焊接的六大缺陷,产生原因、危害
焊接缺陷危害及对应措施

焊接缺陷危害及对应措施摘要本文介绍了焊接缺陷定义、分类、及常见焊接缺陷,重点分析了常见焊接缺陷产生的原因及其危害,最后详细介绍了常见焊接缺陷的防止措施,因此,采取措施,避免焊接缺陷。
对指导实际工作有一定帮助。
关键词焊接缺陷原因危害措施随着焊接技术的发展和进步,焊接几乎渗透到国民经济的各个领域,很多重要的焊接结构,如果出现缺陷,就可能造成巨额的经济损失。
为确保焊接结构的完整性,可靠性,安全性和使用性,研究焊接缺陷及对应的工艺措施的重要性就不言而喻。
一、焊接缺陷概述1、焊接缺陷定义焊接过程中,在焊接接头上产生的金属不连续、不致密或链接不良的现象称为焊接缺陷。
2、焊接缺陷分类焊接缺陷的产生原因十分复杂,基本上可以分为三类:(1)尺寸上的缺陷包括焊接结构的尺寸误差和焊缝形状不佳等。
(2)结构上的缺陷包括气孔、夹渣、非金属夹渣物、融合不良、未焊透、咬边、裂纹、表面缺陷等。
(3)性质上的缺陷包括力学性能和化学性质等不能满足焊件的使用要求的缺陷。
力学的性能值的是抗拉强度、屈服点、伸长率、硬度、冲击吸收功、塑性、疲劳强度、弯曲角度等。
化学性质指的是化学成分和耐腐蚀性等。
二、常见的焊接缺陷1、未焊透:母体金属接头处中间(某坡口)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.4、其他的焊缝外部缺陷还有:焊瘤:焊缝根部的局部突出,这是焊接时因液态金属下坠形成的金属瘤。
焊瘤下常会有未焊透缺陷存在,这是必须注意的。
史上最全!!常见焊接缺陷产生原因、危害及防止措施

史上最全!!常见焊接缺陷产生原因、危害及防止措施一、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。
焊接缺陷危害分析及其采取的工艺措施

焊接缺陷危害分析及其采取的工艺措施焊接是现代工业生产中最常见的加工工艺之一,但也容易造成焊接缺陷,如气孔、裂纹、夹渣等,这些缺陷不仅影响产品的外观和质量,还可能导致严重的安全事故。
因此,对焊接缺陷进行分析并采取相应的工艺措施是非常重要的。
一、焊接缺陷危害分析1.气孔:气孔指焊缝中的气体孔洞,这些气孔会导致焊缝强度降低,从而影响产品的使用寿命。
在高温、高压环境下,气孔还会导致焊缝的爆裂、破损等事故。
此外,焊接过程中产生的气孔还可能影响产品的封闭性和内部结构的安全性。
2.裂纹:焊接过程中产生的裂纹是焊接缺陷中比较严重的一种,它不仅大幅降低产品的强度和耐久性,还会导致焊接构件的失效。
特别是在高温、高压及震动等环境下,焊接裂纹很容易扩展,从而引发安全事故。
3.夹渣:夹渣是金属残渣或掉落在焊缝中的杂物,它会造成焊缝中部分区域断裂或分离,在高温、高压或振动的环境下容易引起产品的裂纹和断裂。
二、采取的工艺措施1.提高焊接质量控制:焊接过程中应严格控制气体含量,确保焊接工作区域的干燥和清洁,并加强焊接过程的监控和控制。
同时,对焊接设备和焊接工具进行维护和检修,保证设备状态以及焊接操作者的技术水平。
2.选择高品质的焊材:焊接过程中使用高品质的焊接材料,能有效减少焊缝中的夹渣和气孔,并提高焊接的强度和耐久性。
同时,选用适合任务的焊接材料和焊接工艺,也是降低缺陷发生率的有效措施之一。
3.采用合适的焊接工艺:针对不同的焊接任务,选择相应的焊接工艺,比如是手工焊、自动焊、埋弧焊等,能充分发挥这些工艺的优势,减少缺陷的发生。
4.使用检测和修复工具:对焊接过程和成品焊缝进行定期检查和修复,如使用钢丝刷、磨砂轮、压缩机等工具,将焊接缺陷修复,保证产品的质量和安全性。
总而言之,焊接缺陷是生产安全的重大隐患,企业应充分认识焊接缺陷的危害,采取相应的措施加强质量管理,以保证产品质量和安全性。
技能培训资料:常见的焊接缺陷

