缺陷种类及产生原因知识探索

1、第七章第七章 缺陷种类及产生原因缺陷种类及产生原因 淄博特检院淄博特检院 徐长业徐长业1 第七章第七章 缺陷缺陷种类种类及及产产生原因生原因 无损检测最主要的用途是无损检测最主要的用途是探测缺陷探测缺陷。了解材料。了解材料和焊逢中的缺陷种类和产生原因，有助于正确的和焊逢中的缺陷种类和产生原因，有助于正确的选择无损检测方法，正确判断和分析检测结果。选择无损检测方法，正确判断和分析检测结果。 峰谷文书第七章第七章 缺陷缺陷种类种类及及产产生原因生原因一、钢焊缝中常见缺陷及产生原因一、钢焊缝中常见缺陷及产生原因1，外，外观观缺陷缺陷外观缺陷（表面缺陷）：不借助仪器，从工件表面肉眼可以外观缺陷（表面缺

2、陷）：不借助仪器，从工件表面肉眼可以发现的缺陷发现的缺陷（1）咬边：沿着焊趾，在母材部分形成的凹馅或沟槽。）咬边：沿着焊趾，在母材部分形成的凹馅或沟槽。 产生原因：是因为电弧热量太高，电流太大，运条速度太产生原因：是因为电弧热量太高，电流太大，运条速度太小，焊条与工件角度不正确，摆动不合理，电弧过长，焊小，焊条与工件角度不正确，摆动不合理，电弧过长，焊接次序不合理；直流焊时磁偏吹；焊接位置会加剧咬边。接次序不合理；直流焊时磁偏吹；焊接位置会加剧咬边。产生的电弧将焊逢边缘的母材熔化没有得到熔敷金属的充产生的电弧将焊逢边缘的母材熔化没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。分补充所留下的缺口。 危害

3、：咬边减小了母材的有效截面积，降低构件的承载能危害：咬边减小了母材的有效截面积，降低构件的承载能力，同时造成应力集中，发展裂纹源。力，同时造成应力集中，发展裂纹源。峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因u焊缝焊缝咬咬边边峰谷文书第七章第七章 缺陷缺陷种类种类及及产产生原因生原因（2）焊瘤：焊逢中的液态金属流到加热不足未熔化的母材）焊瘤：焊逢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，冷却后形成未与母材熔合的金属瘤上或从焊缝根部溢出，冷却后形成未与母材熔合的金属瘤。产生原因是焊接规范过强，焊条熔化过

4、快，焊接电源不稳定产生原因是焊接规范过强，焊条熔化过快，焊接电源不稳定以及操作姿态不正确形成的，在横，立，仰焊位置更容易以及操作姿态不正确形成的，在横，立，仰焊位置更容易形成焊瘤。形成焊瘤。峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因u危害：危害：焊焊瘤常伴未熔合、瘤常伴未熔合、夹夹渣缺陷。渣缺陷。焊焊瘤改瘤改变变了了焊缝焊缝的的实际实际尺寸，尺寸，应应力集中。力集中。u管子管子内内部部焊焊瘤瘤减减小了小了内径内径，可能造成堵塞。，可能造成堵塞。峰谷文书第七章第七章 缺陷缺陷种类种类及及产产生原因生原因（3）凹坑：焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。）凹坑：焊缝表面或背面局部

5、的低于母材的部分。 产生原因是由于收弧时焊条未作短时间停留造成的。横，产生原因是由于收弧时焊条未作短时间停留造成的。横，立，仰焊位置常常在焊缝背面根部产生内凹。立，仰焊位置常常在焊缝背面根部产生内凹。 危害危害 减小了焊缝的有效截面积，应力集中，弧坑常带有减小了焊缝的有效截面积，应力集中，弧坑常带有裂纹裂纹（4）未焊瞒：焊缝表面上连续的或断续的沟槽。）未焊瞒：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瞒的根本原因。规范太弱，焊条过填充金属不足是产生未焊瞒的根本原因。规范太弱，焊条过细，运条不当等均会容易产生未填瞒。细，运条不当等均会容易产生未填瞒。危害危害 减小了焊缝的有效截面积，消

