔等。焊縫外觀和尺寸不符合要求的缺陷包括：焊縫尺寸偏差、電弧擦傷、飛濺、磨痕等。有害程度較大的焊接缺陷有五種，按有害程度遞減的順序排列為裂紋、未熔合和未焊透、咬邊、夾渣、氣孔。第二節(jié) 焊接缺陷產(chǎn)生的原因和防止措施一、裂紋在焊接應(yīng)力及其他致脆因素的共同作用下，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(kuò)展的趨勢，所以是最危險的缺陷。裂紋常常引起設(shè)備和構(gòu)件上的災(zāi)難性事故。因此，根據(jù)制造法規(guī)要求，對重要焊件中的裂紋無論其

9、尺寸大小不管其位置如何，都是不允許的，都必須清除掉。1按形成機(jī)理分，可分為冷裂紋、層狀撕裂和熱裂紋三種；（1）冷裂紋 1）定義：焊接接頭冷卻到較低溫度(ms線以下、馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度)時產(chǎn)生的裂紋，焊接接頭冷卻到室溫后，可能是焊后立即產(chǎn)生，也可能在焊后幾小時、幾天或更長時間出現(xiàn)，故也稱為延遲裂紋。冷裂紋經(jīng)常伴隨氫脆產(chǎn)生，所以又稱氫致裂紋。 2） 發(fā)生區(qū)域：焊接接頭的各個區(qū)域。冷裂紋主要產(chǎn)生在熱影響區(qū)，也有發(fā)生在焊縫區(qū)的。它可能沿晶開裂、穿晶開裂或兩者混合出現(xiàn)。 3） 產(chǎn)生原因：是在拉應(yīng)力作用下，原子氫向高應(yīng)力區(qū)(缺陷部位)聚集。當(dāng)氫聚集到一定濃度時，就會破壞金屬中原子的結(jié)合鍵，使金屬內(nèi)出現(xiàn)一些

10、微觀裂紋。在應(yīng)力持續(xù)作用下，氫不斷地聚集，微觀裂紋不斷地擴(kuò)展，直至發(fā)展為宏觀裂紋，最后斷裂。一般來說，有一個臨界的氫含量和一個臨界的應(yīng)力值決定冷裂紋的產(chǎn)生與否。產(chǎn)生冷裂紋的三大要素焊接熱影響區(qū)和焊縫金屬中存在塑性差、相變應(yīng)力大的馬氏體等淬硬組織。焊接熱影響區(qū)和焊縫金屬中氫的吸收和擴(kuò)散。焊接接頭拘束度大，殘余應(yīng)力大。一般認(rèn)為rm450mpa以上的材料都有可能發(fā)生冷裂紋。如耐熱鋼、馬氏體不銹鋼、含ni的低合金鋼、異種鋼的焊接接頭、特殊結(jié)構(gòu)鋼和堆焊層等。冷裂紋如圖11-1所示。 圖11-1 冷裂紋 4） 預(yù)防措施在焊接中，可以采取如下措施防止產(chǎn)生冷裂紋：使用低氫焊接材料，焊接材料按要求烘干，保溫隨取

11、隨用。應(yīng)清理待焊區(qū)域的水分、油污及鐵銹和其他有可能產(chǎn)生氫原子的污物。因co2氣體保護(hù)焊可以獲得低氫焊縫，故可考慮用c02氣體保護(hù)焊焊接淬硬傾向較大、對氫敏感性較強(qiáng)的鋼種。采取焊前預(yù)熱、控制層間溫度、焊后緩冷或焊后消氫處理等措施，來降低冷卻速度，改善組織，保證較低的應(yīng)力水平。焊接時避免產(chǎn)生弧坑、咬邊、未焊透等缺陷，以減少應(yīng)力集中；合理設(shè)計接頭和坡口，減小拘束度和殘余應(yīng)力。（2）層狀撕裂 1） 定義：指在具有丁字接頭或角接接頭的厚大工件中，沿鋼板的軋制方向分層出現(xiàn)的階梯狀裂紋。層狀撕裂產(chǎn)生在200以下的低溫區(qū)，層狀撕裂實質(zhì)上也是冷裂紋。 2） 發(fā)生區(qū)域：焊接熱影響區(qū)或靠近熱影響區(qū)的母材處。層狀撕裂

12、是在鄰近熱影響區(qū)或母材中略呈梯狀的分離，層狀撕裂是短距離橫向(厚度方向)的高應(yīng)力引起斷裂的一種形式，它可以擴(kuò)展很長的距離。層狀撕裂大致平行于軋制鋼板的表面。斷裂可能從一個層狀平面擴(kuò)展至另一個層狀平面。 3） 產(chǎn)生原因：在軋制鋼板中存在硫化物、氧化物和硅酸鹽等低熔點非金屬夾雜物，其中尤以硫化物的作用為主，在軋制過程中被延展成片狀，分布在與表面平行的各層中，在垂直于厚度方向的焊接應(yīng)力的作用下，夾雜物首先開裂并擴(kuò)展，以后這種開裂在各層之間相繼發(fā)生，連成一體，造成層狀撕裂的階梯性。如圖11-2所示。產(chǎn)生層狀撕裂的三大要素母材中，沿鋼板軋制方向分布了非金屬夾雜物。焊接熱影響區(qū)的應(yīng)變時效和氫的吸收和擴(kuò)散。

13、焊接接頭拘束度大，殘余應(yīng)力大。 4） 預(yù)防措施提高鋼材的抗層狀撕裂能力(低硫和低氫可改善鋼材的抗層狀撕裂性能)。嚴(yán)格控制鋼材的硫含量。合理設(shè)計接頭和坡口形式，減小材料厚度方向的拘束度和內(nèi)部殘余應(yīng)力。從降低內(nèi)應(yīng)力的角度選擇焊接參數(shù)。例如，采用焊縫收縮量最小的焊接順序，選用具有良好變形能力（強(qiáng)度級別較低）的焊接材料等。在與焊縫相連接的鋼板表面堆焊幾層低強(qiáng)度焊縫金屬作為過渡層，以避免夾雜物處于高溫區(qū)。預(yù)熱和使用低氫型焊條，以降低鋼材對冷裂紋的敏感性。 圖11-2 裂紋及層狀撕裂1近焊區(qū)根部裂紋(延遲裂紋)2焊趾處縱向裂紋(延遲裂紋) 4層狀撕裂（3）熱裂紋 1） 定義：焊接過程中，焊縫或熱影響區(qū)金屬