1、焊接夹渣焊接夹渣缺陷是指焊后熔渣残留在焊缝中的情况。
夹渣主要有金属夹渣即夹铝或夹铜和非金属夹渣即焊条药皮、焊剂、硫化物、氧化物或氮化物留存在焊缝中。
夹渣产生的主要原因是破口清理不彻底、坡口尺寸不符合设计要求、焊条质量不合格等。
2、焊接凹坑焊接凹坑是指在收弧和断弧时操作不当而在焊道末端形成的凹陷部分。
主要产生的原因是焊接材料在焊接过程中停留时间不够,填充金属不够导致的。
其危害是导致焊缝的横截面减少,凹坑处容易产生偏析或杂质汇集,从而易形成气孔、灰渣或裂纹。
3、焊接裂纹焊接裂纹主要是指焊缝中金属原子结合遭到破坏,从而形成新的界面而形成的裂缝。
焊接裂纹按温度可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂。
裂纹再焊接工艺里是最严重的一种缺陷,也是导致焊接结构失效而引发事故的主要原因。
4、焊接气孔焊接气孔主要是在熔池中的气泡在金属凝固时未能及时逸出而形成的空穴。
其主要产生原因是电弧保护不到位,弧太长或者焊接材料有锈,气体保护介质不纯以及坡口处理不到位。
5、焊接咬边焊接咬边是指沿着焊趾,在焊件部分形成凹陷或者沟槽。
主要形成原因是焊接参数选择不正确、焊速太慢、电弧拉得太长、电流过大、焊枪位置不准确导致。
其危害导致焊件工作截面减小,咬边处应力集中。
6、焊接焊瘤焊瘤是指金属溢流到加热不足的焊件或焊缝上,未能与焊件和金属熔合在一起而堆积的金属缺陷。
主要形成原因是焊接参数选择不符合设计要求、焊接坡口清理不到位、焊接速度太慢等。
7、焊接局部烧穿焊接局部烧穿是指焊接过程中,焊接部位熔透至坡口背面,形成穿孔现象。
主要产生原因是焊接电流太大、焊件加热过高、坡口对接空隙太大、焊接速度太慢、电弧停留时间太长等8、焊接未焊透焊接未焊透是指焊缝的熔透深度小于板厚时形成的。
在单面时,焊缝熔透到达不了焊件底部;双面焊时两道焊缝熔深总厚度小于焊件厚度而形成的。
主要形成原因有焊条位置不准确,偏离中心位置;坡口角度太小,焊接空隙小钝边太大;电流太小等。
常见焊接缺陷和产生原因

常见焊接缺陷和产生原因焊接是一种常见的金属加工方式,它通过熔化金属和固态金属的熔温,在熔融状态下加固与连接金属材料。
然而,在焊接过程中往往会出现各种焊接缺陷,这些缺陷会对焊接件的质量和性能产生负面影响。
下面我将就一些常见的焊接缺陷及其产生原因进行详细介绍。
1.焊缝气孔:焊缝气孔是焊接过程中最为常见的缺陷之一,其主要产生原因有以下几个方面:(1)焊接材料中含有水分和气体等插混物质;(2)焊接电流过大,造成焊缝焦化和气泡形成;(3)气体在焊接过程中没有得到有效排除。
2.夹渣:夹渣缺陷是指在焊接过程中残留了未熔化的焊接剂和其他杂质,主要原因有以下几个方面:(1)焊接材料表面不干净,存在脏污物;(2)焊接剂使用不当,或焊接过程中焊接剂分布不均匀;(3)焊接过程中未能有效清除残留的焊接剂和其他杂质。
3.焊缝裂纹:焊缝裂纹是焊接过程中比较严重的缺陷,其产生原因主要有以下几个方面:(1)焊接材料强度不匹配,在焊接过程中受到应力的影响产生裂纹;(2)焊接过程中出现变形,导致焊接材料的局部应力集中;(3)焊接过程中温度控制不当,使得焊接过程中产生热裂纹。
4.焊接变形:焊接变形是指焊接件在焊接过程中由于热应力的影响而发生形变,主要原因有以下几个方面:(1)焊接时温度分布不均匀,导致产生局部过热和冷却不均匀;(2)焊接速度控制不当,导致焊接材料热应力过大;(3)焊接过程中焊接材料热胀冷缩不均匀,产生应力集中。
总的来说,焊接缺陷的产生主要是由于焊接工艺和焊接操作等原因引起的。
为了减少焊接缺陷的产生,我们可以采取以下一些措施:(1)通过合理设计焊接接头和选择适当的焊接材料,尽量减少焊接应力的产生;(2)严格控制焊接工艺参数,如焊接电流、电压、速度等,保证焊接过程的稳定性和一致性;(3)合理选择焊接材料和焊接剂,确保其质量和适用性;(4)加强焊接操作过程中的质量控制,如清洁焊接材料表面、预热焊接材料、采取适当的焊接顺序等;(5)对焊接接头进行适当的热处理,消除或减少焊接应力的存留。
常见焊接缺陷及原因

