常见焊接缺陷类型产生原因与防止措施

常见焊接缺陷类型产生原因与防止措施1）焊缝尺寸不符合要求焊波粗，外形高低不平，焊缝加强高度过低或者过高，焊波宽度不一及角焊缝单边或下陷量过大，其原因是：1，焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀；焊接规范选用不当；运条速度不均匀，焊条（或焊把）角度不当。角焊缝的K值不等一一般发生在角平焊，也称偏下。偏下或焊缝没有圆滑过渡会引起应力集中，容易产生焊接裂纹。焊条角度问题，应该考虑铁水受重力影响问题。许多教授在编写教材注重理论性而忽略实用性。焊条角度适当上抬，48/42度合适。另外，在K值要求较大时，尽量采用斜圆圈型运条方法。焊缝宽窄不一致：一是运条速度不均匀，忽快忽慢所致；二是坡口宽度不均匀，焊接时没有进行调整。三是在熔池边缘停留时间不均匀。所以焊接时焊接速度均匀、考虑坡口宽度、熔池边缘停留时间合适。焊缝高低不一致：与焊接速度不均匀有关外，与孤长变化有关。所以采用均匀的焊接速度、保持一定的孤长，是防止焊缝高低不一致的有效措施。孤坑：息孤时过快。与焊接电流过大、收孤方法不当有关。平焊缝可以采用多种收弓瓜方法，例如回焊法、画圈法、反复息弓瓜法。立对接、立角焊采用反复息弓瓜法，减小焊接电流法。焊缝尺寸不符合要求，在凸起时应力集中，产生裂纹；在焊缝尺寸不足时，降低承载能力；所以在焊接前尽量预防，在焊接中尽量防止，在焊接以后及时修补，保证焊缝尺寸符合施工图纸要求。2）夹渣在焊缝金属内部或熔合线部位存在的非金属夹杂物，夹渣对力学性能有影响，影响程度与夹渣的数量和形状有关，其产生的原因是：1，多层焊时每层焊渣未清除干净焊件上留有厚锈；焊条药皮的物理性能不当；焊层形状不良，坡口角度设计不当焊缝的熔宽与熔深之比过小，咬边过深；6，电流过小，焊速过快，熔渣来不及浮出。夹渣是非金属化合物在焊接熔池冷却没有及时上浮而被封闭在焊缝内，所以与清渣不够、打底层、填充层的成型太差、焊条角度没有进行调整而及时对准坡口两个死角，焊接速度过快、焊接电流过小、非正规的运条方法，没有分清铁水与熔渣，保持熔池的净化氛围。平对接采用合适推渣动作，分清铁水与熔池，焊条角度特别重要。最容易产生夹渣的部位是：平对接各层、填充层与打底层结合部的两个死角，横对接打底层、填充层的最上部的夹角，仰对接的坡口边缘。实际就是焊缝成型没有实现略凹、或平，而特别容易形成过凸的成型所致。夹渣降低焊缝有效截面使用性能，容易产生裂纹等其他缺陷，影响焊缝的致密性。3）未焊透与未熔合母材之间或木材与熔敷金属之间存在局部未熔现象，它一般存在于单面焊的焊缝根部，对应力集中很敏感，对强度及疲劳等性能影响较大，其产生的原因是：1，坡口设计不良，角度小，钝边大，间隙小；焊条、焊丝角度不正确；3，电流过小，电压过低，焊速过快，电孤过长，有磁偏吹等；焊件上有原锈未清除干净；5，埋孤焊时的焊偏。未焊透一般产生在坡口根部，与埋孤焊偏丝、焊接电流过小、焊接速度快、坡口角度过小、反面清根不彻底。未熔合一般产生在坡口边缘，与电孤在坡口边缘停留时间短、清渣不够、焊接电流过小、焊接速度过快有关。未焊透在X光底片上呈现一道黑直线，未熔合表现为断续的黑直线。未焊透与未熔合都是不能允许的焊接缺陷，降低结构力学性能，特别是在冲击载荷、动载荷作用下会产生结构断裂。4）咬边与漏边电孤将焊缝的母材熔化后，没有得到焊缝金属的补充而留下缺口，咬边削弱了接头的受力截面，使接头强度降低，造成应力集中，使可能在咬边处导致破坏，其产生的原因是：1，电流过大，电孤过长，运条速度不当，电孤热量过高；2，埋孤焊的电压过低，焊速过高；焊条，焊丝的倾斜角度不正确。如果焊接电孤在坡口边缘停留时间过少而没有及时进行铁水的补充，留下的缺口就是咬边。所以焊接电孤一定在坡口边缘多做停留，焊接电流适当减少、焊条角度随焊条摆动而正确调整，让焊接电孤轴线始终对准坡口两边的夹角，特别是盖面层非常重要。如果焊接电孤没有到达坡口边缘，焊缝容易产生不是咬边而是漏边。