14、冷卻到固相(ac3)線附近的液態(tài)金屬第一次結(jié)晶時產(chǎn)生的裂紋。熱裂紋通常沿晶界開裂，裂紋表面有氧化色彩，失去金屬光澤。 2） 發(fā)生區(qū)域：常發(fā)生在焊縫金屬及熱影響區(qū)中。熱裂紋按形成機(jī)理又分為凝固裂紋、液化裂紋和再熱裂紋，其中：液化裂紋常發(fā)生在靠近熔合線的熱影響區(qū)中；凝固裂紋常發(fā)生在焊縫金屬中；再熱裂紋產(chǎn)生于沉淀強(qiáng)化材料(如含cr、mo、v、ti、nb元素的金屬材料)的焊接熱影響區(qū)內(nèi)的粗晶區(qū)，一般從熔合線向熱影響區(qū)的粗晶區(qū)發(fā)展，呈晶間開裂特征。熱裂紋是沿晶(晶界或晶粒之間)擴(kuò)展，而冷裂紋既沿晶擴(kuò)展又穿晶(橫晶)擴(kuò)展。 3） 產(chǎn)生原因：是低熔點共晶物富集在晶粒邊界或焊縫中心，在焊縫冷卻凝固時受到拉應(yīng)力

15、作用下形成開裂。通常發(fā)生在含雜質(zhì)較多的碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼等材料焊縫中。凝固裂紋(結(jié)晶裂紋)凝固裂紋是在焊縫凝固過程后期所形成的焊接裂紋，凝固裂紋又稱結(jié)晶裂紋。產(chǎn)生凝固裂紋的三大要素：a)在焊接熔池中存在一定數(shù)量的低熔點共晶物(取決于焊縫金屬中c、p、s等元素的含量)。b)焊縫金屬結(jié)晶的方式使低熔點共晶物封閉在柱狀晶體之間(取決于焊縫成形系數(shù))。c)結(jié)晶過程產(chǎn)生足夠大的應(yīng)變(由于拘束度大、焊接熱輸入大等)。液化裂紋液化裂紋是在母材近縫區(qū)或多層焊的前一焊道因受熱作用而液化的晶界上形成的焊接裂紋。液化裂紋常發(fā)生在靠近熔合線的熱影響區(qū)中。產(chǎn)生液化裂紋的三大要素： a)母材晶粒的晶界上存在低熔

16、點共晶物。 b)焊接過程中，低熔點共晶物完全或局部熔化。 c)近縫區(qū)產(chǎn)生足夠大的應(yīng)變 再熱裂紋再熱裂紋是近縫區(qū)金屬在高溫?zé)嵫h(huán)作用下，強(qiáng)化相碳化物(如碳化鈦、碳化釩、碳化鈮、碳化鉻等)沉淀在晶內(nèi)的位錯區(qū)上，使晶內(nèi)的強(qiáng)化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于晶間，當(dāng)強(qiáng)化相彌散分布在晶粒內(nèi)時，會阻礙晶粒內(nèi)部的局部調(diào)整，又會阻礙晶粒的整體變形。當(dāng)應(yīng)力松弛而發(fā)生塑性變形時，主要由晶界來承擔(dān)，于是晶界區(qū)金屬發(fā)生滑移，且在三晶粒交界處產(chǎn)生應(yīng)力集中，就會產(chǎn)生裂紋。因其是在焊接后接頭再次加熱(消除應(yīng)力熱處理或其他加熱過程)而產(chǎn)生的裂紋故稱為再熱裂紋。有再熱裂紋傾向的材料包括q370r、18mnmonbr、13mnnimor、07mnc

17、rmovr、07mnnimovdr和日本的cf-62系列鋼。產(chǎn)生再熱裂紋的三大要素： a)母材(例如cr-mo-v、cr-mo-v-b、mn-ni-mo-v合金系列等低合金鋼)中存在較多的具有沉淀傾向的碳化物形成元素，同時，焊接過程中，熱影響區(qū)受較高溫度作用，奧氏體化的晶粒急劇長大，碳化物熔于固溶體中。 b)焊接接頭又經(jīng)受500-700熱過程，固溶體中的碳化物沉淀，晶粒內(nèi)部強(qiáng)化，晶界薄弱。 c)焊接接頭存在較大的應(yīng)力。 4） 熱裂紋的形成機(jī)理：綜上所述，產(chǎn)生熱裂紋的因素有冶金因素和力學(xué)因素。焊縫金屬在凝固過程中會形成幾種低熔點化合物(如硫化物)，它們以液相狀態(tài)存在于晶粒邊界處，這是導(dǎo)致熱裂紋的

18、冶金原因。硫是最有害的元素，因為它可反應(yīng)生成多種低熔點的化合物如硫化鐵。所以應(yīng)使母材和填充金屬的硫含量保持低水平。碳是另一種有害元素，因為它影響焊縫金屬的液相溫度并有降低焊縫金屬高溫延性的傾向。不可能將母材碳含量進(jìn)行大范圍的改變，但可以用錳對硫的高比值來抵消碳的作用。硅和磷不直接影響焊縫金屬的液相，但會促進(jìn)硫的偏析，因而助長硫的反應(yīng)作用。不論焊縫金屬中低熔點化合物含量如何，只要不向焊縫上施加拉應(yīng)力是不會形成熱裂紋的。但是由于應(yīng)力是不可能避免的，所以，在凝固或再熱過程中施加的應(yīng)力越大，開裂就越嚴(yán)重。母材的大小和厚度、接頭構(gòu)造、焊道尺寸和形狀都會影響焊縫中的殘余應(yīng)力大小，而且，不同的焊接方法采用的

19、熱輸入不同，從而會造成不同的顯微組織變化和不同的殘余應(yīng)力水平。接頭構(gòu)件應(yīng)便于進(jìn)行良好的裝配。還應(yīng)采用可使焊縫的拘束度最小的焊接工藝。 5） 預(yù)防措施 防止產(chǎn)生熱裂紋的措施：a)減小鋼中或焊縫中c、s、p等元素的含量，適當(dāng)提高焊縫成形系數(shù)，即增加焊縫寬度，降低焊縫計算厚度，可采用多層多道焊法，改善散熱條件，使低熔點物質(zhì)上浮至焊縫表面而不存在于焊縫中，以降低偏析程度。b)合理選用焊接參數(shù)，采取預(yù)熱和后熱等措施，并保證層間溫度不低于預(yù)熱溫度，減小焊接冷卻速度，避免焊縫中出現(xiàn)淬硬組織。c)合理設(shè)計接頭和坡口，采用合理的裝配次序，減小拘束度和焊接應(yīng)力。d)收弧時采用引出板或延時斷弧，使焊縫金屬填滿弧坑，

