焊接缺陷原因分析

焊接缺陷原因分析
焊接缺陷原因分析

常见焊接缺陷及防止措施

(一) 未焊透

【1】产生原因:

(1)由于坡口角度小,钝边过大,装配间隙小或错口;所选用的焊条直径过大,使熔敷金属送不到根部。

(2)焊接电源小,远条角度不当或焊接电弧偏向坡口一侧;气焊时,火焰能率过小或焊速过快。

(3)由于操作不当,使熔敷金属未能送到预定位置,号者未能击穿形成尺寸一定的熔孔。(4)用碱性低氢型焊条作打底焊时,在平焊接头部位也容易产生未焊透。主要是由于接头时熔池溢度低,或采用一点法以及操作不当引起的。

【2】防止措施:

(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;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;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。

(二) 未熔合

【1】产生原因:

(1)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金属,导致坡口面金属未能充分熔化。

(2)在焊接时由于上侧坡口金属熔化后产生下坠,影响下侧坡口面金属的加热熔化,造成“冷接”。

(3)横接操作时,在上、下坡口面击穿顺序不对,未能先击穿下坡口后击穿上坡口,或者在上、下坡口面上击穿熔孔位置未能错开一定的距离,使上坡口熔化金属下坠产生粘接,造成未熔合。

(4)气悍时火焰能率小,氩弧焊时电弧两侧坡口的加热不均,或者坡口面存在污物等。【2】防止措施:

(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。

(三) 焊瘤

【1】产生原因:

(1)由于钝边薄,间隙大,击穿熔孔尺寸大。

(2)由于焊接电流过大击穿焊接时电弧燃烧,加热时间过长,造成熔池温度增高,溶池体积增大,液态金属因自身重力作用下坠而形成烛瘤,焊瘤大多存在于平焊、立焊速度过慢等。【2】防止措施:

(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。

(四)冷缩孔:

【1】产生原因:

(1)由于钝边薄,间隙大,击穿熔孔尺寸大。

(2)由于焊接电流过大击穿焊接时电弧燃烧,加热时间过长,造成熔池温度增高,溶池体积增大,液态金属因自身重力作用下坠而形成烛瘤,焊瘤大多存在于平焊、立焊速度过慢等。【2】防止措施:

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。

(五)气孔

【1】产生原因:

(1)因熔池温度低,熔池存在时间短,气体未能在有效时间内逸出,这种情况主要与焊接规范等因素有关。

(2)打底击穿焊时,熔敷金属给送的过多,使熔池液态金原较厚,灭弧停歇时间长,造成气体难以全部逸出。

(3)由于运条角度不适当,影响了电弧气氛的保护用用,或操作不熟练,不稳以及沿熔池前六坡口间隙方向灭弧都会导致产生气孔。

(4)碱性低氢型焊条的药皮比酸性的薄干燥温度又高,因此药皮较脆。采用撞击法引弧很容易将焊条引弧端药皮撞掉,使熔滴失去或减电弧气氛以及熔溢的保护作用,引起焊缝产生气孔,此外,在焊条引弧端的粘接处,也会产生密集的气孔。

(5)气焊或氢弧焊时,由于焊口清理不干净,有锈、油污质等,同时操作时,焊接速度过快,焊丝和焊炬的角度,以及摆动不适当等也会产生气孔。

【2】防止措施:

(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。(六)夹渣

【1】产生原因:

(1)手工电弧焊时,由于运条角度,或操作不当,使熔渣和熔池金属不能良好地分离。(2)由于焊条药皮受潮;药皮开裂或变质,药皮或坡脱落进入熔池又未能充分熔化或反应不完全,使熔?不能浮出熔池表面,而造成夹渣。

(3)在中间焊层作填充焊时,由于前层焊道过渡不平调、高低、凹凸不均或焊道清渣不彻底,焊接时熔渣未能熔化浮出而形成层间夹渣。

(4)气焊时火焰能率太小或氩弧焊时规范不适当;以及焊丝焊炬角度不适当,焊丝摆动、搅拌熔池操作不当等。

【2】防止措施:

(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。

(七)咬边

【1】产生原因:

(1)主要是焊接电流过大,电弧过长,远条角度不适当等。

(2)运条时,电弧在焊缝两侧停顿时间短,液态金属未能填满熔池,横焊时电弧在上坡口面停顿的时间过长,以及运条、操作不正确也会造成咬边。

(3)气焊时火焰能率过大,焊嘴倾斜角度不当,焊炬和焊丝摆动不适当等。

【2】防止措施

(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。

(八)背面凹陷

【1】产生背面凹陷,一般在板状试件的仰、横焊位置和管状试件的仰焊、仰立焊位置焊接时产生,其主要原因有:

(1)间隙过大,钝边偏小,熔池体积较大,液态金属因自重而产生下坠。

(2)条直径或焊接电流偏大,灭弧慢或连弧焊接,使熔池温度增高,冷却慢,导致熔池金属重力增加而使表面张力减小。

(3)焊条角度不当,减弱了电弧对熔池金属的压力,或焊条未运送至坡口根部。

【2】防止措施:

(1)保证装配尺寸合符要求,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。(九)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。

【1】产生原因:

(1)击穿两侧坡口面所形成的熔孔尺寸大小不均,或者击穿焊接速度不均匀。

(2)击穿焊接时的电弧加热时间,电弧穿透过背面的多少控制不均匀等。

【2】防止措施:

(1)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。

(2)严格控制电弧的穿透程度,掌握好电弧燃烧,加热时间使之均匀一致。

(十)其它

除以上缺陷外,气焊时由于火焰能率过大,焊接速度慢或炬在某处停留时间长,以及火焰性质不适当等,都会引起焊缝金属过热或过烧。

过热的特征是金属表面变黑,并起氧化皮,金属晶粒粗大,性能变脆,赤烧时,金属晶粒粗大,晶粒表面被氧化而破坏了晶粒之间的连接,使金属变脆,产生过烧缺陷时,必须将其铲除重新焊接。

