无损检测常见的焊接缺陷

无损检测常见的焊接缺陷（精选7篇）

1.无损检测常见的焊接缺陷 篇一

常见焊接缺陷以及解决方法分析，太实用了，必须转

2016-07-09 焊接切割联盟

焊接接头的不完整性称为焊接缺陷，主要有：焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺陷等。

焊前准备

构件边缘必须按规定进行准备，干净，无毛刺，无气割熔渣，无油脂或油漆，除了车间保护底漆。接头必须干燥。几种常见焊接缺憾点焊不应该太深，点焊位置应使其在施焊时能够重新溶合。焊前，检验员必须确保所有焊点处于良好状态，焊前必须清除坏点焊和炸裂的点焊。低温焊接

无论使用哪种焊接方式，在低温气候下焊接（低于+5℃），必须采取如下的防护措施，以避免低温焊接接头造成的不良效果（易脆、变硬而易裂，容易在焊接接头上产生诸如由于快速冷却和焊缝凝固造成的小眼和熔渣等缺欠）。1)在不受坏天气（如风、潮湿和气流等）干扰的区域施焊 2)干燥焊接接头以避免潮湿引起材料收缩 3)焊接接头预热，以减缓焊后焊缝的冷却速度 4)焊后对焊缝加盖防止焊缝的骤冷

5)焊接的最低温度为-10℃，采取所指的防护措施 6)需要时预热温度至少为50℃火焰进行缓慢、均匀的预热 缺陷分类

1、外观缺陷

外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。

A、咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高，即电流太大，运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理，电弧过长，焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。

B、焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。C、凹坑 凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑。D、未焊满 未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的根本原因。规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满。未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面焊缝。

E、烧穿 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。选用较小电流并配合合适的焊接速度,减小装配间隙,在焊缝背面加设垫板或药垫,使用脉冲焊,能有效地防止烧穿。F、其他表面缺陷:(1)成形不良 指焊缝的外观几何尺寸不符合要求。有焊缝超高,表面不光滑,以及焊缝过宽,焊缝向母材过渡不圆滑等。(2)错边指两个工件在厚度方向上错开一定位置,它既可视作焊缝表面缺陷,又可视作装配成形缺陷。

(3)塌陷 单面焊时由于输入热量过大,熔化金属过多而使液态金属向焊缝背面塌落, 成形后焊缝背面突起,正面下塌。(4)表面气孔及弧坑缩孔。

(5)各种焊接变形如角变形、扭曲、波浪变形等都属于焊接缺陷O角变形也属于装配成形缺陷。

2、气孔和夹渣

A、气孔 气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。

(1)气孔的分类气孔从其形状上分,有球状气孔、条虫状气孔;从数量上可分为单个气孔和群状气孔。群状气孔又有均匀分布气孔,密集状气孔和链状分布气孔之分。按气孔内气体成分分类,有氢气孔、氮气孔、二氧化碳气孔、一氧化碳气孔、氧气孔等。熔焊气孔多为氢气孔和一氧化碳气孔。

(2)气孔的形成机理常温固态金属中气体的溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的几十分之一至几百分之一,熔池金属在凝固过程中,有大量的气体要从金属中逸出来。当凝固速度大于气体逸出速度时,就形成气孔。

(3)产生气孔的主要原因母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量。焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。(4)气孔的危害气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊缝疏松,从而降低了接头的强度,降低塑性,还会引起泄漏。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。

(5)防止气孔的措施a.清除焊丝,工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物。b.采用碱性焊条、焊剂,并彻底烘干。c.采用直流反接并用短电弧施焊。d.焊前预热,减缓冷却速度。e.用偏强的规范施焊。B、夹渣 夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。

(1)夹渣的分类a.金属夹渣:指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝之中,习惯上称为夹钨、夹铜。b.非金属夹渣:指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。冶金反应不完全,脱渣性不好。

(2)夹渣的分布与形状有单个点状夹渣,条状夹渣,链状夹渣和密集夹渣(3)夹渣产生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多层焊时,层间清渣不彻底;d.焊接线能量小;e.焊缝散热太快,液态金属凝固过快;f.焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高；g.钨极惰性气体保护焊时,电源极性不当,电、流密度大, 钨极熔化脱落于熔池中。h.手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。可根据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生。

(4)夹渣的危害点状夹渣的危害与气孔相似,带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中,尖端还会发展为裂纹源,危害较大。

3、裂纹 焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹 A、裂纹的分类 根据裂纹尺寸大小,分为三类1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在显微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹。

从产生温度上看,裂纹分为两类:(1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现,又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。

(2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。

按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为:(1)再热裂纹:接头冷却后再加热至500~700℃时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征。

(3)层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向的杂物开裂。

(4)应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。除残余应力或拘束应力的因素外,应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。

B、.裂纹的危害裂纹,尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。C、.热裂纹(结晶裂纹)(1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期,敏感温度区大致在固相线附近的高温区,最常见的热裂纹是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝金属凝固过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓“液态薄膜”,在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹。结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间,为横向裂纹。弧坑裂纹是另一种形态的,常见的热裂纹。

热裂纹都是沿晶界开裂,通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料气焊缝中(2)影响结晶裂纹的因素

a合金元素和杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加,会扩大敏感温度区,使结晶裂纹的产生机会增多。

b.冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会；

c.结晶应力与拘束应力的影响在脆性温度区内,金属的强度极低,焊接应力又使这飞部分金属受拉,当拉应力达到一定程度时,就会出现结晶裂纹。

(3)防止结晶裂纹的措施a.减小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量较低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,减小柱状晶和偏析。如铝、锐、铁、镜等可以细化晶粒。,c.采用熔深较浅的焊缝,改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中。d.合理选用焊接规范,并采用预热和后热,减小冷却速度。e.采用合理的装配次序,减小焊接应力。D、.再热裂纹(1)再热裂纹的特征

a.再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区。产生于焊后热处理等再次加热的过程中。

b.再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550~650℃奥氏体不锈钢约300℃ c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)。d.最易产生于沉淀强化的钢种中。e.与焊接残余应力有关。(2)再热裂纹的产生机理

a.再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时, 阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。

