基于断裂力学的构架焊接缺陷容限尺寸研究

基于断裂力学的构架焊接缺陷容限尺寸研究
基于断裂力学的构架焊接缺陷容限尺寸研究

断裂力学习题

断裂力学习题 一、问答题 1、什么是裂纹? 2、试述线弹性断裂力学的平面问题的解题思路。 3、断裂力学的任务是什么? 4、试述可用于处理线弹性条件下裂纹体的断裂力学问题两种方法: 5、试述I型裂纹双向拉伸问题中的边界条件,如何根据该边界条件确定一复变函数,并由此构成应力函数,最后写出问题的解。 6、什么是应力场强度因子K1?什么是材料的断裂韧度K1C?对比单向拉伸条件下的应力σ及断裂强度极限σb,,说明K1与K1C的区别与联系? 7、在什么条件下应力强度因子K的计算可以用叠加原理 8、试说明为什么裂纹顶端的塑性区尺寸平面应变状态比平面应力状态小? 9、试说明应力松驰对裂纹顶端塑性区尺寸有何影响。 10、K准则可以解决哪些问题? 11、何谓应力强度因子断裂准则?线弹性断裂力学的断裂准则与材料力学的强度条件有何不同? 12、确定K的常用方法有哪些? 13、什么叫裂纹扩展能量释放率?什么叫裂纹扩展阻力? 14、从裂纹扩展过程中的能量变化关系说明裂纹处于不稳定平衡的条件是什么? 15、什么是格里菲斯裂纹?试述格氏理论。 16、奥罗万是如何对格里菲斯理论进行修正的? 17、裂纹对材料强度有何影响? 18、裂纹按其力学特征可分为哪几类?试分别述其受力特征 19、什么叫塑性功率? 20什么是G准则? 21、线弹性断裂力学的适用范围。 22、“小范围屈服”指的是什么情况?线弹性断裂力学的理论公式能否应用?如何应用? 23、什么是Airry应力函数?什么是韦斯特加德(Westergaard)应力函数?写出Westergaard应力函数的形式,并证明其满足双调和方程。

24、裂纹按其几何特征可分为哪几类? 25、判断下图所示几种力情况下,裂纹扩展的类型 26、D-B 模型的适用条件是什么? 27、什么叫裂纹的亚临界扩展?什么叫门槛值? 28、什么叫腐蚀?什么叫应力腐蚀?什么叫腐蚀临界应力强度因子K ⅠSCC ? 29、什么叫应力疲劳?什么叫应变腐蚀?两者的裂纹扩展速率表达式是否相同?为什么? 30、什么叫腐蚀疲劳? 31、试述金属材料疲劳破坏的特点 32、现有的防脆断设计方法可分为哪几种? 33、什么是疲劳裂纹门槛值,哪些因素影响其值的大小?它有什么实用价值? 34、应力腐蚀裂纹扩展的特征? 第二类椭圆积分Φ0的值 受扭薄壁圆筒

常见的焊接缺陷及缺陷图片

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

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

钢筋结构焊接质量缺陷与处理方法

钢结构焊接质量缺陷及处理方法 在钢结构的焊接过程中,如果焊接方法不正确,将会导致钢结构出现缺陷。钢结构焊接的缺陷主要有裂纹、未熔合及未焊透、气孔、固体夹杂、咬边、焊瘤、飞溅及电弧不稳定。接下来和大家一起看看这些缺陷是如何形成,又如何处理。 1、裂纹 原因:裂纹通常有冷、热之分。其中,产生冷裂纹的主要原因是焊接结构设计不合理、焊缝布置不当、焊接工艺措施不合理,如焊前未预热、焊后冷却快等;产生热裂纹的主要原因是母材抗裂性能差、焊接材料质量不好、焊接工艺参数选择不当、焊接内应力过大等。 处理办法:应在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹的焊缝金属,进行补焊。 预防措施:对于冷裂纹,应选择抗裂性好的钢材,采用低氢或超低氢、低强的焊条,并控制预热温度、线能量,以降低冷裂纹产生倾向;对于热裂纹,应选择含镍量高的钢材,采用精炼的方法,提高钢材的纯度,降低杂质的含量,并控制焊缝的凹度d小于1mm,降低线能量,以降低热裂纹产生倾向。 2、未熔合及未焊透

