常见焊接缺陷产生原因
常见焊接缺陷产生原因及防止措施

2023-11-12•焊接缺陷概述•常见焊接缺陷产生原因•焊接缺陷防止措施•焊接缺陷实例分析•焊接缺陷的检测方法与工具目录01焊接缺陷概述焊缝尺寸不符合要求焊缝宽度、高度、平整度等不符合设计要求,影响焊接质量和强度。
气孔焊接过程中熔融金属内产生的气泡未被充分排除,在焊缝表面形成气孔。
未焊透焊接过程中未能完全熔透金属,导致焊接接头强度降低。
未熔合焊接过程中焊缝金属与母材之间未能完全熔合,影响焊接接头强度。
夹渣焊接过程中熔渣残留在焊缝中,降低焊接质量。
咬边焊接过程中母材边缘被电弧烧蚀,形成的凹陷或沟槽。
焊接缺陷的类型降低焊接接头的强度和致密性,影响设备的安全运行和使用寿命。
引起应力集中,增加焊接接头的脆性,降低其抗冲击性能。
影响设备的外观质量,增加维修成本。
焊接缺陷的影响02常见焊接缺陷产生原因金属表面有水分、锈迹、油污等杂质,在焊接高温下形成气孔。
焊接前未将焊缝周围的杂质清理干净,导致焊接时气体被包裹在焊缝中。
焊接速度过快,气体未完全排出。
焊接操作不当,如电弧过长、电流过大等,导致气体进入焊缝。
焊接材料中存在杂质,如碳、硫、磷等元素含量过高,导致焊缝韧性不足,产生裂纹。
结构设计不合理,焊缝承受的应力过大,导致裂纹产生。
焊接过程中温度过高或冷却速度过快,导致焊缝热影响区产生裂纹。
焊接操作不当,如电弧过长、电流过大等,导致焊缝金属过热,产生裂纹。
夹渣焊接前未将焊缝周围的杂质清理干净,导致焊接时杂质被包裹在焊缝中。
焊接材料质量不好,含有杂质,导致焊缝中夹渣。
焊接速度过快,气体未完全排出,导致焊缝中夹渣。
焊接操作不当,如电流过小、电弧过长等,导致焊缝金属熔化不均匀,产生夹渣。
未焊透焊接速度过快,导致焊缝未完全熔合。
焊接材料质量不好,含有杂质,导致熔合不完全。
焊接电流过小,导致焊缝金属熔化不均匀。
焊缝角度不正确,导致熔合不完全。
焊接速度过快,导致焊缝未完全熔合。
焊缝角度不正确,导致熔合不完全。
焊接材料质量不好,含有杂质,导致熔合不完全。
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。
焊接常见缺陷产生的原因及其预防措施

焊接常见缺陷产生的原因及其预防措施1 2 3 45 6 7 8 焊接缺陷咬边火渣、火鸨气孔或者群孔裂纹未焊透未融合根部氧化i焊瘤、内凹产生因素1、焊接电流大;2、焊接过程中,在母材位置停留时间短,铁水不足。
预防措施1、在电流范围内适当减小焊接电流;2、调整焊接手法,给足铁水。
1、正确选用焊接材料;2、减少单层焊道熔1、层问活理』、干净;2、焊接敷厚度,使熔渣充分浮到熔池外表;3、增时焊条不摆动或者摆动幅度小;3、焊接材料选用不当;4、焊件太大;5、电弧电压太局。
1、母材坡口有铁锈、水、油污;2、焊条受潮;3、焊丝有锈蚀;4、焊接电流过大或者过小;5、电弧电压太高;6、焊接速度过快;7、焊件太大;8、焊接环境风大。
1、焊接材料选用不当;2、焊件太大,冷却速度快;3、焊接热输入量过大;4、拘束应力过大。
1、对口间隙小;2、焊接电流小;3、焊件大,冷却速度快。
1、焊接电流小;2、焊件大,冷却速度快。
、焊件根部保护效果不好。
1、对口间隙过大;2、焊接电流大;3、焊接速度慢,焊件温度过高。
大焊接电流,有规律性的运条、搅拌熔池、使熔渣与熔池金届充分别离;4、子细活理层间焊渣;5、降低电弧电压;6、氧弧焊时焊工手法要稳,防止鸨极短路。
1、焊接前活除焊件、焊丝上的污锈或者油质;2、焊条按规定烘烤,烘烤后放包温箱内备用,焊工使用时采用保温筒;3、正确选用焊接材料;4、控制焊接工艺条件,适当预热,采用短弧焊接;5、采用防风雨棚。
1、合理选择焊材、改善焊缝组织、提高焊缝金届的塑性;2、适当焊前预热,降低焊件的冷却速度;3、改善工艺因素,采用小的焊接标准,降低组织过热产生的晶粒粗大;4、调整焊接顺序,降低焊接应力。
1、对口间隙调整到规定的尺寸;2、在电流范围内选择较大的焊接电流;3、适当预热,调整焊条、焊炬的角度。
1、在电而围内选择较大的焊接电流;2、适当预热,降低焊件的冷却速度。
