焊接缺陷及產(chǎn)生原因

焊接缺陷及產(chǎn)生原因焊接缺陷產(chǎn)生原因及防止措施焊接缺陷定義焊接接頭的不完整性稱為焊接缺陷，主要有焊接裂紋、未焊透、夾渣、氣孔和焊縫外觀缺陷等。這些缺陷減少焊縫截面積，降低承載能力，產(chǎn)生應(yīng)力集中，引起裂紋；降低疲勞強(qiáng)度，易引起焊件破裂導(dǎo)致脆斷。其中危害最大的是焊接裂紋和氣孔。

焊接缺陷的分類焊接生產(chǎn)中產(chǎn)生焊接缺陷的種類是多種多樣的，按其在焊接接頭中所處的位置和表現(xiàn)形式的不同，可以把焊接缺陷大致分為兩類：一類是外部缺陷；另一類是內(nèi)部缺陷。焊接缺陷的詳細(xì)分類如圖1所示。圖1焊接缺陷分類圖焊接缺陷示意圖如圖2所示：（a）裂紋（b）焊瘤（c）焊穿（d）弧坑（e）氣孔（f）夾渣不同焊接方法產(chǎn)生焊接缺陷的原因及防止措施焊接，通常是指金屬的焊接。金屬焊接方法的主要功能在于提供適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)過程，使兩個分離的固態(tài)金屬產(chǎn)生原子或分子間結(jié)合力而連接成一體。由于不同的金屬焊接方法具有不同的焊接工藝特點(diǎn)，因此產(chǎn)生焊接缺陷的原因也各具特殊性，以下是針對幾種常用的焊接方法中常見焊接缺陷的防止措施的論述。1.手工電弧焊手工電弧焊，簡稱手弧焊。它是以焊條和工件作為兩個電極，利用電弧放電時產(chǎn)生的熱量，熔化焊條和焊件的一種手工操作的焊接方法，由于其有設(shè)備簡單、操作靈活等特點(diǎn)，因此它是目前焊接生產(chǎn)中使用最廣泛的一種焊接方法。手弧焊常見的焊接缺陷有：咬邊、未熔合、未焊透、焊瘤、夾渣、氣孔和裂紋等，以下是手弧焊常見缺陷的產(chǎn)生及防止。（1）咬邊產(chǎn)生咬邊的主要原因是由于焊接時選用了過大的焊接電流，電弧拉得過長以及焊條角度不當(dāng)引起的，屬于操作技術(shù)不良而產(chǎn)生的缺陷，大多出現(xiàn)在立、橫、仰焊，較少出現(xiàn)在平焊中。防止措施：1）選擇合適的焊接規(guī)范焊接電流和電弧電壓對產(chǎn)生咬邊有重要影響，電流過大，或者電弧電壓增大，都容易產(chǎn)生咬邊。焊接電流的大小主要是根據(jù)焊條直徑和焊縫位置確定的，表1給出了焊接低碳鋼時各種直徑電焊條使用電流的參考；表1低碳鋼焊接時各種直徑電焊條使用電流的參考焊條直徑（mm）焊接電流（A）焊條直徑（mm）焊接電流（A）1.625-404.0160-2102.040-655.0200-2702.550-605.8260-3003.2100-1302）采用正確的運(yùn)條方法為避免產(chǎn)生咬邊，正確的運(yùn)條方法是，焊條擺動時在坡口邊緣運(yùn)條稍慢些，停留時間稍長，在中間運(yùn)條速度要快些；3）適當(dāng)?shù)暮笚l角度焊接時應(yīng)根據(jù)不同的焊縫位置、板厚等來選擇適當(dāng)?shù)暮笚l角度，以避免咬邊缺陷。①角焊焊接時使焊條與兩板成45°夾角，并向焊接方向傾斜呈70~80°左右夾角，見圖3，如板厚不等時，將焊條角度調(diào)整，使電弧偏向厚板一側(cè)，讓兩板受熱均勻，避免咬邊；圖3角焊時焊條角度②立焊焊條與兩邊夾角相等，與水平表面夾角呈15~30°如圖4所示；圖4立焊時焊條角度③橫焊焊條向下傾斜與水平面呈15°夾角，與焊縫呈70°左右夾角，如圖5所示；圖5橫焊時焊條角度④仰焊要使熔深小些，焊條應(yīng)向焊接的相反方向傾斜10°左右，如果要求熔深大些，則應(yīng)向前方傾斜10°左右，如圖6所示；圖6對接焊縫仰焊時焊條角度（2）未熔合產(chǎn)生未熔合的原因有：焊縫電流過小，焊速過高，熱量不夠，坡口或焊件金屬表面有雜質(zhì)等。防止措施：選用稍大的電流，放慢焊速，使熱量增加到足以熔化母材或前一層焊縫金屬；焊條角度、運(yùn)條方法和速度適當(dāng)，照顧到母材兩側(cè)溫度及熔化情況；去除金屬表面雜質(zhì)；4）焊條有偏心時調(diào)整角度，使電弧處于正確方向。