原因:未熔合及未焊透的产生原因基本相同,主要是工艺参数、措施及坡口尺寸不当,坡口及焊道表面不够清洁或有氧化皮及焊渣等杂物,焊工技术较差等。 处理方法:对于未熔合应铲除未熔合处的焊缝金属后补焊;对于敞开性好的结构的单面未焊透可在焊缝背面直接补焊;对于不能直接补焊的重要焊件应铲去未焊透的金属,重新焊接。 预防措施:焊前应确定坡口形式和装配间隙,并认真清除坡口边缘两侧的污物;合理选择焊接电流、焊条角度及运条速度;对于导热快、散热面积大的焊件,可在焊前预热或焊接的同时用火焰加热,焊缝的起头处与接头处,可选用长弧预热后再焊接;对于要求全焊透的焊缝,应尽量采用单面焊双面成形工艺;避免产生磁偏吹现象,使电弧不偏于一方,保证各处均匀加热。 3、气孔

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。

断裂力学期末考试试题含答案

一、 简答题(80分) 1. 断裂力学中,按裂纹受力情况,裂纹可以分为几种类型?请画出这些类型裂纹的受力示意图。(15分) 2 请分别针对完全脆性材料和有一定塑性的材料,简述裂纹扩展的能量平衡理论?(15分) 3. 请简述应力强度因子的含义,并简述线弹性断裂力学中裂纹尖端应力场的特点?(15) 4. 简述脆性断裂的K 准则及其含义?(15) 5. 请简述疲劳破坏过程的四个阶段?(10) 6. 求出平面应变状态下裂纹尖端塑性区边界曲线方程,并解释为什么裂纹尖端塑性区尺寸在平面应变状态比平面应力状态小?(5分) 7. 对于两种材料,材料1的屈服极限s σ和强度极限b σ都比较高,材料2的s σ和b σ相对较低,那么材料1的断裂韧度是否一定比材料2的高?试简要说明断裂力学与材料力学设计思想的差别? (5分) 二、 推导题(10分) 请叙述最大应力准则的基本思想,并推导出I-II 型混合型裂纹问题中开裂角的表达式? 三、 证明题(10分) 定义J 积分如下, (/)J wdy T u xds Γ =-????,围绕裂纹尖端的回路Γ,始于裂纹下表面,终于裂纹上表面,按逆时针方向转动,其中w 是板的应变能密度,为作用在路程边界上的力,是路程边界上的位移矢量,ds 是路程曲线的弧元素。证明J 积分值与选择的积分路程无关,并说明J 积分的特点。 四、 简答题(80分) 1. 断裂力学中,按裂纹受力情况,裂纹可以分为几种类型?请画出这些类型裂纹的受力示意图。(15分) 答: 按裂纹受力情况把裂纹(或断裂)模式分成三类:张开型(I 型)、滑开型(II 型)和撕开型(III 型),如图所示

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。

钢结构焊接中的常见问题及处理方法

传统的时效方法有:热时效、振动时效、自然时效、静态过载时效、热冲击时效等。 机架焊接焊接后进行去应力处理,有自然时效处理(时间长,去应力不彻底,)、震动时效(效率高,费用低,只能去除焊接应力的70%左右)人工加热时效(时间短费用较高,能100%去除焊接应力,同时能进行去氢处理)。 在冷热加工过程中,产生残余应力,高者在屈服极限附近。构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用;如降低构件的实际强度,降低疲劳极限,造成应力腐蚀和脆性断裂。并且由于残余应力的松弛,使零件产生翘曲,大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低构件的残余应力,是十分必要的。 采用大型燃油退火炉,进行机架焊后退火处理。采用多点加热、多点温度控制方式,温控采用热电偶自动控制仪表控制加热,使炉内各部温度均匀的控制在退火温度,保证工件的退火,同时能去除焊接过程中渗入焊缝中的H原子,消除了机架焊接件的氢脆。这种工艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。近年来在国内外都得到迅速发展和广泛应用。 焊前预热和焊后热处理的范围、目的和方法?? 焊前预热和后热是为了降低焊缝的冷却速度,防止接头生成淬硬组织,产生冷裂纹。焊前预热温度一般在100-200度,后热不属于热处理,也是一种缓冷措施,后热的温度在200-300度,有的单纯是为了缓冷,有的是针对消氢处理的,一定的后热温度,能使焊缝中氢扩散出来,不至于集聚导致裂纹。后热保温时间要根据工件厚度来确定,一般不会低于0.5小时的。焊后热处理的就多了,主要分为四种:1低于下转变温度进行的焊后热处理,如消除应力退火,温度一般在600-700之间,主要目的是消除焊接残余应力,2高于上转变温度进行的焊后热处理,如正火,温度在950-1150之间,细化晶粒,改善材料的力学性能,再如不锈钢的固熔、稳定化处理,温度在1050左右,提高不锈钢的耐蚀性能。尤其是抗晶间腐蚀的能力。再如淬火,不同的淬火工艺能得到不同的效果,提高钢的耐磨性,硬度等。3先高于上转变温度进行处理再进行低于下转变温度下的热处理。比如正火加回火,淬火加回火等。4在上下转变温度之间进行的焊后热处理。750-900之间,一些材料的实效强化重结晶退火等。想详细的了解,建议找些书看看。不好讲的太详细。错误之处,大家多多批评!谢谢! 钢结构焊接中的常见问题及处理方法 (一)产生原因 (1)加工件的刚性小或不均匀,焊后收缩,变性不一致。(2)加工件本身焊缝布置不均,导致收缩不均匀,焊缝多的部位收缩大、变形也大。(3)加工人员操作不当,未对称分层、分段、间断施焊,焊接电流、速度、方向不一致,造成加工件变形的不一致。(4)焊接时咬肉过大,引起焊接应力集中和过量变形。5)焊接放置不平,应力集中释放时引起变形。 (二)预防措施 (1)设计时尽量使工件各部分刚度和焊缝均匀布置,对称设置焊缝减少交叉和密集焊缝。(2)制定合理的焊接顺序,以减少变形。如先焊主焊缝后焊次要焊缝,先焊对称部位的焊缝后焊非对称焊缝,先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝,先焊对接焊缝后焊角焊

钢结构网架焊接缺陷问题及解决措施

东吴钢构网架浅谈焊接缺陷问题及解决措施 钢结构指主要由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。钢结构在焊接过程中,有许多需要注意的事项,一旦疏忽,有可能铸成大错。 1 焊接施工不注意选择最佳电压 【现象】 焊接时无论是打底、填充、盖面,不管坡口尺寸大小,均选择同一电弧电压。这样有可能达不到要求的熔深、熔宽,出现咬边、气孔、飞溅等缺陷。 【措施】 一般针对不同情况应该分别选择相应长弧或短弧能得到较好的焊接质量和工作效率。例如打底焊接时为了能得到较好的熔深应该采用短弧操作,填充焊或盖面焊接时为了得到较高的效率和熔宽可以适当加大电弧电压。 2 焊接不控制焊接电流 【现象】 焊接时,为了抢进度,对于中厚板对接焊缝采取不开坡口。强度指标下降,甚至达不到标准要求,弯曲试验时出现裂纹,这样会使焊缝接头性能不能保证,对结构安全构成潜在危害。 【措施】