为防止过热和过烧,应选用适宜的火焰能率,注意火焰性质,掌握好焊接速度,适时拍起火焰不使熔池温度过高。

手工钨极氩弧焊时,由于焊接电流过大,氩气纯度低对钨极保护不良等造成钨极烧损;操作中钨极碰触焊丝或熔池等,都会使钨过渡到焊缝金属内引起夹钨缺陷,夹钨会使焊缝性能变

坏,焊接时也应防止产生夹钨缺陷。

焊接缺陷分析及处理

焊接缺陷分析及处理 1.焊接缺陷分析及处理 机器人焊接采用的是富氩混合气体保护焊,焊接过程中出现的焊接缺陷一般有焊偏、咬边、气孔等几种,具体分析如下:(1)出现焊偏可能为焊接的位置不正确或焊枪寻找时出现问题。这时,要考虑TCP(焊枪中心点位置)是否准确,并加以调整。如果频繁出现这种情况就要检查一下机器人各轴的零位置,重新校零予以修正。(2)出现咬边可能为焊接参数选择不当、焊枪角度或焊枪位置不对,可适当调整功率的大小来改变焊接参数,调整焊枪的姿态以及焊枪与工件的相对位置。(3)出现气孔可能为气体保护差、工件的底漆太厚或者保护气不够干燥,进行相应的调整就可以处理。(4)飞溅过多可能为焊接参数选择不当、气体组分原因或焊丝外伸长度太长,可适当调整功率的大小来改变焊接参数,调节气体配比仪来调整混合气体比例,调整焊枪与工件的相对位置。(5)焊缝结尾处冷却后形成一弧坑,编程时在工作步中添加埋弧坑功能,可以将其填满。 2.机器人故障分析与处理 在焊接过程中机器人系统遇到一些故障,常见的有以下几种: (1)发生撞枪。可能是由于工件组装发生偏差或焊枪的TCP不准确,可检查装配情况或修正焊枪TCP。(2)出现电弧故障,不能引弧。可能是由于焊丝没有接触到工件或工艺参数太小,可手动送丝,调整焊枪与焊缝的距离,或者适当调节工艺参数。 (3)保护气监控报警。冷却水或保护气供给存有故障,检查冷却水或保护气管路。 3.焊接机器人应用经验工件质量 作为示教一再现式机器人,要求工件的装配质量和精度必须有较好的一致性。应用焊接机器人应严格控制零件的制备质量,提高焊件装配精度。零件表面质量、坡口尺寸和装配精度将影响焊缝跟踪效果。可以从以下几方面来提高零件制备质量和焊件装配精度。(1)编制焊接机器人专用的焊接工艺,对零件尺寸、焊缝坡口、装配尺寸进行严格的工艺规定。一

焊接缺陷分类及预防措施

一、焊接缺陷的分类 焊接缺陷可分为外部缺陷和内部缺陷两种 1.外部缺陷 1)外观形状和尺寸不符合要求; 2)表面裂纹; 3)表面气孔; 4)咬边; 5)凹陷; 6)满溢; 7)焊瘤; 8)弧坑; 9)电弧擦伤; 10)明冷缩孔; 11)烧穿; 12)过烧。 2.内部缺陷 1)焊接裂纹:a.冷裂纹;b.层状撕裂;c.热裂纹;d.再热裂纹。 2)气孔; 3)夹渣; 4)未焊透; 5)未熔合; 6)夹钨; 7)夹珠。 二、各种焊接缺陷产生原因、危害及防止措施 1、外表面形状和尺寸不符合要求 表现:外表面形状高低不平,焊缝成形不良,焊波粗劣,焊缝宽度不均匀,焊缝余高过高或过低,角焊缝焊脚单边或下凹过大,母材错边,接头的变形和翘曲超过了产品的允许范围等。 危害:焊缝成形不美观,影响到焊材与母材的结合,削弱焊接接头的强度性能,使接头的应力产生偏向和不均匀分布,造成应力集中,影响焊接结构的安全使用。

产生原因:焊件坡口角度不对,装配间隙不匀,点固焊时未对正,焊接电流过大或过小,运条速度过快或过慢,焊条的角度选择不合适或改变不当,埋弧焊焊接工艺选择不正确等。 防止措施:选择合适的坡口角度,按标准要求点焊组装焊件,并保持间隙均匀,编制合理的焊接工艺流程,控制变形和翘曲,正确选用焊接电流,合适地掌握焊接速度,采用恰当的运条手法和角度,随时注意适应焊件的坡口变化,以保证焊缝外观成形均匀一致。 2、焊接裂纹 表现:在焊接应力及其他致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏形成的新界面所产生的缝隙,具有尖锐的缺口和大小的长宽比特征。按形态可分为:纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、焊趾裂纹、焊根裂纹、热影响区再热裂纹等。 危害:裂纹是所有的焊接缺陷里危害最严重的一种。它的存在是导致焊接结构失效的最直接的因素,特别是在锅炉压力容器的焊接接头中,因为它的存在可能导致一场场灾难性的事故的发生,裂纹最大的一个特征是具有扩展性,在一定的工作条件下会不断的“生长”,直至断裂。 产生原因及防止措施: (1)冷裂纹:是焊接头冷却到较低温度下(对于钢来说是Ms温度以下)时产生的焊接裂纹,冷裂纹的起源多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或有物理化学不均匀的氢聚集的局部地带,裂纹有时沿晶界扩展,也有时穿晶扩展。这是由于焊接接头的金相组织和应力状态及氢的含量决定的。(如焊层下冷裂纹、焊趾冷裂纹、焊根冷裂纹等)。 产生机理:钢产生冷裂纹的倾向主要决定于钢的淬硬倾向,焊接接头的含氢量及其分布,以及接头所承受的拘束应力状态。 产生原因: a.钢种原淬硬倾向主要取决于化学成分、板厚、焊接工艺和冷却条件等。钢的淬硬倾向越大,越易产生冷裂纹。 b.氢的作用,氢是引起超高强钢焊接冷裂纹的重要因素之一,并且有延迟的特征。高强钢焊接接头的含氢量越高,则裂纹的敏感性越强。 c.焊接接头的应力状态:高强度钢焊接时产生延迟裂纹的倾向不仅取决于钢的淬硬倾向和氢的作用,还决定于焊接接头的应力状态。焊接时主要存在的应力有:不均匀加热及冷却过程中所产生的热应力、金属相变时产生的组织应力、结构自身拘束条件等。