(3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。E、冷裂纹.(1)冷裂纹的特征a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。(2)冷裂纹产生机理a.瘁硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。b.接头的残余应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素。一般来说,金属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下,氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值o当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长)。在所有的裂纹中,冷裂纹的危害性最大。

(3)防止冷裂纹的措施a.采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100~150℃下保存,随取随用。b.提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织c.选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力d.焊后及时进行消氢热处理。

4、未焊透

未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进人,接头根部的现象。

A、产生未焊透的原因(1)焊接电流小,熔深浅。(2)坡口和间隙尺寸不合理,钝边太大。(3)磁偏吹影响。(4)焊条偏芯度太大(5)层间及焊根清理不良。

B、未焊透的危害 未焊透的危害之一是减少了焊缝的有效截面积,使接头强度下降。其次,未焊透焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。未焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。

C、未焊透的防止 使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊缝时,1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理设计坡口并加强清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生。

5、未熔合

未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合,层间未熔合根部未熔合三种。A、.产生未熔合缺陷的原因(1)焊接电流过小;(2)焊接速度过快;(3)焊条角度不对;(4)产生了弧偏吹现象;旺,(5)焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水覆盖;(6)母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。B、未熔合的危害 未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹。

C、.未熔合的防止 采用较大的焊接电流,正确地进行施焊操作,注意坡口部位的清洁。

6、其他缺陷

(1)焊缝化学成分或组织成分不符合要求: 焊材与母材匹配不当,或焊接过程中元素烧损等原因,容易使焊缝金属的化学成份发生变化,或造成焊缝组织不符合要求。这可能带来焊缝的力学性能的下降,还会影响接头的耐蚀性能。

(2)过热和过烧: 若焊接规范使用不当,热影响区长时间在高温下停留,会使晶粒变得粗大,即出现过热组织。若温度进一步升高,停留时间加长,可能使晶界发生氧化或局部熔化,出现过烧组织。过热可通过热处理来消除,而过烧是不可逆转的缺陷。(3)白点:在焊缝金属的拉断面上出现的象鱼目状的白色斑,即为自点F白点是由于氢聚集而造成的,危害极大。预防缺陷 形状缺欠

外观质量粗糙，鱼鳞波高低、宽窄发生突变；焊缝与母材非圆滑过渡。主要原因：操作不当，返修造成。危害：应力集中，削弱承载能力。尺寸缺欠

焊缝尺寸不符合施工图样或技术要求。主要原因：施工者操作不当

危害：尺寸小了，承载截面小； 尺寸大了，削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。咬边 原因：

⒈焊接参数选择不对，U、I太大，焊速太慢。

⒉电弧拉得太长。熔化的金属不能及时填补熔化的缺口。危害：母材金属的工作截面减小，咬边处应力集中。弧坑

由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分。原因：焊丝或者焊条停留时间短，填充金属不够。危害：⒈减少焊缝的截面积； ⒉弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚，因此在弧坑处往往有气孔、灰渣、裂纹等。烧穿 原因：

⒈焊接电流过大； ⒉对焊件加热过甚； ⒊坡口对接间隙太大；

⒋焊接速度慢，电弧停留时间长等。危害：⒈表面质量差

⒉烧穿的下面常有气孔、夹渣、凹坑等缺欠。焊瘤

熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合。

原因：焊接参数选择不当； 坡口清理不干净，电弧热损失在氧化皮上，使母材未熔化。

危害：表面是焊瘤下面往往是未熔合，未焊透； 焊缝几何尺寸变化，应力集中，管内焊瘤减小管中介质的流通界面计。气孔 原因：

⒈电弧保护不好，弧太长。

⒉焊条或焊剂受潮，气体保护介质不纯。⒊坡口清理不干净。危害：从表面上看是减少了焊缝的工作截面；更危险的是和其他缺欠叠加造成贯穿性缺欠，破坏焊缝的致密性。连续气孔则是结构破坏的原因之一。夹渣

焊接熔渣残留在焊缝中。易产生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位，焊道形状突变，存在深沟的部位也易产生夹渣。原因：

⒈熔池温度低（电流小），液态金属黏度大，焊接速度大，凝固时熔渣来不及浮出；

⒉运条不当，熔渣和铁水分不清；

⒊坡口形状不规则，坡口太窄，不利于熔渣上浮； ⒋多层焊时熔渣清理不干净。

危害：较气孔严重，因其几何形状不规则尖角、棱角对机体有割裂作用，应力集中是裂纹的起源。未焊透

当焊缝的熔透深度小于板厚时形成。单面焊时，焊缝熔透达不到钢板底部；双面焊时，两道焊缝熔深之和小于钢板厚度时形成。原因：

⒈坡口角度小，间隙小，钝边太大；

⒉电流小，速度快来不及熔化； ⒊焊条偏离焊道中心。

危害：工作面积减小，尖角易产生应力集中，引起裂纹 未熔合

熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分。原因：

⒈电流小、速度快、热量不足；

⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等，一部分热量损失在熔化杂物上，剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。

⒊焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置，熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分，容易产生未熔合。

危害：因为间隙很小，可视为片状缺欠，类似于裂纹。易造成应力集中，是危险性较大的缺欠。焊接裂纹

危害最大的一种焊接缺欠在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征，易引起较高的应力集中，而且有延伸和扩展的趋势，所以是最危险的缺欠

2.无损检测常见的焊接缺陷 篇二

关键词：缺陷分析,气孔,咬边,夹渣

焊接缺陷是造成焊件无法达到母材性质的原因。缺陷的形成随着使用的材料接头方式或焊接方法而异, 了解缺陷形成的原因有助于焊工选用恰当的材料, 拟定合适的焊接方法来提高焊件品质, 防止不正常的焊件破裂。焊接缺陷种类很多, 根据焊接缺陷在焊缝中的位置可分为外部缺陷和内部缺陷。常见缺陷有气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合。

1 气孔

气孔是指在焊接时, 熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的孔穴。气孔是一种常见的缺陷, 不仅出现在焊缝内部与根部, 也出现在焊缝表面。焊缝中的气孔可分为球形气孔、条形气孔、虫形气孔以及缩孔等。气孔可以是单个的或者链状成串沿焊缝长度分布, 也可以是密集或弥散状分布。产生气孔的主要原因有坡口边缘不清洁;有水份、油污和锈迹;焊条或焊剂未按规定进行焙烘;焊芯锈蚀或药皮变质剥落等。气孔的危害是影响焊缝外观质量, 削弱焊缝的有效工作截面, 降低焊缝的强度和塑性。

