焊接缺陷各種類型及原因分析

1、DCRE大連中集鐵路裝備有限公司大連中集鐵路裝備有限公司EN15085認證培訓課程認證培訓課程焊接缺陷種類及產(chǎn)生原因焊接缺陷種類及產(chǎn)生原因授課教師：陳授課教師：陳 衛(wèi)衛(wèi)InstructorInstructor：Chen weiChen wei20082008年年1111月月5 5日日內(nèi)內(nèi) 容容了解焊接缺欠類型了解焊接缺欠類型缺欠產(chǎn)生原因及對焊縫成型的影響缺欠產(chǎn)生原因及對焊縫成型的影響 1 1、焊接缺欠的分類、焊接缺欠的分類按標準按標準ISO6520-1金屬熔化焊金屬熔化焊焊縫缺欠分類及說明焊縫缺欠分類及說明，金屬熔，金屬熔化焊焊縫缺陷共分六類：化焊焊縫缺陷共分六類： 一一 類缺欠類缺欠 裂紋裂

2、紋 二二 類缺欠類缺欠 孔穴孔穴 三三 類缺欠類缺欠 固體夾雜固體夾雜 四四 類缺欠類缺欠 未熔合和未焊透未熔合和未焊透 五五 類缺欠類缺欠 形狀缺欠形狀缺欠 六六 類缺欠類缺欠 上述以外的其他缺欠上述以外的其他缺欠 按缺陷性質(zhì)進行的焊縫按缺陷性質(zhì)進行的焊縫 缺缺欠欠的分類的分類一類缺欠：裂紋一類缺欠：裂紋微觀裂紋微觀裂紋: : 在顯微鏡下才能觀察到的裂紋。在顯微鏡下才能觀察到的裂紋?？v向裂紋縱向裂紋: : 基本上與焊縫軸線平行的裂紋。基本上與焊縫軸線平行的裂紋。 (焊縫金屬中焊縫金屬中; 熔合線上熔合線上; 熱影響區(qū)中熱影響區(qū)中; 母材金屬中母材金屬中) 橫向裂紋橫向裂紋: : 基本上與焊縫

3、軸線垂直的裂紋?；旧吓c焊縫軸線垂直的裂紋。 （焊縫金屬中焊縫金屬中; ; 熔合線上熔合線上; ; 熱影響熱影響 區(qū)中）區(qū)中） 放射狀裂紋放射狀裂紋: :在在某一公共點的放射狀裂紋某一公共點的放射狀裂紋 （焊縫金屬中焊縫金屬中; ; 熱影響區(qū)中熱影響區(qū)中; ; 母材金屬中母材金屬中 ） 弧坑裂紋：弧坑裂紋：在焊縫收弧弧坑處的裂紋在焊縫收弧弧坑處的裂紋 （縱向的（縱向的; ;橫向的橫向的; ;星形的）星形的） 間斷裂紋：間斷裂紋：一組間斷的裂紋一組間斷的裂紋（焊縫（焊縫金屬中金屬中; ;熱影響區(qū)中熱影響區(qū)中; ;母材金屬中）母材金屬中） 枝狀裂紋：枝狀裂紋：由某一公共裂紋派生的由某一公共裂紋派生

4、的一組裂紋一組裂紋,它與間斷裂紋群和放射它與間斷裂紋群和放射狀裂紋不同狀裂紋不同 （焊縫金屬中（焊縫金屬中; ;熱影響區(qū)中熱影響區(qū)中; ;母材金屬中）母材金屬中）二類缺欠：孔穴二類缺欠：孔穴球形氣孔：球形氣孔：近似球形的孔穴近似球形的孔穴均布氣孔：均布氣孔：大量氣孔分布在整個焊縫金屬大量氣孔分布在整個焊縫金屬局部密集氣孔：局部密集氣孔：氣孔群氣孔群鏈狀氣孔：鏈狀氣孔：與焊縫軸線平行的成串氣孔與焊縫軸線平行的成串氣孔條形氣孔：條形氣孔：長度方向與焊縫軸線長度方向與焊縫軸線近似平行的非球形的長氣孔近似平行的非球形的長氣孔蟲形氣孔：蟲形氣孔：由于氣孔在焊縫金屬中上浮而由于氣孔在焊縫金屬中上浮而引起的