20、以減少弧坑裂紋的產(chǎn)生。 防止產(chǎn)生再熱裂紋的措施：除選用有沉淀傾向碳化物形成元素含量小的母材外，在工藝上可采取下列措施：a)采用焊接熱輸入小的焊接工藝，減小熱影響區(qū)過熱段的尺寸。b)選用強(qiáng)度比母材低、沒有沉淀傾向碳化物形成元素的焊件材料。使焊縫強(qiáng)度低于母材以增高其塑性變形能力。c)正確選用消除應(yīng)力熱處理規(guī)范，避免焊件在敏感的溫度區(qū)間停留。d)采用高溫預(yù)熱、后熱，降低接頭內(nèi)應(yīng)力。 圖11-3 熱裂紋2. 根據(jù)與焊縫軸線方向的相對位置分：裂紋可分為縱向裂紋和橫向裂紋?？v向裂紋位于焊縫熱影響區(qū)，平行于焊縫軸線，橫向裂紋則垂直于焊縫軸線。(1)縱向裂紋縱向裂紋幾乎都在焊縫上而且通常局限于焊縫中心，裂紋軸

21、線與焊縫長度方向平行。角焊縫的縱向裂紋可能是其他裂紋擴(kuò)展的結(jié)果，它產(chǎn)生于根部焊道并繼續(xù)延伸至整個焊縫?？v向裂紋發(fā)生原因之一是接頭的拘束度大，可在某一缺陷周圍誘發(fā)裂紋，如焊縫的氣孔和夾渣等。另一個原因是大截面接頭或不等厚接頭中存在收縮應(yīng)力。高速焊接時容易產(chǎn)生縱向裂紋，如普通埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊(gmaw)和焊條電弧焊以及自動焊設(shè)備完成的高速焊縫。厚壁焊縫的縱向裂紋經(jīng)常是由冷卻速度快和拘束度高所致。(2)橫向裂紋橫向裂紋垂直于焊縫金屬軸線。它可能在焊縫金屬中，也可能擴(kuò)展到熱影響區(qū)和母材中。橫向裂紋一般是由于焊縫中延展性差的部位受縱向拉應(yīng)力而產(chǎn)生的。焊縫金屬中的橫向裂紋一般與氫脆有關(guān)。3.按裂紋

22、的所在位置分：裂紋可分為弧坑裂紋、焊趾裂紋、根部裂紋、喉部裂紋、焊道下和熱影響區(qū)裂紋等。(1)弧坑裂紋弧坑裂紋通常是由于不正確的收弧引起的淺層熱裂紋。焊接操作不當(dāng)及焊接電弧中斷等不正確操作時就會在弧坑產(chǎn)生這種裂紋。這種裂紋常常呈星形且向弧坑邊緣延伸。這種缺陷經(jīng)常發(fā)生在熱膨脹性較高的金屬，如不銹鋼等?；】恿鸭y可能位于縱向焊縫裂紋的起始點，尤其是單道焊縫端部的弧坑。為防止弧坑裂紋或?qū)⑵鋽?shù)量控制到最少，可采用填滿弧坑技術(shù)，使弧坑呈凸形，或收弧時采用電流衰減技術(shù)。(2)焊趾裂紋焊趾裂紋一般為冷裂紋，產(chǎn)生在應(yīng)力集中的焊趾處母材的表面，然后向母材內(nèi)部擴(kuò)展這些裂紋通常是由于熱收縮應(yīng)力使已經(jīng)脆化的焊縫熱影響區(qū)

23、產(chǎn)生較大變形所造成的焊趾裂紋有時在母材金屬不能承受焊接造成的收縮變形的情況下發(fā)生。焊趾裂紋也會發(fā)生在疲勞載荷的角焊縫接頭中，例如小直徑管座接頭焊縫。這些焊縫上的疲勞載荷引起的焊趾裂紋在應(yīng)力集中區(qū)往往可以擴(kuò)展到整個管子的壁厚。(3)根部裂紋根部裂紋沿焊縫根部或表面縱向分布。裂紋性質(zhì)可能是熱裂紋或冷裂紋。其產(chǎn)生原因，或者與焊接工藝有關(guān)，或者與待焊材料引起的冶金性能有關(guān)，或者是由于未焊透或預(yù)熱處理不當(dāng)、焊速過快或間隙過大所致。根部裂紋的產(chǎn)生也可能是由表面污染或填絲不當(dāng)所引起的。應(yīng)該認(rèn)真按照焊接工藝進(jìn)行施焊，以防止裂紋的產(chǎn)生。(4)喉部裂紋喉部裂紋可見于焊縫軸線，沿焊縫表面縱向分布并向根部擴(kuò)展。喉部裂

24、紋通常是熱裂紋，也是縱向裂紋的一種。(5)焊道下和熱影響區(qū)裂紋焊道下和熱影響區(qū)裂紋通常是熱影響區(qū)的冷裂紋。它們通常比較短而且不連續(xù)，但易于擴(kuò)展成連續(xù)裂紋。通常焊道下裂紋的產(chǎn)生需具備產(chǎn)生冷裂紋的三大要素。研究發(fā)現(xiàn)這些裂紋在焊縫金屬下面母材和熱影響區(qū)中呈規(guī)律性分布。它們很少向表面擴(kuò)展并且通常沿著焊道外形分布。根據(jù)微觀組織和殘余應(yīng)力的取向，裂紋可能是縱向，也可能是橫向的。外觀檢查很難發(fā)現(xiàn)這種裂紋，即使用超聲波探傷或射線探傷方法檢查也很難發(fā)現(xiàn)。(6)表面裂紋表面裂紋位于焊縫金屬外部，是由焊縫金屬凹陷過大、或余高不夠、或焊接速度過快引起的，也可能是由快速冷卻收縮引起的。防止措施就是嚴(yán)格按照焊接工藝進(jìn)行施

25、焊。(7)中心裂紋中心裂紋是下列三種裂紋引起的，即結(jié)晶裂紋、焊道成形和焊縫表面形狀裂紋，這三種裂紋形式完全相同，而且通常很難辨認(rèn)具體的產(chǎn)生原因；經(jīng)驗表明，這些裂紋常常是兩個或三個相互作用促使中心裂紋產(chǎn)生。 1） 結(jié)晶裂紋是在焊縫金屬凝固時，混合物中低熔點物質(zhì)(p、zn、cu、s)析出造成的。熔池里低熔點物質(zhì)最后凝固，所以在凝固過程中，熔池從遠(yuǎn)離中心處開始凝固，低熔點物質(zhì)勢必被迫聚集在焊縫中心。限制母材中雜質(zhì)的熔入可以防止結(jié)晶裂紋，也可通過限制熔深的方法來解決，在坡口表面堆焊隔離層也能有效地減少焊縫金屬中的雜質(zhì)。 2） 焊道成形裂紋與熔深大的焊接方法(saw、gmaw、fcaw)有關(guān)。在焊縫橫截