1、米取根部氧气保护措施,到达保护效果。
焊接的六大缺陷及其产生原因、危害、预防措施

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,在母材部份形成的凹陷或者沟槽,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,降低构造的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。
咬边的预防:矫正操作姿式,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缺陷未熔化的母材上或者从焊缝根部溢出,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式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,可能造成流动物阻塞。
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者反面局部的低于母材的部份。
凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短期停留造成的(此时的凹坑称为弧坑) ,仰立、横焊时,常在焊缝反面根部产生内凹。
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期停留或者环形摆动,填满弧坑。
D、未焊满未焊满是指焊缝表面上连续的或者断续的沟槽。
填充金属缺陷是产生未焊满的根本原因。
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。
常见的点焊质量缺陷及原因

常见的点焊质量缺陷及原因点焊质量缺陷是指在点焊过程中出现的不符合要求的焊接质量问题。
常见的点焊质量缺陷及其原因如下:1. 焊点不牢固:焊点不牢固是点焊中最常见的质量缺陷之一。
造成焊点不牢固的原因主要有以下几点:(1) 焊接电流和时间不合适:如果焊接电流过小或焊接时间过短,焊接时产生的热量不足以将焊件熔化并形成牢固的焊点。
(2) 电极表面有污染物:电极表面有油污、锈蚀等污染物时,会导致焊接电流的流通不畅,影响焊点的牢固程度。
(3) 焊件表面没有进行充分处理:焊件表面未进行清洁、打磨、减震等处理,会影响焊点与焊件的结合强度。
2. 焊点太大或太小:焊点太大或太小都会影响焊接质量,造成以下问题:(1) 焊点太大:焊点过大会导致热量过多向周围扩散,使焊接区域过热,影响焊接效果,并且可能造成焊坑、焊缺等缺陷。
(2) 焊点太小:焊点过小无法形成足够强度的焊接连接,容易出现开裂、断裂等质量问题。
3. 电极烧蚀:在点焊过程中,电极与焊件接触面会受到强热和电弧的冲击,导致电极表面烧蚀的问题。
烧蚀严重时,会影响电极的使用寿命,甚至造成焊接质量问题。
造成电极烧蚀的原因有:(1) 电极材质选择不当:电极材质应根据焊件材质和焊接工艺参数选择合适的材料,否则容易导致电极烧蚀。
(2) 焊接电流过大:过大的焊接电流会使电极与焊件间产生较大的热量,电极表面无法承受,容易导致烧蚀。
4. 焊接过热:过热是指焊接过程中焊件局部温度过高,超过了焊接工艺要求。
过热会导致焊缝过深、焊缺、焊缝太宽等缺陷。
造成焊接过热的原因主要有:(1) 焊接电流过大:过大的焊接电流会使焊件受到较大的热量和电弧冲击,容易导致过热现象。
(2) 焊接时间过长:焊接时间过长,焊件得到的热量过多,容易造成过热。
5. 焊缺、错位、飞溅:焊缺、错位和飞溅等问题都会影响焊接质量,导致焊点无法完成预期的功能。
造成这些问题的原因主要有:(1) 材料不匹配:焊接的两个焊件材料不匹配,例如金属种类、厚度等差异较大,会导致焊缺和错位等问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