焊接时要按工艺评定中的焊接电流控制,允许有10~15%浮动。坡口的钝边尺寸不宜超过6mm。对接时,板厚超过6mm时,要开坡口进行焊接。 3 不注意焊接速度与焊接电流,焊条直径协调使用 【现象】 焊接时不注意控制焊接速度与焊接电流,焊条直径、焊接位置协调起来使用。如对全熔透的角缝进行打底焊时,由于根部尺寸窄,如焊接速度过快,根部气体、夹渣没有足够的时间排出,易使根部产生未熔透、夹渣、气孔等缺陷;盖面焊时,如焊接速度过快,也易产生气孔;焊接速度过慢,则焊缝余高会过高,外形不整齐;焊接薄板或钝边尺寸小的焊缝时,焊接速度太慢,易出现烧穿等情况。 【措施】 焊接速度对焊接质量和焊接生产效率有重大影响,选用时配合焊接电流、焊缝位置(打底焊,填充焊,盖面焊)、焊缝的厚薄、坡口尺寸选取适当的焊接速度,在保证熔透,气体、焊渣易排出,不烧穿,成形良好的前提下选用较大的焊接速度,以提高生产率效率。 4 施焊时不注意控制电弧长度 【现象】 施焊时不根据坡口形式、焊接层数、焊接形式、焊条型号等适当调整电弧长度。由于焊接电弧长度使用不当,较难得到高质量的焊缝。 【措施】 为了保证焊缝质量,施焊时一般多采用短弧操作,但可以根据不同的情况选用合适的弧长以获得最优的焊接质量,如V形坡口对接、角接的第一层应使用短些的电弧,以保证焊透,且不发生咬边现象,第二层可以稍长,以填满焊缝。焊缝间隙小时宜用短弧,间隙大时电弧可稍长,焊接速度加快。仰焊电弧应最短,以防止铁水下流;立焊、横焊时为了控制熔池温度,也要用小电流、短弧焊接。另外,无论采取什么焊接,在运动过程中要注意始终保持弧长基本不变,以此确保整条焊缝的熔宽和熔深一致。 5 焊接不注意控制焊接变形 【现象】 焊接时不注意从焊接顺序、人员布置、坡口形式、焊接规范选用及操作方法等方面控制变形,从而导致焊接后变形大、矫正困难、增加费用,尤其是厚板及大型工件,矫正难度大,用机械矫正易引起裂纹或层状撕裂。用火焰矫正成本高且操作不好易造成工件过热。对精度要求高的工件,不采取有效控制变形措施,会导致工件安装尺寸达不到使用要求,甚至造成返工或报废。【措施】 采用合理的焊接顺序并选用合适的焊接规范和操作方法,还要采用反变形和刚性固定措施。 6 多层焊不连续施焊,不注意控制层间温度 【现象】 厚板多层焊接时,不注意层间温度控制,如层间间隔时间过长,不重新预热就施焊容易在层间产生冷裂纹;如过间隔时间过短,层间温度过高(超过900℃),对焊缝及热影响区的性能也会产生影响,会造成晶粒粗大,致使韧性及塑性下降,会对接头留下潜在隐患。 【措施】 厚板多层焊接时,应加强对层间温度的控制,在连续施焊过程中应检验焊接的母材温度,使层间温度尽量能与预热温度保持一致,对层间的最高温度也要加以控制。焊接时间不应过长,如遇有焊接中断的情况时应采取适当的后热、保温措施,再次施焊时,重新预热温度应适当高于初始预热温度。 7 多层焊缝不清除焊渣及焊缝表面有缺陷就进行下层焊接 【现象】 厚板多层焊接时,每层焊接完成后不清除焊渣及缺陷就直接进行下层焊接,易造成焊缝产生夹渣、气孔、裂纹等缺陷,降低连接强度,同时会引起下层焊接时的飞溅。 【措施】 厚板多层焊接时,每层应连续施焊。每一层焊缝焊完以后应及时清除焊渣、焊缝表面缺陷及飞溅物,发现有影响焊接质量的夹

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。

焊接结构学重点归纳

《焊接结构学》重点归纳 1.焊接结构的优点:(1)焊接接头强度高;(2)焊接结构设计灵活性大;(3)焊接接头密封性好;(4)焊前准备工作简单;(5)易于结构的变更和改型;(6)焊接结构的成品率高. 焊接结构的缺点:(1)存在较大的焊接应力和变形;(2)对应力集中敏感;(3)焊接接头的性能不均匀. 2.内应力:所谓内应力是指在没有外力的条件下平衡于物体内部的应力. 3.内应力的分类:按其分布范围可分为三类:宏观内应力,微观内应力,超微观内应力. 按其产生机理分类:热应力(温度应力),残余应力,相变应力,相变残余应力. *热应力是由于构件不均匀受热所引起的. 4.焊接残余应力的分类:(1)纵向残余应力;(2)横向残余应力;(3)厚板中的残余应力;(4)拘束状态下焊接的内应力;(5)封闭焊缝引起的内应力;(6)相变应力. 5.纵向应力沿板材横截面上的分布表现为中心区域是拉应力,两边为压应力,拉应力和压应力在截面内平衡. 6.横向残余应力产生的直接原因是来自焊缝冷却时的横向收缩,间接原因是来自焊缝的纵向收缩. 7.焊接残余应力的影响:(1)内应力对静载强度的影响;(2)内应力对刚度的影响;(3)内应力对杆件受压稳定性的影响;(4)内应力对构件精度和尺寸稳定性的影响;(5)内应力对应力腐蚀开裂的影响. 8.焊接残余变形的分类:(1)纵向收缩变形;(2)横向收缩变形;(3)挠曲变形;(4)角变形;(5)波浪变形;(6)错变变形;(7)螺旋形变形. 9.焊接变形的危害影响:(1)需要进行校正,耗工耗时;(2)比较复杂的变形的校正工作量可能比焊接工作量还要大,而有时变形太大,造成废品;(3)增加了机械加工工作量,同时也增加了材料消耗.焊接变形的出现还会影响构件的美观和尺寸精度,并且还可能降低结构的承载能力,引发事故. 10.纵向收缩引起的挠曲变形:当焊缝在构件中的位置不对称,即焊缝处于纵向偏心时,所引起的收缩力Ff是偏心的.因此,收缩力Ff不但使构件缩短,同时还造成构件弯曲. 11.焊缝对于整个构件的中性轴对称,并不意味着在组焊的过程中始终是对称的.因为,随着组焊过程的进行,构件的中性轴位置和截面惯性矩是变化的.这也意味着,通过变化组焊的顺序,有可能对挠曲变形进行调整. 12.波浪变形:薄板所承受的压应力超过某一临界值,就会出现波浪变形,或称为压曲失稳变形. 13.焊接错边:是指两被连接工件相对位置发生变化,造成错位的一种几何不完善性. 产生原因:错边可能是装配不当造成的,也可能是由焊接过程造成的.焊接过程造成错边的主要原因之一是热输入不平衡;焊缝两侧的工件刚度的差异也会引起错边,刚度小的一侧变形位移较大,刚度大的一侧位移小,因而造成错边. 14.焊接残余应力的测量: 1.焊接残余应力的破坏性测量: (1)单轴焊接残余应力的测量:①切条法;②弹性变形法. (2)双轴焊接残余应力的测量:①切块法;②钻孔法;③盲孔法;④套孔法. (3)三轴焊接残余应力的测量. 2.焊接残余应力的非破坏性测量:(1)X射线衍射法;(2)中子衍射法. 3.相似关系. 15.焊接残余应力与变形的调控措施:

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。

(完整版)断裂力学试题

2007断裂力学考试试题 B 卷答案 一、简答题(本大题共5小题,每小题6分,总计30分) 1、(1)数学分析法:复变函数法、积分变换;(2)近似计算法:边界配置法、有限元法;(3)实验标定法:柔度标定法;(4)实验应力分析法:光弹性法. 2、假定:(1)裂纹初始扩展沿着周向正应力θσ为最大的方向;(2)当这个方向上的周向正应力的最大值max ()θσ达到临界时,裂纹开始扩展. 3、应变能密度:r S W = ,其中S 为应变能密度因子,表示裂纹尖端附近应力场密度切的强弱程度。 4、当应力强度因子幅值小于某值时,裂纹不扩展,该值称为门槛值。 5、表观启裂韧度,条件启裂韧度,启裂韧度。 二、推导题(本大题10分) D-B 模型为弹性化模型,带状塑性区为广大弹性区所包围,满足积分守恒的诸条件。 积分路径:塑性区边界。 AB 上:平行于1x ,有s T dx ds dx σ===212,,0 BD 上:平行于1x ,有s T dx ds dx σ-===212,,0 5分 δ σσσσΓ s D A s D B s B A s BD A B i i v v v v dx x u T dx x u T ds x u T Wdx J =+=+-=??-??-=??-=???)()(1 122112212 5分 三、计算题(本大题共3小题,每小题20分,总计60分) 1、利用叠加原理:微段→集中力qdx →dK = Ⅰ ?0 a K =?Ⅰ 10分 A

令cos cos x a a θθ==,cos dx a d θθ= ?111sin () 10 cos 22(cos a a a a a K d a θθθ--==Ⅰ 当整个表面受均布载荷时,1a a →. ?12()a a K -==Ⅰ 10分 2、边界条件是周期的: a. ,y x z σσσ→∞==. b.在所有裂纹内部应力为零.0,,22y a x a a b x a b =-<<-±<<±在区间内 0,0y xy στ== c.所有裂纹前端y σσ> 单个裂纹时 Z = 又Z 应为2b 的周期函数 ?sin z Z πσ= 10分 采用新坐标:z a ξ=- ?sin ()a Z π σξ+= 当0ξ→时,sin ,cos 1222b b b π π π ξξξ== ?sin ()sin cos cos sin 22222a a a b b b b b π π π π π ξξξ+=+ cos sin 222a a b b b π π π ξ= + 222 2[sin ()]( )cos 2 cos sin (sin )2222222a a a a a b b b b b b b π π π π π π π ξξξ+=++