5、管狀孔穴引起的管狀孔穴,其位置和形狀是由凝固其位置和形狀是由凝固的形式和氣孔的來源決定的的形式和氣孔的來源決定的.通常通常,它們它們成群的出現(xiàn)并且成人字形分布成群的出現(xiàn)并且成人字形分布表面氣孔：暴露在焊縫表面的氣孔表面氣孔：暴露在焊縫表面的氣孔縮縮 孔孔結晶縮孔：結晶縮孔：冷卻過程中在焊縫中心形冷卻過程中在焊縫中心形成的長形收縮孔穴成的長形收縮孔穴,可能有殘留氣可能有殘留氣體體,這種缺陷通常在垂直焊縫表面這種缺陷通常在垂直焊縫表面方向上出現(xiàn)方向上出現(xiàn) 枝晶間微縮孔：枝晶間微縮孔：在顯微鏡下觀在顯微鏡下觀 察到的枝晶間微縮孔察到的枝晶間微縮孔(無無)弧坑縮孔：弧坑縮孔：指焊道末端的凹陷指焊道末端

6、的凹陷,且在后續(xù)且在后續(xù)焊道焊接之前或在后續(xù)焊道焊接過程焊道焊接之前或在后續(xù)焊道焊接過程中未被消除中未被消除 三類缺三類缺欠欠夾渣：夾渣：殘留在焊縫中的熔渣殘留在焊縫中的熔渣,根據(jù)其根據(jù)其 形成的情況形成的情況,可以分為可以分為: 線狀的線狀的;孤立的孤立的;其它型式的其它型式的焊劑或熔劑夾渣：焊劑或熔劑夾渣：殘留在焊縫中的焊劑或熔劑殘留在焊縫中的焊劑或熔劑, 根據(jù)其形成的情況根據(jù)其形成的情況,可以分為可以分為:線狀的線狀的;孤立的孤立的; 其它型式的其它型式的氧化物夾雜：氧化物夾雜：凝固過程中在焊縫金屬中殘留的金屬氧凝固過程中在焊縫金屬中殘留的金屬氧 化物化物 皺褶：皺褶：在某些情況下在某些

7、情況下,特別是鋁合特別是鋁合 金焊接時金焊接時,由于對焊接熔池保由于對焊接熔池保 護不良和熔池中紊流而產(chǎn)生的大量氧化膜護不良和熔池中紊流而產(chǎn)生的大量氧化膜金屬夾雜：金屬夾雜：殘留在焊縫中的來自外部的金屬顆粒殘留在焊縫中的來自外部的金屬顆粒, 這種金屬顆?？赡苁沁@種金屬顆?？赡苁? 鎢鎢 銅銅 四類缺陷四類缺陷未熔合：未熔合：在焊縫金屬和母材之間或在焊縫金屬和母材之間或 焊道金屬和焊道金屬之間焊道金屬和焊道金屬之間 未完全熔化結合的部分未完全熔化結合的部分,它它 可分為下述幾種形式可分為下述幾種形式:側壁未熔合側壁未熔合; ;層間未熔合層間未熔合; ;焊縫根部未熔合焊縫根部未熔合 未焊透：未焊透

8、：焊接時接頭的根部未完全焊透的現(xiàn)象焊接時接頭的根部未完全焊透的現(xiàn)象五類缺欠：形狀缺欠五類缺欠：形狀缺欠連續(xù)（間斷）的咬邊：連續(xù)（間斷）的咬邊：因焊接造成的因焊接造成的焊趾（或焊根）處的溝槽，咬邊可焊趾（或焊根）處的溝槽，咬邊可能是連續(xù)的或間斷的能是連續(xù)的或間斷的 縮溝：縮溝：由于焊縫金屬的收縮，在根由于焊縫金屬的收縮，在根部焊道每一側產(chǎn)生的淺的溝槽部焊道每一側產(chǎn)生的淺的溝槽焊縫超高：焊縫超高：對接焊縫表面上焊縫金屬過高對接焊縫表面上焊縫金屬過高凸度凸度 過大：過大：角焊縫表面的焊縫金屬角焊縫表面的焊縫金屬下塌：下塌：穿過單層焊縫根部或從多層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焊

