焊接常見缺陷

接頭外觀缺陷是在焊接過程中在焊接接頭中產(chǎn)生的金屬不連續(xù)、不致密或連接不良的現(xiàn)象，屬于操作技術不良而產(chǎn)生的缺陷，與、母材鋼種及結構形狀關系不大。下面對常見焊接接頭外觀缺陷的特征、形成原因、防止措施進行逐一總結，以供參考。1未熔合特征未熔合主要是焊縫金屬和母材之間或焊道金屬和焊道金屬之間未完全熔合的部分，即填充金屬粘蓋在母材上或者是填充金屬層間而部分金屬未熔合在一起。見圖1。未熔合又可細分為：坡口邊緣未熔合、焊道之間未熔合、焊縫根部未熔合。未熔合是增大焊接速度后出現(xiàn)于焊縫內的初期缺陷，一般間隙很窄，相當于裂紋，在外力的作用下很容易擴展到焊縫或母材，形成開裂。直接對準接頭根部以確保根部焊透。2咬邊特征咬邊是焊接過程中，電孤將焊縫邊緣熔化后，沒有得到填充金屬的補充，在焊縫金屬的焊趾區(qū)域或根部區(qū)域形成溝槽或凹陷。咬邊可以是連續(xù)的，也可以是間斷的。咬邊減少了基本金屬的有效面積，減弱了焊接接頭強度，并且在咬邊處形成應力集中，會成為開裂起點，承載后有可能在咬邊處產(chǎn)生裂縫。見圖2。焊接英才網(wǎng)資訊：焊接產(chǎn)品外觀缺陷（表面缺陷）是指不用借助于儀器，從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等，有時還有表面氣孔和表面裂紋A、咬邊是指沿著焊趾，在母材部分形成的凹陷或溝槽，它是由于電孤將焊縫邊緣的母材熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補充所留下的缺口。產(chǎn)生咬邊的主要原因是電孤熱量太高，即電流太大，運條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確，擺動不合理，電孤過長，焊接次序不合理等都會造成咬邊。直流焊時電孤的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個原因。某些焊接位置（立、橫、仰）會加劇咬邊。咬邊減小了母材的有效截面積，降低結構的承載能力，同時還會造成應力集中，發(fā)展為裂紋源。矯正操作姿勢，選用合理的規(guī)范，采用良好的運條方式都會有利于消除咬邊。焊角焊縫時，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。B、 焊瘤焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出，冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。焊接規(guī)范過強、焊條熔化過快、焊條質量欠佳（如偏芯），焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢不當?shù)榷既菀讕砗噶?。在橫、立、仰位置更易形成焊瘤。焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷，易導致裂紋。同時，焊瘤改變了焊縫的實際尺寸，會帶來應力集中。管子內部的焊瘤減小了它的內徑，可能造成流動物堵塞。防止焊瘤的措施：使焊縫處于平焊位置，正確選用規(guī)范，選用無偏芯焊條，合理操作。C、 凹坑凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。凹坑多是由于收孤時焊條（焊絲）未作短時間停留造成的（此時的凹坑稱為孤坑），仰立、橫焊時，常在焊縫背面根部產(chǎn)生內凹。凹坑減小了焊縫的有效截面積，孤坑常帶有孤坑裂紋和孤坑縮孔。防止凹坑的措施：選用有電流衰減系統(tǒng)的焊機，盡量選用平焊位置，選用合適的焊接規(guī)范，收孤時讓焊條在熔池內短時間停留或環(huán)形擺動，填滿孤坑。D、 未焊滿未焊滿是指焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。規(guī)范太弱，焊條過細，運條不當?shù)葧е挛春笣M。未焊滿同樣削弱了焊縫，容易產(chǎn)生應力集中，同時，由于規(guī)范太弱使冷卻速度增大，容易帶來氣孔、裂紋等。防止未焊滿的措施：加大焊接電流，加焊蓋面焊縫。E、 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。焊接電流過大，速度太慢，電孤在焊縫處停留過久，都會產(chǎn)生燒穿缺陷。工件間隙太大，鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。燒穿是鍋爐壓力容器產(chǎn)品上不允許存在的缺陷，它完全破壞了焊縫，使接頭喪失其聯(lián)接飛及承載能力。選用較小電流并配合合適的焊接速度，減小裝配間隙，在焊縫背面加設墊板或藥墊，使用脈沖焊，能有效地防止燒穿。F、其他表面缺陷：（1） 成形不良指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高，表面不光滑，以及焊縫過寬，焊縫向母材過渡不圓滑等。（2） 錯邊指兩個工件在厚度方向上錯開一定位置，它既可視作焊縫表面缺陷，又可視作裝配成形缺陷。（3） 塌陷單面焊時由于輸入熱量過大，熔化金屬過多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落，成形后焊縫背面突起，正面下塌。（4） 表面氣孔及孤坑縮孔。（5） 各種焊接變形如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺陷O角變形也屬于裝配成形缺陷。氣孔是指焊接時，熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出，殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的，也可能是焊接冶金過程中反應生成的。