2 咬边

由于焊接参数选择不当, 或操作方法不正确, 沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷, 称为咬边。它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高, 即电流太大, 运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确, 摆动不合理, 电弧过长, 焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置 (立、横、仰) 会加剧咬边。咬边减小了母材的有效截面积, 降低结构的承载能力, 同时还会造成应力集中, 发展为裂纹源。有效预防产生咬边的办法是:矫正操作姿势, 选用合理的规范, 选择合适的焊接电流和运条手法, 随时注意控制焊条角度和电弧长度;埋弧焊工艺参数要合适, 特别要注意焊接速度不宜过高, 焊机轨道要平整。焊角焊缝时, 用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。

3 夹渣

焊后残留在焊缝中的熔渣, 称为夹渣。夹渣是一种宏观缺陷。夹渣的形状有圆形、椭圆形或三角形, 存在于焊缝于母材坡口侧壁交接处, 或存在于焊道与焊道之间。它能够减少焊接接头的工作截面, 影响焊缝力学性能 (抗拉强度和塑性) 。焊接技术条件中允许存在一定尺寸和数量的夹渣。造成夹渣的原因有:多层焊时, 每层焊道间的熔渣未清楚干净, 焊接电流过小, 焊接速;焊接坡口角度太小, 焊道成型不良;焊条角度度过快和运条技法不当;焊条质量不好等。因此每层应认真清楚熔渣;选用合适的焊接电流和焊接速度;适当加大焊接坡口角度;正确掌握运条手法, 严格控制焊条角度和焊丝质量, 改善焊道成型;选用质量优良的焊条, 这些都是控制夹渣的有效措施。

4 焊接裂纹

焊接过程中或焊接后, 在焊缝和焊缝附近的区域内出现的破裂现象称为裂纹。它是在焊接应力及其他致脆因素的共同作用下, 焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。焊接裂纹具有尖锐的缺口和大的长宽比特征, 是焊接结构件最危险的缺陷, 除降低焊接接头的力学性能指标外, 裂纹末端的缺口易引起应力集中, 促使裂纹延伸和扩展, 成为结构裂纹失效的起源。焊接技术条件中不允许焊接裂纹存在的。凡是有裂纹都要彻底铲除、重焊。在焊接接头中可能遇到各种类型的裂纹。按裂纹发生的部位有焊缝金属中裂纹、热影响区裂纹或熔合线裂纹、根部裂纹、焊趾裂纹、焊道裂纹和弧坑裂纹。按裂纹的走向有纵向裂纹、横向裂纹和弧坑星形裂纹。按裂纹的尺寸有宏观裂纹和显微裂纹。按裂纹产生的机理有热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状裂纹。产生裂纹的机理很复杂, 不同裂纹形式其产生机理也不尽相同。原因主要有以下几种:由于操作不当而产生裂纹焊缝深宽比太大;焊道太小;焊缝末端处的弧坑冷却快。

针对以上原因可做以下调整:正确选择焊件及焊接材料;采用碱性焊条, 使用前严格烘干;焊后进行烘干处理;采取焊前预热等措施;控制焊缝形状, 避免深而宽的焊缝;改善应力状态;增大电弧电压或减小焊接电流以加宽焊道而减小熔深;减慢行走速度, 增大送丝速度以加大焊道的横截面;适当地填充弧坑。

5 未焊透和未熔合

焊接时接头根部未能完全熔透的现象称为未焊透。未焊透不仅降低了焊接接头的机械性能, 而且在未焊透的缺口及末端处形成应力集中, 进步产生裂纹在重要的焊缝中, 若发现有未焊透缺陷, 必须铲除, 重新补焊。产生未焊透的原因较多:焊接接头在气焊前未经清理干净, 如存在油污氧化物等;坡口角度过小, 接头间隙太小或钝边过厚;焊嘴太小, 火焰能率不够或焊接速度过快;焊件的散热速度过快, 使得熔池存在的时间短, 以致填充金属与母材之间不能充分地熔合;熔剂质量不好或选择不当。防止未焊透应采取的措施:选择合理的坡口形式和装配间隙, 并注意清理坡口两侧及焊层之间的污物和熔渣;根据板厚正确选用相应的电流或焊嘴大小;焊接中随时注意调整焊条, 焊丝角度;在焊接时选择合理的火焰能率和焊接速度, 以便让主体金属和填充金属充分熔合;对根部未焊透的焊件, 可以从背面补焊, 如果未焊透处是隐蔽的, 则必须挖除补焊;对厚大的铝及铝合金焊件, 要进行焊前预热和在焊接过程中加热焊件;选用合格的气焊熔剂正确选择焊件坡口型式和装配间隙。

焊接时, 焊道与母材之间或焊道之间, 未完全熔化结合的部分称为未熔合。未熔合减小了焊缝有效工作截面, 使焊接接头的承载能力下降, 在未熔合处还可以引起应力集中。未熔合产生的原因有以下几种:手工电弧焊时, 由于运条角度不当或产生偏弧, 电弧不能良好地加热坡口两侧的金属, 导致坡口面金属未能充分熔化。在焊接时由于上很四坡口金属熔化后产生下坠, 影响下侧坡口面金属的加热, 形成“冷接”。气焊时火焰能率小, 氢弧焊时电弧两侧坡口的加热不均, 或者坡口面存在污物等。防止未熔合的控制措施有:加强焊工基本技能的培训, 消除根部未熔合缺陷产生。注意层间修整, 避免出现沟槽及运条不当而导致未熔合。严格按要求, 采用合理的焊接电流。正确处理钨丝的打磨角度和焊接停留时间。

3.焊接技术常见缺陷和防止措施分析 篇三

【关键词】金属构件；焊接缺陷；工艺措施

Common welding defects and prevent Measures

Zhao Jie

（Kun Hebei Branch of Power Engineering Co.， Ltd Handan Hebei 056003）

【Abstract】This paper systematically discusses and analyzes the welding defects definitions， general conditions of defect formation in welding engineering， and defect repair imperfections influence.

