焊接和焊接质量通病课件

焊接和焊接质量通病焊接和焊接质量通病1一、焊接基本知识1、焊接的定义两种或两种以上材质（同种或异种）通过加热或加压或两者并用，来达到原子结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接。2、炼化现场焊接方法

焊条电弧焊（SMAW）

手工钨极氩弧焊（TIG）

2一、焊接基本知识2CO2气体保护焊（GMAW）埋弧自动焊（SAW）3CO2气体保护焊（GMAW）埋弧自动焊（SAW）34①焊条电弧焊定义：焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法优点：1）使用的设备比较简单，价格相对便宜并且轻便；2）不需要辅助气体防护；3）操作灵活，适应性强；4）应用范围广。缺点：1）对焊工操作技术要求高；2）劳动条件差；3）生产效率低；4）不适于特殊金属以及薄板的焊接。

4①焊条电弧焊5焊条电弧焊原理5焊条电弧焊原理667②埋弧自动焊7②埋弧自动焊8埋弧自动焊原理图8埋弧自动焊原理图9③氩弧焊9③氩弧焊101011钨极氩弧焊原理图11钨极氩弧焊原理图121213④CO2气体保护焊13④CO2气体保护焊141415CO2气体保护焊特点15CO2气体保护焊特点16⑤气电立焊16⑤气电立焊17适用大型储罐立缝焊接(21mm以下一次成型）17适用大型储罐立缝焊接(21mm以下一次成型）3、焊接材料焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂及焊接气体等。

包装好的焊条准备发放的焊丝183、焊接材料包装好的焊条准备发放的焊丝18未烘烤的焊剂装满气体的钢瓶19未烘烤的焊剂装满气体的钢瓶19什么叫酸性焊条？药皮中含有多量酸性氧化物的焊条，叫酸性焊条。如：J422（E4303）什么叫碱性焊条？药皮中含有多量的碱性氧化物同时含有氟化物的焊条叫碱性焊条。

如：J427（E4315）；J507（E5015）为什么焊条要烘干？焊条往往会因吸潮而使工艺性能变坏，造成电弧不稳、飞溅增大，并容易产生气孔、裂纹等缺陷。因此焊条使用前必须烘干。一般酸性焊条烘干温度100~150℃，恒温1小时；碱性焊条烘干温度350~400℃，恒温2小时，烘干后放在100~150℃的保温箱内，随用随取。20什么叫酸性焊条？2021常用焊材推荐表21常用焊材推荐表22222323焊接接头及其基本形式定义：用焊接方法连接的接头叫焊接头。焊接接头包括：焊缝、熔合区和热影响区三部分。接头基本形式有：对接、角接、搭接和T型接头等。24焊接接头及其基本形式2425252626

焊接坡口的目的及基本形式保证焊缝根部焊透，便于清渣；调节焊缝金属中母材和填充金属的比例；获得良好的焊缝成形。焊缝坡口基本形式根部间隙b钝边p坡口角度β根部半径R27坡口深度H焊接坡口的目的及基本形式焊缝坡口基本形式根部间隙b钝边p坡

焊接位置及其形式熔焊时，焊件焊缝所在的空间位置。有平焊、立焊、横焊、和仰焊等形式。28

板材焊接位置几种形式焊接位置及其形式28板材焊接位置几种形式29管子焊接位置形式29管子焊接位置形式30

焊接线能量熔焊时，由焊接热源输入给单位长度焊缝上的热量，也称热输入，一般用焦耳/厘米（J/cm）表示。30焊接线能量31焊接变形的种类及防变形措施焊接变形就是在焊接过程中及焊后，焊件所产生的变形。它包括：角变形、波浪变形、扭曲变形及弯曲变形。防变形措施包括：反变形法、刚性固定、敲击法及选择合理的焊接方法及焊接工艺措施。