6、弱了焊缝，应力集中减小了焊缝的有效截面积，消弱了焊缝，应力集中 规范弱，增大冷却速度，易产生气孔。裂纹缺陷规范弱，增大冷却速度，易产生气孔。裂纹缺陷峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因u管子管子对对接接内内壁未壁未焊满焊满峰谷文书 第七章第七章 缺陷缺陷种类种类及及产产生原因生原因（5）烧穿：焊接过程中，熔深超过工件厚度，熔化金属从）烧穿：焊接过程中，熔深超过工件厚度，熔化金属从焊缝背面流出，形成穿孔性缺陷。焊缝背面流出，形成穿孔性缺陷。 焊接电流过大，速度太慢，电弧在焊缝处停留过久产生烧焊接电流过大，速度

7、太慢，电弧在焊缝处停留过久产生烧穿。另外工件间隙太大，钝边太小也容易产生烧穿。穿。另外工件间隙太大，钝边太小也容易产生烧穿。烧穿是不允许的缺陷，破坏了焊缝，使接头丧失连接及承载烧穿是不允许的缺陷，破坏了焊缝，使接头丧失连接及承载能力能力（6）其他表面缺陷：成形不良，错边，塌陷，表面气孔及）其他表面缺陷：成形不良，错边，塌陷，表面气孔及弧坑缩孔，各种焊接变形等等。弧坑缩孔，各种焊接变形等等。 成型不良成型不良 焊缝的外观尺寸符合要求焊缝的外观尺寸符合要求 错边错边 指两个工件在厚度方向上错开一定位置，装配时造指两个工件在厚度方向上错开一定位置，装配时造成成 塌陷塌陷 单面焊时，输入热量过大，熔化

8、金属过多，液态金单面焊时，输入热量过大，熔化金属过多，液态金属向焊缝背面塌落，形成焊缝背面凸起，正面下榻。属向焊缝背面塌落，形成焊缝背面凸起，正面下榻。峰谷文书第七章第七章 缺陷缺陷种类种类及及产产生原因生原因u管子管子对对接接内内壁壁错边错边峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因u管子管子内内壁壁焊缝焊缝根部成型不良根部成型不良峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因2.内内部缺陷部缺陷（1）气气 孔孔 气孔是指焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能气孔是指焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸

9、出，而残留于焊缝中所形成的空穴。逸出，而残留于焊缝中所形成的空穴。 气孔可分为气孔可分为 球状气孔球状气孔 条虫状气孔，按分布可分条虫状气孔，按分布可分为密集气孔，单个气孔等。为密集气孔，单个气孔等。 产生机理产生机理 气体在不同温度下溶解度不同。气体在不同温度下溶解度不同。 600 氢在铁中溶解度氢在铁中溶解度/cm3/g-1 210-4 2600 氢在铁中溶解度氢在铁中溶解度/cm3/g-1 4010-4 产生原因：母材或填充金属表面有锈，油污等产生原因：母材或填充金属表面有锈，油污等，焊条及焊剂未烘干，水分在高温下分解为气体；，焊条及焊剂未烘干，水分在高温下分解为气体；焊接线能量过小，熔

10、池冷却速度大，不利于气体逸焊接线能量过小，熔池冷却速度大，不利于气体逸出，焊缝金属脱氧不足等出，焊缝金属脱氧不足等 气气孔危害：孔危害：减减少截面少截面积积，焊缝焊缝疏松，降低强度、疏松，降低强度、塑性、泄漏。塑性、泄漏。应应力集中，力集中，氢气氢气孔可能促成裂孔可能促成裂纹纹。 防止措施防止措施 峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征3，夹夹渣：指渣：指焊焊后熔渣后熔渣残残留于留于焊缝焊缝中的中的现现象。象。 夹渣又分金属夹渣和非金属夹渣两种。夹渣又分金属夹渣和非金属夹渣两种。 金属夹渣：