【Key words】Technological measures；Weld defects；Metal components

1. 常见焊接缺陷危害

（1）焊缝缺陷是造成锅炉、压力容器失效和事故的主要原因，因此，必须对焊缝缺陷的危害性有充分的认识。

（2）焊缝弧坑缺陷对焊接接头的强度和应力水平有不利的影响。焊瘤不仅影响了焊缝的外观，而且也掩盖了焊瘤处焊趾的质量情况，往往会在这个部位上出现未熔会缺陷。

（3）咬边是一种危险性较大的外观缺陷。它不但减少焊缝的承压面积，而且在咬边根部往往形成较尖锐的缺口，造成应力集中，很容易形成应力腐蚀裂纹和应力集中裂纹。因此，对咬边有严格的限制。

（4）气孔、夹渣等体积性缺陷的危害性主要表现为降低焊接接头的承载能力。如果气孔穿透焊缝表面。介质积存在孔穴内，当介质有腐蚀性时，将形成集中腐蚀，孔穴逐渐变深、变大，以至腐蚀穿孔而泄漏。夹渣边缘如果有尖锐形状，还会在该处形成应力集中。

（5）未熔合和未焊透等缺陷的端部和缺口是应力集中的地方，在交变载荷作用下很可能生成裂。

（6）裂纹是最尖锐的一种缺口，它的缺口根部曲率半径接近于零。尖锐根部有明显的应力集中，当应力水平超过尖锐根部的强度极限时，裂纹就会扩展，以至贯穿整个截面而造成锅炉压力容器失效。特别是当焊接接头处于脆性状态时，裂纹的扩展速度极快，造成脆性破裂事故。裂纹还会加剧疲劳破坏和应力腐蚀破坏。

2. 常见焊接缺陷防止措施

2.1 未焊透。

（1）选择合适的坡口角度，装配间隙及钝边尺寸并防止错口。

（2）选择合适的焊接电源，焊条直径，运条角度应适当曰气焊时选择合适的火焰能率。如果焊条药皮厚度不均产生偏弧时，应及时更换。

（3）掌握正确的焊接操作方法，对手工电弧焊的运条和气焊，氩弧焊丝的送进应稳，准确，熟练地击穿尺寸适宜的熔孔，应把熔敷金属送至坡口根部。

（4）用碱性低氢型焊条焊接16MN 尺寸钢试板，在平焊接关时，应距离焊缝收尾弧10～15MM 的焊缝金属上引弧曰便于使接头处得到预热。当焊到接头部位时，将焊条轻轻向下一压，听到击穿的声音之后再灭弧，这样可消除接头处的未焊透。如果将接头处铲成缓坡状，效果更好。

2.2 未熔合。

（1）选择适宜的运条角度，焊接电弧偏弧时应及时更换焊条。

（2）操作时注意观察坡口两侧金属熔化情况，使之熔合良好。

（3）横焊操作时，掌握好上、下坡口面的击穿顺序和保持适宜的熔孔位置和尺寸大小，气焊和氩弧悍时，焊丝的送进应熟练地从熔孔上坡口拉到下坡口。

2.3 焊瘤。

（1）选择适宜的钝边尺寸和装配间隙，控制熔孔大小并均匀一致，一般熔孔直径为0.8～1.25 倍的焊条直径，平焊打底焊时不应出现可见的熔孔，否则背面会形成焊瘤。

（2）选择合理的焊接规范，击穿焊接电弧加热时间不可过长，操作应熟练自如，运条角度适当。

（3）气焊时焊丝角度、送丝速度及其摆动应适当，可利用气体火焰的压力来控制？水的溢出。

2.4 冷缩孔。

为防止冷缩孔的产生，主要应从操作工艺上采取措施，在更换焊条灭弧前应在原熔池上或池背面连续点弧二、三次，以填充满熔池，然后将电弧向坡口面一侧后拉，逐渐衰减灭弧，这样可稍微提高熔池及周围的温度，减缓冷却速度，从而防止冷缩孔产生。