常见焊接缺陷及原因焊接是一种常见的金属连接方式,广泛应用于制造业和建筑业等行业。
然而,在焊接过程中,会出现各种缺陷,这些缺陷会影响焊接接头的质量和强度。
下面将介绍一些常见的焊接缺陷及其原因。
1. 气孔缺陷:气孔是焊接过程中产生的气体在焊缝中凝结形成的空洞。
它会降低焊接接头的强度和密封性,甚至引起裂纹的产生。
气孔的形成有多种原因,例如焊材表面的污染物、杂质以及焊接过程中气体无法顺利逸出等。
2. 结晶不良:结晶不良是指焊接缺陷中的一种晶粒异常生长现象。
当焊接金属冷却速度过快或温度不均匀时,就会导致晶粒非均匀分布。
这会增加焊接接头的脆性,并降低其强度和韧性。
3. 焊缝不连续:在焊接过程中,焊缝不连续是一个常见的问题。
它可能是由于焊工操作不当,焊接速度过快或过慢,或者电流和电压设置不正确导致的。
焊缝不连续会降低焊接接头的强度和密封性。
4. 焊接裂纹:焊接过程中产生的应力和热应变可能引起焊接接头的裂纹。
裂纹的形成和发展与材料的性质、焊接过程和焊接接头的设计有关。
焊接裂纹会显著降低接头的强度和可靠性。
5. 焊缝凹陷:焊缝凹陷是指焊接过程中焊缝的表面凹陷或嵌入物的情况。
它可能是由于焊丝过量或过少,焊接速度过快或过慢,以及焊接过程中振动等因素引起的。
焊缝凹陷会影响接头的表面光滑度和外观质量。
6. 焊丝飞溅:焊丝飞溅是指焊接过程中,焊丝溅出并附着在焊接接头周围的现象。
它会使焊接接头表面不平整,并可能降低焊接接头的密封性和强度。
7. 残余应力:焊接过程中产生的热应变会导致焊接接头残余应力的积累。
这些残余应力可能引起材料的变形、裂纹以及接头的失效。
残余应力的大小和分布与焊接材料的热物性、焊接过程的参数以及接头的形状有关。
为了减少焊接缺陷的产生,可以采取以下措施:1. 选择合适的焊接材料和焊接工艺,使其能够获得良好的焊接质量。
2. 焊前对焊接材料进行充分的清洁和表面处理,以降低污染物和杂质的含量。
3. 控制焊接过程中的温度和速度,避免过快或过慢的冷却速度,确保焊接接头的均匀加热和冷却。
常见的焊接缺陷及成因

常见的焊接缺陷及成因
常见的焊接缺陷及其成因如下:
1. 冷焊缺陷:产生于金属之间传递的电流过小,导致电弧不稳定,焊接部位没有熔化和合金化。
2. 未熔合缺陷:电弧温度过低或焊接速度过快,导致焊接材料没有完全熔化。
3. 未充满缺陷:焊缝内未能完全填充焊丝或焊接材料,导致焊缝的力学性能不佳。
4. 气孔缺陷:焊接过程中,焊缝与大气中的气体发生反应产生气泡。
5. 比较成分错配缺陷:焊接材料的成分与基材成分不匹配,导致焊缝的化学成分不均匀。
6. 裂纹缺陷:焊接过程中,由于应力过大或冷却速度过快,焊缝中出现裂纹。
7. 夹渣缺陷:焊接材料中存在杂质或氧化物,导致焊缝中出现夹渣。
8. 变形缺陷:焊接材料收缩或热变形过大,导致焊接构件出现形状和尺寸上的变形。
这些焊接缺陷的成因主要包括焊接工艺参数不当、焊接材料质量不过关、焊接操作不规范等原因。
对这些缺陷的预防和修复可以通过合理的焊接工艺设计、选择质量良好的焊接材料、进行焊前和焊后的检测等方式来实现。
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。
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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。
三、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。
(2)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。
(3)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.淬硬组织(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)。