11、钨，铜金属颗粒残留在焊缝中，成为夹金属夹渣：钨，铜金属颗粒残留在焊缝中，成为夹钨，夹铜钨，夹铜 非金属夹渣：指未熔的焊条药皮或焊剂，硫化物，非金属夹渣：指未熔的焊条药皮或焊剂，硫化物，氮化物残存在焊缝中氮化物残存在焊缝中 夹渣的分布与形状夹渣的分布与形状 单个点状夹渣单个点状夹渣 条状夹渣条状夹渣 链链状夹渣状夹渣 密集夹渣密集夹渣峰谷文书缺陷及其特征缺陷及其特征峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征产生原因：产生原因：（1）坡口尺寸不合理。）坡口尺寸不合理。（2）坡口有污物。）坡口有污物。（3）焊接线能量过小。）焊接线能量过小。（4）多层焊时，层间清渣不彻底。）多层焊时，层间清渣不彻底。（

12、5）焊缝散热太快，液态金属凝固过快。）焊缝散热太快，液态金属凝固过快。（6）药皮，焊剂化学成分不合理，熔点过高，冶金）药皮，焊剂化学成分不合理，熔点过高，冶金反应不完全，脱渣性不好等。反应不完全，脱渣性不好等。 （7）钨极焊时电流过大，钨极融化脱落焊缝内。）钨极焊时电流过大，钨极融化脱落焊缝内。（8）手工焊时焊条摆动不真确，熔渣不利于上浮。）手工焊时焊条摆动不真确，熔渣不利于上浮。夹渣危害：点状夹渣与气孔相同，带有尖端夹渣易形夹渣危害：点状夹渣与气孔相同，带有尖端夹渣易形成应力集中，可能形成裂纹，危害比较大。成应力集中，可能形成裂纹，危害比较大。防止措施防止措施峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷

13、及其特征4.裂裂纹纹（焊焊接裂接裂纹纹）： 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，形成新的界面而产生缝隙，地区的金属原子结合力遭到破，形成新的界面而产生缝隙，称为焊接裂纹。称为焊接裂纹。按其尺寸分为宏观裂纹、微观裂纹、超显微裂纹按其尺寸分为宏观裂纹、微观裂纹、超显微裂纹按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹，辐射状（星状）裂纹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焊缝裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹，熔合按发生的部位可分为焊缝裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹，熔合区裂纹、焊道下裂纹、焊趾裂纹及热

14、响取裂纹。区裂纹、焊道下裂纹、焊趾裂纹及热响取裂纹。按产生的条件和时机可分为热裂纹（如结晶裂纹）、冷裂纹按产生的条件和时机可分为热裂纹（如结晶裂纹）、冷裂纹（如氢致裂纹、层状撕裂等）以及再热裂纹。（如氢致裂纹、层状撕裂等）以及再热裂纹。峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征u裂裂纹纹的危害的危害 u 裂裂纹纹是是焊焊接缺陷中危害性最大的一接缺陷中危害性最大的一种种。裂。裂纹纹是一是一种种面面积积形缺陷，裂形缺陷，裂纹纹尖端形成尖尖端形成尖锐锐缺口，缺口，应应力高度集中力高度

15、集中，导导致破坏。致破坏。u 裂裂纹纹危害危害极极大，冷裂大，冷裂纹纹由于延由于延迟迟性和快速脆性和快速脆断断特性特性，危害，危害极极大。特大。特种设备种设备的事故，除的事故，除极极少少数数是是设计设计不合不合理，理，选选材不材不当当外，外，绝绝大部分是裂大部分是裂纹纹引起的脆性破坏引起的脆性破坏。峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征 峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征 峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征u含含氢氢量和拉量和拉应应力是冷裂力是冷裂纹产纹产生的生的两个两个重要因素。在拉重要因素。在拉应

16、应力作用下，原子力作用下，原子氢氢向缺陷向缺陷处扩处扩散聚集，散聚集，当氢当氢聚集到聚集到一定一定浓浓度度时时，就破坏金，就破坏金属属原子的原子的结结合合键键，出，出现现微微观观裂裂纹纹，微裂，微裂纹扩纹扩展成宏展成宏观观裂裂纹纹。u只有只有达达到到氢氢含量含量临临界界值值，拉，拉应应力力临临界界值值是才是才产产生裂生裂纹纹峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征 峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征 峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征2.2.未未 熔熔 合合 未熔合是指熔未熔合是指熔焊时焊时，焊焊道道与与母材之母材之间间或或焊焊道道与焊与焊道之道之间间，未完全熔化，未完全熔化结结合