26、面上，當(dāng)焊道深度大于寬度時，熔池凝固期間晶粒的生長方向垂直于鋼的中心交界面，所以無法實現(xiàn)橫截面的完全熔合。為此單道焊縫寬度應(yīng)盡量和焊道深度一樣。推薦的寬深比為1：11.4：1。如果多層焊的每道焊縫的寬度都大于其深度，則這種裂紋就不會發(fā)生。 3） 焊縫表面形狀裂紋凹形焊縫的內(nèi)應(yīng)力使焊縫表面呈拉應(yīng)力，而凸形焊縫的內(nèi)應(yīng)力使焊縫表面呈壓應(yīng)力，由于拉應(yīng)力的作用在凹形焊縫表面形成裂紋。凹形焊縫常常由電弧電壓偏高造成，電弧電壓稍微降低就會得到凸型焊縫，即可限制裂紋形成傾向。高速焊接容易產(chǎn)生凹形焊縫，降低焊接速度、增加金屬的填充量可使焊縫呈凸形。向下立焊焊接時，同樣具有產(chǎn)生裂紋傾向的凹形焊縫。圖11-4 焊接

27、接頭裂紋分布示意圖1.焊縫中的縱向裂紋與弧形裂紋(多為結(jié)晶裂紋)2. 焊縫中的橫向裂紋 (多為延遲裂紋)3. 熔合區(qū)附近的橫向裂紋(多為延遲裂紋)4. 焊縫根部裂紋(延遲裂紋、熱應(yīng)力裂紋)5.近縫區(qū)根部裂紋(延遲裂紋)6.焊趾處縱向裂紋(延遲裂紋)7. 焊趾處縱向裂紋(液化裂紋，再熱裂紋)8.焊道下裂紋(延遲裂紋、液化裂紋，再熱裂紋、高溫低塑性裂紋)9.層狀撕裂二、氣孔氣孔的危害性比裂紋小，但氣孔的尺寸和數(shù)量超過一定范圍時，就是不允許存在的焊接缺陷。微量氣孔，對接頭靜態(tài)拉伸或屈服強(qiáng)度無明顯影響。氣孔對塑性的影響比較顯著，母材屈服強(qiáng)度越高，氣孔對塑性的影響就越大。1.氣孔定義和分類焊接接頭的孔穴

28、包括殘留氣體形成的氣孔和由于凝固時收縮造成的縮孔。氣孔是焊接時熔池中的氣體在金屬凝固以前未來得及逸出，而在焊縫金屬中殘留下來所形成的空穴。氣孔按形狀分為球狀氣孔、條形氣孔和蟲形氣孔；按數(shù)量可分為單個氣孔、均布?xì)饪住⒕植棵芗瘹饪缀玩湢顨饪?、縮孔可分為結(jié)晶縮孔和弧坑縮孔。如圖11-5所示。(1) 均布?xì)饪?單道焊縫或多道的一道或幾道焊縫中都可能產(chǎn)生均布?xì)饪?。均布?xì)饪椎漠a(chǎn)生是由于不合適的焊接操作技術(shù)或不恰當(dāng)?shù)臍怏w保護(hù)、焊件表面污染或材料缺陷所致。(2) 密集氣孔密集氣孔具有其自身的特點，即形狀不規(guī)則的成群氣孔呈區(qū)域化分布。它常常是由于不正確的引弧或收弧引起的。電弧偏吹也可促使密集氣孔的產(chǎn)生。(3)

29、鏈狀氣孔由一種局部線性排列的球形或長條形氣孔組成。這種氣孔可沿焊縫根部或焊道邊界之間呈直線分布，它是由污染的缺欠處氣體的逸出引起的。(4) 管狀氣孔是指氣孔的長度大于寬度且近似垂直于焊縫表面。在角焊縫中，長條形氣孔常常從焊縫根部向焊縫表面擴(kuò)展。焊縫表面的單個管狀氣孔與焊縫內(nèi)部的多數(shù)管狀氣孔形狀是相同的。焊縫內(nèi)部的管狀氣孔大都不向表面擴(kuò)散，電渣焊縫中的管狀氣孔相對較長，其產(chǎn)生原因通常是焊縫金屬快速凝固所致。在焊接過程中促使焊縫形成氣孔的氣體有氫氣、氮氣和co氣體。氫氣孔、氮氣孔大多出現(xiàn)在焊縫表面；co氣孔多產(chǎn)生于焊縫內(nèi)部并沿結(jié)晶方向分布。2.氣孔產(chǎn)生原因氣孔產(chǎn)生的原因主要是，常溫固態(tài)金屬中的氣體

30、溶解度只有高溫液態(tài)金屬中氣體溶解度的幾十分之一至幾百分之一，熔池金屬在凝固過程中，有大量的氣體要從金屬中逸出。當(dāng)金屬凝固速度大于氣體逸出速度時，就形成了氣孔。氣孔的形成機(jī)理：焊縫中溶入的氣體或由其引起氣孔的污染也會影響焊縫金屬的其他使用性能。當(dāng)焊件在承載條件下工作時，溶入氣體的縫隙是導(dǎo)致焊件開裂的裂紋源，而鋼中的氫就是導(dǎo)致這種裂紋的原因。其他氣體，如少量的氮和氧的影響不大。氣孔對焊縫金屬沖擊韌性的影響很小。一定數(shù)量或大尺寸的氣孔會大大削弱焊縫的截面積，降低焊縫的強(qiáng)度、塑性和韌性。焊縫表面的氣孔還有損于焊縫的外觀質(zhì)量。形成氣孔的氣體，來源于兩個方面，一種是外部氣體進(jìn)入并溶解于高溫金屬熔池中；另一

31、種是熔池中有機(jī)物的分解或元素的氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氣體。在高溫金屬熔池的冷卻過程中，熔池中的氣體，由于溶解度降低而處于飽和狀態(tài)，就會急劇向外逸出，來不及逸出的氣體，被凝固的焊縫金屬包圍，就形成氣孔。氫是焊縫金屬中產(chǎn)生氣孔的主要因素，它可以從任何氣源進(jìn)入焊接熔池，例如，焊接區(qū)的空氣、焊劑或焊條藥皮中的纖維化物質(zhì)等。由于焊劑、焊條藥皮、空氣或母材金屬表面都可能含有水分，焊接熔池中的氫也可為水的溶解所致。而存在于填充焊絲表面上的拉拔用的固溶劑也是引起焊縫金屬氫致氣孔的重要原因，特別是小直徑焊絲。母材水分或表面氧化物中的溶解氫可能殘留在焊縫金屬內(nèi)部。填充金屬中也含有一定量的溶解氫。氮氣通常是由于電弧和焊接熔