焊接缺陷分类

焊接缺陷分类: ①从宏观上看,可分为裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔、及形状缺陷,又称焊缝金属表面缺陷或叫接头的几何尺寸缺陷,如咬边,焊瘤等。在底片上还常见如机械损伤(磨痕),飞溅、腐蚀麻点等其他非焊接缺陷。 ②从微观上看,可分为晶体空间和间隙原子的点缺陷,位错性的线缺陷,以及晶界的面缺陷。微观缺陷是发展为宏观缺陷的隐患因素。 宏观六类缺陷的形态及产生机理 ①气孔:焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔,按分布可分为密集气孔,链孔等。 气孔的生成有工艺因素,也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。冶金因素,是由于在凝固界面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。 ②夹渣:焊后残留在焊缝中的溶渣,有点状和条状之分。产生原因是熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度,当熔化金属凝固时,熔渣未能及时浮出熔池而形成。它主要存于焊道之间和焊道与母材之间。 ③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;点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分,称之。 未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合(包括层间未熔合)、焊缝根部未熔合。按其间成分不同,可分为白色未熔合(纯气隙、不含夹渣)、黑色未熔合(含夹渣的)。 产生机理:a.电流太小或焊速过快(线能量不够);b.电流太大,使焊条大半根发红而熔化太快,母材还未到熔化温度便覆盖上去。C.坡口有油污、锈蚀;d.焊件散热速度太快,或起焊处温度低;e.操作不当或磁偏吹,焊条偏弧等。 ④未焊透:焊接时接头根部未完全熔透的现象,也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙,或是母材金属之间没有熔化,焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。 产生原因:焊接电流太小,速度过快。坡口角度太小,根部钝边尺寸太大,间隙太小。焊接时焊条摆动角度不当,电弧太长或偏吹(偏弧) ⑤裂纹(焊接裂纹):在焊接应力及其它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而形成的新界面而产生缝隙,称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹,辐射状(星状)裂纹。按发生的部位可分为根部裂纹、弧坑裂纹,熔合区裂纹、焊趾裂纹及热响裂纹。按产生的温度可分为热裂纹(如结晶裂纹、液化裂纹等)、冷裂纹(如氢致裂纹、层状撕裂等)以及再热裂纹。 产生机理:一是冶金因素,另一是力学因素。冶金因素是由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀,如低熔共晶组成元素S、P、Si等发生偏析、富集导致的热裂纹。此外,在热影响区金属中,快速加热和冷却使金属中的空位浓度增加,同时由于材料的淬硬倾向,降低材料的抗裂性能,在一定的力学因素下,这些都是生成裂纹的冶金因素。力学因素是由于快热快冷产生了不均匀的组织区域,由于热应变不均匀而导至不同区域产生不同的应力联系,造成焊接接头金属处于复杂的应力--应变状态。内在的热应力、组织应力和外加的拘束应力,以及应力集中相叠加构成了导致接头金属开裂的力学条件。 ⑥形状缺陷 焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑(内凹)、未焊满、塌漏等。 产生原因:主要是焊接参数选择不当,操作工艺不正确,焊接技能差造成。