9、接接頭穿過前道熔敷金屬塌落的過量焊縫金屬的過量焊縫金屬局部局部 下榻：下榻：局部塌落局部塌落 焊縫形狀不良：焊縫形狀不良：母材金屬表面與母材金屬表面與靠近焊趾處焊縫表面的切面之間靠近焊趾處焊縫表面的切面之間的角度的角度 過小過小 焊焊 瘤：瘤：焊接過程中，熔化金屬流焊接過程中，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淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤錯錯 邊：邊：由于兩個焊件沒有對正而造成板的中心由于兩個焊件沒有對正而造成板的中心線平行偏差線平行偏差角度偏差角度偏差：由于兩個焊件沒有對正由于兩個焊件沒有對正 而使它們的表面不平行而使它們的表面不平行下垂下垂：由于重力作用造成的焊

10、縫金屬塌落由于重力作用造成的焊縫金屬塌落 燒穿燒穿：焊接過程中，熔化金屬自坡口焊接過程中，熔化金屬自坡口 背面流出，形成穿孔的缺陷背面流出，形成穿孔的缺陷未焊滿：未焊滿：由于填充金屬不足，在焊縫表面形成的連由于填充金屬不足，在焊縫表面形成的連續(xù)或斷續(xù)的溝槽續(xù)或斷續(xù)的溝槽 焊焊 腳不對稱：腳不對稱：焊縫寬度不齊：焊縫寬度不齊：焊縫寬度改變過大焊縫寬度改變過大表面不規(guī)則：表面不規(guī)則：表面過分粗糙表面過分粗糙根部收縮：根部收縮：由于對接焊縫根部收縮造由于對接焊縫根部收縮造成的溝槽成的溝槽焊縫接頭不良：焊縫接頭不良：焊縫銜接處的局部表面不規(guī)則焊縫銜接處的局部表面不規(guī)則六類缺六類缺欠欠電弧擦傷：電弧擦傷

11、：在焊縫坡口外部引弧或打弧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時產(chǎn)生于母材金屬表面上的局部損傷飛濺：飛濺：焊接過程中，熔化的金屬顆粒和焊接過程中，熔化的金屬顆粒和熔渣向周圍飛散的現(xiàn)象。熔渣向周圍飛散的現(xiàn)象。鎢飛濺：鎢飛濺：從鎢電極過渡到母材金屬表面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?；蚰淘诤缚p金屬表面上的鎢顆粒 表面撕裂：表面撕裂：不按操作規(guī)程拆除臨時焊接的不按操作規(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附件時產(chǎn)生于母材金屬表面的損傷鑿痕：鑿痕：不按操作規(guī)程打磨引起的局部表面不按操作規(guī)程打磨引起的局部表面損傷損傷打磨過量：打磨過量：由于打磨引起

12、的工件或焊縫的由于打磨引起的工件或焊縫的不允許的減薄不允許的減薄定位焊缺陷：定位焊缺陷：層間錯位：層間錯位：不按規(guī)定程序熔敷的焊道不按規(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 2、焊接工藝參數(shù)影響因素、焊接工藝參數(shù)影響因素2.12.1焊接電壓焊接電壓: :在其它焊接參數(shù)保持恒定的條在其它焊接參數(shù)保持恒定的條件下，焊接電壓的變化將產(chǎn)生如下影響。件下，焊接電壓的變化將產(chǎn)生如下影響。焊接電壓增高：焊接電壓增高： 電弧長度增加，較輕的電弧噪音電弧長度增加，較輕的電弧噪音 焊縫寬度增加，焊縫增高降低焊縫寬度增加，焊縫增高降低 熔池流動性好熔池流動性好 合金元素強烈燒

13、損合金元素強烈燒損 焊渣增高焊渣增高焊接電壓降低：焊接電壓降低： 與上述變化相反與上述變化相反 電弧長度對焊縫形狀的影響電弧長度對焊縫形狀的影響電壓：電壓：曲線：曲線：電弧長度：電弧長度： 焊縫形狀：焊縫形狀：堆焊堆焊 焊縫形狀：焊縫形狀：角焊縫角焊縫2.22.2焊接電流焊接電流焊接電流增大：焊接電流增大： 電弧變短（光學方面），較強的電弧噪音電弧變短（光學方面），較強的電弧噪音 較高的熔敷率較高的熔敷率 熔深增加熔深增加 焊縫變窄，余高增加焊縫變窄，余高增加 合金元素燒損較少合金元素燒損較少焊接電流降低：焊接電流降低： 其作用與上述相反其作用與上述相反 送絲速度對焊縫形狀的影響送絲速度對焊縫