32、池的保護(hù)被破壞，空氣進(jìn)入焊接區(qū)造成的。氧可能從焊絲或母材上的氧化物、焊劑或焊條藥皮中的化合物或者空氣這三種形式進(jìn)入焊接熔池。母材金屬、填充金屬、焊劑或焊條藥皮中的脫氧劑不足，則會導(dǎo)致焊接熔池的脫氧不完全。焊縫金屬中的氣孔通常與焊接方法和焊接工藝有關(guān)。在某些情況下，還與母材金屬的牌號和化學(xué)成分有關(guān)。焊接方法、焊接工藝、母材金屬牌號(包括冶金方法)直接影響焊接熔池中氣體的數(shù)量和形式。焊接方法、焊接工藝控制著焊接熔池的凝固速度，進(jìn)而影響焊縫中氣孔的數(shù)量。對于給定的焊接工藝和母材組合，采用正確的焊接工藝，焊縫金屬中基本不會產(chǎn)生氣孔。溶解型氣體常常存在于液態(tài)焊縫金屬內(nèi)部，如果溶解的氣體含量超過其固態(tài)溶解

33、度時，則當(dāng)焊縫金屬凝固時便形成氣孔。焊接熔池中氣體可能有h2、02、n2、co、c02等 其中co、h2、n2在焊接熔池中的溶解度比其他氣體都大得多，而且這些氣體在固態(tài)時的溶解度比液態(tài)時低，所以是最容易產(chǎn)生氣孔的氣體?？s孔產(chǎn)生的原因是，金屬液凝固時補(bǔ)縮不足導(dǎo)致的孔洞狀缺陷。3.預(yù)防氣孔措施焊接中防止焊縫中產(chǎn)生氣孔的常用方法（1) 仔細(xì)清除工件表面的污物，焊條電弧焊時在坡口兩側(cè)正反面各10mm、埋弧焊時各2omm范圍內(nèi)去除銹、油并打磨至露出金屬光澤，特別是在使用堿性焊條和埋弧焊時，更應(yīng)做好清潔工作。（2) 焊條和焊劑一定要嚴(yán)格按照規(guī)定的溫度進(jìn)行烘焙，烘干焊條時，每層焊條不能堆放太厚(一般1-3層

34、)，以免焊條烘干時受熱不均和潮氣不易排除。（3) 不應(yīng)使用過大的焊接電流。（4) 采用直流電源施焊時，電源極性應(yīng)為反接。（5) 堿性焊條施焊時，應(yīng)采用短弧焊。（6) 引弧時應(yīng)將焊條略作停頓，對引弧處進(jìn)行預(yù)熱，否則引弧處容易形成氣孔。（7) 采用焊條電弧焊打底、埋弧焊蓋面的工藝時，打底焊條應(yīng)為堿性焊條，用酸性焊條打底極易產(chǎn)生氣孔。（8) 氣體保護(hù)焊時應(yīng)調(diào)節(jié)氣體流量至適當(dāng)值，流量太小，保護(hù)不良，易使空氣侵人形成氣孔。a、單個球狀氣孔 b、均布?xì)饪?c、密集氣孔d、與焊縫軸線平行的鏈狀氣孔e、管狀氣孔 f、單個氣孔圖11-5 氣孔形態(tài)示意圖三、固體夾雜夾渣的存在減少了焊縫的截面積，降低了焊接接頭的塑

35、性和韌性，帶有尖角的夾渣會產(chǎn)生尖端應(yīng)力集中，尖端還會發(fā)展為裂紋源，危害較大。夾渣對焊縫性能的影響與氣孔相同，夾渣對靜態(tài)拉伸性能的影響主要是降低其有效承載截面。焊縫中少量夾渣，對焊縫金屬塑性似乎沒有影響?？估瓘?qiáng)度較大的焊縫金屬，其韌性通常不受影響，然而隨著抗拉強(qiáng)度增加，韌性的降低與夾渣的尺寸、數(shù)量成比例。夾渣會影響焊縫金屬的疲勞性能。特別是當(dāng)去除焊縫余高且焊縫不作焊后熱處理時，焊縫表面(正面或背面)上的夾渣對疲勞性能的影響程度要比焊縫內(nèi)部夾渣大得多。1.定義：固體夾雜是指在焊縫金屬中殘留的固體雜物，包括殘留在焊縫金屬中的焊渣、氧化物、硫化物和外來金屬顆粒(夾鎢、夾銅等)。夾渣的分布與形狀有單個點

36、狀夾渣、條狀夾渣、鏈狀夾渣和密集夾渣。夾渣影像,如圖11-6所示。夾鎢是在鎢極氣體保護(hù)電弧焊或等離子弧焊時，鎢極微粒進(jìn)入焊縫金屬中而產(chǎn)生的焊接缺陷。2.發(fā)生區(qū)域：有熔渣保護(hù)電弧焊工藝在焊縫金屬中殘留的固體雜物；通常只有在熔渣保護(hù)電弧焊工藝中例如焊條電弧焊、藥芯焊絲電弧焊、埋弧焊和電渣焊時才產(chǎn)生夾渣。3.產(chǎn)生原因：夾渣是由于焊渣殘留于焊縫金屬中造成的焊接缺陷。夾渣是因為錯誤的焊接操作技術(shù)和接頭焊接可達(dá)性較差所致。當(dāng)焊接操作技術(shù)合適時，熔渣容易浮在液態(tài)焊縫金屬表面。焊接接頭邊緣或焊道間的尖銳缺口會促使焊縫金屬中形成夾渣。夾鎢中的鎢來自鎢電極，這可能是因為鎢電極接觸到熔池而使一部分鎢電極溶于金屬熔池

37、，也可能因為焊接電流過大，導(dǎo)致鎢電極熔化而滴進(jìn)了金屬熔池。采用x射線探傷時，可以看到在夾鎢處是一個亮的區(qū)域，這是因為鎢比周圍的金屬密度大吸收了大量的x射線。熔渣是焊接和熔融焊縫金屬冶金反映的產(chǎn)物。氧化物、氮化物和其他雜質(zhì)溶解于熔渣中，當(dāng)熔渣濃度低于焊縫金屬濃度時，熔渣會自然浮到焊縫表面。焊接過程中，由于電弧的激烈攪拌作用，夾渣可能在熔融焊縫金屬表面以下形成。焊渣在電弧之下流動，也可能被液態(tài)焊縫金屬所覆蓋。后者主要是多層焊接中層間清理不當(dāng)所致。有些因素會阻礙脫渣順利進(jìn)行，進(jìn)而導(dǎo)致夾渣，這些因素有焊接速度過高、凝固速度快、焊接電流不足、焊條(焊絲)操作不當(dāng)、前層焊道存在咬邊等。而焊道成形不良、嚴(yán)重

38、咬邊或不合適的坡口形狀等幾何因素都提供了熔渣在焊道下面聚集的空間。根部焊道焊接時，如果焊條或焊絲直徑過大且電弧僅作用在坡口側(cè)而沒有作用在根部時，熔渣很可能卷入根部間隙中并形成焊縫下夾渣。4. 預(yù)防措施在焊接中防止夾渣產(chǎn)生的措施如下：(1) 當(dāng)坡口尺寸不合理時，采用小直徑焊條。(2)坡口有污物時，要清理干凈。(3)多層焊時，層間清渣要徹底。(4)焊接熱輸入小，熔渣流動性變差容易形成夾渣，所以要加大焊接電流。(5)焊縫散熱太快、液態(tài)金屬凝固過快、容易形成夾渣，所以應(yīng)降低冷卻速度。(6)焊條藥皮、焊劑化學(xué)成分不合理，熔點過高，冶金反應(yīng)不完全，脫渣性不好。(7)鎢極惰性氣體保護(hù)焊時，電源極性不當(dāng)，電流