17、的部分。是一合的部分。是一种种面面状状缺陷。缺陷。 未熔合可分未熔合可分为为坡口未熔合、坡口未熔合、焊焊道之道之间间未熔合（包括未熔合（包括层间层间未熔合）、未熔合）、焊缝焊缝根部未熔合。根部未熔合。1.侧侧面未熔合面未熔合 2 层间层间未融合未融合 3单单v坡口根部未融合坡口根部未融合 4 x坡口根部未融合坡口根部未融合峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征未未 焊焊 透透 焊接时接头根部未完全熔透的现象，也就是焊件的间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

18、没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有熔化，焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。 未焊透可分为双面焊未焊透和单面焊未焊透两种未焊透可分为双面焊未焊透和单面焊未焊透两种 1. 1. 单单v v坡口未焊透坡口未焊透 2 2x x坡口未焊透坡口未焊透 3 3无坡口未焊透无坡口未焊透峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征u试试板未板未焊焊透透峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文书焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因二，铸件中常

19、见缺陷二，铸件中常见缺陷 铸件是承压类特种设备中较少的工件，所以对常见铸件是承压类特种设备中较少的工件，所以对常见缺陷在这里只是简单介绍：缺陷在这里只是简单介绍： 其常见缺陷有：其常见缺陷有：1. 气孔气孔2. 夹渣夹渣3. 夹砂夹砂4. 密集气孔密集气孔5. 冷隔冷隔6. 缩孔和疏松缩孔和疏松7. 裂纹。裂纹。 峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因三，锻件中常见缺陷三，锻件中常见缺陷 锻件是承压类特种设备中较重要的工件，也是锻件是承压类特种设备中较重要的工件，也是常见的材料。法兰常见的材料。法兰 接管接管 管板管板 其常见缺陷有：其常见缺陷有：1.缩孔缩孔2.疏松疏

20、松3.非金属夹杂物非金属夹杂物4.夹砂夹砂5.折叠折叠6.龟裂龟裂7.锻造裂纹锻造裂纹8.白点等。白点等。 峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因四，扎材中常见缺陷四，扎材中常见缺陷扎材的种类包括管，棒，板，丝，钢轨和其它型扎材的种类包括管，棒，板，丝，钢轨和其它型材由于形状和材质不同，出现的缺陷分布规律和缺材由于形状和材质不同，出现的缺陷分布规律和缺陷特征不同。陷特征不同。钢管其常见缺陷有：钢管其常见缺陷有：1.纵向裂纹纵向裂纹2.横向裂纹横向裂纹3.表面划伤和直道表面划伤和直道4.翘皮和折叠翘皮和折叠5.分层。分层。峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产

21、生原因生原因钢棒和型材其常见缺陷有：钢棒和型材其常见缺陷有：内部缺陷：内部缺陷：1.未压合未压合2.芯部裂纹芯部裂纹3.偏析偏析4.白点白点5.非金属夹杂物非金属夹杂物表面缺陷：表面缺陷：1.发纹发纹2.小裂纹小裂纹3.翘皮翘皮4.折叠等折叠等峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因钢板安厚度可分为薄板和中厚板。薄板一般是厚钢板安厚度可分为薄板和中厚板。薄板一般是厚度在度在5mm以下钢板；以下钢板；6120mm厚度为中厚板。钢厚度为中厚板。钢板中缺陷与锻件和型材中的缺陷大致相同，主要是板中缺陷与锻件和型材中的缺陷大致相同，主要是材料引起的和轧制引起的两类。其常见缺陷有：材料引起的和轧制引起的两类。其常见缺陷有：1.分层分层2.裂纹裂纹3.线状缺陷线状缺陷4.非金属夹杂物非金属夹杂物5.夹渣夹渣6.翘皮翘皮7.折叠等。折叠等。 峰谷文书第七章第七章 缺陷的缺陷的种类种类及及产产生原因生原因u钢钢板的板的轧轧制是平面制是平面压压下沿下沿长长度方向度方向轧轧制，制，轧轧制制时时有非有非常大