反变形法示意图31焊接变形的种类及防变形措施反变形法示意图32

PTA-1现场料仓组对刚性固定32PTA-1现场料仓组对刚性固定33焊接变形种类33焊接变形种类34

多道焊接与多层焊接由两条以上焊道完成整条焊缝所进行的焊接叫多道焊接。熔敷两个以上焊层完成整个焊缝所进行的焊接叫多层焊接。34多道焊接与多层焊接35多层多道原理图采用单层焊缝盖面35多层多道原理图采用单层焊缝盖面36管道中间层多道焊试板多道焊接盖面36管道中间层多道焊试板多道焊接盖面37焊接残余应力以及消除残应力的方法焊接后残留在焊件内的焊接应力就叫焊接残余应力，它是在没有外载荷作用时就存在的应力。消除残余方法有：热处理工程上我们主要用退火处理，温度越高、保温时间越长，消除残余应力的效果就越好；锤击采用圆头小锤锤击焊缝及近缝区，使焊缝及近缝区得到延展变形用来补偿或抵消焊接时产生的压缩塑性变形，使焊接残余应力降低；震动使焊接结构发生共振所产生的循环应力来降低内应力；预载法例如：压力容器、压力管道的水压试验；焊道两侧局部加热200摄氏度等。37焊接残余应力以及消除残应力的方法

焊接工艺参数：焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量（如：焊接电流、焊接电压、焊接速度、线能量等）的总称。如下图所示：38焊接工艺参数：38393940碳弧气刨40碳弧气刨41现场碳弧气刨修整图41现场碳弧气刨修整图42碳弧气刨缺陷产生的原因及整改措施42碳弧气刨缺陷产生的原因及整改措施43PTA-1现场料仓碳弧气刨清根情况夹碳未及时打磨干净焊缝中间有一条细缝未清除干净43PTA-1现场料仓碳弧气刨清根情况夹碳未及时打磨干净焊缝44

焊缝返修要点：44焊缝返修要点：45料仓现场返修照片返修过程中（焊接裂纹）补焊成型（圆弧过渡）45料仓现场返修照片返修过程中（焊接裂纹）补焊成型46二、焊接质量通病（缺陷）1、什么叫焊接缺陷？产生的原因？答：焊接过程中产生不符合标准规范要求的缺陷。46二、焊接质量通病（缺陷）1、什么叫焊接缺陷？产生的原因？47①什么叫咬边？及产生的原因？答：由于焊接工艺参数选择不正确或操作不当沿着焊趾（熔合线）的母材部分产生的沟槽和凹陷叫咬边。咬边会造成应力集中。47①什么叫咬边？及产生的原因？484849现场设备咬边示意图