常见焊接缺陷产生原因————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:常见焊接缺陷产生原因、危害及防止措施(供学习参考)焦作市巨行特种设备有限公司2010年5月22日常见焊接缺陷产生原因、危害及防止措施★★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.外部缺陷分为: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.内部缺陷分为: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。
★★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。
d.焊接工艺的影响:线能量过大会引起近缝区晶粒粗大,降低接头的抗裂性能;线能量过小,还会使热影响区淬硬,也不利于氢的逸出而增大冷裂倾向。
焊前预热和焊后热处理的温度不合适,多层焊的焊层熔深不合适等。
防止措施:a.选择合适的焊接材料:如优质的低氢焊接材料和低氢的焊接方法。
对重要的焊接结构,应采用超低氢、高韧性的焊接材料,焊条、焊剂使用前应按规定烘干。
b.焊前仔细清除坡口周围基体金属表面和焊丝上的水、油、锈等污物,减少氢的来源,以降低焊缝中扩散氢的含量。
c.采用低匹配的焊缝或“软层焊接”的方法,对防止冷裂纹也是有效的。
d.避免强力组装、防止错边、角变形等引起的附加应力,对称布置焊缝,避免焊缝密集,尽量采用对称的坡口形式并力求填充金属减少量,防止焊缝缺陷的产生。
e.焊前预热和焊后缓冷,这不仅可以改善焊接接头的金相组织,降低热影响区的硬度和脆性,而且可以加速焊缝中的氢向外扩散,此外还可以起到减小焊接残余应力的作用。
f.选择合适的焊接规范。
焊接速度太快,则冷却速度相应的也快,易形成淬硬组织,若焊接速度太慢,又会导致热影响区变宽,造成晶粒粗大。
选择合理的装配工艺和焊接顺序以及多层焊的焊层熔深。
(2)层状撕裂:大型厚壁结构在焊接过程中会沿钢板的厚度方向产生较大的Z向拉伸应力,如果钢中的较多的夹层,就会沿钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹,称为层状撕裂。
产生原因:金属材料的中含有较多的非金属夹杂物,Z向拘束应力大,热影响区的脆化等。
防止措施:选用具有抗层状撕裂能力的钢材,在接头设计和焊接施工中采取措施降低Z向应力和应力集中。
(3)热裂纹:焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。
沿奥氏体晶界开裂,裂纹多贯穿于焊缝表面,断口被氧化,呈氧化色。
常有结晶裂纹、液化裂纹、多边化裂纹等。
产生原因:a.焊缝的化学元素的影响,主要是硫、磷的影响,易在钢中形成低熔点共晶体,是一种脆硬组织,在应力的作用下引起结晶裂纹。
其中的硫、磷等杂质可能来自材料本身,也有可能来自焊接材料中,也有可能来自焊接接头的表面。
b.凝固结晶组织形态也是形成热裂纹的一种重要因素。
晶粒越粗大,柱状晶的方向越明显,则产生结晶裂纹的倾向就越大。
也就是焊接线能量越大越易形成热裂纹。
c.力学因素对热裂纹的影响:焊件的刚性很大,工艺因素不当,装配工艺不当以及焊接缺陷等都会导致应力集中而加大焊缝的热应力,在结晶时形成热裂纹。
防止措施:a.控制焊缝金属的化学成分,严格控制硫、磷的含量,适当提高含锰量,以改善焊缝组织,减少偏析,控制低熔点共晶体的产生。
b.控制焊缝截面形状,宽深比要稍大些,以避免焊缝中心的偏析。
c.对于刚性大的焊件,应选择合适的焊接规范,合理的焊接次序和方向,以减少焊接应力。
d.除奥氏体钢等材料外,对于刚性大的焊件,采取焊前预热和焊后缓冷的办法,是防止产生热裂纹的有效措施。
e.采用碱性焊条,甚至提高焊条或焊剂的碱度,以降低焊缝中的杂质含量,改善偏析程度。
(4)再热裂纹:对于某些含有沉淀强化元素(如Cr、Mo、V、Nb等)的高强度钢和高温合金(包括低合金高强钢、珠光体耐热钢、沉淀强化的高温合金及某些奥氏体不锈钢等)焊接后并无裂纹发生,但在热处理过程中析出沉淀硬化相导致热影响区粗晶区或焊缝区产生的裂纹。