焊接中常见的缺陷及解决方法

焊接中常见的缺陷及解决方法 1.漏焊---漏焊包括焊点漏焊、螺栓漏焊、螺母漏焊等。 原因---主要原因是因为没有自检、互检,对工艺不熟悉造成的。 解决方法---在焊接后对所有焊点(螺母、螺栓等)进行检查,确认焊点(螺母、螺栓等)数量,熟悉工艺要求,加强自检意识,补焊等。 2.脱焊---包括焊点、螺母、螺栓等脱焊。(除材料与零部件本身不合格) 以下3种可视为脱焊: ①.接头贴合面未形成熔核,呈塑料性连接; ②.贴合面上的熔核尺寸小于规定值; ③.熔核核移,使一侧板焊透率达不到要求。 产生脱焊原因: ①.焊接电流过,焊接区输入热量不足; ②.电极压力过大,接触面积增大,接触电阻降低,散热加强; ③.通电时间短,加热不均匀,输入热量不足; ④.表面清理不良,焊接区电阻增大,分流相应增大; ⑤.点距不当,装配不当,焊接顺序不当,分流增大。 解决方法:在调整焊接电流后,对焊点做半破坏检查(试片做全破坏检查),目视焊点形状;补焊,检查上次半破坏后的相关焊点。 3.补焊---多焊了工艺上不要求焊接的焊点。 原因---不熟悉工艺或焊接中误操作焊钳。 解决方法---熟悉工艺或加强操作技能。 注意:两个或多于两个的连续点焊不能有偏焊现象,边缘及拐角处也不能存在偏焊的现象。(如两个连点偏焊,至少要有一个焊点需要重新点焊。) 4.焊渣---由于电流过大或压力过小,造成钢板的一部分母材在高温熔合 时沿着两钢板贴合面被挤出而形成的冷却物. 原因---主要原因是电流和压力的变化,以及焊钳操作不当引起的。 解决方法---调整焊接参数与电极压力,加强操作技能及清除焊渣。 5.飞溅---飞溅分为内部飞溅和外部飞溅两种。 内部飞溅---高温液态金属在电极压力的作用下,沿着最薄弱的两钢板间贴合而挤出。 产生原因 ①.电流过大,电极压力不足; ②.板间有异物或贴合不紧密。 外部飞溅---电极与焊件之间融合金属溢出的现象. 产生原因 ①.电极修磨得太尖锐;

焊缝内部和外部常见的缺陷分析

焊缝内部和外部常见的缺陷分析 焊缝缺陷的种类很多,在焊缝内部和外部常见的缺陷可归纳为以下几种: 一、焊缝尺寸不合要求 焊波粗、外形高低不平、焊缝加强高度过低或过高、焊波宽度不一及角焊缝单边或下陷量过大等均为焊缝尺寸不合要求,其原因是: 焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀。 焊接电流过大或过小,焊接规范选用不当。 运条速度不均匀,焊条(或焊把)角度不当。 二、裂纹 裂纹端部形状尖锐,应力集中严重,对承受交变和冲击载荷、静拉力影响较大,是焊缝中最危险的缺陷。按起产生的原因可分为冷裂纹、热裂纹和再热裂纹等。 (冷裂纹)指在200℃以下产生的裂纹,它与氢有密切的关系,其产生的主要原因是: 对大厚工件选用预热温度和焊后缓冷措施不合适。 焊材选用不合适。 焊接接头刚性大,工艺不合理。 焊缝及其附近产生脆硬组织。 焊接规范选择不当。 (热裂纹)指在300℃以上产生的裂纹(主要是凝固裂纹),其产生的主要原因是: 成分的影响。焊接纯奥氏体钢、某些高镍合金钢和有色金属时易出现。 焊缝中含有较多的硫等有害杂质元素。 焊接条件及接头形状选择不当。 (再热裂纹)即消除应力退火裂纹。指在高强度的焊接区,由于焊后热处理或高温下使用,在热影响区产生的晶间裂纹,其产生的主要原因是: 消除应力退火的热处理条件不当。 合金成分的影响。如铬钼钒硼等元素具有增大再热裂纹的倾向。 焊材、焊接规范选择不当。 结构设计不合理造成大的应力集中。 三、气孔 在焊接过程中,因气体来不及及时逸出而在焊缝金属内部或表面所形成的空穴,其产生的原因是: 焊条、焊剂烘干不够。 焊接工艺不够稳定,电弧电压偏高,电弧过长,焊速过快和电流过小。 填充金属和母材表面油、锈等未清除干净。 未采用后退法熔化引弧点。 预热温度过低。

埋弧焊常见焊接缺陷的成因分析及对策

1. 影响焊接缺陷的因素 (1)材料因素: 所谓材料因素是指被焊的母材和所使用的焊接材料,如焊丝、焊条、焊剂、以及保护气体等。所有这些材料在焊接时都直接参与熔池或熔合区的物理化学反应,其中母材本身的材质对热影双区好性能起音决定性的影响。显然所采用的焊接材料对焊缝金属的成份和性能也是关键的因素。好果焊接材料与母材匹配不当,则不仅可以引起焊接区内的至纹、气孔等各种缺陷,而且也可能可起脆化、软化或耐腐蚀等性能变化。所以,为保证获得良好的焊接接头,必须对材料因素予以充分的重视。 (2)工艺因素: 大量的实践证明,同一种母材在采用不同的焊接方法和工艺措施的条件下,其焊接质量会表现出很大的差别。焊接方法对焊接质量的影响主要可能在两方面:首先是焊接热源的特点,也就是功率密度、加热最高温度、功率大小等,它们可直接改变焊接热循环的各项参数,如线能量大小、高温停留时间、相变温度区间的冷却速度等。这些当然会影响接头的组织和性能;其次是对熔池和附近区域的保护方式,如熔渣保护、气体保护、气-渣联合保护或是在真空中焊接等,这些都会影响焊接冶金过程。显然,焊接热过程和冶金过程必然对接头的质量和性能会有决定性的影响。 2.常见焊接缺陷的原因分析 (1)结晶裂纹 从金属结晶理论知道,先结晶的金属纯度比较高,后结晶的金属杂质较多,

并富集在晶粒周界,而且这些杂质具有较低的熔点,例如,一般碳钢和低合金钢的焊缝含硫量较高时,能形成FeS,而FeS与Fe发生作用形成熔点只有988℃的低熔点共晶。在焊缝金属凝固过程中,低熔点共晶被排挤在晶界上,形成“液态薄膜”由于液态薄膜的存在减弱了晶间之间的结合力,晶粒间界的液态薄膜便成了薄弱地带。又因为焊缝金属在结晶的同时,体积在减小,周围金属的约束引起它的收缩而引起焊缝金属受到拉伸应力的作用下,于是相应地产生了拉伸变形。若此时产生的变形量超过了晶粒边界具有的变形塑性时,即可沿这个薄弱地带开裂而形成结晶裂纹。 可见,产生结晶裂纹的原因就在于焊缝中存在液态薄膜和在焊缝凝固过程中受到拉伸应力共同作用的结果。因此,液态薄膜是产生结晶裂纹的根源,而拉伸应力是产生结晶裂纹的必要条件。 至于近缝区的结晶裂纹,原则上与焊缝上的结晶裂纹时一致的。在焊接条件下,近缝区金属被加热到很高的温度,在熔合区附近达到半熔化状态。当母材金属含有易熔杂质时,那么在近缝区金属的晶界上,同样也会有低熔共晶存在。这时在焊接热的作用下,将会发生熔化,相当于晶粒间的液态薄膜,与此同时,在拉伸应力的作用下就会开裂。 焊缝上的结晶裂纹和近缝区的结晶有着相互依赖和相互影响的关系。近缝区的结晶裂纹可能是焊缝结晶裂纹的起源。 结晶裂纹的影响因素:通过以上分析可知,结晶裂纹的产生取决于焊缝金属在脆性温度区间的塑性和应变,前者取决于冶金因素,后者取决于力的因素。力的主作用是产生结晶裂纹的的必要条件,只有在力的作用下产生的应变超过材料的最大变形能力时,才会开裂。首先需要分析冶金因素。

铝合金焊接缺陷分析及预防

铝合金焊接缺陷分析及预防 1、焊缝尺寸不符合要求 主要是指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不足或过高等。焊缝尺寸过小会降低焊接接头的强度;尺寸过大将增加结构的应力和变形,造成应力集中,还增加焊接工作量。焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀,焊接电流过大或过小,运条方式或速度及焊角角度不当等均会造成焊缝尺寸不符合要求。 2、咬边 由于焊接参数选择不当,或操作工艺不正确,沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷即为咬边。咬边使母材金属的有效截面减小,减弱了焊接接头的强度,而且在咬边处易引起应力集中,承载后有可能造成在咬边处产生裂纹,甚至引起结构的破坏。产生咬边的原因主要有操作方式不当,焊接规范选择不正确,如焊接电流过大、电弧过长、焊条角度不当等。咬边超过允许值应予以补焊。 3、焊瘤 焊接过程中,熔化的金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上,所形成的金属瘤即为焊瘤。焊瘤不仅影响焊缝外表的美观,而且焊瘤下面常有未焊透缺陷,易造成应力集中。对于管道接头来说,管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减小,严重时使管内产生堵塞。焊瘤常在立焊和仰焊时产生,焊缝间隙过大,焊条角度和运条方法不正确、焊条质量不好、焊接电流过大或焊接速度太慢等均可引起焊瘤的产生。 4、烧穿 焊接过程中,熔化的金属自坡口背面流出,形成穿孔的缺陷称为烧穿。烧穿常发生于打底焊道的焊接过程中。发生烧穿,焊接过程不能继续进行,是一种不能允许存在的焊接缺陷。造成烧穿的主要原因是焊接电流太大焊接速度过低、坡口和间隙太大或钝边太薄以及操作不当等。为了防止烧穿,要正确设计焊接坡口尺寸,确保装配质量,选用适当的焊接工艺参数。单面焊接可采用加铜板或焊剂垫等办法防止熔化金属下塌及烧穿。手工电弧焊接薄板时,可采用跳弧焊接法或续灭弧焊接法。 5、未焊透 焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透,未焊透常出现在单面焊的根部和双面焊的中部。未焊透不仅使焊接接头的机械性能降低,而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点,承载后会引起裂纹。未焊透的原因是焊接电流过小,焊接速度太快、焊条角度不当或电弧发生偏吹、坡口角度或对口间隙太小、焊件散热太快、氧化物或焊渣等阻碍了金属间充分的熔合等。凡是造成焊条金属和基本金属不能充分熔合的因素都会引起未焊透的发生。 防止未焊透的措施包括:1)正确选择坡口形式和装配间隙,并清除掉坡口两侧和焊层间的污物及熔渣;2)选用适当的焊接电流和焊接速度;3)运条时应随时注意调整焊条的角度,特别是遇到磁偏吹和焊条偏心时,更要调整焊条角度,以使焊缝金属和母材金属得到充分熔合;4)对导热快、散热面积大的焊件,应采取焊前预热或焊接过程中加热的措施。 6、未熔合 未熔合指焊接时,焊道与母材之间或焊道之间未完全熔化结合的部分;或指点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。 未熔合的最大危害大致与未焊透相同。产生未熔合的原因有:焊接线能量太低、电弧发生偏吹、坡口侧壁有锈垢和污物、焊层间清渣不彻底等。 7、凹坑、塌陷及未焊满

常见的焊接缺陷与缺陷图片

常见的焊接缺陷(1) 常见的焊接缺陷 (1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。 (2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。 (3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属的气体 或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应

力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,未焊透 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,密集气孔 (4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属,称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝。另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落的碎屑留在焊缝则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。 W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒 对接电阻焊缝中的夹渣断口照片 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,局部夹渣

高频焊管焊接缺陷及其分析

高频焊管焊接缺陷及其分析 焊接缺陷及其分析 高频直缝焊接钢管的焊接质量缺陷有裂缝、搭焊、漏水、划伤等等。下面仅对裂缝、搭焊这两个主要缺陷进行分析: 一、裂缝 裂缝是焊管的主要缺陷,其表现形式可以由通常的裂缝,局部的周期性裂缝,不规则出现的断续裂缝。也有的钢管焊后表面未见裂缝,但经压扁、矫直或水压试验后出现裂缝。裂缝严重时便漏水。产生裂缝的原因很多。消除裂缝是焊接调整操作中最困难的问题之一。 下面分别从原料方面、成型焊接孔型方面和工艺参数选择方面进行分析。 1. 原料方面 (1)钢种,即钢的化学成分对焊接性能有明显的影响,钢中所含的化学元素都或多或少、或好或坏地影响着焊接性能。高频焊由于焊接温度高,挤压力大等原因,比低频焊允许的化学范围要广些,可以焊接碳素钢、低合金钢等。碳素钢主要含有碳、硅、锰、磷、硫五种元素。低合金钢还可以含有锰、钛、钒、铝、镍等各种元素。 下面分述各种元素对焊接性能的影响。 1)碳碳含量增加,是焊接性能降低,硬度升高,容易脆裂。低碳钢容易焊接。2)硅硅降低钢的焊接性,主要是容易生成低镕点的SiO2夹杂物;增加了熔渣和溶化金属的流动性,引起严重的喷溅现象,从而影响质量。 3)锰锰使钢的强度、硬度增加,焊接性能降低,容易造成脆裂。 4)磷磷对钢的焊接性不利。磷是造成蓝脆的主要原因。 5)铜含量小于%时,不影响钢的焊接性。含量再高时,使钢的流动性增加,不利于焊接。 6) 镍镍对钢的焊接性没有显著的不利影响。7)铬铬使钢的焊接性能降低,高熔点氧化物很难从焊缝中排除。 8) 钛钛能细化晶粒,钛增加钢的焊接性能,钛能使钢的流动性变差,粘度大。9)硫硫导致焊缝的热裂。在焊接过程中硫易于氧化,生成气体逸出,以致在焊缝中产生很多气孔和疏松。硫不利于焊接并且降低钢的机械性能,通常钢中硫被限制在规定的微量以下。 10)钒钒能显著改善普通低合金钢的焊接性能。钒能细化晶粒、防止热影响区的晶粒长大和粗化,并能固定钢中一部分碳,降低钢的淬透性。 11)铝铝对钢的焊接性能的影响使钢中铝含量的不同而不同,一般说来,脱氧后残留在钢中的铝,对焊接性能影响不大,如果作为合金元素加的量较大时,则和硅的作用相似,降低钢的焊接性能。 12)氧氧在钢中是作为有害元素来看待的,较高的含氧量在焊接时形成较多的FeO 残留在焊缝处,从而降低了焊接性能。 13)氢氢是造成发裂的原因。 14)铌钢中加入~%的铌,能提高屈服强度和冲击韧性,改善焊接性能。 15)镐锆能改善焊接金属的致密性。 16)铅铅对钢的焊接性能没有显著影响。 某个钢中里面所行各种元素对该钢中综合的焊接性能的影响,以碳当量来衡量。碳当量上限为~%。超过该上限,则焊缝易脆裂,硬度上升,焊接质量不好,飞锯切断和切断困难。

焊接缺陷原因分析

常见焊接缺陷及防止措施 (一) 未焊透 【1】产生原因: (1)由于坡口角度小,钝边过大,装配间隙小或错口;所选用的焊条直径过大,使熔敷金属送不到根部。 (2)焊接电源小,远条角度不当或焊接电弧偏向坡口一侧;气焊时,火焰能率过小或焊速过快。 (3)由于操作不当,使熔敷金属未能送到预定位置,号者未能击穿形成尺寸一定的熔孔。(4)用碱性低氢型焊条作打底焊时,在平焊接头部位也容易产生未焊透。主要是由于接头时熔池溢度低,或采用一点法以及操作不当引起的。 【2】防止措施: (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;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;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。 (二) 未熔合 【1】产生原因: (1)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金属,导致坡口面金属未能充分熔化。 (2)在焊接时由于上侧坡口金属熔化后产生下坠,影响下侧坡口面金属的加热熔化,造成“冷接”。 (3)横接操作时,在上、下坡口面击穿顺序不对,未能先击穿下坡口后击穿上坡口,或者在上、下坡口面上击穿熔孔位置未能错开一定的距离,使上坡口熔化金属下坠产生粘接,造成未熔合。 (4)气悍时火焰能率小,氩弧焊时电弧两侧坡口的加热不均,或者坡口面存在污物等。【2】防止措施: (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。 (三) 焊瘤 【1】产生原因: (1)由于钝边薄,间隙大,击穿熔孔尺寸大。 (2)由于焊接电流过大击穿焊接时电弧燃烧,加热时间过长,造成熔池温度增高,溶池体积增大,液态金属因自身重力作用下坠而形成烛瘤,焊瘤大多存在于平焊、立焊速度过慢等。【2】防止措施: (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

典型的焊接缺陷

典型的焊接缺陷: 未焊透 表面凹陷 根部咬边 错边 错边,单边根部未焊透 焊瘤 表面咬边 横向裂缝 根部未焊透 根部凹陷 烧穿 单个夹渣 线状夹渣 内部未熔合 内侧未熔合 气孔 链状气孔

夹珠 横向裂纹 中心线裂纹 根部裂纹 夹钨 一.??底片上常见的焊接缺陷的分类 1.按缺陷的形态分 (1)???体积状缺陷(三维):A,B,D,F (2)???平面状缺陷(二维):E,C,白点等 2.按缺陷内的成分密度分 (1)???Fu>金属密度,如夹钨,夹铜,夹珠等,呈白色影象. (2)???Fu<金属密度,如气孔,夹渣等,呈黑色影象 二.??缺陷在底片中成象的基本特征 1.气孔(A) 常见:球孔(Aa),条状气孔(Ab),缩孔(Ab)倾斜,(Aa)垂直 (1)???球孔(Aa),均布气孔,密集气孔,链状气孔,表面气孔. 在底片上多呈现黑色的小园形斑点,外形规则,黑度是中心大,沿边缘渐淡,,规律性强,轮廓清晰,若单个分散出现,且黑度淡,轮廓欠清晰的多为表面气孔,密集成群(5个以上/cm2)叫密集气孔,大多在焊缝近表面,是由于空气中N2进入熔池形成,平行于焊缝轴线成链状分布(通常在1cm长线上有4个以上,其间距均小于最小的孔径)称链孔.它常和未焊透同生,一群均匀分布在焊缝中的气孔,称均布气孔. (2)条状气孔(Ab),斜针状气孔(蛇孔,虫孔,螺孔等) a.条状气孔:大底片上,其影象多平行于焊缝轴线,黑度均匀较淡,轮廓清晰,起点多呈园形(胎生园),并沿焊 接方向逐渐变细,终端呈尖细状,这种气孔多因焊剂或药皮烘烤不够造成,沿焊条运行方向发展,内含CO,少量CO2.如图示 b.斜针状气孔:在底片上多呈现为各种条虫的影象,一端保持着气孔的胎生园(或半园形),一端呈尖细状,黑 度淡而均匀,轮廓清晰,这种气孔多沿结晶方向成长条状,其外貌取决于焊缝金属的凝固方式和气体的来源而定,一般多成人字形分布(CO),少量呈蝌蚪状(H2) (3)缩孔:晶间缩孔,弧坑缩孔 a.晶间缩孔(针孔或柱孔),又称枝晶间缩孔,主要是因焊缝金属冷却过程中,残留气体在枝晶间形成的长条 形缩孔,多垂直于焊缝表面,在底片上多呈现为黑度较大,轮廓清晰,外形规则的园形影象,常出现在焊缝轴线上或附近区域. b.弧坑缩孔,又称火口缩孔,主要是因为焊缝的末端未填满,而在后面的焊接焊道又未消除而形成的缩孔, 在底片上的凹坑(弧坑),黑度较淡,影象中有一黑度明显大于周围的黑色块状影像,黑度均匀,轮廓欠清晰,外形不规则,但有收缩的线纹. 2.夹渣(B),点(块)状,条状,非金属,金属. (1)点(块)状(Ba) a.??非金属Ba:在底片上呈现为外形不规则,轮廓清晰,且有棱角,黑度淡而均匀细点(块)状影象,分布有密 集(群密),链状,,也有单个分散出现,主要是焊剂或药皮成渣残留在焊缝与母材或焊道之间,形状大多为鱼鳞状和瓦块状. b.??金属点(块)状:如夹钨,夹铜,夹珠等,在底片上多呈现为淡白色的点(块)状亮点,轮廓清晰,多为群密成块, 在5倍放大镜观察下有棱角的均为钨夹渣;铜夹渣底片上多呈现为灰白色,不规则的影像,轮廓清晰,无棱角,多为单个出现;夹珠,在底片上多为园形的灰白色影像,在白色的影像周围有黑度偏大于焊缝金属的黑度园圏,如同句号影像,这主要是大的飞溅或熄弧后焊条(丝)头剪断后埋在焊缝金属之中,周围一圏,黑色影像为未熔合. (2)条状夹渣(Bb)

常见的焊接缺陷及处理办法

常见的焊接缺陷及处理办法 一、外部缺陷 一)、焊缝成型差 1、现象 焊缝波纹粗劣,焊缝不均匀、不整齐,焊缝与母材不圆滑过渡,焊接接头差,焊缝高低不平。 2、原因分析 焊缝成型差的原因有:焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀;焊口清理不干净;焊接电流过大或过小;焊接中运条(枪)速度过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度过大或过小;焊条(枪)施焊角度选择不当等。 3、防治措施 ⑴焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。 ⑵焊件坡口打磨清理干净,无锈、无垢、无脂等污物杂质,露出金属光泽。 ⑶加强焊接联系,提高焊接操作水平,熟悉焊接施工环境。 ⑷根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等,按照焊接工艺卡和操作技能要求,选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条(枪)的角度。 4、治理措施 ⑴加强焊后自检和专检,发现问题及时处理; ⑵对于焊缝成型差的焊缝,进行打磨、补焊; ⑶达不到验收标准要求,成型太差的焊缝实行割口或换件重焊; ⑷加强焊接验收标准的学习,严格按照标准施工。 二)、焊缝余高不合格 1、现象 管道焊口和板对接焊缝余高大于 3 ㎜;局部出现负余高;余高差过大;角焊缝高度不够或 焊角尺寸过大,余高差过大。 2、原因分析 焊接电流选择不当;运条(枪)速度不均匀,过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度不均匀;焊条(枪)施焊角度选择不当等。 3、防治措施 ⑴根据不同焊接位置、焊接方法,选择合理的焊接电流参数; ⑵增强焊工责任心,焊接速度适合所选的焊接电流,运条(枪)速度均匀,避免忽快忽慢; ⑶焊条(枪)摆动幅度不一致,摆动速度合理、均匀; ⑷注意保持正确的焊条(枪)角度。 4、治理措施 ⑴加强焊工操作技能培训,提高焊缝盖面水平; ⑵对焊缝进行必要的打磨和补焊; ⑶加强焊后检查,发现问题及时处理; ⑷技术员的交底中,对焊角角度要求做详细说明。 三)、焊缝宽窄差不合格 1、现象 焊缝边缘不匀直,焊缝宽窄差大于 3 ㎜。 2、原因分析 焊条(枪)摆动幅度不一致,部分地方幅度过大,部分地方摆动过小;焊条(枪)角度不合适;焊接位置困难,妨碍焊接人员视线。

焊接质量缺陷统计与分析

焊接质量缺陷统计与分析 摘要:本文通过对以往工地特别是惠来工地焊接缺陷数据的统计,对焊接过程中出现的焊接缺陷进行了总结分析,指出在以后的焊接过程中应注意的事项,有效防止不合格焊口的产生。 焊接是大型安装工程建设中的一项关键工作,其质量的好坏、效率的高低直接影响工程的安全运行和制造工期。针对发电项目,也直接关系到发电机组的安全、稳定运行。随着火电机组设计参数的不断更新与提高,以及项目监理和业主对在建项目的介入深化,对焊接质量提出了更高的要求。对焊接过程中出现的焊接缺陷进行总结分析,预先防止不合格焊口的产生是提高焊接质量的有效手段。 一、焊接质量缺陷的分析统计 焊接质量的缺陷分内部缺陷与表面缺陷,内部缺陷主要有未焊透、未熔合、气孔、裂纹、内凹、夹渣等缺陷;表面缺陷主要有烧穿、咬边、焊缝成型差、焊缝宽窄不合格、焊缝余高超标或不足、错折口等缺陷。经初步统计,针对惠来工地在焊接过程中所产生的主要内外部缺陷有以下几种,数据和比例分析如下下表1所示: 表1 此图所示焊接缺陷出现的几率因特殊情况又有不同。合金含量的高低也会影响产生焊接缺陷的几率,如高合金材质焊口出现焊接裂纹、过烧的缺陷较多;施工环境也会影响焊接质量,在沿海潮湿多风的地方,出现气孔、条孔等焊接缺陷相对较多。 二、常见焊接缺陷出现的原因及预防措施 内部缺陷 (一)气孔、条孔:气孔属于体积性缺陷,它主要是削弱焊缝的有效截面积,降低焊缝的机械性能和强度,尤其是焊缝的弯曲强度和冲击韧性,也破坏了金属的致密性。 原因:(1) 被焊工件或母材未彻底清楚干净,焊接过程中,本身产生的气体或外部气体进入熔池,在熔池凝固前未及时溢出熔池而残留在焊缝中;(2) 在空气相对湿度较大情况下也有微小的水珠,在熔池冶金过程中,非金属元素形成非金属氧化物,由于气体在金属中的溶解度随温度降低而减少,在结晶过程中部分气体来不及逸出,气泡残留在金属内形成了气孔。 预防措施: (1) 焊条按照材质证明书进行烘焙,装在专用保温筒内,随用随取; (2) 焊缝坡口符合要求,彻底清除焊口及母材表面的油污和铁锈等杂质,直至发出金属光泽; (3) 注意周围焊接施工环境,搭设防风防雨设施,焊接管子时无穿堂风; (4) 氩弧焊时,氩气纯度不低于99.95%,并注意氩气保护效果,氩气流量合适; (5) 焊前对工机具进行仔细检查,防止焊枪、皮管等漏气;

常见的焊接缺陷及危害(DOC)

常见的焊接缺陷 (1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。 (2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。 (3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体 或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,未焊透 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,密集气孔 (4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。视其形态

可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。 W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒 对接电阻焊缝中的夹渣断口照片 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,局部夹渣 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,两侧线状夹渣 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,钨极氩弧焊打底+手工电弧焊,夹钨 (5)裂纹:焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。 焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大的冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力,更加上母材非焊接部位处于冷固态状况,与焊接部位存在很大的温差,从而产生热应力等等,这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限,材料将发生塑性

波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策

波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策 A、焊料不足:焊点干瘪/不完整/有空洞,插装孔及导通孔焊料不饱满,焊料未爬到元件面的焊盘上 原因:a) P CB 预热和焊接温度过高,使焊料的黏度过低; b) 插装孔的孔径过大,焊料从孔中流岀; c) 插装元件细引线大焊盘,焊料被拉到焊盘上,使焊点干瘪; d) 金属化孔质量差或阻焊剂流入孔中; e) PCB 爬坡角度偏小,不利于焊剂排气。 对策:a) 预热温度90-130 C,元件较多时取上限,锡波温度250+/-5 C,焊接时间3?5S。 b) 插装孔的孔径比引脚直径大0.15?0.4m m,细引线取下限,粗引线取上线。 c) 焊盘尺寸与引脚直径应匹配,要有利于形成弯月面; d) 反映给PCB加工厂,提高加工质量; e) PCB的爬坡角度为3?7Co B、焊料过多:元件焊端和引脚有过多的焊料包围,润湿角大于90 原因:a) 焊接温度过低或传送带速度过快,使熔融焊料的黏度过大; b) PCB 预热温度过低,焊接时元件与PCB 吸热,使实际焊接温度降低; c) 助焊剂的活性差或比重过小; d) 焊盘、插装孔或引脚可焊性差,不能充分浸润,产生的气泡裹在焊点中; e) 焊料中锡的比例减少,或焊料中杂质Cu的成份高,使焊料黏度增加、流动性变差。 f) 焊料残渣太多。 对策:a) 锡波温度250+/-5 C,焊接时间3?5S。 b) 根据PCB 尺寸、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度,PCB 底面温度在90-130o c) 更换焊剂或调整适当的比例; d) 提高PCB 板的加工质量,元器件先到先用,不要存放在潮湿的环境中; e) 锡的比例<61.4%时,可适量添加一些纯锡,杂质过高时应更换焊料; f) 每天结束工作时应清理残渣。 C、焊点桥接或短路 原因:a) PCB设计不合理,焊盘间距过窄; b) 插装元件引脚不规则或插装歪斜,焊接前引脚之间已经接近或已经碰上; c) PCB 预热温度过低,焊接时元件与PCB 吸热,使实际焊接温度降低; d) 焊接温度过低或传送带速度过快,使熔融焊料的黏度降低; e) 阻焊剂活性差。 对策:a) 按照PCB设计规范进行设计。两个端头Chip元件的长轴应尽量与焊接时PCB运行方向垂直,SOT、SOP的长轴应与PCB运行方向平行。将SOP最后一个引脚的焊盘加宽(设计一个窃锡焊盘)。 b) 插装元件引脚应根据PCB 的孔距及装配要求成型,如采用短插一次焊工艺,焊接面元件引 脚露岀PCB表面0.8?3mm,插装时要求元件体端正。 c) 根据PCB尺寸、板层、元件多少、有无 贴装元件等设置预热温度,PCB底面温度在90-130 o D、润湿不良、漏焊、虚焊 原因: a) 元件焊端、引脚、印制板基板的焊盘氧化或污染,或PCB受潮。 b) Chip元件端头金属电极附着力差或采用单层电极,在焊接温度下产生脱帽现象。 c) PCB设计不合理,波峰焊时阴影效应造成漏焊。 d) PCB翘曲,使PCB翘起位置与波峰焊接触不良。 e) 传送带两侧不平行(尤其使用PCB传输架时),使PCB与波峰接触不平行。 f) 波峰不平滑,波峰两侧高度不平行,尤其电磁泵波峰焊机的锡波喷口,如果被氧化物堵塞时,会使波峰岀现锯齿形,容 易造成漏焊、虚焊。 g) 助焊剂活性差,造成润湿不良。

焊缝中常见的焊接缺陷

焊缝中常见的焊接缺陷 (1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。(2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。 (3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体 或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,未焊透 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,密集气孔

(4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落的碎屑留在焊 缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。 W18Cr4V(高速工 具钢)-45钢棒 对接电阻焊缝中 的夹渣断口照片 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,局部 夹渣和两侧线状夹渣 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,钨极氩弧焊打底+ 手工电弧焊,夹钨 (5)裂纹:焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。 焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大的冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力,更加上母材非焊接部位处于冷固态状况,与焊接部位存在很大的温差,从而产生热应力等等,这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材料的强度极限则导致开裂。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度,并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点,成为结构断裂的起源。 裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部,或者在焊缝附近的母材热影响区内,或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同,可以把裂纹分为以下几类:

常见的焊接缺陷及产生原因

常见的焊接缺陷及产生原因,非常重要的经验!金属加工 焊接是大型安装工程建设中的一项关键工作,其质量的好坏、效率的高低直接影响工程的安全运行和制造工期。由于技术工人的水准不同,焊接工艺良莠不齐,容易存在很多的缺陷。现整理缺陷的种类及成因,以减少或防止焊接缺陷的产生, 提高工程完成的质量。 一、焊缝尺寸不合要求 焊波粗、外形高低不平、焊缝加强高度过低或过高、焊波宽度不一及 角焊缝单边或下陷量过大等均为焊缝尺寸不合要求,其原因是: 1. 焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀。 2. 焊接电流过大或过小,焊接规范选用不当。 3. 运条速度不均匀,焊条(或焊把)角度不当。 二、裂纹 裂纹端部形状尖锐,应力集中严重,对承受交变和冲击载荷、静拉力影响较大,是焊缝中最危险的缺陷。按产生的原因可分为冷裂纹、热裂纹和再热裂纹等。(冷裂纹)指在200℃以下产生的裂纹,它与氢有密切的关系,其产生的主要原因是: 1. 对大厚工件选用预热温度和焊后缓冷措施不合适。 2. 焊材选用不合适。 3. 焊接接头刚性大,工艺不合理。 4. 焊缝及其附近产生脆硬组织。 5. 焊接规范选择不当。 (热裂纹)指在300℃以上产生的裂纹(主要是凝固裂纹),其产生的主要原因是: 1. 成分的影响。焊接纯奥氏体钢、某些高镍合金钢和有色金属时易出现。 2. 焊缝中含有较多的硫等有害杂质元素。 3. 焊接条件及接头形式选择不当。 (再热裂纹)即消除应力退火裂纹。指在高强度的焊接区,由于焊后热处理或高温下使用,在热影响区产生的晶间裂纹,其产生的主要原因是: 1. 消除应力退火的热处理条件不当。 2. 合金成分的影响。如铬钼钒硼等元素具有增大再热裂纹的倾向。

X光焊缝图像中缺陷的实时检测方法(中文)

X光焊缝图像中缺陷的实时检测方法 孙怡孙洪雨白鹏王昱田岩平 (大连理工大学电子与信息工程学院,116024)(中国石油天然气集团总公司管道局钢管厂,11100)摘要:为了检测X光探伤图像中螺旋钢管焊缝缺陷,提出了一种新的实时自动检测算法。它是一种基于图像空间特性(空间对比度与空间方差)的模糊识别算法,与人眼视觉识别特性相近,与其他传统缺陷检测算法相比,有较低的漏判率和误判率,并能满足生产线上实时检测的要求。 关键字:无损探伤;焊缝缺陷;自动检测;模糊算法 0 引言 X射线无损探伤是工业无损检测的主要方法之一,其检测结果已作为焊缝缺陷分析和质量评定的重要判定依据。但是,该方法具有操作过程复杂、运行成本高、结果不易存放且查询携带不便等缺点。随着电子技术的飞速发展,一种新型的X射线无损检测方法“X射线工业电视”应运而生,并开始应用到焊缝质量的无损检测当中。X射线工业电视取代了原始X射线探伤中的胶片,用监视器(工业电视)实时显示探伤图像,这样不仅可以节省大量的X射线胶片,而且还可以在线实时检测,提高了X射线无损检测的检测效率。但现在的X射线工业电视大多还都采用人工方式进行在线检测与分析,而人工检测本身存在几个不可避免的缺点,如主观标准不一致、劳动强度大、检测效率低等。随着计算机技术、自动控制技术以及图像处理方法迅速地引入焊接领域,焊接生产自动化、智能化已经成为21世纪焊接技术发展的重要方向。在焊缝质量检测方面,如果采用X射线无损探伤计算机辅助评判系统进行在线检测与分析,可以有效地克服人工评定中因为眼睛疲劳、经验差异而引起的漏判与误判,从而使在线检测工作客观化、规范化与智能化,排除许多假象的干扰,使在线检测工作更加准确。 目前,国内外基于X射线探伤图像的缺陷自动检测方法有基于图像差分的方法[1,2],基于边缘检测的方法[3,4],基于模板匹配的相似缺陷检测算法[5]等。这些方法在检测面积较小或者空间对比度较低的缺陷时比较困难。因此,本文提出了一种基于图像空间特性(空间对比度与空间方差)的模糊识别算法[6,7]作为缺陷检测算法。以此为核心组成了焊接缺陷的自动检测与识别系统。论文的第1部分将介绍系统的总体构成,第2部分描述了如何自动提取螺旋钢管焊缝区域,第3部分详细地讲述了缺陷检测算法原理,第4部分给出了实验结果和结论。 1 系统结构 X射线无损探伤缺陷自动检测系统的硬件组成与结构如图1所示。系统主要由三个部分组成:信号转换部分、图像处理部分及缺陷位置的获取与传输部分。信号转换部分由X光光源、螺旋钢管、传送车、图像增强器、以及CCD摄像机组成。在螺旋钢管内部的X光光源发出的X射线穿透螺旋钢管及焊缝区域后,被图像增强器接收,图像增强器将不可见的X射线转换为可见光,CCD摄像机再将光信号转换为电信号,完成光电转换,并将电信号送入图像处理部分。如果在焊缝区域中存在气孔、夹渣或未焊透等缺陷时,在监视器上显示的探伤图像上就会形成一个亮点或者一条亮线,图像处理部分也正是利用这个特点来检测每一帧探伤图像中是否存在缺陷的。图像处理部分包括视频采集卡,监视器,计算机,显示器等设备。其功能包括采集、显示、处理并存储采集到的探伤图像数据。在计算机中通过下述基于模糊识别准则的缺陷检测算法来检测每一帧探伤图像中是否存在缺陷并在计算机显示器上实时显示检测结果,同时将检测结果存储到计算机的存储器当中,以备后续查找和验证。缺陷位置的获取与传输部分由单片机、旋转编码器、Max232芯片、ADAM-4520模块和传输线等组成,其功能是获取并传输缺陷的位置信息。系统利用旋转编码器将位

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