焊工工藝學第十三章焊接缺欠及檢驗

1、第十三章 焊接缺欠及檢驗 13-1焊接缺欠分析 13-2焊接質量檢驗 13-3焊接缺欠返修. 13-1焊接缺欠分析.一、焊接缺欠的分類1. 外部缺欠外部缺欠位于焊縫外外表，用肉眼或低倍放大鏡就可以看到。2. 內部缺欠內部缺欠位于焊縫內部，這類缺欠可用無損探傷檢驗或破壞性檢驗方法來發(fā)現(xiàn)。.二、焊接缺欠的危害1. 引起應力集中在焊接接頭中，凡是構造截面有忽然變化的部位，其應力的分布就特別不均勻，在某點的應力值能夠比平均應力值大許多倍，這種景象稱為應力集中。2. 呵斥脆斷.三、焊接缺欠產(chǎn)生的緣由及防止措施1. 焊縫外形及尺寸不符合要求焊縫外形及尺寸不符合要求) 焊縫高低不平，寬窄不均，波形粗劣) 焊

2、縫低于母材) 余高過高焊接缺欠及其防止措施.1產(chǎn)生焊縫外形及尺寸不符合要求的緣由主要是由于焊接坡口角度不當或裝配間隙不均勻；焊接電流過大或過??；運條速度或手法不當以及焊條角度選擇不適宜。埋弧焊時主要是由于焊接參數(shù)選擇不當。.2防止措施選擇正確的坡口角度及裝配間隙；正確選擇焊接參數(shù)；提高焊工操作技術程度，正確地掌握運條手法和速度，隨時順應焊件裝配間隙的變化，以堅持焊縫的均勻。.2. 咬邊咬邊.1產(chǎn)生咬邊的緣由主要是由于焊接電流過大以及運條速度不適宜； 角焊時焊條角度或電弧長度不適當；埋弧焊時焊接速度過快等。.2防止措施選擇適當?shù)暮附与娏?、堅持運條速度均勻；角焊時焊條要采用適宜的角度和堅持一定的電

3、弧長度；埋弧焊時要正確選擇焊接參數(shù)。.3. 焊瘤焊瘤.1產(chǎn)生焊瘤的緣由主要是由于焊接電流過大，焊接速度過慢，引起熔池溫度過高，液態(tài)金屬凝固較慢，在自重作用下構成焊瘤。操作不熟練和運條不當，也易產(chǎn)生焊瘤。.2防止措施提高操作技術程度， 選用正確的焊接電流，控制熔池的溫度。運用堿性焊條時宜采用短弧焊接，運條方法要正確。.4. 凹坑與弧坑凹坑與弧坑) 凹坑) 弧坑.1產(chǎn)生凹坑與弧坑的緣由主要是由于操作技藝不熟練，電弧拉得過長；焊接外表焊縫時， 焊接電流過大， 焊條又未適當擺動，熄弧過快；過早進展外表焊縫焊接或中心偏移等會導致凹坑；埋弧焊時，導電嘴壓得過低，呵斥導電嘴黏渣，也會使外表焊縫兩側凹陷等。.

4、2防止措施提高焊工操作技藝；采用短弧焊接；填滿弧坑， 如焊條電弧焊時，焊條在收尾處作短時間的停留或作幾次環(huán)形運條；運用收弧板； CO2氣體維護焊時，選用有“火口處置弧坑處置安裝的焊機。.5. 下塌與燒穿下塌與燒穿) 下塌) 燒穿.1產(chǎn)生下塌與燒穿的緣由主要是由于焊接電流過大，焊接速度過慢，使電弧在焊縫處停留時間過長；裝配間隙太大，也會產(chǎn)生上述缺欠。2防止措施正確選擇焊接電流和焊接速度； 減少熔池高溫停留時間；嚴厲控制焊件的裝配間隙。.6. 裂紋各種部位的焊接裂紋弧坑裂紋橫裂紋熱影響區(qū)裂紋縱裂紋熔合線裂紋焊根裂紋.1熱裂紋1熱裂紋產(chǎn)生的緣由熱裂紋的構成表示圖) 結晶初期) 結晶后期.2熱裂紋的特

5、征熱裂紋多貫穿在焊縫外表，并且斷口被氧化，呈氧化色。熱裂紋大多產(chǎn)生在焊縫中，有時也出如今熱影響區(qū)。熱裂紋的微觀特征普通是沿晶界開裂，故又稱為晶間裂紋。.3熱裂紋的防止措施限制鋼材和焊材中的硫、磷等元素含量降低含碳量改善熔池金屬的一次結晶控制焊接參數(shù)采用堿性焊條和焊劑采用適當?shù)臄嗷》绞浇档秃附討?2冷裂紋冷裂紋) 焊道下冷裂紋) 焊趾冷裂紋) 焊根冷裂紋.1冷裂紋產(chǎn)生的緣由氫引起冷裂紋的機理.2冷裂紋的特征冷裂紋的斷裂外表沒有氧化顏色。冷裂紋多產(chǎn)生在熱影響區(qū)或熱影響區(qū)與焊縫交界的熔合線上，但也有能夠產(chǎn)生在焊縫上。冷裂紋普通為穿晶裂紋，少數(shù)情況下也能夠沿晶界發(fā)生。.3冷裂紋的防止措施選用堿性低氫