所以防止漏边产生最重要的是焊接电孤一定过坡口边1-2mm，稍作停留，防止咬边产生。5）气孔的种类、产生原因与防止措施定义：气孔是焊接熔池凝固时没有及时析出而残留在焊缝中形成的空穴。类型：一般容易产生氢气孔、氮气孔、co气孔。单个气孔、密集气孔、链状气孔、缩孔等类型气孔的判别：H气孔一般产生在焊缝表面，断面为旋涡状，表面为喇叭型，CO气孔沿结晶方向分布。N气孔分布焊缝表面，蜂窝状出现。原因有：1，焊条，焊剂烘干不够焊接工艺不够稳定，电孤电压偏高，电孤过长，焊接过快和电流过小填充金属和母材表面油、锈等未清除干净未采用后退法融化引孤点预热温度过低未将引弧和熄弧的位置错开焊接区保护不良，熔池面积大交流电源易出现气孔，直流反接的气孔倾向最小防止措施：焊条种类不同，产生气孔倾向不同，碱性焊条容易产生气孔，特别是对油、锈、水敏感，焊条要进行烘干，保温2小时，一次领用量不超过4小时，采用保温桶。焊缝与坡口要求打磨干净，短弧焊接，引弧与息弧特别注意避免气孔产生。焊接方法不同注意气孔产生类型不同。CO2焊经常产生的NCOH气孔，但是最容易产生的是N气孔。气焊容易产生CO气孔。与气体流量、气体纯度、电弧电压、焊接速度等有关。埋弧焊容易产生气孔与焊接速度有关。缩孔是息弧时产生的一种特殊气孔，与收弧速度过快熔池失去保护形成。特别是海上平台焊接用焊条容易产生。采用清理坡口与焊缝、焊接电流合适、短弧、采用反复息弧法，而且采用较快的频率才能防止。6）裂纹焊接裂纹是焊缝中不能允许的焊接缺陷。可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹与层状撕裂等。热裂纹与冷裂纹的不同之处：产生的时间与部位不同：热裂纹一般产生在焊接过程中，焊道上，冷裂纹一般产生在焊接以后，乃至数年，焊道到母材延伸。形成形状与颜色不同：热裂纹一般是沿晶间开裂呈锯齿形，有氧化色彩；冷裂纹是沿晶间与晶内开裂，呈曲折形状，没有氧化色彩，呈现金属光泽。裂纹产生与金属种类有关：一般低碳钢不容易产生裂纹，包括热裂纹与冷裂纹。低合金高强度钢容易产生冷裂纹，对热裂纹敏感性小。不锈钢恰恰相反，特别容易产生热裂纹，而对冷裂纹敏感性小。裂纹产生与金属焊接性有关。金属焊接性越好，越不容易产生裂纹。焊接性越差，容易产生裂纹。例如铸铁、铜合金。防止方法：针对不同的金属焊接采用不同的焊接方法、工艺措施。例如焊接Q345采用合适焊接线能量、预热、保持层间温度、焊后热处理等措施防止冷裂纹产生；而在焊接不锈钢时，则采用限制焊接电流等焊接工艺规范，采用小摆动、控制层间温度，采用退火焊道布置、敲击、防止弧坑裂纹与结晶裂纹。热裂纹产生的主要原因是：1，成分的影响，焊接纯奥氏体钢，某些高镍合金钢和有色金属时易出现焊缝中含有较多的硫等有害杂质元素焊接条件与接头形状选择不当一般来说防止热裂纹的措施是：采用含硫量＜0.030%含碳量＜0.15%含锰量＜2.5%的、加入口LV的变质剂、形成双相组织的焊丝与焊条；严格控制焊接工艺参数，选择合适的焊缝成型系数，合理的焊接顺序与方向，采用小电流与多层多道焊等工艺措施，采用预热与缓冷等减少焊接应力的方法。冷裂纹的产生主要原因是:对大厚工件选用预热温度和焊后缓冷措施不合适焊材选用不合适焊接接头刚性大，工艺不合理焊缝及其附近产生脆硬组织焊接规范选择不当防止冷裂纹的措施是：选用低氢型焊条、防止焊条受潮、清理焊接坡口的杂质，减少氢的来源；采用预热、控制层间温度、后热、焊后热处理、合理的装焊顺序和焊接方向。改善焊接结构的应力状态。再热裂纹即消除应力退火裂纹，指在高强度耳朵焊接区，由于焊后热处理或高温下使用，在热影响区产生的裂纹，其产生的主要原因是：1，消除应力退火的热处理条件不当2,合金成分的影响，如铭钼钒硼等元素具有增大再热裂纹的倾向3，焊材，焊接规范选择不合理结构设计不合理造成大的应力集中防止再热裂纹措施：选用低强度高塑性焊条、适当提高线能量、采用较高预热温度、合理选择消除应力处理温度，