2.5 气孔。

（1）选择稍强的焊接规范，缩短灭弧停歇时间，灭弧后，当熔池尚未全部凝固时，就及时再引弧给送熔滴，击穿焊接。

（2）输送熔敷金属不要太多，使熔池的液态金属保持较薄，利于气体的逸出。

（3）运条角度要适当，操作应熟练，不要将熔渣拖离熔池，要换焊条后采用划擦法引弧，用短弧焊接。

（4）气焊和氩弧焊操作时，焊丝和焊炬的角度应适当，摆劲正确，焊连保持均匀适宜。

2.6 夹渣。

（1）选择适当的运条角度，操作应熟练，使熔渣和液态金属良好地分离。

（2）遇到焊条药皮成块脱落时，必须停止焊接，查明原因并更换焊条。

（3）打底层焊道或中间层焊道成形成控制均匀，圆滑过渡，接头或焊瘤应该用电弧割掉或用手砂轮磨隙。

（4）选择合适的火焰能率或规范，注意保持适宜的焊丝和焊炬角度，焊丝作正确摆，搅拌熔池，使熔渣顺利地浮出溶池。

2.7 咬边。

（1）选择适宜的焊接电源、运条角度、进行短弧操作。

（2）焊条摆动至坡口边缘，稍作稳弧停顿，操作应熟练、平稳。

（3）气焊火焰能率要适当，焊炬和焊丝的角度及摆动要适宜。

2.8 背面凹陷。

（1）保证装配尺寸符合要求，特别是间隙和纯边尺寸，操作要熟练、准确。

（2）严格控制击穿时的电弧加热时间及运条角度，熔孔大小要适当，采用短弧施焊。

（3）焊道背面成形不良，焊道背面除了可能产生凹陷外，还可能出现宽窄不匀、凹凸不平，甚至形成焊瘤或呈竹节形状等。

（4）严格控制击穿孔的尺寸大小，并使击穿焊接的速度均匀一致。

4.无损检测常见的焊接缺陷 篇四

有没有那个高人给我讲解下无损检测的各种方法比较和检测设备发展历史，最后是如何做我这种产品的无损检测。

谢谢！

5.无损检测常见的焊接缺陷 篇五

(1)母材凡氩弧焊可以焊接的资料均可用等离子弧焊接,如碳钢、耐热钢、蒙乃力<合金、可伐合金、钛合金、铜合金、铝合金以及镁合金等.除铝、镁及其合金外,其他资料均采用直流正接法焊接:铝、镁及其合金采用交流或直流反接法焊接金桥电焊条.直流正接等离子弧单道可焊资料厚度范围普通为0.3m6.4mm.交流变极性等离子弧单道可焊铝合金厚度可达12.7mm(小孔法).等离子弧焊接的冶金过程与氩弧焊相同,只是由等离子弧具有较小的弧柱直径,焊接时母材凝结量少,所以焊缝深宽比大、热影响区窄.每一种母材金属焊接时对预热、后热以及气体维护等工艺请求与氩弧焊相同.(2)填充金属与氩弧焊一样,等离子弧焊工艺能够运用填充金属.填充金属普通制成光焊丝或者光焊条.自动焊运用光焊丝作填充金属,手工焊则用光焊条作填充金属.填充金属的主要成分与被焊母材相同.(3)气体等离子焊枪有两层气体,即从喷嘴流出的离子气及从维护气罩流出的维护气.有时为了加强维护,还需运用维护拖罩及通气的反面垫板以扩展维护气的维护范围.对钨极应该是惰性的;以免钨极烧;护气对母材普通是惰性的,但假如类取决于被焊金属,可供选择的气体有:

1)Ar气Ar气用于焊接碳钢、高强度钢及活性金属,如钛、钽及锆合金.焊接这些金属所用的气体中,即便含有极小量的H,也可能招致焊缝产生气孔、裂纹或降低力学性能.2)Ar-H2混合气焊接奥氏体不锈钢、镍合金及铜镍合金时,允许运用Ar-H2混合气体.Ar气中填加H2气可进步电弧温度及电弧电场强度,可以更有效地将电弧热量传送给工件,在给定的电流条件下能够得到较高的焊接速度.同时,H2具有复原性,运用Ar-H2混合气体能够取得更光亮的焊缝外观.但H2含量过多焊缝易呈现气孔及裂纹,普通p(H2)限制在7.5%以下.但是,在小孔焊接工艺中,由于气体以充沛逸出,加p(H2)范围为5%一15%,工件越薄,允许H2的比例越大.如小孔法焊6.4mm不锈钢时,加p(H2)为5%;而停止3.8mm不锈钢管道高速焊时,允许加p(H2)达15%."运用Ar-H2混合气体作离.混合气体作离子气时,由于电弧温度较高,应降低喷嘴孔径的额定电流.3)Ar-He混合气He气也是m种惰性气体,当被焊工件不允许运用Ar-H2混合气时,可思索运用Ar-He混合气.在Ar-He混合气体中,p甲(He)超越40%以上电弧热量才干有明显的变化.p(He)超越75%时,其性能根本与纯He相同,通常在Ar气中参加p(He)=50%~75%停止钛、铝及其合金的小孔焊及在一切金属资料上熔敷焊道.4)He气采用纯He作离子气时,由于弧柱温度较高,会降低喷嘴的热负载,会降低喷嘴的运用寿命及承载电流的才能,另外He气密度较小,在合理的离子气流量下难以构成小孔.所以,纯He仅用于熔透法焊接,如焊接铜.5)Ar-C02混合气由于维护气体不与钨极接触,在小电流焊接低碳钢及低合金钢时,允许在维护气中添加适性气体,其流量在10~15L/min之内.如在Ar中加甲(C02)为25%作维护气焊接死心叠片.典型大电流焊接及小电流焊接条件下的气体选择分别见表1及表2.表1 大电流等离子弧焊接用气体选择

表2 小电流等离子弧焊接用气体选择

焊接工装

(1)接头方式用于等离子弧焊接的通用接头方式为:I形坡口、单面V形和U形坡口以及双面V形和U形坡口.这些坡口方式用于从一侧或两侧停止对接接头的单道焊或多道焊,除对接接头外,等离子弧焊也合适于焊接角焊缝和T形接头,而且具有良好的熔透性.厚度大于1.6mm但小于表3所列厚度值的工件,可不开坡口,采用小孔法单面一次焊成.关于厚度较大的工件,需求开坡口对接焊时,与钨极氩弧焊相比,可采用较大的钝边和较小的坡口角度.第一道焊缝采用小孔法焊接,填充焊道则采用熔透法完成.图1为两种焊接办法所需V形坡口几何外形的比拟.图1 等离子弧焊和钨极氩弧焊V形坡口外形的比照

hh钨极氩弧焊

mm等离子弧焊

焊件厚度假如在0.05~1.6mm之间,通常运用熔透法焊接.常用接头型式如图2所示.图2 薄板焊接接头方式

a)I形对接接头b)卷边对接接头 d)卷边角接接头 d)端接接头

tm板厚(0.025~1mm)hm卷边高度=(2~5)

表3 一次焊透的厚度(单位:mm)

(2)装配与夹紧小电流等离子弧焊对接头的装配请求和钨极氩弧焊相同.引弧处坡口边缘必需严密接触,间隙不应超越金属厚度的10%,难以坚持上述公差时必需添加填充金属.关于厚度不大于0.8mm的金属,焊接接头的装配和夹紧请求如表

4、图3和图4所示.表4 厚度<0.8mm的薄板对接接头装配请求

①反面用Ar或He维护.②板厚小于0,25mm的对接接头引荐采用卷边焊缝.图4 厚度小于0.8mm的薄板对接接头

图5 厚度小于0.8mm的薄板端面接头装配请求

a)间隙 b)错边 c)夹紧间隔

图4给出了接头间隙和错边的允许偏向、压板间距以及垫板凹槽等的尺寸.允许偏向与板厚成比例,I形坡口对接接头允许的最大间隙为0.2t.图5给出了端接接头的装配和夹紧的允许偏向.端接接头的允许偏向比对接接头大得多.所以端接接头是金属箔片较便当的衔接接头.焊接如壁厚0.1~0.2mm的金属薄片时,焊口左近微小的热量动摇都可能使消融焊道别离,致使无法得到连续的焊缝.因而请求夹具在整个焊接过程中年工件严密接触,应用夹具对焊件的良好散热作用稳定焊缝成形以及降低焊接变形.如普通夹具压紧箔件效果不好,司思索运用气动琴键夹具或弹簧琴键夹具.图6是焊接lmm以下不锈钢对接接头的工装参数曲线.焊接夹具普通分为压板和带凹槽的垫板(图6).当采用熔透法焊接时,垫板与氩弧焊时相同,启齿凹槽的垫板用以支撑熔池,但采用小孔法焊接时,熔池是由外表张力支撑的,凝结的铁水不与垫板凹槽相接触.小孔法焊接用的典型垫板如图7所示,凹槽通常宽13mm,深19mm,这样的凹槽不只可以包容反面维护气,还为等离子射流提供一个穿出的空间.图6 小电流焊接不锈钢对接接头的工装参数曲线