（3）焊瘤焊瘤是由于溫度過高，使液體金屬凝固較慢，在自重作用下，下墜而成的。防止措施：選用較小電流，但不能過小；2）焊條左右擺動應(yīng)中間走快些，兩側(cè)稍慢些，在邊緣有稍稍停留時間，電弧壓短些；3）控制熔池溫度。（4）未焊透未焊透是由于焊工操作技術(shù)不良和規(guī)范選用的不當(dāng)，或裝配不良引起的。在根部，由于電弧未將母材熔化或未填滿熔化金屬引起的。在層間，電弧未將各層間完全熔化，亦未填滿熔化金屬；在邊緣未將母材焊透，均可造成未焊透。防止措施：控制坡口尺寸，對于單面焊雙面成型的焊縫，對口間隙應(yīng)大些，鈍邊應(yīng)小些；2）參見未熔合部分。（5）夾渣夾渣基本上屬于因操作技術(shù)不良，使熔池中熔渣未浮出面存在于焊縫中的缺陷。防止措施：1）焊接時適當(dāng)?shù)睦L電弧，并向熔渣方向挑動，利用增加的電弧熱量和吹力順利的將熔渣吹到旁邊；2）焊前清理母材上的贓物或雜質(zhì)。（6）氣孔低碳鋼焊縫的氣孔主要是CO氣孔和氫氣孔。防止措施：焊件坡口應(yīng)徹底清理，焊條使用前按規(guī)定烘干；2）在條件許可的情況下，適當(dāng)加大焊接電流，降低焊速，以延長熔池停留時間，使氣體充分逸出；3）熔池直徑不應(yīng)超過焊條直徑的3倍；4）使用酸性焊條時電弧應(yīng)拉長些，使用堿性焊條時電弧壓短些。（7）裂紋手工電弧焊接低碳鋼時產(chǎn)生的裂紋主要是結(jié)晶裂紋，最常見的是縱向裂紋。防止措施：控制焊縫中有害雜質(zhì)的含量；重要的結(jié)構(gòu)采用堿性焊條；正確選擇焊接規(guī)范，接頭形式，妥善安排焊接順序等。2.鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊是采用高熔點(diǎn)的鎢或鎢的合金棒作為電極，在氬氣的保護(hù)下，依靠不熔化的鎢棒與焊件之間產(chǎn)生的電弧熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法，分為手工焊和自動焊。它的特點(diǎn)是，熱量集中，熱影響區(qū)小，焊件變形小，電弧穩(wěn)定，成形美觀，焊縫致密，故焊縫金屬機(jī)械性能和抗腐蝕性能都比較好。鎢極氬弧焊的焊接規(guī)范主要有焊接電流、焊接速度、電弧長度、鎢極直徑和形狀、氣體流量以及噴嘴孔徑等。常見的焊接缺陷有氣孔和氧化、裂紋、未焊透、咬邊、焊穿及焊縫金屬夾鎢。（1）氣孔和氧化產(chǎn)生的主要原因是氣體保護(hù)效果不佳，焊件和焊絲清理不干凈，氬氣純度偏低，焊接規(guī)范不合適，接頭型式不合理、操作技術(shù)不當(dāng)?shù)?。防止措施：選用高純度氬氣；焊前對焊件及焊絲表面認(rèn)真清理；加強(qiáng)氣體保護(hù)方法；焊接鎂、鋁的薄板時，采用直流反接；掌握正確的操作方法。（2）未焊透產(chǎn)生原因有：焊接電流太小，焊速過快，電弧太長，焊絲直徑太粗，收弧方法不正確，電源及極性選擇不當(dāng)?shù)?。防止措施?）正確選擇焊接規(guī)范，電流不應(yīng)過小，焊速不應(yīng)過快，電弧長度不宜過長。保證熱量集中，電弧穩(wěn)定，均勻焊接；2）正確選擇電源種類及極性，焊接鋁及其合金的薄板時選擇直流反接，利用“陰極霧化”的作用去除金屬表面的氧化膜；焊接不銹鋼時利用直流反接。（3）裂紋產(chǎn)生原因：填充焊絲或母材中含雜質(zhì)元素較多，焊前對工件表面清理不夠等。防止措施：選擇含S、P等雜質(zhì)元素低的母材及填充絲材料；2）焊前對焊件及填充絲表面認(rèn)真清理。（4）燒穿產(chǎn)生主要原因是由于焊接電流過大，焊接速度過慢造成的。另外，收弧方法不正確也容易產(chǎn)生燒穿。防止措施：1）選用合適的焊接規(guī)范，在焊接過程中盡量保持規(guī)范的穩(wěn)定，不應(yīng)隨意加大電流，焊接速度也不應(yīng)過慢；在起弧端頭和焊縫結(jié)尾時，應(yīng)采用引弧板和收弧板，另注意收弧方法。（5）夾鎢夾鎢是鎢極氬弧焊的一種特有的缺