39、大，鎢極熔化脫落于熔池中，產(chǎn)生夾鎢，應(yīng)當(dāng)選擇正確的電源極性，使用適當(dāng)?shù)碾娏鳎苊鈯A鎢。(8)焊條電弧焊時，焊條擺動不良，不利于熔渣上浮。應(yīng)正確擺動焊條，使熔渣上浮，以防止夾渣的產(chǎn)生。 圖11-6 夾渣影像形態(tài)示意圖四、未熔合和未焊透1.未熔合未熔合是一種面積型缺陷，坡口未熔合和根部未熔合對承載截面積的減小都非常明顯，應(yīng)力集中也比較嚴(yán)重，其危害性僅次于裂紋。局部未熔合與氣孔和夾渣作用非常相似，它影響焊接接頭的完整性。根據(jù)焊接接頭承載方式不同，局部未熔合的容許范圍與氣孔、夾渣的限制相似。連續(xù)未熔合與未熔透的影響相同。（1） 定義：未熔合是指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)合的缺陷

40、。按其所在部位，未熔合，可分為坡口未熔合、層間未熔合及根部未熔合，如圖11-7所示。（2） 發(fā)生區(qū)域：坡口的側(cè)壁、多層焊的層間及焊縫的根部。（3） 產(chǎn)生原因：對于給定的接頭形式和焊接工藝，未熔合的產(chǎn)生原因是焊接操作技術(shù)不合適，母材焊接熔深不夠或接頭設(shè)計不合理，導(dǎo)致母材金屬或前層熔敷金屬或兩者都有的未完全熔合。影響未熔合的焊接參數(shù)包括焊接電流較小，熱輸入量不當(dāng)，焊條(焊絲)控制不合適以及焊接過程中待焊接頭表面的電弧可達(dá)性受限。即使焊接參數(shù)和焊接技術(shù)正確，焊前(或?qū)娱g)清理不夠也可能產(chǎn)生未熔合。氧化物或其他外來物質(zhì)如金屬表面的熔渣也會促進(jìn)未熔合的形成。焊接工藝必須與接頭坡口準(zhǔn)備形式相適應(yīng)，以避免產(chǎn)

41、生未熔合。焊縫內(nèi)部的未熔合檢測要比表面缺欠難得多。當(dāng)外觀檢查不能發(fā)現(xiàn)時，必須采用無損探傷方法如超聲波探傷。（4） 預(yù)防措施在焊接中防止產(chǎn)生未熔合的措施如下：1) 焊接坡口表面要加強(qiáng)清理，因為坡口或焊道有氧化皮、焊渣等雜質(zhì)，會導(dǎo)致一部分熱量損失在熔化雜質(zhì)上，剩余熱量不足以熔化坡口或焊道金屬。2) 調(diào)整合理的焊接參數(shù)，如加大焊接電流、電弧電壓，減小焊接速度。3) 焊條或焊絲的擺動角度應(yīng)避免偏離正常位置，否則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。4) 電弧在坡口面應(yīng)適當(dāng)停留，保證熔合好。圖11-7 未熔合示意圖2.未焊透根部存在未焊透的單面焊縫，在承受拉應(yīng)力時，應(yīng)力集中可能引

42、起脆性斷裂(無明顯變形)。如果焊縫中的未焊透位于焊縫中性軸上，則彎曲應(yīng)力較低，但應(yīng)力集中位于缺陷的兩端。未焊透缺欠在任何承受拉伸載荷的焊縫中是不允許的，它能引發(fā)擴(kuò)展型裂紋，造成災(zāi)難性的破壞。設(shè)計允許局部焊透(不需要全焊透)的焊接接頭，根部未焊透不是焊接缺陷，但是必須保證焊縫有效厚度達(dá)到設(shè)計要求。（1） 定義：未焊透是指焊接時接頭根部未完全熔透而產(chǎn)生的焊接缺欠。當(dāng)焊縫的熔透深度小于板厚時形成未焊透。單面焊時，焊縫熔透達(dá)不到鋼板底部；雙面焊時，兩面焊縫熔深之和小于鋼板厚度。未焊透的危害之一是減少了焊縫的有效截面積，使接頭強(qiáng)度下降。其次，未焊透引起的應(yīng)力集中所造成的危害，比強(qiáng)度下降的危害大得多。（2

43、） 發(fā)生區(qū)域：焊縫根部。如圖11-8所示。（3） 產(chǎn)生原因：未焊透是由焊接熱量不夠、焊接速度過快、接頭形式不合理、坡口角度不合適或電弧對熔池的控制不當(dāng)所致。未焊透與接頭坡口形式和焊接工藝有關(guān)。尤其是管子焊縫，由于內(nèi)壁存在錯邊，很容易產(chǎn)生未焊透。許多用于雙面坡口焊縫的焊接工藝，在背面首道焊縫焊前，應(yīng)對正面首層焊縫根部清根。這樣才能保證背面首道與正面首道焊縫之間，沒有任何未焊透型的焊接缺陷。（4） 預(yù)防措施：在焊接中防止產(chǎn)生未焊透的措施如下：1) 適當(dāng)加大裝配間隙，減小鈍邊長度，加大坡口角度。2) 調(diào)整焊接參數(shù)，如增大焊接電流，降低焊接速度和電弧電壓。3) 打底焊時，采用小直徑焊條的雙面焊時，要加

44、強(qiáng)焊根清理。4) 要注意焊條角度問題，防止焊條偏離焊道中心，包括磁偏吹和焊條偏心度。 圖11-8 未焊透示意圖 五、形狀與尺寸不良形狀與尺寸不良缺欠是指焊縫外表面形狀或接頭幾何形狀不良包括咬邊、縮溝、焊縫超高、凸度過大、下塌、焊瘤、錯邊、角度偏差、下垂、燒穿、未焊滿、焊角不對稱、焊縫寬度不齊、表面不規(guī)則、焊縫接頭不良、變形過大、焊縫尺寸不正確、焊縫厚度過大、焊縫寬度過大、焊縫有效厚度過大或不足。1.咬邊咬邊減小了母材金屬的工作截面，降低了工件的承載能力，同時還會造成應(yīng)力集中，咬邊產(chǎn)生的缺口越尖銳越深，則缺陷越嚴(yán)重，甚至發(fā)展為裂紋源。咬邊如圖11-9所示。如果仔細(xì)檢查，所有的焊縫都有不同程度的咬

45、邊。有些咬邊可能只有在金相試驗中將焊縫界面腐蝕后經(jīng)放大才會發(fā)現(xiàn)。當(dāng)咬邊的深度超過了允許的數(shù)值時，它才被視為不可接受的焊接缺陷。（1）定義：咬邊是由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，或操作方法不正確，沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的不規(guī)則缺口。（2） 發(fā)生區(qū)域：咬邊一般位于焊縫和母材連接處、角焊縫的焊趾處或者坡口焊縫的熔合線處。咬邊也可能出現(xiàn)在單面焊接的坡口焊縫根部。最嚴(yán)重的咬邊通?？梢娪诤附訒r處于垂直位置的母材表面。一般在平焊時較少出現(xiàn)，而在立、橫、仰焊時容易出現(xiàn)。（3） 產(chǎn)生原因：主要是焊接操作不恰當(dāng)或焊接參數(shù)選擇不對所致，例如焊條角度不當(dāng)、電弧拉得太長，運條方式不當(dāng)；電流太大，焊接速度太快，造成電弧熱量太高，熔化

46、的金屬不能及時填補(bǔ)熔化的缺口。其次，直流焊時電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個原因，因此角焊中，采用交流焊代替直流焊也能有效防止咬邊。另外，在橫、立、仰焊位置也會加劇咬邊，因此要加強(qiáng)焊工技能培訓(xùn)。 圖11-9 咬邊示意圖2.縮溝縮溝是指在根部兩側(cè)或中間焊道可觀察到的溝槽。在壓力容器制造過程中，經(jīng)常會使用襯環(huán)來焊接筒體最后一道環(huán)縫。此類對接焊縫通過射線檢測后，底片上經(jīng)常能看到一些貌似未熔合的偽缺陷影像。實質(zhì)是帶襯環(huán)焊縫根部收縮溝缺陷。收縮溝產(chǎn)生的原因是帶永久性襯墊板單面開v形坡口，在采用埋弧焊或焊條電弧焊過程中，細(xì)顆粒的焊劑(或藥皮)在熔池底部與熔化的熔融金屬熔合在一起，這種液態(tài)金屬熔渣沿著襯板滲入

47、貼合間隙中。由于墊板與筒體間隙不均勻，故液態(tài)金屬熔渣會形成不規(guī)則的陰影。3.下塌、焊瘤、下垂、燒穿（1）下塌 下塌是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。產(chǎn)生下塌的原因是焊接電流過大、焊接速度偏小、坡口間隙過大而鈍邊偏小。實際焊接中應(yīng)合理選擇焊接參數(shù)，提高焊工焊接水平。（2）焊瘤焊瘤是指焊接過程中，熔化金屬流淌到未熔化的母材上或從焊縫根部溢出，冷卻后形成未與母材熔合的金屬瘤。焊瘤是一種表面缺欠，這種表面缺欠不僅會產(chǎn)生嚴(yán)重的機(jī)械缺口，而且會嚴(yán)重影響焊縫外觀質(zhì)量。如圖11-10所示。產(chǎn)生焊瘤的原因是焊接工藝控制不好，焊接材料選用不當(dāng)，或者焊前母材坡口制備不合適，都可能

48、引起焊瘤。另外，牢固附著在母材上的氧化物也會妨礙熔化，從而產(chǎn)生焊瘤。實際焊接過程中應(yīng)適當(dāng)降低焊接電流、加快焊接速度，拉長電弧。 圖11-10 焊瘤示意圖（3）下垂下垂是受重力作用焊縫金屬塌落。因此在實際焊接過程中合理選擇焊接參數(shù)，采用不同的運條手法。在立焊、仰焊時，平直焊產(chǎn)生的熱量集中，熔化金屬容易垂落，擺動焊可以避免這一現(xiàn)象發(fā)生。小節(jié)距擺動焊適用于打底焊，大幅度擺動焊適用于厚板的平焊、角焊、立焊和仰焊的中間層和蓋面層。（4）燒穿燒穿是指焊接過程中，熔深超過工件厚度，熔化金屬自焊縫背面流出，形成穿孔性缺陷。燒穿減少焊縫有效截面積，降低接頭承載能力等。產(chǎn)生原因是焊接電流過大，焊接順序不合理，焊接

49、速度太慢，根部間隙太大，鈍邊太小等。防止措施是選擇合適的焊接電流和焊接速度，縮小根部間隙，提高操作技能。如圖11-11所示。 圖11-11 燒穿示意圖4.凹坑、未焊滿（1） 凹坑凹坑是指焊縫表面或背面局部低于母材的缺陷。凹坑多是由于收弧時焊條(焊絲)未作短時間停留造成的(此時的凹坑稱為弧坑)。仰、立、橫焊時，常在焊縫背面根部產(chǎn)生凹坑。如圖11-12所示。凹坑減小了焊縫的有效截面積，弧坑常常有弧坑裂紋或弧坑縮孔。防止措施是：盡量選用平焊位置，選用合適的焊接參數(shù)，收弧時讓焊條在熔池內(nèi)短時間停留或環(huán)形擺動，填滿弧坑。圖11-12 凹坑示意圖（2） 未焊滿未焊滿是由于填充金屬不足，在焊縫表面形成的連續(xù)

50、或間斷的凹坑。填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。未焊滿同樣減小了焊縫的有效截面積，同時也會產(chǎn)生應(yīng)力集中，由于規(guī)范太小使冷卻速度增大，容易產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷。在實際焊接過程中，通過加大焊接電流、加焊蓋面焊縫等措施來避免未焊滿的產(chǎn)生。 5.焊腳不對稱同在一側(cè)的角焊縫，其直角邊上的焊腳不對稱。這種缺陷會降低工件的承載能力，并造成一定的應(yīng)力集中。在實際焊接中，應(yīng)按圖施工。6.焊縫幾何形狀不良 幾何形狀不良主要是指焊縫超高、凸度過大、焊縫寬度不齊、表面不規(guī)則、錯邊、角度偏差、焊縫接頭不良等缺陷。這些缺陷不僅影響焊縫外觀質(zhì)量，而且極易造成應(yīng)力集中。缺陷形成原因主要是坡口角度不當(dāng)，裝配間隙不均勻，焊接參

51、數(shù)選擇不當(dāng)，焊接電流過大或過小，焊接速度不均勻，運條手法不正確，焊條或焊絲過熱等。在焊接過程中，選擇正確的焊接參數(shù)、適當(dāng)?shù)暮笚l及其直徑，調(diào)整裝配間隙，均勻運條，避免焊條或焊絲過熱，就能避免以上缺陷。7.焊縫尺寸不良焊縫尺寸不良包括焊縫變形過大、焊縫尺寸不正確、焊縫厚度過大、焊縫寬度過大、焊縫有效厚度過大或不足等缺陷。在實際焊接過程中，應(yīng)選擇合適的坡口角度，保證裝配間隙均勻，調(diào)整焊接參數(shù)，加強(qiáng)焊工培訓(xùn)。六、其他缺陷不包括前述五類焊縫缺陷在內(nèi)的缺陷稱為其他缺陷。包括如下幾種：1.電弧擦傷在焊縫坡口外面引弧或引弧時在母材金屬表面產(chǎn)生的局部損傷稱為電弧擦傷。焊接淬硬性高的低合金高強(qiáng)度鋼時，電弧擦傷極易