虚线示例:T=板厚,0.5 mmC=压板间距,3.5 mmD=垫板槽宽,2.0 mmI=焊接电流,9A

图7 小孔法等离子弧焊接用的典型垫板

1m焊枪2m等离子射流3m工件4m反面维护气5m垫板

(3)焊枪定位与氩弧焊一样,等离子弧能够停止全位置焊接.由于等离子弧指向性强,弧柱直径小,所以请求焊接时焊枪可以更准确地对准焊缝,即严厉地限制焊枪喷嘴轴线沿焊缝中心线的横向摆动.等离子电弧对弧长不敏感,所以焊枪喷嘴至工件的间隔不像氩弧焊时请求那么严厉.焊接工艺

(1)熔透法能够选择手工及自动两种方式停止熔透法焊接.1)手工熔透法手工熔透法焊接的最佳电流范围是0.1~50A.当电流超越50A,运用于工氩弧焊更为经济.运用等离子弧焊设备的过程是先引燃维弧,开端焊接时再引燃主弧.如m段时间内需焊接多段焊缝或多个焊点,在完成一段焊缝或一个焊点时,能够只熄灭主弧,保管维弧.这样,在下m次焊接时,便能够便当地引燃主弧,而不像氩弧焊那样重复地运用高频引弧.而且,等离子弧长偏向+/-1mm对焊缝质量无影响,所以手工等离子弧特别合适焊接需求重复引燃主弧,而又无法准确控制弧长的焊接工艺,如焊接丝网.2)自动熔透法自动熔透法焊接工艺应用普遍,特别是焊接小型精细元件如医疗设备元件、光学仪器元件、精细仪器元件、丝材、膜盒或波纹管等.在许多焊接应用中,熔透法等离子弧应用微程序控制焊接参数.如控制起弧电流、电流上升、脉冲电流、电流衰减及引弧电流.由于高频引弧器仅用来引燃维弧,焊接时无需再用高频引弧器便能够顺利地在工件与电极之间树立起转移弧.因而,等离子弧设备工作时不会损坏四周其他的电子设备.这种特性使等离子弧设备能够在电子检测设备、机器人、计算机四周运用而无需对这些设备加以隔离或防护.熔透型等离子弧焊接工艺参数参考值见表5及6.(2)小孔法小孔法只能采用自动焊.小孔法焊接需求准确地控制起弧与-收弧、离子气流量、焊接电流、焊接速度等工艺参数.1)起弧与收弧板厚小于3mm时,能够直接在焊件上起弧及收弧.板厚大于3mm时,关于纵缝,能够采用引弧板及引出板,将小孔起始区及收尾区扫除在焊缝之外.环缝焊接时,须采用电流及离子气量递增的方式构成适宜的小孔构成区,而采用电流及离子气量递加的方式取得小孔收尾区.图8是小孔焊时电流及离子弧气流量斜率控制曲线.有的等离子弧设备装备了先进的流量控制器,能够在焊接过程中准确地控制离子气流量.表5熔透型等离子弧焊接工艺参数参考值

表6 微束等离子弧焊接不锈钢的焊接工艺参数参考值

注:1.维护气:95%Ar-5%H2、流量10L/min.2.反面维护气:Ar,流量5L/min.①离子气:Ar.②填充丝:310不锈钢,砂1.1mm.③填充丝:310不锈钢,p1.4mm.图8 厚板环缝小孔焊时焊接电流及离子气流量斜率控制曲线

2)离子气流量离子气流量增加,可使等离子流力和熔透才能增大,在其他条件不变时,为了构成小孔,必需要有足够的离子气流量,但是离子气流量过大也不好,会使小孔直径过大而不能保证焊缝成形,喷嘴孔径肯定后,离子气流量大藐视焊接电流和焊接速度而定,亦即离子气流量、焊接电流和焊接速度这三者之间m要有恰当的匹配.3)焊接电流焊接电流增加等离子弧穿透才能增加,和其他电弧焊办法一样,焊接电流总是依据板厚或熔透请求来选定的,电流过小,不能构成小孔,电流过大,又将因小孔直径过大而使熔池金属坠落.此外,电流过大还可能惹起双弧现象.为此,在喷嘴构造肯定后,为了取得稳定的小孔焊接过程,焊接电流只能被限定在某一个适宜的范围内,而且这个范围与离子气的流量有关.图9a为喷嘴构造、板厚和其他工艺参数给定时,用实验办法在8mm厚不锈钢板上测定的小孔型焊接电流和离子气流量的匹配关系.图中1为普通圆柱型喷嘴,2为收敛扩散型喷嘴,后者降低了喷嘴紧缩水平,因此扩展了电流范围,即在较高的电流mF也不会呈现双弧.由于电流上限的进步,因而采用这种喷嘴可进步工件厚度和焊接速度.图9 小孔型焊接工艺参数匹配