6、型焊條，可減少焊縫中的氫。焊條和焊劑應嚴厲按規(guī)定進展烘干，隨用隨取。改善焊縫金屬的性能，參與某些合金元素以提高焊縫金屬的塑性。正確選擇焊接參數(shù)，采取預熱、緩冷、后熱以及焊后熱處置等工藝措施。改善構造的應力形狀，降低焊接應力等。.7. 氣孔焊縫中的氣孔) 延續(xù)氣孔) 密集氣孔) 外部氣孔) 內部氣孔.1氣孔產(chǎn)生的緣由焊接時，高溫熔池內存在著各種氣體，一部分是能溶解于液態(tài)金屬中的氫氣和氮氣；另一部分是冶金反響產(chǎn)生的不溶于液態(tài)金屬的一氧化碳等。焊縫結晶時，由于焊接熔池結晶速度快，氣泡來不及逸出而殘留在焊縫中構成了氣孔。.2防止氣孔的措施1焊前將焊絲和焊接坡口及其兩側20 30mm范圍內的焊件外表清理

7、干凈。2焊條和焊劑按規(guī)定進展烘干， 不得運用藥皮開裂、剝落、蛻變、偏心或焊芯銹蝕的焊條。3選擇適宜的焊接參數(shù)。4堿性焊條施焊時應采用短弧焊，并采用直流反接。5假設發(fā)現(xiàn)焊條偏心，要及時調整焊條角度或改換焊條。.8. 夾渣夾渣) 單面焊縫) 雙面焊縫.1產(chǎn)生夾渣的緣由主要是由于焊件邊緣及焊道、焊層之間清理不干凈； 焊接電流太小， 焊接速度過大，使熔渣殘留下來而來不及浮出； 運條角度和運條方法不當，使熔渣和鐵液分別不清，以致妨礙了熔渣上浮等。.2防止措施采器具有良好工藝性能的焊條；選擇適當?shù)暮附訁?shù)；焊前、焊間要做好清理任務，去除殘留的銹皮和熔渣； 操作過程中留意熔渣的流動方向，調整焊條角度和運條方

8、法，特別是在采用酸性焊條時， 必需使熔渣在熔池的后面，假設熔渣流到熔池的前面，就很容易產(chǎn)生夾渣。.9. 未焊透.1產(chǎn)生未焊透的緣由主要是由于焊接坡口鈍邊過大， 坡口角度太小，裝配間隙太??；焊接電流過小，焊接速度過快， 使熔深淺，邊緣未充分熔化；焊條角度不正確，電弧偏吹，使電弧熱量偏于焊件一側；層間或母材邊緣的鐵銹或氧化皮及油污等未清理干凈。.2防止措施正確選用坡口方式及尺寸，保證裝配間隙；正確選用焊接電流和焊接速度；仔細操作，防止焊偏， 留意調整焊條角度，使熔化金屬與母材金屬充分熔合。.10. 未熔合.1產(chǎn)生未熔合的緣由主要是由于焊接熱輸入太低； 焊條、焊絲或焊炬火焰偏于坡口一側，使母材或前一

9、層焊縫金屬未得到充分熔化就被填充金屬覆蓋；坡口及層間清理不干凈；單面焊雙面成形焊接時，第一層的電弧熄滅時間短等。.2防止措施焊條、焊絲和焊炬的角度要適宜， 運條擺動應適當，要留意察看坡口兩側的熔化情況；選用稍大的焊接電流和火焰能率，焊速不宜過快，使熱量添加足以熔化母材或前一層焊縫金屬；發(fā)生電弧偏吹時應及時調整角度，使電弧對準熔池；加強坡口及層間清理。.11. 夾鎢1產(chǎn)生夾鎢的緣由主要是由于當焊接電流過大或鎢極直徑太小時，使鎢極端部劇烈地熔化燒損；氬氣維護不良引起鎢極燒損；熾熱的鎢極觸及熔池或焊絲而產(chǎn)生飛濺等。.2防止措施根據(jù)工件的厚度選擇相應的焊接電流和鎢極直徑；運用符合規(guī)范要求純度的氬氣；施

10、焊時，采用高頻振蕩器引弧，在不妨礙操作的情況下，盡量采用短弧，以加強維護效果； 操作要仔細，不使鎢極觸及熔池或焊絲產(chǎn)生飛濺，經(jīng)常修磨鎢極端部。. 13-2焊接質量檢驗.一、焊接質量檢驗的過程和分類1. 焊前檢驗2. 焊接過程中的檢驗3. 焊后廢品檢驗焊接質量檢驗.二、無損檢驗1. 外觀檢驗焊縫檢驗尺用法舉例) 丈量錯邊) 丈量焊縫寬度) 丈量角焊縫厚度.焊縫檢驗尺用法舉例) 丈量雙 形坡口角度 ) 丈量焊縫余高) 丈量角焊縫焊腳) 丈量焊縫間隙) 丈量坡口角度) 丈量管道坡口角度.2. 密封性檢驗1氣密性檢驗常用的氣密性檢驗是將遠低于容器任務壓力的緊縮空氣壓入容器，利用容器內外氣體的壓力差來檢