缺陷名称一级二级三级49现场设备咬边示意图缺陷名称一级二级三级50咬边RT示意图50咬边RT示意图51②什么叫气孔？及产生的原因？答：气孔是焊接熔池中的气体在凝固时未能逸出,而残留下来形成的空穴。常见的气孔有球形、条虫形、蜂窝形等。51②什么叫气孔？及产生的原因？52现场焊缝气孔示意图现场设备及管道Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ焊缝表面不允许气孔出现，内部缺陷根据JB4730按照焊缝等级进行评比。52现场焊缝气孔示意图现场设备及管道Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ焊缝表53焊缝气孔底片示意图53焊缝气孔底片示意图545455③什么叫未熔合？及产生的原因？答：未熔合主要是指焊缝金属与母材金属或焊缝与焊缝金属之间没有熔化结合现象。55③什么叫未熔合？及产生的原因？56现场焊缝未熔合示意图现场设备及管道所有焊缝不允许未熔合出现，未熔合缺陷性质和裂纹一样。56现场焊缝未熔合示意图现场设备及管道所有焊缝不允许未57焊缝未熔合底片示意图57焊缝未熔合底片示意图585859④什么叫未焊透？及产生的原因？答：未焊透是在焊接时接头根部未完全熔化而留下的间隙。59④什么叫未焊透？及产生的原因？60焊缝未焊透底片示意图60焊缝未焊透底片示意图61⑤什么叫夹杂物？夹杂物包括？答：焊缝中残留的各种非熔焊金属以外的物质叫夹杂物。夹杂物包括夹渣（夹珠）、夹钨。61⑤什么叫夹杂物？夹杂物包括？62夹杂物透底片示意图62夹杂物透底片示意图63⑥焊瘤、烧穿、错口63⑥焊瘤、烧穿、错口64焊瘤、烧穿、错口底片示意图64焊瘤、烧穿、错口底片示意图65⑦什么叫裂纹？裂纹的特征及危害是什么？热裂纹及冷裂纹防止措施？答：在焊缝或近缝区，由于焊接的影响，材料的原子结合遭到损坏，形成新的界限而产生的缝隙称为焊接裂纹。裂纹特征：它具有缺口尖锐和长比宽大的特征；裂纹按其产生的部位可分为纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、根部裂纹、熔合区裂纹及热影响区裂纹等；按其产生的温度和时间，又可分为热裂纹、冷裂缝和再热裂纹；裂纹是一种危害最大的缺陷，除了降低焊接接头的承受能力，还因裂纹末端的尖锐缺口将引起严重的应力集中，促使裂纹扩展，最终会引起焊接结构的破坏；通常，在焊接接头中，裂纹是一种不允许存在的缺陷，一旦发现即应彻底消除，进行返修焊接。65⑦什么叫裂纹？裂纹的特征及危害是什么？热裂纹及冷裂纹防66防止热裂纹措施：1、冶金措施a、严格控制焊材中硫含量；b、改善焊缝中的一次结晶组织、细化晶粒；C、限制融合比；2、应力控制a、选择合理的接头形式；b、选择合理的焊接顺序；C、确定合理的焊接参数；防止冷裂纹措施：1、冶金措施a、改进母材化学成分；b、严格控制氢的来源；c、挺高韧性及选择低氢型焊条；2、工艺控制a、适当预热及后热处理；b、严格控制热输入及多层多道焊接；c、合理安排焊缝及焊接顺序。66防止热裂纹措施：676768现场焊缝裂纹示意图焊缝纵向裂纹焊缝横向裂纹68现场焊缝裂纹示意图焊缝纵向裂纹焊缝横向裂纹69焊缝裂纹底片示意图69焊缝裂纹底片示意图707071三、焊接质量通病（现场施工）1、现场焊接地线连接对照71三、焊接质量通病（现场施工）722、现场设备及管道组对焊接质量通病722、现场设备及管道组对焊接质量通病737374承台内壁未焊透接管内壁未焊透对接缝内壁未焊透不锈钢直管与弯头形成十字缝且未焊透74承台内壁未焊透接管内壁未焊透对接缝内壁未焊透不锈钢直管与753、现场焊工管理行为质量通病753、现场焊工管理行为质量通病767677错误：手工电弧焊一边焊接一边填焊条错误：隐蔽焊道不进行报检里层焊道覆盖前必须报检77错误：手工电弧焊一边错误：隐蔽焊道里层焊道覆盖前必须报检787879798080818182现场防风措施符合要求82现场防风措施符合要求83现场管道焊缝标示清楚83现场管道焊缝标示清楚84848585焊接和焊接质量通病焊接和焊接质量通病86一、焊接基本知识1、焊接的定义两种或两种以上材质（同种或异种）通过加热或加压或两者并用，来达到原子结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接。2、炼化现场焊接方法

焊条电弧焊（SMAW）

手工钨极氩弧焊（TIG）

87一、焊接基本知识2CO2气体保护焊（GMAW）埋弧自动焊（SAW）88CO2气体保护焊（GMAW）埋弧自动焊（SAW）389①焊条电弧焊定义：焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法优点：1）使用的设备比较简单，价格相对便宜并且轻便；2）不需要辅助气体防护；3）操作灵活，适应性强；4）应用范围广。缺点：1）对焊工操作技术要求高；2）劳动条件差；3）生产效率低；4）不适于特殊金属以及薄板的焊接。