4)焊接速度焊接速度也是影响小孔效应的一个重要工艺参数.其他条件一定时,焊速增加,焊缝热输入减小,小孔直径亦随之减小,最后消逝.反之,假如焊速太低,母材过热,反面焊缝会呈现下陷以至熔池走漏等缺陷.焊接速度确实定,取决于离子气流量和焊接电流,这三个工艺参数互相匹配关系见图9b.由图可见,为了取得平滑r的小孔焊接焊缝,随着焊速的进步,必需同时进步焊接电流,假如焊接电流一定,增大离子气流量就要增大焊速,若焊速一定时,增加离子气流量应相应减小电流.5)喷嘴间隔间隔过大,熔透才能降低:间隔过小则形成喷嘴被飞溅物粘污.普通取3m8mm,和钨极氩弧焊相比,喷嘴间隔变化对焊接质量的影响不太敏感.6)维护气体流量维护气体流量应与离子气流量有一个恰当的比例,离子气流量不大而维护气体流.量太大时会招致气流的紊乱,将影响电弧稳定性和维护效果.小孔型焊接维护气体流量普通在15~30L/min范围内.常用四类金属(碳钢和低合金钢、不锈钢、钛合金、铜和黄铜)小孔型焊接的工艺参考值见表7.表7 小孔型等离子弧焊接工艺参数参考值

①碳钢和低合金焊接时喷嘴高度为1.2mm:焊接其它金属时.为4.8mm~采用多孔喷嘴;②预热到316~C~焊后加热至399~C:保温1h;③焊缝反面须用维护气体维护.④60.V形坡口,钝边高度4.8mm:⑤直径1.1mm的填充金属丝,送丝速度152cm/min.⑥请求采用维护焊缝反面的气体维护安装和带后拖的气体维护安装:⑦30.V形坡口,钝边高度9.5mm:⑧采用普通常用的凝结技术和石墨支撑衬垫.焊接缺陷

等离子弧焊常见特征缺陷有:咬边、气孔等.(1)咬边不加填充丝时最易呈现咬边,产生咬边的缘由为:

1)离子气流量过大,电流过大及焊速过高.2)焊枪向一侧倾斜.3)装配错边,坡口两侧边缘上下不平,则高位置一边咬边.4)电极与紧缩喷嘴不同心.5)采用多孔喷嘴时,两侧辅助孔位置偏斜.6)焊接磁性资料时,电缆衔接位置不当,招致磁偏吹,形成单边咬边.(2)气孔等离子弧焊的气孔常见于焊缝根部,惹起气孔的缘由是:

6.无损检测常见的焊接缺陷 篇六

常见缺陷有气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等。

1 气孔

气孔是指在焊接时, 熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。由于气孔的存在, 使焊缝的有效截面减小, 过大的气孔会降低焊缝的强度, 破坏焊缝金属的致密性。预防产生气孔的办法是:选择合适的焊接电流和焊接速度, 认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。当发现焊条药皮变质、剥落或焊芯锈蚀时, 应严格控制使用范围。埋弧焊时, 应选用合适的焊接工艺参数, 特别是薄板自动焊, 焊接速度应尽可能小些。

2 夹渣

夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。夹渣也会降低焊缝的强度和致密性。产生夹渣的原因主要是焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣;坡口角度或焊接电流太小, 或焊接速度过快。在使用酸性焊条时, 由于电流太小或运条不当形成“糊渣”;使用碱性焊条时, 由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。进行埋弧焊封底时, 焊丝偏离焊缝中心, 也易形成夹渣。防止产生夹渣的措施是:正确选取坡口尺寸, 认真清理坡口边缘, 选用合适的焊接电流和焊接速度, 运条摆动要适当。

3 咬边

焊缝边缘留下的凹陷, 称为咬边。产生咬边的原因是由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条角度不当等。埋弧焊的焊接速度过快或焊机轨道不平等原因, 都会造成焊件被熔化去一定深度, 而填充金属又未能及时填满而造成咬边。咬边减小了母材接头的工作截面, 从而在咬边处造成应力集中, 故在重要的结构或受动载荷结构中, 一般是不允许咬边存在的, 或到咬边深度有所限制。防止产生咬边的办法是:选择合适的焊接电流和运条手法, 随时注意控制焊条角度和电弧长度;埋弧焊工艺参数要合适, 特别要注意焊接速度不宜过高, 焊机轨道要平整。

4 未焊透、未熔合

焊接时, 接头根部未完全熔透的现象, 称为未焊透;在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象, 称为未熔合。未焊透或未熔合是一种比较严重的缺陷, 由于未焊透或未熔合, 焊缝会出现间断或突变, 焊缝强度大大降低, 甚至引起裂纹。防止未焊透或未熔合的方法是正确选取坡口尺寸, 合理选用焊接电流和速度, 坡口表面氧化皮和油污要清除干净;封底焊清根要彻底, 运条摆动要适当, 密切注意坡口两侧的熔合情况。

5 焊接裂纹

焊接裂纹是一种非常严重的缺陷。结构的破坏多从裂纹处开始, 在焊接过程中要采取一切必要的措施防止出现裂纹, 在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。一经发现裂纹, 应彻底清除, 然后给予修补。

焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹。焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹, 其特征是焊后立即可见, 且多发生在焊缝中心, 沿焊缝长度方向分布。热裂纹的裂口多数贯穿表面, 呈现氧化色彩, 裂纹末端略呈圆形。产生热裂纹的原因是焊接熔池中存有低熔点杂质 (如Fe S等) 。由于这些杂质熔点低, 结晶凝固最晚, 凝固后的塑性和强度又极低。因此, 在外界结构拘束应力足够大和焊缝金属的凝固收缩作用下, 熔池中这些低熔点杂质在凝固过程中被拉开, 或在凝固后不久被拉开, 造成晶间开裂。焊件及焊条内含硫、铜等杂质多时, 也易产生热裂纹。防止产生热裂纹的措施是:一要严格控制焊接工艺参数, 减慢冷却速度, 适当提高焊缝形状系数, 尽可能采用小电流多层多道焊, 以避免焊缝中心产生裂纹;二是认真执行工艺规程, 选取合理的焊接程序, 以减小焊接应力。

6 小结

有些缺陷的存在对工程质量安全是非常危险的, 因此一旦发现缺陷要及时进行修正。因此相关技术人员要重视焊接技术的掌握, 并学习科学的操作方法以保证工程质量的安全。

参考文献

[1]喻美军, 唐强, 张思伟, 等.压力容器焊接中常见缺陷产生成因及防止措施[J].科技视界, 2015, (7) .