有些焊接结构即使焊后消除应力热处理过程中不产生裂纹,而在500~600℃的温度下长期运行中也会产生裂纹。
这些裂纹统称为再热裂纹。
产生原因:在热处理温度下,由于应力的松驰产生附加变形,同时在热影响区的粗晶区析出沉淀硬化相(钼、铬、钒等的碳化物)造成回火强化,当塑性不足以适应附加变形时,就会产生再热裂纹。
防止措施:a.控制基体金属的化学成分(如钼、钒、铬的含量),使再热裂纹的敏感性减小。
b.工艺方面改善粗晶区的组织,减少马氏体组织,保证接头具有一定的韧性。
c.焊接接头:减少应力集中并降低残余应力,在保证强度条件下,尽量选用屈服强度低的焊接材料。
3、气孔焊接时,因熔池中的气泡在凝固时未能逸出,而在焊缝金属内部(或表面)所形成的空穴,称为气孔。
危害:气孔会减小焊缝的有效截面积,降低焊缝的机械性能,损坏了焊缝的致密性,特别是直径不大,深度很深的圆柱形长气孔(俗称针孔)危害极大,严重者直接造成泄漏。
产生原因:a.焊条或焊剂受潮,或者未按要求烘干。
焊条药皮开裂、脱落、变质。
b.基本金属和焊条钢芯的含碳量过高。
焊条药皮的脱氧能力差。
c.焊件表面及坡口有水、油、锈等污物存在,这些污物在电弧高温作用下,分解出来的一氧化碳、氢和水蒸气等,进入熔池后往往形成一氧化碳气孔和氢气孔。
d.焊接电流偏低或焊接速度过快,熔池存在的时间短,以致于气体来不及从熔池金属中逸出。
e.电弧长度过长,使熔池失去了气体的保护,空气很容易侵入熔池,焊接电流过大,焊条发红,药皮脱落,而失去了保护作用,电弧偏吹,运条手法不稳等。
f.埋弧焊时,使用过高的电弧电压,网络电压波动过大。
防止措施:a.焊前一定要将焊条或焊剂按规定的温度和时间进行烘干,并做到随用随取,或取出后放在焊条保温桶中随用随取;b.应选取药皮不得开裂、脱落、变质、偏心,含碳量低,脱氧能力强的焊条。
焊丝表面应清洁,无油无锈。
c.认真清理坡口及两侧,去除氧化物,油脂,水分等。
d.当用碱性焊条施焊时,应保持较低的电弧长度,外界风大时应采取防风措施。
e.选择合适的焊接规范,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。
f.运条角度要适当,操作应熟练,不要将熔渣拖离熔池。
4、夹渣焊接后残留在焊缝内部的非金属夹杂物,称为夹渣。
立焊和仰焊比平焊容易产生夹渣。
危害:减少焊缝的有效截面积,降低了焊缝的机械性能。
产生原因:a.焊接过程中,由于焊工工作欠认真,仔细,焊件过缘、焊层之间、焊道之间的熔渣未除干净就继续施焊,特别是碱性焊条,若熔渣未除干净,更易产生夹渣。
b.由于焊条药皮受潮,药皮开裂或变质,药皮成块脱落进入熔池,又未能充分熔化或反应不完全,使熔渣不能浮出熔池表面,造成夹渣。
c.焊接时,焊接电流太小,熔化金属和熔渣所得到的热量不足,流动性差,再加上这时熔化金属凝固速度快,使得熔渣来不及浮出。
d.焊接时,焊条角度和运条方法不恰当,熔渣和铁水分辨不清,把熔渣和熔化金属混杂在一起。
焊缝熔宽忽宽忽窄,熔宽与熔深之比过小,咬边过深及焊层形状不良等都夹渣。
e.坡口设计、加工不当也导致焊缝夹渣。
f.基体金属和焊接材料的化学成分不当。
如当熔池中含氧、氮、硫较多时,其产物(氧化物、氮化物、硫化物等)在熔化金属凝固时,因速度较快来不及浮出,就会残留在焊缝中形成夹渣。
防止措施:a.认真清除锈皮和焊层间的熔渣,将凸凹不平处铲平,然后才能进行下一遍焊接。
b.选用具有良好工艺性能的焊条,选择合适的焊接电流,能改善熔渣上浮的条件,有利于防止夹渣的产生。
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。
c.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。
5、未焊透:焊接时接头根部未完全熔透的现象。
对接焊缝也指焊缝未达到设计要求的现象。
危害:明显地减小了焊缝的有效截面积,降低了焊接接头的机械性能,由于未焊透处存在缺口及“末端尖劈”,会造成严重的应力集中现象,故在承载后,极易在此处引起裂纹。
产生原因:a.坡口角度小,钝边过大,装配间隙小或错边,所选用的焊条直径过大,使熔敷金属送不到根部。