52、引起裂紋的產(chǎn)生，因此引弧應(yīng)在引弧板上進(jìn)行。如圖11-13所示。圖11-13 電弧擦傷示意圖2飛濺熔焊過程中向周圍飛散的金屬或焊渣顆粒稱為飛濺。焊接完成后要及時清理。如圖11-14所示。 圖11-14 飛濺示意圖3.鎢飛濺從鎢極過渡到母材金屬表面或凝固焊縫金屬表面的鎢顆粒稱為鎢飛濺。鎢飛濺會降低工件的耐腐蝕能力或沖擊韌性。因此在焊接中，一方面采用高頻振蕩器或高頻脈沖引弧，另一方面操作時注意防止焊絲碰到鎢極。4.表面撕裂表面撕裂是指拆除臨時焊接附件時造成的表面損傷。表面撕裂是裂紋源，因此應(yīng)重視。5磨痕或鑿痕 容易造成應(yīng)力集中。6. 定位焊缺陷 定位焊缺陷是指定位焊不當(dāng)造成的焊道破裂、未熔合等缺陷，

53、或因定位未達(dá)到要求就施焊導(dǎo)致的缺陷。定位焊作為焊縫的一部分，焊工應(yīng)持證上崗，否則應(yīng)打磨去除。第三節(jié) 焊接缺陷的返修一、現(xiàn)行規(guī)程對返修的具體規(guī)定1. 焊接工藝評定 承壓設(shè)備焊接工藝評定（nb/t 47014（jb/t 4708），以下簡稱nb/t 47014）已經(jīng)國家能源局批準(zhǔn)發(fā)布，并于2011年10月1日起實施。國家質(zhì)檢總局以質(zhì)檢特函2011102號文發(fā)布要求，自2011年11月22日起，鍋爐、壓力容器（不含氣瓶）制造、安裝、改造單位，進(jìn)行新的焊接工藝評定以及修改原有焊接工藝評定時應(yīng)當(dāng)執(zhí)行nb/t 47014。承壓設(shè)備焊接工藝評定的要求如下：（1）承壓設(shè)備產(chǎn)品施焊前，受壓元件焊縫、與受壓元件相

54、焊的焊縫、熔入永久焊縫內(nèi)的定位焊縫、受壓元件母材表面堆焊與補(bǔ)焊，以及上述焊縫的返修焊縫都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行焊接工藝評定或者具有經(jīng)過評定合格的焊接工藝規(guī)程（wps）支持；（2）承壓設(shè)備的焊接工藝評定應(yīng)當(dāng)符合nb/t 47014承壓設(shè)備焊接工藝評定的要求；（3）監(jiān)檢人員應(yīng)當(dāng)對焊接工藝的評定過程進(jìn)行監(jiān)督；（4）焊接工藝評定完成后，焊接工藝評定報告（pqr）和焊接工藝規(guī)程（wps）應(yīng)當(dāng)由制造（組焊）單位焊接責(zé)任工程師審核，技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，經(jīng)過監(jiān)檢人員簽字確認(rèn)后存入技術(shù)檔案；（5）焊接工藝評定技術(shù)檔案應(yīng)當(dāng)保存至該工藝評定失效為止，焊接工藝評定試樣應(yīng)當(dāng)至少保存5年。2.tsg r0004-2009固定式壓力容器安全

55、技術(shù)監(jiān)察規(guī)程及tsg r0005-2011移動式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程對返修的具體規(guī)定，超標(biāo)缺陷的返修辦法。（1） 焊接返修焊接返修（包括母材缺陷補(bǔ)焊）的要求如下：1）應(yīng)當(dāng)分析缺陷產(chǎn)生的原因，提出相應(yīng)的返修方案；2）返修應(yīng)當(dāng)按照焊接工藝評定的要求進(jìn)行焊接工藝評定或者具有經(jīng)過評定合格的焊接工藝規(guī)程（wps）支持，施焊時應(yīng)當(dāng)有詳盡的返修記錄；3）焊縫同一部位的返修次數(shù)不宜超過2次，如超過2次，返修前應(yīng)當(dāng)經(jīng)過制造單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，并且將返修的次數(shù)、部位、返修情況記入壓力容器質(zhì)量證明文件；4）要求焊后消除應(yīng)力熱處理的壓力容器，一般應(yīng)當(dāng)在熱處理前焊接返修，如在熱處理后進(jìn)行焊接返修，應(yīng)當(dāng)根據(jù)補(bǔ)焊深度確

56、定是否需要進(jìn)行消除應(yīng)力處理；5）有特殊耐腐蝕要求的壓力容器或者受壓元件，返修部位仍需保證不低于原有的耐腐蝕性能；6）返修部位應(yīng)當(dāng)按照原要求經(jīng)過檢測合格。3.tsg g0001-2012鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程對返修的具體規(guī)定，超標(biāo)缺陷的返修辦法。（1）焊縫返修1)如果受壓元件的焊接接頭經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)存在超標(biāo)缺陷，施焊單位應(yīng)當(dāng)找出原因，制定可行的返修方案，才能進(jìn)行返修；2) 補(bǔ)焊前，缺陷應(yīng)當(dāng)徹底清除；補(bǔ)焊后，補(bǔ)焊區(qū)應(yīng)當(dāng)做外觀和無損檢測檢查；要求焊后熱處理的元(部)件，補(bǔ)焊后應(yīng)當(dāng)做焊后熱處理；3)同一位置上的返修不宜超過2次，如果超過2次，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，返修的部位、次數(shù)、返修情況應(yīng)當(dāng)存入鍋爐產(chǎn)品技術(shù)檔案。二、返修工藝規(guī)程編制和返修后的檢驗要求1焊接接頭的返修應(yīng)符合國家法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和工藝的規(guī)定。2焊接接頭返修一般由檢驗人員、無損檢測人員出具“焊接接頭返修報告”，并在實物上畫出返修部位。3返修前應(yīng)由焊接責(zé)任人會同有關(guān)人員分析焊接缺陷產(chǎn)生的原因，提出相應(yīng)的返修方案，避免再次產(chǎn)生焊接缺陷的技術(shù)措施。4焊縫同一部位返修一般不應(yīng)超過兩次，焊縫返修應(yīng)編制返修工藝卡，一、二次返修由焊接技術(shù)人員編制返修