7.浅谈铝合金材料的焊接缺陷 篇七

【关键词】铝合金;裂纹;气孔;微观组织

0.引言

随着铝合金的焊接工艺要求的日益完善，铝合金焊接的性能也在不断的提高，所以通过对铝合金焊接缺陷的研究，逐步提高铝合金的焊接性能，从而促进生产。

1.铝合金的焊接性分析

铝及其合金具有较高的比强度，良好的耐蚀性及导电、导热性，在工业中应用广泛。本文涉及的铝是一种变形铝合金，通过加工硬化，可提高力学性能。铝的化学活泼性强，与空气接触时表面会生成一层致密的A12O3薄膜，鋁及其合金较强的氧化能力也会阻碍金属之间的良好结合，给焊接带来一定的困难。铝合金熔化温度低，薄壁铝合金管焊接时更易熔化，焊缝成形困难，易产生裂纹和气孔等缺陷。

2.铝合金的焊接方法及运枪方法

铝及铝合金的焊接方法主要有MIG焊和TIG焊两种，并且这两种焊接方法能达到不同的工艺要求，之中MIG焊的运枪方法有多种，包括直线式运枪法，小圈式运枪法，直线往返式运枪法和停顿时运枪法。针对不同的工艺要求采取不同的焊接方法和运枪方法。

3.焊接过程中容易产生的缺陷

3.1气孔

经过长时间的实践结果表明，使用纯氩气做保护气体焊接的时候，通过对焊缝接头处断面的微观观察结果显示出现很多的线状气孔；而对使用混合气（He-Ar-N2）做保护气体进行焊接的时候，焊缝接头断面微观结果显示出现的单个的细小气孔甚至无气孔。

3.2裂纹

熔池金属完全凝固之后所形成的焊缝，受到拉应力时，就会表现出较好的强度和塑性，在这一阶段产生裂纹的可能性相对来说较小。因此，当温度高于或者低于它的脆性温度区时，焊缝金属都有较大的抵抗结晶裂纹的能力，具有较小的裂纹倾向。在一般情况下，杂质较少的金属（包括母材和焊接材料），由于脆性温度区间较窄，拉应力在这个区间作用的时间比较短，使得焊缝的总应变量比较小，因此焊接时产生的裂纹倾向较小。如果焊缝中杂质比较多，则脆性温度区间范围比较宽，拉伸应力在这个区间的作用时间比较长，产生裂纹的倾向较大。

4.焊接过程中缺陷的形成原因

4.1气孔的形成原因

高强铝合金用NaOH+HNO3进行表面处理会导致铝合金表面塑性变形层吸氢和形成含水合物的不规则氧化膜,这种不规则氧化膜,对焊缝结合面的任何触摸污染都可造成焊接气孔；空气湿度；对焊缝气孔的产生有很大影响。

4.2裂纹的形成原因

按裂纹产生的温度区间分为热裂纹和冷裂纹，热裂纹是在焊接时高温下产生的，它主要是由晶界上的合金元素偏析或低熔点物质的存在所引起的。根据所焊金属的材料不同，产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各有不同，热裂纹又可分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹3类。热裂纹中主要产生结晶裂纹，它是在焊缝结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余液体金属不足不能及时填充，在凝固收缩应力或外力的作用下发生沿晶开裂，这种裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝和某些铝合金；液化裂纹是在热影响区中被加热到高温的晶界凝固时的收缩应力作用下产生的。

5.缺陷的防止措施

5.1气孔的防止措施

铝合金是最容易形成焊缝气孔的金属,本文在焊接工艺试验的基础上,分析了铝合金焊接对气孔的敏感性及焊接工艺方法和保护气体对铝合金焊缝中气孔的影响。结果表明:通过对铝合金基材和焊接材料表面状况、保护气体的纯度、焊接工艺参数等的合理控制,可以有效减少铝合金焊缝中的气孔。鉴于MIG焊的工艺特点,其比TIG焊使铝合金焊缝具有更大的气孔倾向。采用混合气体保护可有效改善非平位铝合金焊缝的质量。

5.2裂纹的防止措施

根据铝合金焊接时产生热裂纹的机理，可以从工艺因素方面进行改进，降低铝合金焊接热裂纹产生的机率。

在工艺因素上，主要是焊接规范、预热、接头形式和焊接顺序，这些方法都是从焊接应力上着手来解决焊接裂纹。焊接工艺参数影响凝固过程的不平衡性和凝固的组织状态，也影响凝固过程中的应变增长速度，因而影响裂纹的产生。热能集中的焊接方法，有利于快速进行焊接过程，可防止形成方向性强的粗大柱状晶，因而可以改善抗裂性。采用小的焊接电流，减慢焊接速度，可减少熔池过热，也有利于改善抗裂性。而焊接速度的提高，促使增大焊接接头的应变速度，而增大热裂的倾向。可见，增大焊接速度和焊接电流，都促使增大裂纹倾向。在铝结构装配、施焊时不使焊缝承受很大的钢性，在工艺上可采取分段焊、预热或适当降低焊接速度等措施。通过预热，可以使得试件相对膨胀量较小，产生焊接应力相应降低，减小了在脆性温度区间的应力；尽量采用开坡口和留小间隙的对接焊，并避免采用十字形接头及不适当的定位、焊接顺序；焊接结束或中断时，应及时填满弧坑，然后再移去热源，否则易引起弧坑裂纹。对于 5000 系合金多层焊的焊接接头，往往由于晶间局部熔化而产生显微裂纹，因此必须控制最后一层焊道焊接时的层间温度。从而减少裂纹的产生的机率。

6.结论

（1）铝合金焊接前必须进行打磨处理，以去除铝合金表面的氧化膜。

（2）厚板焊前必须进行预热处理，用以消除残余水份和消除应力。

（3）焊缝收弧应填满弧坑以防止产生弧坑裂纹。

7.展望

铝合金焊接作为一门专业性很强的技术。在制造业占有很重要的位置，随着社会的发展，焊接技术在不断的更新，焊接的质量和要求也在不断的提高，铝合金的应用平台也在进一步拓宽，在不久的将来铝合金焊接水平一定能上一个新的台阶。

【参考文献】

［１］王炎金.铝合金车体焊接工艺.机械工程出版社.2010.1.

［２］张丁非.铝合金及应用.化学工业出版社.2006.1.

［３］中国新材料产业发展报告.西南铝业（集团）.2005.