11、查有無走漏。2煤油實驗在焊縫外表包括熱影響區(qū)部分涂上石灰水溶液，枯燥后便呈白色，再在焊縫的另一面涂上煤油。.3. 耐壓檢驗1水壓實驗鍋爐汽包的水壓實驗水壓機壓力計鍋爐汽包.2氣壓實驗氣壓實驗和水壓實驗一樣，用于檢驗在壓力下任務的焊接容器和管道的焊縫致密性和強度，氣壓實驗比水壓實驗更為靈敏和迅速，但氣壓實驗的危險性比水壓實驗大。氣壓實驗時必需嚴厲遵守平安技術操作規(guī)程。.4. 無損探傷1浸透探傷1熒光探傷熒光探傷紫外線光源濾光板紫外線被檢驗焊件充溢熒光物質的缺欠.2著色探傷著色探傷的原理與熒光探傷類似，不同之處只是著色探傷是用著色劑來取代熒光液而顯現(xiàn)缺欠。著色探傷的靈敏度較熒光探傷高，操作也較方便

12、。.2磁粉探傷焊縫中有缺欠時產(chǎn)生漏磁的情況) 內部裂紋) 近外表裂紋) 外表裂紋.3超聲波探傷超聲波探傷原理表示圖) 直探頭探傷原理) 斜探頭探傷原理.4射線探傷1射線探傷的原理X 射線探傷表示圖.2射線探傷時缺欠的識別與評定底片中焊接缺欠的影像.三、破壞性檢驗1. 力學性能實驗焊接試樣的截取位置拉伸彎曲沖擊 硬度焊縫拉伸舍棄.1拉伸實驗典型的三種焊接拉伸試樣焊縫金屬拉伸試樣接頭橫向拉伸試樣接頭縱向拉伸試樣.2彎曲與壓扁實驗1彎曲實驗彎曲實驗) 彎曲角度) 橫彎) 側彎) 縱彎.2壓扁實驗管接頭縱縫壓扁實驗.3硬度實驗硬度實驗是用來測定焊接接頭各部位硬度的實驗。 根據(jù)硬度結果可以了解區(qū)域偏析和

13、近縫區(qū)的淬硬傾向， 可作為選用焊接工藝時的參考，常見的測定硬度方法有布氏硬度法HBW、洛氏硬度法HR 和維氏硬度法HV。.4沖擊實驗焊接接頭的沖擊試樣.2. 化學分析及腐蝕實驗1化學分析焊縫的化學分析是指檢查焊縫金屬的化學成分，通常用直徑為6mm的鉆頭在焊縫中鉆取試樣， 普通常規(guī)分析需試樣50 60 g。2腐蝕實驗腐蝕實驗的目的在于確定在給定的條件下金屬抗腐蝕的才干，估計產(chǎn)品的運用壽命，分析腐蝕的緣由，找出防止或延緩腐蝕的方法。.3. 金相檢驗1宏觀金相檢驗宏觀金相檢驗是用肉眼或借助低倍放大鏡直接進展檢查。2微觀金相檢驗微觀金相檢驗是用1000 1500倍的顯微鏡來察看焊接接頭各區(qū)域的顯微組織

14、、偏析、缺欠及析出相的情況等的一種金相檢驗方法。根據(jù)分析檢驗結果， 可確定焊接資料、焊接方法和焊接參數(shù)等能否合理。. 13-3焊接缺欠返修.一、返修前的預備1. 根據(jù)無損探傷主要是 射線探傷的結果， 正確確定焊接缺欠的種類、位置、數(shù)量等，并分析其產(chǎn)生緣由。2. 根據(jù)缺欠的性質及產(chǎn)生緣由，制定有效的返修工藝。.二、返修工藝1. 去除缺欠、制備坡口裂紋兩端鉆止裂孔.2. 焊接方法與焊接資料的選擇焊縫返修普通采用焊條電弧焊進展， 這是由焊條電弧焊操作方便、位置順應性強等特點所決議的。 但假設坡口寬窄深淺根本一致，尺寸較長， 并可處于平焊或環(huán)焊位置時，也可采用埋弧焊來返修。.3. 返修工藝措施1采用小規(guī)格直徑、小電流等小焊接參數(shù)焊接，降低返修部位塑性貯藏的耗費。2采用窄焊道、短段，多層多道，分段跳焊等焊接方法，減小焊接應力與變形，但每層接頭要盡量錯開。3每焊完一道后，須去除盡熔渣，填滿弧坑，并把電弧后引再熄滅，起附加熱處置作用，并立刻用帶圓角的尖頭小錘錘擊焊縫，以松弛應力。.4加焊回火焊道，但焊后需磨去多余金屬，使之與母材圓滑過渡或采用TIG 焊重熔法?；鼗鸷傅?5