14、形狀的影響 送絲速度：送絲速度：曲線：曲線：電弧長度：電弧長度：電流強度：電流強度：熔敷率：熔敷率：焊縫形狀：焊縫形狀：表面堆焊表面堆焊2.3 2.3 焊接速度焊接速度 對不同直徑的焊條，焊接電流及電對不同直徑的焊條，焊接電流及電壓的變化將導致焊條熔敷率的變化，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)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。生熔合缺陷的主要因素之一。 當其它參數(shù)恒

15、定時，焊接速度當其它參數(shù)恒定時，焊接速度將產(chǎn)生如下影響將產(chǎn)生如下影響: :焊接速度加快：焊接速度加快： 避免燒穿避免燒穿焊縫變窄焊縫變窄焊縫增高焊縫增高線能量減小線能量減小焊接速度降低：焊接速度降低：與上述作用相反與上述作用相反焊接速度焊接速度過小過?。喝凵畈粔驅е氯酆先毕萑凵畈粔驅е氯酆先毕萑鄢剡^熱導致氣孔熔池過熱導致氣孔線能量過大線能量過大2.3 2.3 焊接速度焊接速度2.4導線接頭導線接頭 焊接電纜接頭（把線及地線）應保證焊接電纜接頭（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，故當由于焊接電源為恒壓外特性，故當導線接觸不良時

16、極易產(chǎn)生電流波動導線接觸不良時極易產(chǎn)生電流波動及電弧不穩(wěn)。及電弧不穩(wěn)。2.5點固焊點點固焊點 注意在焊接時應保證點固焊點部位完注意在焊接時應保證點固焊點部位完全熔合全熔合 。3 3、焊接缺陷產(chǎn)生的原因及避免措施、焊接缺陷產(chǎn)生的原因及避免措施 熔合缺陷的產(chǎn)生原因及避免措施熔合缺陷的產(chǎn)生原因及避免措施 表1序號序號缺陷缺陷原因原因避免措施避免措施11、 坡口兩側熔合缺陷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導致根部未熔合，熔池流動超前導致層間未熔合加大電流、電壓或降低焊速

17、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，調(diào)正焊接速度 氣孔產(chǎn)生的原因及避免措施氣孔產(chǎn)生的原因及避免措施 表表2氣體氣體原因原因避免措施

18、避免措施空空 氣氣氮氣氮氣氫氣氫氣水水保護氣體量太小流量調(diào)節(jié)不夠管路密封不良減壓器出口太小氣瓶內(nèi)壓力太低氣體保護效果不好周圍環(huán)境有風排煙抽力太強起焊及收弧時保護氣量不足噴咀抬起太高焊絲偏移噴咀形狀不對噴咀調(diào)整不良紊流保護氣體流量過大噴咀內(nèi)壁或導電咀上粘有飛濺電弧不穩(wěn)單面焊時的熱作用焊接熔池溫度過高工件表面溫度過高焊槍密封不嚴（帶水冷的焊槍）調(diào)節(jié)至合適流量找出部位，處理選擇合適的減壓器氣瓶內(nèi)應保證所要求的最低壓力采取措施保護焊接部位變換排煙設施的位置延時起、止位置氣體保護時間降低噴咀調(diào)正對中按焊縫形狀選擇合適的噴咀調(diào)正噴咀相對焊縫的位置降低保護氣流量間歇時清除飛濺檢查送絲機械、提高電壓、檢查電纜

19、接頭、清渣減小熔池尺寸降低預熱及層間溫度找出故障、排排除、烘干送絲軟管一氧化碳一氧化碳偏析部位的熔入銹及氧化皮的熔入提高焊接速度或降低焊接能量焊前清理施焊部位氣孔產(chǎn)生的原因及避免措施氣孔產(chǎn)生的原因及避免措施 續(xù)表續(xù)表2氣體氣體原因原因避免措施避免措施空氣空氣 水水 油脂殘留物油脂殘留物 金屬物質(zhì)如：鋅、金屬物質(zhì)如：鋅、錫等錫等 顏料及涂漆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