4①焊条电弧焊90焊条电弧焊原理5焊条电弧焊原理91692②埋弧自动焊7②埋弧自动焊93埋弧自动焊原理图8埋弧自动焊原理图94③氩弧焊9③氩弧焊951096钨极氩弧焊原理图11钨极氩弧焊原理图971298④CO2气体保护焊13④CO2气体保护焊9914100CO2气体保护焊特点15CO2气体保护焊特点101⑤气电立焊16⑤气电立焊102适用大型储罐立缝焊接(21mm以下一次成型）17适用大型储罐立缝焊接(21mm以下一次成型）3、焊接材料焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂及焊接气体等。

包装好的焊条准备发放的焊丝1033、焊接材料包装好的焊条准备发放的焊丝18未烘烤的焊剂装满气体的钢瓶104未烘烤的焊剂装满气体的钢瓶19什么叫酸性焊条？药皮中含有多量酸性氧化物的焊条，叫酸性焊条。如：J422（E4303）什么叫碱性焊条？药皮中含有多量的碱性氧化物同时含有氟化物的焊条叫碱性焊条。

如：J427（E4315）；J507（E5015）为什么焊条要烘干？焊条往往会因吸潮而使工艺性能变坏，造成电弧不稳、飞溅增大，并容易产生气孔、裂纹等缺陷。因此焊条使用前必须烘干。一般酸性焊条烘干温度100~150℃，恒温1小时；碱性焊条烘干温度350~400℃，恒温2小时，烘干后放在100~150℃的保温箱内，随用随取。105什么叫酸性焊条？20106常用焊材推荐表21常用焊材推荐表1072210823焊接接头及其基本形式定义：用焊接方法连接的接头叫焊接头。焊接接头包括：焊缝、熔合区和热影响区三部分。接头基本形式有：对接、角接、搭接和T型接头等。109焊接接头及其基本形式241102511126

焊接坡口的目的及基本形式保证焊缝根部焊透，便于清渣；调节焊缝金属中母材和填充金属的比例；获得良好的焊缝成形。焊缝坡口基本形式根部间隙b钝边p坡口角度β根部半径R112坡口深度H焊接坡口的目的及基本形式焊缝坡口基本形式根部间隙b钝边p坡

焊接位置及其形式熔焊时，焊件焊缝所在的空间位置。有平焊、立焊、横焊、和仰焊等形式。113

板材焊接位置几种形式焊接位置及其形式28板材焊接位置几种形式114管子焊接位置形式29管子焊接位置形式115

焊接线能量熔焊时，由焊接热源输入给单位长度焊缝上的热量，也称热输入，一般用焦耳/厘米（J/cm）表示。30焊接线能量116焊接变形的种类及防变形措施焊接变形就是在焊接过程中及焊后，焊件所产生的变形。它包括：角变形、波浪变形、扭曲变形及弯曲变形。防变形措施包括：反变形法、刚性固定、敲击法及选择合理的焊接方法及焊接工艺措施。

反变形法示意图31焊接变形的种类及防变形措施反变形法示意图117

PTA-1现场料仓组对刚性固定32PTA-1现场料仓组对刚性固定118焊接变形种类33焊接变形种类119

多道焊接与多层焊接由两条以上焊道完成整条焊缝所进行的焊接叫多道焊接。熔敷两个以上焊层完成整个焊缝所进行的焊接叫多层焊接。34多道焊接与多层焊接120多层多道原理图采用单层焊缝盖面35多层多道原理图采用单层焊缝盖面121管道中间层多道焊试板多道焊接盖面36管道中间层多道焊试板多道焊接盖面122焊接残余应力以及消除残应力的方法焊接后残留在焊件内的焊接应力就叫焊接残余应力，它是在没有外载荷作用时就存在的应力。消除残余方法有：热处理工程上我们主要用退火处理，温度越高、保温时间越长，消除残余应力的效果就越好；锤击采用圆头小锤锤击焊缝及近缝区，使焊缝及近缝区得到延展变形用来补偿或抵消焊接时产生的压缩塑性变形，使焊接残余应力降低；震动使焊接结构发生共振所产生的循环应力来降低内应力；预载法例如：压力容器、压力管道的水压试验；焊道两侧局部加热200摄氏度等。37焊接残余应力以及消除残应力的方法

焊接工艺参数：焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量（如：焊接电流、焊接电压、焊接速度、线能量等）的总称。如下图所示：123焊接工艺参数：3812439125碳弧气刨40碳弧气刨126现场碳弧气刨修整图41现场碳弧气刨修整图127碳弧气刨缺陷产生的原因及整改措施42碳弧气刨缺陷产生的原因及整改措施128PTA-1现场料仓碳弧气刨清根情况夹碳未及时打磨干净焊缝中间有一条细缝未清除干净43PTA-1现场料仓碳弧气刨清根情况夹碳未及时打磨干净焊缝129

焊缝返修要点：44焊缝返修要点：130料仓现场返修照片返修过程中（焊接裂纹）补焊成型（圆弧过渡）45料仓现场返修照片返修过程中（焊接裂纹）补焊成型131二、焊接质量通病（缺陷）1、什么叫焊接缺陷？产生的原因？答：焊接过程中产生不符合标准规范要求的缺陷。46二、焊接质量通病（缺陷）1、什么叫焊接缺陷？产生的原因？132①什么叫咬边？及产生的原因？答：由于焊接工艺参数选择不正确或操作不当沿着焊趾（熔合线）的母材部分产生的沟槽和凹陷叫咬边。咬边会造成应力集中。47①什么叫咬边？及产生的原因？13348134现场设备咬边示意图

缺陷名称一级二级三级49现场设备咬边示意图缺陷名称一级二级三级135咬边RT示意图50咬边RT示意图136②什么叫气孔？及产生的原因？答：气孔是焊接熔池中的气体在凝固时未能逸出,而残留下来形成的空穴。常见的气孔有球形、条虫形、蜂窝形等。51②什么叫气孔？及产生的原因？137现场焊缝气孔示意图现场设备及管道Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ焊缝表面不允许气孔出现，内部缺陷根据JB4730按照焊缝等级进行评比。52现场焊缝气孔示意图现场设备及管道Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ焊缝表138焊缝气孔底片示意图53焊缝气孔底片示意图13954140③什么叫未熔合？及产生的原因？答：未熔合主要是指焊缝金属与母材金属或焊缝与焊缝金属之间没有熔化结合现象。55③什么叫未熔合？及产生的原因？141现场焊缝未熔合示意图现场设备及管道所有焊缝不允许未熔合出现，未熔合缺陷性质和裂纹一样。56现场焊缝未熔合示意图现场设备及管道所有焊缝不允许未142焊缝未熔合底片示意图57焊缝未熔合底片示意图14358144④什么叫未焊透？及产生的原因？答：未焊透是在焊接时接头根部未完全熔化而留下的间隙。59④什么叫未焊透？及产生的原因？145焊缝未焊透底片示意图60焊缝未焊透底片示意图146⑤什么叫夹杂物？夹杂物包括？答：焊缝中残留的各种非熔焊金属以外的物质叫夹杂物。夹杂物包括夹渣（夹珠）、夹钨。61⑤什么叫夹杂物？夹杂物包括？147夹杂物透底片示意图62夹杂物透底片示意图148⑥焊瘤、烧穿、错口63⑥焊瘤、烧穿、错口149焊瘤、烧穿、错口底片示意图64焊瘤、烧穿、错口底片示意图150⑦什么叫裂纹？裂纹的特征及危害是什么？热裂纹及冷裂纹防止措施？答：在焊缝或近缝区，由于焊接的影响，材料的原子结合遭到损坏，形成新的界限而产生的