（1） 氣孔的分類氣孔從其形狀上分，有球狀氣孔、條蟲狀氣孔；從數(shù)量上可分為單個氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均勻分布氣孔，密集狀氣孔和鏈狀分布氣孔之分。按氣孔內氣體成分分類，有氫氣孔、氮氣孔、二氧化碳氣孔、一氧化碳氣孔、氧氣孔等。熔焊氣孔多為氫氣孔和一氧化碳氣孔。（2） 氣孔的形成機理常溫固態(tài)金屬中氣體的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來。當凝固速度大于氣體逸出速度時，就形成氣孔。（3） 產(chǎn)生氣孔的主要原因母材或填充金屬表面有銹、油污等，焊條及焊劑未烘干會增加氣孔量，因為銹、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體，增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過小，熔池冷卻速度大，不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會增加氧氣孔。（4） 氣孔的危害氣孔減少了焊縫的有效截面積，使焊縫疏松，從而降低了接頭的強度，降低塑性，還會引起泄漏。氣孔也是引起應力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋。（5） 防止氣孔的措施A、 清除焊絲，工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物。B、采用堿性焊條、焊劑，并徹底烘干。C、采用直流反接并用短電孤施焊。D、焊前預熱，減緩冷卻速度。E、用偏強的規(guī)范施焊。B、 夾渣夾渣是指焊后溶渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。（1） 、夾渣的分類A、金屬夾渣：指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中，習慣上稱為夾鎢、夾銅。B、非金屬夾渣：指未熔的焊條藥皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留于焊縫之中。冶金反應不完全，脫渣性不好。（2） 夾渣的分布與形狀有單個點狀夾渣，條狀夾渣，鏈狀夾渣和密集夾渣（3） 夾渣產(chǎn)生的原因A、坡口尺寸不合理；B、坡口有污物；C、多層焊時，層間清渣不徹底；D、焊接線能量??；E、焊縫散熱太快，液態(tài)金屬凝固過快；F、焊條藥皮，焊劑化學成分不合理，熔點過高；G、鎢極惰性氣體保護焊時，電源極性不當，電、流密度大，鎢極熔化脫落于熔池中。1^手工焊時，焊條擺動不良，不利于熔渣上浮?？筛鶕?jù)以上原因分別采取對應措施以防止夾渣的產(chǎn)生。（4） 夾渣的危害點狀夾渣的危害與氣孔相似，帶有尖角的夾渣會產(chǎn)生尖端應力集中，尖端還會發(fā)展為裂紋源，危害較大。焊縫中原子結合遭到破壞，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙稱為裂紋。A、裂紋的分類根據(jù)裂紋尺寸大小，分為三類：（1）宏觀裂紋：肉眼可見的裂紋。（2）微觀裂紋：在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)。（3）超顯微裂紋：在高倍數(shù)顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)，一般指晶間裂紋和晶內裂紋。從產(chǎn)生溫度上看，裂紋分為兩類：（1） 熱裂紋：產(chǎn)生于AC3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現(xiàn)，又稱結晶裂紋。這種二裂紋主要發(fā)生在晶界，裂紋面上有氧化色彩，失去金屬光澤。（2） 冷裂紋：指在焊畢冷至馬氏體轉變溫度M3點以下產(chǎn)生的裂紋，一般是在焊后一段時間（幾小時，幾天甚至更長）才出現(xiàn)，故又稱延遲裂紋。按裂紋產(chǎn)生的原因分，又可把裂紋分為：（1） 再熱裂紋：接頭冷卻后再加熱至500?700°C時產(chǎn)生的裂紋。再熱裂紋產(chǎn)生于沉淀強化的材料（如含CR、MO、V、TI、NB的金屬）的焊接熱影響區(qū)內的粗晶區(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。（2） 層狀撕裂主要是由于鋼材在軋制過程中，將硫化物（MNS）、硅酸鹽類等雜質夾在其中，形成各向異性。在焊接應力或外拘束應力的使用下，金屬沿軋制方向的雜物開裂。（3） 應力腐蝕裂紋：在應力和腐蝕介質共同作用下產(chǎn)生的裂紋。除殘余應力或拘束應力的因素外，應力腐蝕裂紋主要與焊縫組織組成及形態(tài)有關。B、 裂紋的危害裂紋，尤其是冷裂紋，帶來的危害是災難性的。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設計不合理，選材不當?shù)脑蛞鸬囊酝?，絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。C、 熱裂紋（結晶裂紋）（1）結晶裂紋的形成機理熱裂紋發(fā)生于焊縫金屬凝固末期，敏感溫度區(qū)大致在固相線附近的高溫區(qū)，最常見的熱裂紋是結晶裂紋，其生成原因是在焊縫金屬凝固過程中，結晶偏析使雜質生成的低熔點共晶物富集于晶界，形成所謂'液態(tài)薄膜”，在特定的敏感溫度區(qū)（又稱脆性溫度區(qū)）間，其強度極小，由于焊縫凝固收縮而受到拉應力，最終開裂形成裂紋。結晶裂紋最常見的情況是沿焊縫中心長度方向開裂，為縱向裂紋，有時也發(fā)生在焊縫內部兩個柱狀晶之間，為橫向裂紋。孤坑裂紋是另一種形態(tài)的，常見的熱裂紋。熱裂紋都是沿晶界開裂，通常發(fā)生在雜質較多的碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼等