焊接缺陷的问题

焊接缺陷的问题
焊接缺陷的问题

焊接缺陷的问题

一、润湿不良

润湿不良是指焊接过程中焊料和基板焊区,经浸润后不生成金属间的反应,而造成漏焊或少焊故障。其原因大多是焊区表面受到污染,或沾上阻焊剂,或是被接合物表面生成金属化合物层而引起的,例如银的表面有硫化物,锡的表面有氧化物等都会产生润湿不良。另外,焊料中残留的铝、锌、镉等超过0.005%时,由焊剂吸湿作用使活性程度降低,也可发生润湿不良。波峰焊接中,如有气体存在于基板表面,也易发生这一故障。因此除了要执行合适的焊接工艺外,对基板表面和元件表面要做好防污措施,选择合适的焊料,并设定合理的焊接温度与时间。

二、桥联

桥联的发生原因,大多是焊料过量或焊料印刷后严重塌边,或是基板焊区尺寸超差,SMD 贴装偏移等引起的,在SOP、QFP电路趋向微细化阶段,桥联会造成电气短路,影响产品使用。

作为改正措施:

1、要防止焊膏印刷时塌边不良。

2、基板焊区的尺寸设定要符合设计要求。

3、SMD的贴装位置要在规定的范围内。

4、基板布线间隙,阻焊剂的涂敷精度,都必须符合规定要求。

5、制订合适的焊接工艺参数,防止焊机传送带的机械性振动。

三、裂纹

焊接PCB在刚脱离焊区时,由于焊料和被接合件的热膨胀差异,在急冷或急热作用下,因凝固应力或收缩应力的影响,会使SMD基本产生微裂,焊接后的PCB,在冲切、运输过程中,也必须减少对SMD的冲击应力。弯曲应力。

表面贴装产品在设计时,就应考虑到缩小热膨胀的差距,正确设定加热等条件和冷却条件。选用延展性良好的焊料。

四、焊料球

焊料球的产生多发生在焊接过程中的加热急速而使焊料飞散所致,另外与焊料的印刷错位,塌边。污染等也有关系。

防止对策:

1.避免焊接加热中的过急不良,按设定的升温工艺进行焊接。

2.对焊料的印刷塌边,错位等不良品要删除。

3.焊膏的使用要符合要求,无吸湿不良。

4.按照焊接类型实施相应的预热工艺。

五、吊桥(曼哈顿)

吊桥不良是指元器件的一端离开焊区而向上方斜立或直立,产生的原因是加热速度过快,加热方向不均衡,焊膏的选择问题,焊接前的预热,以及焊区尺寸,SMD本身形状,润

湿性有关。

防止对策:

1.SMD的保管要符合要求

2.基板焊区长度的尺寸要适当制定。

3.减少焊料熔融时对SMD端部产生的表面张力。

4.焊料的印刷厚度尺寸要设定正确。

5.采取合理的预热方式,实现焊接时的均匀加热。

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寂寞到底2003-01-17 02:45

1 引言

表面组装技术在减小电子产品体积重量和提高可靠性方面的突出优点,迎合了未来战略武器洲际射程、机动发射、安全可靠、技术先进的特点对制造技术的要求。但是,要制定和选择适合于具体产品的表面组装工艺不是简单的事情,因为SMT技术是涉及了多项技术的复杂的系统工程,其中任何一项因素的改变均会影响电子产品的焊接质量。

元器件焊点的焊接质量是直接影响印制电路组件(PWA)乃至整机质量的关键因素。它受许多参数的影响,如焊膏、基板、元器件可焊性、丝印、贴装精度以及焊接工艺等。我们在进行SMT工艺研究和生产中,深知合理的表面组装工艺技术在控制和提高SMT 生产质量中起到至关重要的作作。本文就针对所遇到的几种典型焊接缺陷产生机理进行分析,并提出相应的工艺方法来解决。

2 几种典型焊接缺陷及解决措施

2.1 波峰焊和回流焊中的锡球

锡球的存在表明工艺不完全正确,而且电子产品存在短路的危险,因此需要排除。国际上对锡球存在认可标准是:印制电路组件在600范围内不能出现超过5个锡球。产生锡球的原因有多种,需要找到问题根源。

2.1.1 波峰焊中的锡球

波峰焊中常常出现锡球,主要原因有两方面:第一,由于焊接印制板时,印制板上的通孔附近的水分受热而变成蒸汽。如果孔壁金属镀层较薄或有空隙,水汽就会通过孔壁排除,如果孔内有焊料,当焊料凝固时水汽就会在焊料内产生空隙(针眼),或挤出焊料在印制板正面产生锡球。第二,在印制板反面(即接触波峰的一面)产生的锡球是由于波峰焊接中一些工艺参数设置不当而造成的。如果助焊剂涂覆量增加或预热温度设置过低,就可能影响焊剂内组成成分的蒸发,在印制板进入波峰时,多余的焊剂受高温蒸发,将焊料从锡槽中溅出来,在印制板面上产生不规则的焊料球。

针对上述两面原因,我们采取以下相应的解决措施:第一,通孔内适当厚度的金属镀层是很关键

的,孔壁上的铜镀层最小应为25um,而且无空隙。第二,使用喷雾或发泡式涂覆助焊剂。发泡方式中,在调节助焊剂的空气含量时,应保持尽可能产生最小的气泡,泡沫与PCB接触面相对减小。第三,波峰焊机预热区温度的设置应使线路板顶面的温度达到至少100°C。适当的预热温度不仅可消除焊料球,而且避免线路板受到热冲击而变形。

2.1.2 回流焊中的锡球

2.1.2.1 回流焊中锡球形成的机理

回流焊接中出的锡球,常常藏于矩形片式元件两端之间的侧面或细距引脚之间。在元件贴装过程中,焊膏被置于片式元件的引脚与焊盘之间,随着印制板穿过回流焊炉,焊膏熔化变成液体,如果与焊盘和器件引脚等润湿不良,液态焊锡会因收缩而使焊缝填充不充分,所有焊料颗粒不能聚合成一个焊点。部分液态焊锡会从焊缝流出,形成锡球。因此,焊锡与焊盘和器件引脚润湿性差是导致锡球形成的根本原因。

2.1.2.2 原因分析与控制方法

造成焊锡润湿性差的原因很多,以下主要分析与相关工艺有关的原因及解决措施:

a)回流温度曲线设置不当。焊膏的回流是温度与时间的函数,如果未到达足够的温度或时间,焊膏就不会回流。预热区温度上升速度过快,达到平顶温度的时间过短,使焊膏内部的水分、溶剂未完全挥发出来,到达回流焊温区时,引起水分、溶剂沸腾,溅出焊锡球。实践证明,将预热区温度的上升速度控制在1~4°C/s是较理想的。

b)如果总在同一位置上出现焊球,就有必要检查金属板设计结构。模板开口尺寸腐蚀精度达不到要求,对于焊盘大小偏大,以及表面材质较软(如铜模板),造成漏印焊膏的

外形轮廓不清晰,互相桥连,这种情况多出现在对细间距器件的焊盘漏印时,回流焊后必然造成引脚间大量锡珠的产生。因此,应针对焊盘图形的不同形状和中心距,选择适宜的模板材料及模板制作工艺来保证焊膏印刷质量。

c)如果在贴片至回流焊的时间过长,则因焊膏中焊料粒子的氧化,焊剂变质、活性降低,会导致焊膏不回流,焊球则会产生。选用工作寿命长一些的焊膏(我们认为至少4小时),则会减轻这种影响。

d)另外,焊膏印错的印制板清洗不充分,使焊膏残留于印制板表面及通孔中。回流焊之前,被贴放的元器件重新对准、贴放,使漏印焊膏变形。这些也是造成焊球的原因。因此应加强操作者和工艺人员在生产过程的责任心,严格遵照工艺要求和操作规程行生产,加强工艺过程的质量控制。

2.2立片问题(曼哈顿现象)

矩形片式元件的一端焊接在焊盘上,而另一端则翘立,这种现象就称为曼哈顿现象。引起该种现象主要原因

是元件两端受热不均匀,焊膏熔化有先后所致。在以下情况会造成元件两端热不均匀:

a)有缺陷的元件排列方向设计。我们设想在再流焊炉中有一条横跨炉子宽度的再流焊限线,一旦焊膏通过它就会立即熔化,如图1所示。片式矩形元件的一个端头先通过再流焊限线,焊膏先熔化,完全浸润元件的金属表面,具有液态表面张力;而另一端未达到183°C液相温度,焊膏未熔化,只有焊剂的粘接力,该力远小于再流焊焊膏的表面张力,因而,使未熔化端的元件端头向上直立。因此,保持元件两端同时进入再流焊限线,使两端焊盘上的焊膏同时熔化,形成均衡的液态表面张力,保持元件位置不变。

b)在进行汽相焊接时印制电路组件预热不充分。汽相焊是利用惰性液体蒸汽冷凝在元件引脚和PCB焊盘上时,释放出热量而熔化焊膏。汽相焊分平衡区和饱和蒸汽区,在饱和蒸汽区焊接温度高达217°C,在生产过程中我们发现,如果被焊组件预热不充分,经受一百多度的温差变化,汽相焊的汽化力容易将小于1206封装尺寸的片式元件浮起,从而产生立片现象。我们通过将被焊组件在高低箱内以145°C-150°C的温度预热1-2分钟,然后在汽相焊的平衡区内再预热1分钟左右,最后缓慢进入饱和蒸汽区焊接消除了立片现象。

c)焊盘设计质量的影响。若片式元件的一对焊盘大小不同或不对称,也会引起漏印的焊膏量不一致,小焊盘对温度响应快,其上的焊膏易熔化,大焊盘则相反,所以,当小焊盘上的焊膏熔化后,在焊膏表面张力作用下,将元件拉直竖起。焊盘的宽度或间隙过大,也都可能出现立片现象。严格按标准规范进行焊盘设计是解决该缺陷的先决条件。

2.3 细间距引脚桥接问题

导致细间距元器件引脚桥接缺陷的主要因素有:a)漏印的焊膏成型不佳;b)印制板上有缺陷的细间距引线制作;c)不恰当的回流焊温度曲线设置等。因而,应从模板的制作、丝印工艺、回流焊工艺等关键工序的质量控制入手,尽可能避免桥接隐患。

2.3.1模板材料的选择

SMT工艺质量问题70%出至于印刷这到工序,而模板是必不可少的关键工装,直接影响印刷质量。通常我们使用的模板材料是铜板和不锈钢板,不锈钢板与铜板相比有较小的

摩擦系数和较高的弹性,因此在其它条件一定的情况下,更有利于焊膏脱模和焊膏成型效果好。通过0.5mm引脚中心距QFP208器件组装试验统计,因铜模板漏印不合格而造成的疵点数占器件总焊点数(208个)的20%左右;在其它条件一定的情况下,利用不锈钢模板漏印,造成的疵点率平均为3%。因此,对引脚中心距为0.635mm以下的细间距元器件的印刷,提出必须采

用不锈钢板的要求,厚度优选0.15mm~0.2mm.。

2.3.2丝印过程工艺控制

焊膏在进行回流焊之前,若出现坍塌,成型的焊膏图形边不清晰,在贴放元器件或进入回流焊预热区时,由于焊膏中的助焊剂软化,则会造成引脚桥接。焊膏的坍塌是由于使用了不合适的焊膏材料和不宜的环境条件,如较高的室温会造成焊膏坍塌。在丝印工序中,我们通过以下工艺的调整,小心地控制焊膏的流变特性,减少了坍塌。

a)丝印细间距引线,通常选用厚度较薄的模板,为避免漏印的焊膏量偏少,所需的焊膏黏度应较低,这样焊膏流动性好,易漏印,而且模板与PCB脱模时不易带走焊膏,保证焊膏涂覆量。但同时为了保持焊膏印刷图形的理想形态,又需要较高的焊膏黏度。我们解决这一矛盾的方法是选用45-75um的更小粒度和球形颗粒焊膏,如爱法公司的RMA390DH3型焊膏。另外,在丝印时保持适宜的环境温度,焊膏黏度与环境温度的关系式表示如下:

logu=A/T+B ---------------(1)

式中:u —粘度系数;

A,B—常数

T—绝对温度。

通过上式可看出,温度越高,粘度越小。因此,为获得较高的粘度,我们将环境温度控制20+3°C。

b)刮刀的速度和压力也影响焊膏的流变特性。因为他们决定了焊膏所受的剪切速率和剪切力大小。焊膏黏度与剪切速率的关系如图2所示。在焊膏类型和环境温度较合适的情况下,在刮刀压力一定的情况下,将印刷速度调慢,可以保持焊膏黏度基本不变,这样供给焊膏的时间加长,焊膏量就增多,而且有好的成型。另外,控制脱模速率的减慢和模板与PCB的最小间隙,也会在减少细间距引脚桥接方面起到良好的效果。根据我们使用的SP200型丝印机,我们认为印刷细间距线较理想的工艺参数是:印刷速度保持在10mm/s-25mm/s;脱模速率控制在2s左右;模板与PCB的最小间隙小于等于0.2mm。

2.3.3 回流过程工艺控制

细间距引线间的间距小、焊盘面积小、漏印的焊膏量较少,在焊接时,如果红外再流焊的预热区温度较高、时间较长,会将较多的活化剂在达到回流焊峰值温度区域前就被耗尽。然而,只有当在峰值区域内有充足的活化剂释放被氧化的焊粒,使焊粒快速熔化,从而湿润金属引脚表面,形成良好的焊点。免清洗焊膏,活化程比要清洗的焊膏低,所以如果预热温度和预热时间设置稍不恰当,便会出现焊接细间引线桥接现象。我们通过降低热温度和缩短预热时间控制焊膏中活化剂的挥发,保证了免清冼焊膏在焊接温度区域的流动性和对金属引线表面的润湿性,减少了细间距线的桥接缺陷。针对细间距器件

和阻容器件,我们采用的回流温度焊接曲线典型例

图如图3所示。

3 结束语

随着表面组装技术更广泛、更深入的应用于各个领域,SMT焊接质量问题引起人们高度重视,SMT焊接质量与整个组装工艺流程各个环节密切相关,为了减少或避免上上述焊接缺陷的出现,不仅要提高工艺人员判断和解决这些问题能力,另外还要注重提高工艺质量控制技术、完善工艺管理,制定出有效的控制方法,才能提高SMT焊接质量,保证电子产品的最终质量。本文若有不对之处,请予以指正。

寂寞到底2003-01-17 02:47

你已经检查了炉子、炉子的温度设定、锡膏和氮气浓度- 为什么你还会遇到元件竖立(TOMBSTONING)的问题呢?

问题:我遇到一个元件竖立的问题。板是组合板,(四合一)表面涂层是热风均涂的。通常,元件竖立发生在第一、第二或第四块板上。我是使用对流式炉子,装备有氮气气氛的能力,我检查了锡膏印刷、元件贴装和回流温度曲线- 每一个看上去都可以。我尝试过关闭氮气,竖立现象消失了。当我在打开氮气时,最初几块板还可以,随后,大部分板都有元件竖立现象。我做错了什么吗?

解答:虽然采用氮气强化的焊接气氛对焊接期间的湿润特性有好处,但是小元件的竖立现象经常与低氧水平有关。可是,温度曲线的其他特性、炉子的设定、传送带运作或装配特性都可能造成元件竖立。

检查炉子、氮气和氧气

在强制对流炉中的气流控制是非常重要的。如果从车间环境和/或炉子的挡帘损坏不小心带来了不希望的紊流,可能会给一些小元件增加竖立的可能性。取决于炉子的设计和气流的控制,整个其流速度可能太快。但是,更可能的是维护或炉子设定问题正造成一种不希望的炉子气流对装配的直接冲击。

为了获得氮气增强湿润力的充分好处,经常把最大2000ppm或500ppm一种所希望的氧气最高水平。可是,一些设备使用氮气将氧气的浓度降低到100ppm - 这是一个没有必要的工艺。上面的问题是元件竖立只发生在使用氮气时,并且只是在特定的板上。这个事实说明湿润速度可能是足够快,但是在特定的焊盘上不足够- 得到这样一个结论,该温度曲线可能需要关注一下。或许,提高氧气的浓度可以防止这个问题。

在使用和不使用氮气流的情况下,给装配组合板作温度曲线,将热敏电偶放在竖立发生的位置,这样可能会有帮助。如果元件焊盘连接到地线板上,可能测到不均衡的加热。在这种情况下,给地线板增加限热装置解决问题的一个好方法,如果问题可以用温

度调节来解决。

可焊性问题

记住,竖立是与湿润力和湿润速度的变化有关的- 所有元件

和板都应该展示足够的和持续的可能性能。可焊性问题经常被忽视,把机器的设定调过来调过去,认为是解决焊点缺陷问题的方法。可焊性对于0201和0402元件特别重要,因为湿润特性中很小的差异对这种元件都可能产生大的不同。在焊接端之间,任何可疑片状元件的相反端,任何大的温度或可焊性差异都可能造成竖立。

阻焊层厚度的变化也是一个重要的,虽然经常被忽视的问题,它可能造成元件竖立- 特别对于小的、轻微的元件。厚度的变化有时在热风均涂的阻焊层中遇到,有时可能造成焊盘之间的“跷跷板”- 将元件一端提高离开焊盘。竖立也和大型宽阔的焊盘有联系,这种焊盘可能允许元件在湿润期间移动,把一端移动脱离焊盘。

寂寞到底2003-01-17 02:50

锡珠(Solder Balls):原因:1、丝印孔与焊盘不对位,印刷不精确,使锡膏弄脏PCB。2、锡膏在氧化环境中暴露过多、吸空气中水份太多。3、加热不精确,太慢并不均匀。4、加热速率太快并预热区间太长。5、锡膏干得太快。6、助焊剂活性不够。7、太多颗粒小的锡粉。8、回流过程中助焊剂挥发性不适当。锡球的工艺认可标准是:当焊盘或印制导线的之间距离为0.13mm时,锡珠直径不能超过0.13mm,或者在600mm平方范围内不能出现超过五个锡珠。

锡桥(Bridging):一般来说,造成锡桥的因素就是由于锡膏太稀,包括锡膏内金属或固体含量低、摇溶性低、锡膏容易榨开,锡膏颗粒太大、助焊剂表面张力太小。焊盘上太多锡膏,回流温度峰值太高等。

开路(Open):原因:1、锡膏量不够。2、元件引脚的共面性不够。3、锡湿不够(不够熔化、流动性不好),锡膏太稀引起锡流失。4、引脚吸锡(象灯芯草一样)或附近有连线孔。引脚的共面性对密间距和超密间距引脚元件特别重要,一个解决方法是在焊盘上预先上锡。引脚吸锡可以通过放慢加热速度和底面加热多、上面加热少来防止。也可以用一种浸湿速度较慢、活性温度高的助焊剂或者用一种Sn/Pb不同比例的阻滞熔化的锡膏来减少引脚吸锡。

寂寞到底2003-01-17 03:34

本文介绍,装配工艺从一个好的设计开始,但是它要求可靠的可焊接材料和勤快的设备维护。

问题:是什么造成元件竖立(tombstoning)和怎样防止?

答:在回流焊接期间,当片状元件的一端从相应的焊盘升起产生一个开路的时候,所形成的缺陷叫做元件竖立(tombstoning, drawbridging)。这个缺陷的主要原因是在回流

过程中的表面张力与起作用的不平衡湿润(wetting)力。许多因素可以导致在焊接过程中片状元件两端的不平衡的湿润力。促进元件竖立的两个主要因素是:1)

在焊盘上不同的湿润力和2)元件焊盘的不适当设计。

通常的疑点

在一些情况中,不平衡的湿润力可能是元件或电路板端子可焊性特征不足的直接结果。锡膏沉淀块的体积不同,或者被氧化或者干燥的锡膏,也可能导致焊接条件不足。锡膏印刷工艺和设备可能是多种元件竖立情况的原因。充分的模板(stencil)预防性维护,保证可再生的和所希望的锡膏体积,在所有情况中都是重要的- 特别当小的、离散元件使用时。

设计是制造过程的第一步,焊盘设计可能是元件竖立的主要原因。较短、较宽的焊盘似乎比长而窄的焊盘更宽容。参阅IPC-782《表面贴装设计与焊盘布局标准》得到更详细的解释。事实上,超过元件太多的焊盘可能允许元件在焊锡湿润过程中滑动- 把元件拉出一端的焊盘。

对于小型离散片状元件,为元件的一端设计不同的焊盘尺寸,或者将焊盘的一端连接到地线板上,也可能导致元件竖立。不同焊盘尺寸的的使用可能造成不平衡的焊盘加热和锡膏流动时间。在回流期间,元件简直是飘浮在液体的焊锡上,当焊锡固化时达到其最终位置。焊盘上不同的湿润力可能造成附着力的缺乏和元件的旋转。在一些情况中,液化温度以上时间的延长可以减少元件竖立。演唱液化温度以上的时间可以在元件的焊盘之间得到更加均匀的温度。

其他可能的疑点

元件竖立的其他被引证的原因包括制造板的情况。元件下面不均匀的阻焊(solder mask)层厚度,可能把元件一端升起离开焊盘。焊盘上的阻焊也可能减少一端焊盘上的湿润。

贴装工艺也可能是元件竖立缺陷的根源。元件在焊盘上的旋转错误和误放可能造成固化期间元件的移动。冲击式、加力的元件贴装可能不均匀地从下面的焊盘上挤压锡膏,在回流期间产生不均匀的湿润。例外,在贴装期间,装配的快速穿梭的加速与减速可能是元件移位,造成元件端子在板的焊盘上的不充分接触。

结论

和电子焊接工艺的许多特征一样,要求不断进化的材料、元件和设备,解决或消除一个缺陷不存在一个唯一的答案。对完善和持续的教育保持一个持之以恒的警觉态度才是成功的关键。

xifeng 2003-04-03 22:06

衷心感谢

duonike 2003-06-01 07:41

看看我写的!

smt 缺陷样样观。。以及对策。。(精华)

1 桥联引线线之间出现搭接的常见原因是端接头(或焊盘或导线)之间的间隔不够大。再流焊时,搭接可能由于焊膏厚度过大或合金含量过多引起的。另一个原因是焊膏塌落或焊膏黏度太小。波峰焊时,搭接可能与设计有关,如传送速度过慢、焊料波的

形状不适当或焊料波中的油量不适当,或焊剂不够。焊剂的比重和预热温度也会对搭接有影响。桥联出现时应检测的项目与对策如表1所示。

表1 桥联出现时检测的项目与对策

检测项目1、印刷网版与基板之间是否有间隙

对策1、检查基板是否存在挠曲,如有挠曲可在再流焊炉内装上防变形机构;

2、检查印刷机的基板顶持结构,使基板的保持状态与原平面一致;

3、调整网版与板工作面的平行度。

检测项目2、对应网版面的刮刀工作面是否存在倾斜(不平行)

对策1、调整刮刀的平行度

检测项目3、刮刀的工作速度是否超速

对策1、重复调整刮刀速度(刮刀速度过快情况下的焊膏转移,会降低焊膏黏度而在焊膏恢复原有黏度前就执行脱版,将产生焊膏的塌边不良)

检测项目4、焊膏是否回流到网版的反面一测

对策1、网版开口部设计是否比基板焊区要略小一些;

2、网版与基板间不可有间隙;

3、是否过分强调使用微间隙组装用的焊膏,微间隙组装常选择粒度小的焊膏,如没必要,可更换焊膏。

检测项目5、印刷压力是否过高,有否刮刀切入网板开口部现象

对策1、聚酯型刮刀的工作部硬度要适中,太软易产生对网版开口部的切入不良;2、重新调整印刷压力。

检测项目6、印刷机的印刷条件是否合适

对策1、检测刮刀的工作角度,尽可能采用60度角。

检测项目7、每次供给的焊膏量是否适当

对策1、可调整印刷机的焊膏供给量。

2 焊料球焊料球是由于焊膏因此的最普通的缺陷形式,其原因是焊料合金被氧化或者焊料合金过小,由焊膏中溶剂的沸腾而引起的焊料飞溅的场合也会出现焊料球缺陷,还有一种原因是存在有塌边缺陷,从而造成的焊料球。焊料球出现时应检测的项目与对策如表2所示。

表2 焊料球出现时检测的项目与对策

检测项目1、基板区是否有目测不到的焊料小球(焊料合金被氧化造成)

对策1、焊膏是否在再流焊过程中发生氧化。

检测项目2、焊膏的使用方法是否正确

对策1、检测焊膏性能

检测项目3、基板区是否有目测到的焊料小球(焊料塌边造成)

对策1、焊膏是否有塌边现象

检测项目4、刮刀的工作速度是否超速

对策1、重复调整刮刀速度(刮刀速度过快情况下的焊膏转移,会降低焊膏黏度而在焊膏恢复原有黏度前就执行脱版,将产生焊膏的塌边不良)

检测项目5、预热时间是否充分

对策1、活性剂从开始作用的80度温度到熔融的时间应控制在2min之内。

检测项目6、是否在离发生地较远的位置上发现焊料球(溶剂飞溅造成)

对策1、焊接工艺设定的温度曲线是否符

合工艺要求,焊接预热不是充分,在找不到原因时,可对焊膏提出更换要求。

3 立碑片状元件常出现立起的现象,又称之为吊桥、曼哈顿现象。立碑缺陷发生的根本原因是元件两边的润湿力不平衡。主要与焊盘设计与布局不合理、焊膏与焊膏的印刷、贴片以及温度曲线有关。立碑缺陷出现时应检测的项目与对策如表3所示。

表3 立碑缺陷出现时检测的项目与对策

检测项目1、焊盘是否有一个与地线相连或有一侧焊盘面积过大

对策1、改善焊盘设计

检测项目2、焊膏的活性

对策1、按照表3的检测焊膏性能;

2、采用氮气保护,氧含量控制在100×10-6左右。

检测项目3、焊膏的印刷量是否均匀

对策1、调整焊膏的印刷量,保证焊膏的印刷量均匀

检测项目4、Z轴受力是否均匀

对策1、调整印刷压力保证元件浸入焊膏深度相同。

4 位置偏移这种缺陷可以怀疑是焊料润湿不良等综合性原因。先观察发生错位部位的焊接状态,如果是润湿状态良好情况下的错位,可考虑能否利用焊料表面张力的自调整效果来加以纠正,如果是润湿不良所致,要先解决不良状况。焊接状况良好时发生的元件错位,有下面二个因素:

①在再流焊接之前,焊膏黏度不够或受其它外力影响发生错位。

②在再流焊接过程中,焊料润湿性良好,且有足够的自调整效果,但发生错位,其原因可能是传送带上是否有震动等影响,对焊炉进行检验。发生这种情况下也可以从元件立碑缺陷产生的原因考虑。位置偏移缺陷出现时应检测的项目与对策如表4所示。

表4 位置偏移缺陷出现时检测的项目与对策

检测项目1、在再流焊炉的进口部元件的位置有没有错位

对策1、检验贴片机贴装精度,调整贴片机;

2、检查焊膏的粘接性,如有问题,按表3检验;

3、观察基板进入焊炉时的传送状况。

检测项目2、在再流焊过程中发生了元件的错位

对策1、检查升温曲线和预热时间是否符合规定;

2、基板进入再流焊内是否存在震动等影响;

3、预热时间是否过长,使活性剂失去作用,再检查升温曲线。

检测项目3、焊膏的印刷量是否过多

对策1、调整焊膏的印刷量

检测项目4、基板焊区设计是否正确

对策1、按焊区设计要求重新检查

检测项目5、焊膏的活性是否合格

对策1、可改变使用活性强的焊膏

5 芯吸现象又称吸料现象又称抽芯现象,是常见的焊接缺陷之一,多见于气相再流焊中。这种缺陷是焊料脱离焊盘沿引脚上行到引脚与芯片本体之间,回形成严重的虚焊现象。通常原因是引脚的导热率过大,升温迅速,以致焊料优先润湿引脚,焊料与引脚

之间的润湿力远大于焊料与焊盘之间的润湿力,引脚的上翘回更会加剧芯吸现象的发生。

解决办法是:先对SMA充分预热后在放如炉中焊接,应认真的检测和保证PCB焊盘的可焊性,元件的共面性不可忽视,对共面性不好的器件不应用于生产。

6 未熔融未熔融的不良现象有两种:

①在固定场所发生的未熔融,按表5进行检验;

②发生的场所不固定,属随即发生按表3进行检验。

表5 固定场所发生未熔融缺陷时,所检验的项目

1、发生未熔融的元件是不是热容量大的元件;

2、是不是在基板的反面装载了热容量大的元件,形成导热障碍;

3、发生未熔融元件的四周是不是装载了热容量大的元件;

4、组装在基板端部的元件有没有发生未熔融;

5、在发生未熔融的部位有没有与基板地线或电源线路等热容量大的部件相连接;

6、未熔融的场所是不是属于隐蔽的部位,即对热风或红外线直接接触较困难的结构状态。

7 焊料不足焊料不足缺陷的发生原因主要有两种:

①在发生焊料不足的场所,焊料的润湿性非常好,完全不是焊接状态问题,仅仅表现为焊料较少,此时发生的原因是焊膏的印刷性能不好;

②在发生焊料不足的场所,常常是同时引起焊料的润湿不良。

焊料不足缺陷产生时,所检验的项目如表6所示。

表6 焊料不足缺陷产生时,所检验的项目

检测项目1、刮刀将网版上的焊膏转移(印刷时),网板上有没有残留焊膏

对策1、确认印刷压力;

2、设定基板、网板、刮刀的平行度。检测项目

检测项目2、印刷网板的开口部有没有被焊膏堵塞

对策1、当焊膏性能恶化会引起黏度上升,这时会同时带来润湿不良。也可根据表3的方法给予检验;

2、焊膏印刷状态与开口部尺寸是不是吻合(特别注意到粉末大小黏度)。

检测项目3、网板开口部内壁面状态是否良好

对策1、要注意到用腐蚀方式成形的开口部内壁状态的检验,必要场合,应更换网板。检测项目4、聚酯型刮刀的工作部硬度是否合适

对策1、刮刀工作部如果太软,印刷时会切入网板开口部挤走焊膏,这在开口部尺寸比较宽时特别明显。

检测项目5、焊膏的滚动性(转移性)是否正常

对策1、重设定印刷条件(特别是刮刀角度);

2、在焊膏黏度上升时,如同时出现润湿不良,可按表3再检查了;

3、检验对印刷机供给量的多或少。

8 润湿不良当依靠焊料表面张力所产生自调整效果,包含沉入现象对元件的保持力失去作用时,就会发生错位、焊料不足、元件跌落、桥联等不良。也可以说是综合性不良。可按照表7进行检验。

表7 焊膏的检验项目

1、焊膏的密封保管状态是否符合要求;

2、焊膏的保管温度是否正确(5~10℃);

3、焊膏的使用期限是否超长(一般不超过进货后的二个月);

4、是否在使用前12小时将焊膏从冰箱中取出;

5、从冰箱取出后是否马上把盖子打开(如马上打开发生的结露会使水分进入焊膏);

6、一次未用完焊膏是否重复使用(再使用时,是否对其品质加以确认);

7、焊膏搅拌有否超时(二分钟之内)速度是否过快,过快会摩擦生热,引起化学反应;

8、从冰箱取出的焊膏是不是按原状用完了;

9、是不是在规定时间内用完;

10、焊膏装料容器的盖是否关闭好;

11、是否将装料容器盖附近的焊膏(沾上的)擦去。

9 其它缺陷片式元器件开裂、焊点不光亮/残留物多、PCB扭曲、IC引脚焊接后开路/虚焊、引脚受损、污染物覆盖了焊盘、焊膏呈脚状

片式元器件开裂

产生原因:

①对于MLCC类电容来说,其结构上存在着很大的脆弱性,通常MLCC是由多层陶瓷电容叠加而成,强度低,极不耐受热与机械力的冲击。特别是在波峰焊中尤为明显;

②贴片过程中,贴片机Z轴的吸放高度,特别是一些不具备Z轴软着陆功能的贴片机,吸放高度由片式元件的厚度而不是由压力传感器来决定,故元件厚度的公差会造成开裂;

③PCB的挠曲应力,特别是焊接后,挠曲应力容易造成元件的开裂;

④一些拼板的PCB在分割时,会损坏元件。

预防办法是:认真调节焊接工艺曲线,特别是预热区温度不能过低;贴片时应认真调节提贴片机Z轴的吸放高度;应注意拼板割刀形状;PCB的挠曲度,特别是焊接后的挠曲度,应有针对性的校正,如是PCB板菜质量问题,需另重点考虑

焊接的六大缺陷,产生原因、危害

焊接的六大缺陷,产生原因、危害、预防措施都在这了 一、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。 咬边的预防: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。 防治措施: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。 二、气孔和夹渣

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;

焊接缺陷及产生的原因

常见的气焊焊接缺陷及产生的原因 字体: 小中大| 打印发布: 2009-04-29 12:00 作者: webmaster 来源: 本站原创查看: 58次 常见的气焊焊接缺陷可分为外部缺陷和内部缺陷两大类。外部缺陷位于焊缝的外表面,一般用肉眼或低倍放大镜即可以发现。常见的外部缺陷包括焊缝尺寸不符合要求、表面气孔、裂纹、咬边、未焊满、凹坑、烧穿和焊瘤等;内部缺陷位于焊缝内部,需用破坏性试验或无损探伤等方法才能发现,如内部气孔、裂纹、夹渣、未焊透、未熔合等。 一、焊缝尺寸不符合要求 焊缝的尺寸与设计上规定的尺寸不符,或者焊缝成型不良,出现高低、宽窄不一、焊波粗劣等现象。焊缝尺寸不符合要求,不仅影响焊缝的美观,还会影响焊缝金属与母材的结合,造成应力集中,影响焊件的安全使用。 焊缝尺寸不符合要求产生的原因主要有:接头边缘加工不整齐、坡口角度或装配间隙不均匀;焊接工艺参数不正确,如火焰能率过大或过小、焊丝和焊嘴的倾角配合不当、气焊焊接速度不均匀等;操作技术不当,如焊嘴或焊丝横向摆动不一致等。 防止焊缝高低、宽窄不一、焊波粗劣的措施有:正确调整火焰能率:将焊件接头边缘调整齐;气焊过程中焊嘴、焊丝的横向摆动要一致;焊接速度要均匀且不要向熔池内填充过多的焊丝。 二、未焊透 焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透,详见图7—1。 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,进一步引起裂纹的产生。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,通常有焊接接头在气焊前未经清理干净,如存在氧化物、油污等;坡口角度过小、接头间隙太小或钝边过厚;焊嘴号码过小,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。 防止未焊透采取的措施,除了选择合理的坡口型式和装配间隙外,应在焊前进行清理,消除坡口两侧的氧化物和油污;根据板厚正确选用相应的焊嘴和焊丝直径;在焊接时选择合理的火焰能率和焊接速度;尤其是对导热快、散热面积大的焊件,要进行焊前预热和在焊接过程中加热焊件。 三、未熔合 熔焊时,焊道与母材之间或焊道与焊道之间,未完全熔化结合的部分称为未熔 合,详见图7—2。

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

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

常见焊接缺陷产生原因及处理办法

以下是焊接缺陷方面的浅析 缺陷产生原因及防止措施 一、缺陷名称:气孔(Blow Hole) 焊接方式发生原因防止措施 手工电弧焊(1)焊条不良或潮湿。 (2)焊件有水分、油污或锈。 (3)焊接速度太快。 (4)电流太强。 (5)电弧长度不适合。 (6)焊件厚度大,金属冷却过速。 (1)选用适当的焊条并注意烘干。 (2)焊接前清洁被焊部份。 (3)降低焊接速度,使内部气体容易逸出。 (4)使用厂商建议适当电流。 (5)调整适当电弧长度。 (6)施行适当的预热工作。 CO2气体保 护焊(1)母材不洁。 (2)焊丝有锈或焊药潮湿。 (3)点焊不良,焊丝选择不当。 (4)干伸长度太长,CO2气体保护不周密。 (5)风速较大,无挡风装置。 (6)焊接速度太快,冷却快速。 (7)火花飞溅粘在喷嘴,造成气体乱流。 (8)气体纯度不良,含杂物多(特别含水分)。 (1)焊接前注意清洁被焊部位。 (2)选用适当的焊丝并注意保持干燥。 (3)点焊焊道不得有缺陷,同时要清洁干净,且使用焊 丝尺寸要适当。 (4)减小干伸长度,调整适当气体流量。 (5)加装挡风设备。 (6)降低速度使内部气体逸出。 (7)注意清除喷嘴处焊渣,并涂以飞溅附着防止剂,以 延长喷嘴寿命。 (8)CO2纯度为99.98%以上,水分为0.005%以下。 埋弧焊接(1)焊缝有锈、氧化膜、油脂等有机物的杂质。 (2)焊剂潮湿。 (3)焊剂受污染。 (4)焊接速度过快。 (5)焊剂高度不足。 (6)焊剂高度过大,使气体不易逸出(特别在焊剂 粒度细的情形)。 (7)焊丝生锈或沾有油污。 (8)极性不适当(特别在对接时受污染会产生气 孔)。 (1)焊缝需研磨或以火焰烧除,再以钢丝刷清除。 (2)约需300℃干燥 (3)注意焊剂的储存及焊接部位附近地区的清洁,以免 杂物混入。 (4)降低焊接速度。 (5)焊剂出口橡皮管口要调整高些。 (6)焊剂出口橡皮管要调整低些,在自动焊接情形适当 高度30-40mm。 (7)换用清洁焊丝。 (8)将直流正接(DC-)改为直流反接(DC+). 设备不良(1)减压表冷却,气体无法流出。 (2)喷嘴被火花飞溅物堵塞。 (3)焊丝有油、锈。 (1)气体调节器无附电热器时,要加装电热器,同时检 查表之流量。 (2)经常清除喷嘴飞溅物。并且涂以飞溅附着防止剂。 (3)焊丝贮存或安装焊丝时不可触及油类。 (2)焊丝突出长度过短。(2)依各种焊丝说明使用。

常见焊接质量缺陷

电除尘器常见焊接质量缺陷分析 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。 3、防治措施

⑴加强焊工焊接责任心,提高焊接时的注意力; ⑵采取正确的焊条(枪)角度; ⑶熟悉现场焊接位置,提前制定必要焊接施工措施。 4、治理措施 ⑴加强练习,提高焊工的操作技术水平,提高克服困难位置焊接的能力; ⑵提高焊工质量意识,重视焊缝外观质量; ⑶焊缝盖面完毕,及时进行检查,对不合格的焊缝进行修磨,必要时进行补焊。 三、咬边 1、现象 焊缝与木材熔合不好,出现沟槽,深度大于0.5㎜,总长度大于焊缝长度的1.5%或大于验收标准要求的长度。 2、原因分析 焊接线能量大,电弧过长,焊条(枪)角度不当,焊条(丝)送进速度不合适等都是造成咬边的原因。 3、治理措施 ⑴根据焊接项目、位置,焊接规范的要求,选择合适的电流参数; ⑵控制电弧长度,尽量使用短弧焊接; ⑶掌握必要的运条(枪)方法和技巧; ⑷焊条(丝)送进速度与所选焊接电流参数协调; ⑸注意焊缝边缘与母材熔化结合时的焊条(枪)角度。 4、治理措施 ⑴对检查中发现的焊缝咬边,进行打磨清理、补焊,使之符合验收标准要求; ⑵加强质量标准的学习,提高焊工质量意识; ⑶加强练习,提高防止咬边缺陷的操作技能。 四、错边超差 1、现象 表现为焊缝两侧外壁母材不在同一平面上,错口量大于图样及材料拼接工艺守则《2901-1B》的规定。

手工电弧焊常见焊接缺陷产生的原因及预防措施

手工电弧焊常见焊接缺陷产生的原因及预防措施 缺陷名称:气孔() 1、原因 (1)焊条不良或潮湿。 (2)焊件有水分、油污或锈。 (3)焊接速度太快。 (4)电流太强。 (5)电弧长度不适合。 (6)焊件厚度大,金属冷却过速。 2、解决方法 (1)选用适当的焊条并注意烘干。 (2)焊接前清洁被焊部份。 (3)降低焊接速度,使内部气体容易逸出。(4)使用厂商建议适当电流。 (5)调整适当电弧长度。 (6)施行适当的预热工作。 二、缺陷名称咬边() 1、原因 (1)电流太强。 (2)焊条不适合。 (3)电弧过长。 (4)操作方法不当。

(5)母材不洁。 (6)母材过热。 2、解决方法 (1)使用较低电流。 (2)选用适当种类及大小之焊条。 (3)保持适当的弧长。 (4)采用正确的角度,较慢的速度,较短的电弧及较窄的运行法。 (5)清除母材油渍或锈。 (6)使用直径较小之焊条。 三:缺陷名称:夹渣( ) 1、原因 (1)前层焊渣未完全清除。 (2)焊接电流太低。 (3)焊接速度太慢。 (4)焊条摆动过宽。 (5)焊缝组合及设计不良。 2、解决方法 (1)彻底清除前层焊渣。 (2)采用较高电流。 (3)提高焊接速度。 (4)减少焊条摆动宽度。

(5)改正适当坡口角度及间隙。 四、缺陷名称:未焊透( ) 1、原因 (1)焊条选用不当。 (2)电流太低。 (3)焊接速度太快温度上升不够,又进行速度太慢电弧冲力被焊渣所阻挡,不能给予母材。 (4)焊缝设计及组合不正确。 2、解决方法 (1)选用较具渗透力的焊条。 (2)使用适当电流。 (3)改用适当焊接速度。 (4)增加开槽度数,增加间隙,并减少根深。 五:缺陷名称:裂纹() 1、原因 (1)焊件含有过高的碳、锰等合金元素。 (2)焊条品质不良或潮湿。 (3)焊缝拘束应力过大。 (4)母条材质含硫过高不适于焊接。 (5)施工准备不足。 (6)母材厚度较大,冷却过速。 (7)电流太强。

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)

常见焊接缺陷及排除

四、常见焊接缺陷及排除 影响焊接质量的因素是很多的,下表列出的是一些常见缺陷及排除方法,以供参考. 缺陷产生原因 焊点不全 1、助焊剂喷涂量不足 2、预热不好 3、传送速度过快 4、波峰不平 5、元件氧化 6、焊盘氧化 7、焊锡有较多浮渣 解决方法 1、加大助焊剂喷涂量 2、提高预热温度、延长预热时间 3、降低传送速度 4、稳定波峰 5、除去元件氧化层或更换元件 6、更换PCB 7、除去浮渣 桥接 1、焊接温度过高 2、焊接时间过长 3、轨道倾角太小 解决方法 1、降低焊接温度 2、减少焊接时间 3、提高轨道倾角 焊锡冲上印制板 1、印制板压锡深度太深 2、波峰高度太高 3、印制板葬翘曲 解决方法 1、降低压锡深度 2、降低波峰高度 3、整平或采用框架固 波峰焊锡作业中问题点与改善方法 1.沾锡不良POOR WETTING: 这种情况是不可接受的缺点,在焊点上只有部分沾锡.分析其原因及改善方式如下:

1-1.外界的污染物如油,脂,腊等,此类污染物通常可用溶剂清洗,此类油污有时是在印刷防焊剂时沾上的. 1-2.SILICON OIL 通常用于脱模及润滑之用,通常会在基板及零件脚上发现,而SILICON OIL 不易清理,因之使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题,因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良. 1-3.常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化,而助焊剂无法去除时会造成沾锡不良,过二次锡或可解决此问题. 1-4.沾助焊剂方式不正确,造成原因为发泡气压不稳定或不足,致使泡沫高度不稳或不均匀而使基板部分没有沾到助焊剂. 1-5.吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良,因为熔锡需要足够的温度及时间WETTING,通常焊锡温度应高于熔点温度50℃至80℃之间,沾锡总时间约3秒. 2.局部沾锡不良DE WETTING: 此一情形与沾锡不良相似,不同的是局部沾锡不良不会露出铜箔面,只有薄薄的一层锡无法形成饱满的焊点. 3.冷焊或焊点不亮COLD SOLDER OR DISTURRED SOLDER JOINTS: 焊点看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成,注意锡炉输送是否有异常振动. 4.焊点破裂CRACKS IN SOLDER FILLET: 此一情形通常是焊锡,基板,导通孔,及零件脚之间膨胀系数,未配合而造成,应在基板材质,零件材料及设计上去改善. 5.焊点锡量太大EXCES SOLDER: 通常在评定一个焊点,希望能又大又圆又胖的焊点,但事实上过大的焊点对导电性及抗拉强度未必有所帮助. 5-1.锡炉输送角度不正确会造成焊点过大,倾斜角度由1到7度依基板设计方式?#123;整,一般角度约3.5度角,角度越大沾锡越薄角度越小沾锡越厚. 5-2.提高锡槽温度,加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽. 5-3.提高预热温度,可减少基板沾锡所需热量,曾加助焊效果. 5-4.改变助焊剂比重,略为降低助焊剂比重,通常比重越高吃锡越厚也越易短路,比重越低吃锡越薄但越易造成锡桥,锡尖. 6.锡尖(冰柱) ICICLING: 此一问题通常发生在DIP或WIVE的焊接制程上,在零件脚顶端或焊点上发现有冰尖般的锡. 6-1.基板的可焊性差,此一问题通常伴随着沾锡不良,此问题应由基板可焊性去探讨,可试由提升助焊剂比重来改善. 6-2.基板上金道(PAD)面积过大,可用绿(防焊)漆线将金道分隔来改善,原则上用绿(防焊)漆线在大金道面分隔成5mm乘10mm区块. 6-3.锡槽温度不足沾锡时间太短,可用提高锡槽温度加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽来改善. 6-4.出波峰后之冷却风流角度不对,不可朝锡槽方向吹,会造成锡点急速,多余焊锡无法受重力与内聚力拉回锡槽.

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。

焊接中常见的缺陷及防治措施

焊接中常见的缺陷及防治措施 A、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。 3、防治措施 ⑴加强焊工焊接责任心,提高焊接时的注意力; ⑵采取正确的焊条(枪)角度; ⑶熟悉现场焊接位置,提前制定必要焊接施工措施。 4、治理措施 ⑴加强练习,提高焊工的操作技术水平,提高克服困难位置焊接的能力; ⑵提高焊工质量意识,重视焊缝外观质量; ⑶焊缝盖面完毕,及时进行检查,对不合格的焊缝进行修磨,必要时进行补焊。

焊接缺陷产生原因

焊接缺陷产生原因及防止措施 一、焊接缺陷定义 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。这些缺陷减少焊缝截面积,降低承载能力,产生应力集中,引起裂纹;降低疲劳强度,易引起焊件破裂导致脆断。其中危害最大的是焊接裂纹和气孔。

焊接缺陷示意图如图2 所示 : (b)焊瘤(c )焊穿 焊接缺陷的分类 焊接生产中产生焊接缺陷的种类是多种多样的,按其在焊接接头中所处的位置和表现形式的不同,可以把焊接缺陷大致分为两类:一类是外部缺陷;另一类是内部缺陷。焊接缺陷的详细分类如图1所示。 外部缺陷— 一悍缝尺寸不符合要求屮 —咬边+■■ ——碱口 ——焊穿心 — ——域辭 —豆面裂纹屮 ——表面岂孔屮 —电孤擦伤爭 ——产重飞灌屮 —接头变砸* 內部气孔屮 內部裂纹 未寤合口 夹曲 夹镐, 帰析+J 白点孑 接头组织粕性能不符台宴求屮 (a)裂纹 图1焊接缺陷分类图 (d)弧坑(e)气孔(f)夹渣

图2焊接缺陷示意图(g )咬边 (h )未融合 (i )未焊透

三、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、焊剂及保护气体等。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响区的性能起着决定性的作用,当然,所采用的焊接材料对焊缝金属的成分和性能也是关键因素。如果焊材与母材匹配不当,不仅可能引起焊接区内的裂纹、气孔等各种缺陷,也可能引起脆化、软化等性能变化。所以, 为了保证得到良好的焊接接头,必须对材料因素予以重视。 2. 工艺因素 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在两个方面:首先是焊接热源的特点,其可以直接改变焊接热循环的各项参数,如线能量、高温停留时间、冷却速度等;其次是对熔池和接头附近区域的保护方式,如渣保护、气保护等。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。 3. 结构因素 焊接接头的结构设计影响其受力状态,其既可能影响焊接时是否发生缺陷,又可能影响焊后接头的力学性能。设计焊接结构时,应尽量使接头处于拘束度较小、能自由伸缩的状态,这样有利于防止焊接裂纹的产生。 4. 使用条件 焊接结构必须符合使用条件的要求,如载荷的性质、工作温度的高低、工作介质有无腐蚀性等,其必然会影响到接头的使用性能。 例如,焊接接头在高温下承载,必须考虑到合金元素的扩散整个结构发生蠕变的问题;承受冲击载荷或在低温下使用时,要考虑到脆性断裂的可能性;接头如需在腐蚀介质中工作时,又要考虑应力腐蚀的问题……。

常见的焊接缺陷及缺陷图片

常见得焊接缺陷(1) 常见得焊接缺陷 (1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)得钝边未完全熔合在一起而留下得局部未熔合。未焊透降低了焊接接头得机械强度,在未焊透得缺口与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(多道焊时得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,焊缝金属内得气体 或外界侵入得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得空穴或孔隙,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,特别就是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生得气体、液态金属吸收得气体,或者焊条得焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至就是焊接环境中得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。尽管气孔较之其它得缺陷其应力集中趋势没有那么大,但就是它破坏了焊缝金属得致密性,减少了焊缝金属得有效截面积,从而导致焊缝得强度降低。 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:熔化焊接时得冶金反应产物,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与条状,其外形通常就是不规则得,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,钨极崩落得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 对接电阻焊缝中得夹渣断口照片 钢板对接焊缝X射线照相底片 型坡口,手工电弧焊,局部夹渣 V. 钢板对接焊缝X射线照相底片 型坡口,手工电弧焊,两侧线状夹渣V 钢板对接焊缝X射线照相底片 手工电弧焊,夹钨型坡口,钨极氩弧焊打底+V(5)裂纹:焊缝裂纹就是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现得金属局部破裂得表现。 焊缝金属从熔化状态到冷却凝固得过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大得冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温得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得温差,从而产生热应力等等,这些应力得共同作用一旦超过了材料得屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材料得强度极限则导致开裂。裂纹得存在大大降低了焊接接头得强度,并且焊缝裂纹得尖端也成为承载后得应力集中点,成为结构断裂得起源。 裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部,或者在焊缝附近得母材热影响区内,或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生得时间与温度得不同,可以把裂纹分为以下几类:

焊接缺陷产生原因及防止措施

焊接缺陷产生原因及防止措施 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。这些缺陷减少焊缝截面积,降低承载能力,产生应力集中,引起裂纹;降低疲劳强度,易引起焊件破裂导致脆断。 一缺陷名称:气孔(Blow Hole) 焊接方式发生原因防止措施 手工电弧 焊(1)焊条不良或潮湿. (2)焊件有水分、油污或锈. (3)焊接速度太快. (4)电流太强. (5)电弧长度不适合. (6)焊件厚度大,金属冷却过速. (1)选用适当的焊条并注意烘干. (2)焊接前清洁被焊部份. (3)降低焊接速度,使内部气体容易逸 出. (4)使用厂商建议适当电流. (5)调整适当电弧长度. (6)施行适当的预热工作. CO2气体保护焊(1)母材不洁. (2)焊丝有锈或焊药潮湿. (3)点焊不良,焊丝选择不当. (4)干伸长度太长,CO2气体保 护不周密. (5)风速较大,无挡风装置. (6)焊接速度太快,冷却快速. (7)火花飞溅粘在喷嘴,造成气 体乱流. (8)气体纯度不良,含杂物多(特 别含水分). (1)焊接前注意清洁被焊部位. (2)选用适当的焊丝并注意保持干燥. (3)点焊焊道不得有缺陷,同时要清洁 干净,且使用焊丝尺寸要适当. (4)减小干伸长度,调整适当气体流 量. (5)加装挡风设备. (6)降低速度使内部气体逸出. (7)注意清除喷嘴处焊渣,并涂以飞溅 附着防止剂,以延长喷嘴寿命. (8)CO2纯度为99.98%以上,水分为0. 005%以下.

埋弧焊接 (1)焊缝有锈、氧化膜、油脂等 有机物的杂质. (2)焊剂潮湿. (3)焊剂受污染. (4)焊接速度过快. (5)焊剂高度不足. (6)焊剂高度过大,使气体不易 逸出(特别在焊剂粒度细的情 形). (7)焊丝生锈或沾有油污. (8)极性不适当(特别在对接时 受污染会产生气孔). (1)焊缝需研磨或以火焰烧除,再以钢 丝刷清除. (2)约需300℃干燥 (3)注意焊剂的储存及焊接部位附近 地区的清洁,以免杂物混入. (4)降低焊接速度. (5)焊剂出口橡皮管口要调整高些. (6)焊剂出口橡皮管要调整低些,在自 动焊接情形适当高度30-40mm. (7)换用清洁焊丝. (8)将直流正接(DC-)改为直流反接(D C+). 设备不良(1)减压表冷却,气体无法流出. (2)喷嘴被火花飞溅物堵塞. (3)焊丝有油、锈. (1)气体调节器无附电热器时,要加装 电热器,同时检查表之流量. (2)经常清除喷嘴飞溅物.并且涂以飞 溅附着防止剂. (3)焊丝贮存或安装焊丝时不可触及 油类. 自保护药芯焊丝(1)电压过高. (2)焊丝突出长度过短. (3)钢板表面有锈蚀、油漆、水 分. (4)焊枪拖曳角倾斜太多. (5)移行速度太快,尤其横焊. (1)降低电压. (2)依各种焊丝说明使用. (3)焊前清除干净. (4)减少拖曳角至约0-20°. (5)调整适当. 典型缺陷照片

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