20、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)暮蠊麣怏w保護不當?shù)暮蠊蛟蛄鲃涌諝飧蓴_保護氣體流動空氣干擾保護氣體后果后果氣體保護效果不好，焊縫中產(chǎn)生氣孔氣體保護效果不好，焊縫中產(chǎn)生氣孔 原因原因保護氣體不足保護氣體不足后果后果氣體保護效果不好，焊縫中產(chǎn)生氣體氣體保護效果不好，焊縫中產(chǎn)生氣體 原因原因氣體保護氣體流量過大氣體保護氣體流量過大后果后果產(chǎn)生紊流產(chǎn)生紊流,而進入空氣，焊縫中產(chǎn)生氣孔而進入空氣，焊縫中產(chǎn)生氣孔 原因原因噴嘴內(nèi)壁或導電嘴粘有

21、飛濺噴嘴內(nèi)壁或導電嘴粘有飛濺后果后果產(chǎn)生紊流，而進入空氣，焊縫中產(chǎn)生氣孔產(chǎn)生紊流，而進入空氣，焊縫中產(chǎn)生氣孔 圖4原因原因噴嘴與熔池角度太小噴嘴與熔池角度太小后果后果吸入空氣，焊縫中產(chǎn)生氣孔吸入空氣，焊縫中產(chǎn)生氣孔 原因原因噴嘴抬起不高噴嘴抬起不高后果后果氣體保護效果不好，焊縫中產(chǎn)生氣孔氣體保護效果不好，焊縫中產(chǎn)生氣孔圖圖4 氣孔產(chǎn)生的原因氣孔產(chǎn)生的原因 產(chǎn)生未熔合的原因（產(chǎn)生未熔合的原因（1 1） 圖圖5 產(chǎn)生未熔合的原因產(chǎn)生未熔合的原因合適角度：合適角度：40 60 鈍邊過大鈍邊過大鈍邊間隙過大鈍邊間隙過大 錯邊過大錯邊過大 焊后焊道的表面凸起過大焊后焊道的表面凸起過大合適形狀：焊后焊道的

22、表合適形狀：焊后焊道的表面為凹型面為凹型 兩段焊縫連接處缺陷兩段焊縫連接處缺陷由于焊接電弧功率不由于焊接電弧功率不足，前一段焊接收弧足，前一段焊接收弧部分，未打磨，后段部分，未打磨，后段焊縫的少量重疊焊縫的少量重疊 合理工藝：焊縫收弧合理工藝：焊縫收弧端打磨，然后在收弧端打磨，然后在收弧端起弧連續(xù)焊接；對端起弧連續(xù)焊接；對余高進行打磨余高進行打磨圖圖6 產(chǎn)生未熔合的原因產(chǎn)生未熔合的原因 產(chǎn)生產(chǎn)生未熔合的原因（未熔合的原因（2 2） 由于熔池超前，使電弧不能達到坡口面或者焊層由于熔池超前，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。寬度，致使不能熔化坡口面。 焊接速度慢或熔敷焊接速度慢或熔敷系數(shù)大系數(shù)大 單焊道不要太厚單焊道不要太厚圖圖7 產(chǎn)生未熔合的原因產(chǎn)生未熔合的原因 此位置焊接熔池下此位置焊接熔池下淌淌 應限制熔敷系數(shù)；應限制熔敷系數(shù)； 焊接速度不要太慢焊接速度不要太慢圖圖8 產(chǎn)生未熔合的原因產(chǎn)生未熔合的原因噴嘴的傾角過大噴嘴的傾角過大圖圖9 產(chǎn)生未熔合的原因產(chǎn)生未熔合的原因 產(chǎn)生產(chǎn)生未熔合的原因（未熔合的原因（3 3）焊炬偏離焊縫中心焊炬偏離焊縫中心焊炬達不到焊縫部位焊炬達不到焊縫部位VV坡口焊縫的內(nèi)部缺陷坡口焊縫的內(nèi)部缺陷未熔合未熔合氣孔氣孔/氣帶氣帶夾渣夾渣圖圖10 焊縫的內(nèi)部缺陷焊縫的內(nèi)部缺陷VV坡口焊縫的內(nèi)部缺陷坡口焊縫的內(nèi)部缺陷未熔合