钢结构焊接最易出现的问题及解决措施

钢结构焊接最易出现的问题及解决措施 钢结构指主要由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。 钢结构在焊接过程中,有许多需要注意的事项,一旦疏忽,有可能铸成大错。 1、焊接施工不注意选择最佳电压 【现象】 焊接时无论是打底、填充、盖面,不管坡口尺寸大小,均选择同一电弧电压。这样有可能达不到要求的熔深、熔宽,出现咬边、气孔、飞溅等缺陷。 【措施】 一般针对不同情况应该分别选择相应长弧或短弧能得到较好的焊接质量和工作效率。例如打底焊接时为了能得到较好的熔深应该采用短弧操作,填充焊或盖面焊接时为了得到较高的效率和熔宽可以适当加大电弧电压。 2、焊接不控制焊接电流 【现象】 焊接时,为了抢进度,对于中厚板对接焊缝采取不开坡口。强度指标下降,甚至达不到标准要求,弯曲试验时出现裂纹,这样会使焊缝接头性能不能保证,对结构安全构成潜在危害。【措施】 焊接时要按工艺评定中的焊接电流控制,允许有10~15%浮动。坡口的钝边尺寸不宜超过6mm。对接时,板厚超过6mm时,要开坡口进行焊接。 3、不注意焊接速度与焊接电流,焊条直径协调使用 【现象】 焊接时不注意控制焊接速度与焊接电流,焊条直径、焊接位置协调起来使用。如对全熔透的角缝进行打底焊时,由于根部尺寸窄,如焊接速度过快,根部气体、夹渣没有足够的时间排出,易使根部产生未熔透、夹渣、气孔等缺陷;盖面焊时,如焊接速度过快,也易产生气孔;焊接速度过慢,则焊缝余高会过高,外形不整齐;焊接薄板或钝边尺寸小的焊缝时,焊接速度太慢,易出现烧穿等情况。 【措施】 焊接速度对焊接质量和焊接生产效率有重大影响,选用时配合焊接电流、焊缝位置(打底焊,填充焊,盖面焊)、焊缝的厚薄、坡口尺寸选取适当的焊接速度,在保证熔透,气体、焊渣易排出,不烧穿,成形良好的前提下选用较大的焊接速度,以提高生产率效率。 4、施焊时不注意控制电弧长度 【现象】 施焊时不根据坡口形式、焊接层数、焊接形式、焊条型号等适当调整电弧长度。由于焊接电弧长度使用不当,较难得到高质量的焊缝。 【措施】 为了保证焊缝质量,施焊时一般多采用短弧操作,但可以根据不同的情况选用合适的弧长以获得最优的焊接质量,如V形坡口对接、角接的第一层应使用短些的电弧,以保证焊透,且不发生咬边现象,第二层可以稍长,以填满焊缝。焊缝间隙小时宜用短弧,间隙大时电弧可稍长,焊接速度加快。仰焊电弧应最短,以防止铁水下流;立焊、横焊时为了控制熔池温度,也要用小电流、短弧焊接。另外,无论采取什么焊接,在运动过程中要注意始终保持弧长基本不变,以此确保整条焊缝的熔宽和熔深一致。 5、焊接不注意控制焊接变形 【现象】

焊接结构习题

焊接结构 一、焊接结构的特点 焊接结构的特点包括: (1)焊接结构的应力集中变化范围比铆接结构大。 因为焊接结构中焊缝与基本金属组成一个整体,并在外力作用下与它一起变形。因此焊缝的形状和布置必然影响应力的分布,使应力集中在较大的范围内变化。从而严重影响结构的脆断和疲劳。 (2)焊接结构有较大的残余应力和变形 绝大多数焊接方法采用局部加热,故不可避免会产生内应力和变形。焊接应力和变形不但容易引起工艺缺陷,而且影响结构的承载能力,此外还影响结构的加工精度和尺寸稳定性。 (3)焊接结构具有较大的性能不稳定性 由于焊缝金属的成分和组织与基本金属不同,以及焊接接头所经受的不同热循环和热塑性应变循环,焊接接头不同区域具有不同性能,形成一个不均匀体。(4)焊接接头的整体性 这是区别于铆接结构的一个重要特性,一方面赋予焊接结构高密封性和高刚度,另一方面由带来了问题,例如止裂性能差。 二、影响脆性断裂的因素 (一)应力状态的影响 (1)不同的应力状态:如果最大正应力首先达到正断抗力,则发生脆性断裂,如果剪应力先达到屈服极限,则产生塑性变形,形成塑性断裂,达到剪断抗力时,产生剪断。 (2)不同材料同一应力状态。 (3)缺口效应:虽然整个结构件处于单轴拉伸状态,但由于其局部设计不佳或存在缺陷导致出现三轴应力状态的缺口效应。 (二)温度的影响 随着温度的降低,出现脆性断裂的倾向变大。脆性转变温度越低,可使用温度范围越大,材料抗脆断能力好。 (三)加载速率的影响 提高加载速率会促使材料脆性破坏。当有缺口时,由于缺口处有应力、应变集中,缺口扩展速率增大,导致脆性断裂的发生。 (四)材料状态的影响 (1)厚度的影响:厚度增大,脆断倾向增大。 原因:a、厚板在缺口处易形成三轴拉应力,因为厚度方向的收缩和变形受到限制,形成所谓的平面应变状态,使材料变脆。 b、冶金因素:厚板轧制次数少,终轧温度高,组织疏松,内外层均匀性差。 (2)晶粒度影响:晶粒越细,脆性—延性转变温度越低。 (3)晶格结构:面心立方晶格较好。 (4)化学成分:C、N、O、H、S、P增加脆性,Mn、Ni、Cr、V适量加入有助于减少脆性。

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……。

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