电渣压力焊接头质量缺陷分析及预防措施

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。第第页电渣压力焊接头质量缺陷分析及预防措施在多层和高层建筑中，框架柱或剪力墙的竖向钢筋连接多采用电渣压力焊接连接，施工简单，操作方便，造价低。但是，在施工中受操作方法、电压、电流等诸多因素的影响，往往会造成焊接接头质量缺陷，例如轴线偏移，接头弯折，焊包有不匀，气孔夹渣，下淌等现象。而钢筋焊接标准规定：焊包应均匀，突出局部至少高出钢筋外表4mm；电极与钢筋接触处，无明显的烧伤缺陷；接头处的弯折角度不大于4°；接头处的轴线偏移不超过0.1d（d为钢筋直径），同时不大于2mm。为了防止上述缺陷，我们采取了相应的

预防措施，效果较大。具体做法如下。

1.

上下钢筋轴线偏移

产生原因。焊接钢筋端部有扭曲变形现象或夹具安装不正确，没有夹好钢筋；夹具挤压力过大，造成钢筋错位；焊前晃动已夹好的钢筋，使上下钢筋错位；夹具本身已变形或扭曲。

预防措施。焊前应仔细检查钢筋端头，不顺直的局部应切除或矫正；安装夹具要正确，待上下钢筋同心后，上下夹钳才能同时均匀夹紧钢筋；夹好钢筋后严禁晃动钢筋，以免上下钢筋错位或夹具变形，扭曲；操作前先检查夹具是否变形及夹钳是否紧固，不能用的夹具，夹钳应及时更新或修理。

2.

接头处弯折

产生原因。焊接后夹具卸的过早，接头处熔融金属没有完全固化，接头的强度和刚度还都很小，不能支撑上部钢筋。焊接时未注意扶持上部钢筋，在焊接或卸夹具时，上部钢筋晃动而造成接头处弯折。

预防措施。一套电渣压力焊机应配置5-6套夹具，目的是保证接头焊接完毕后停歇30s以上再拆卸焊接夹具时增加一定强度和刚度，防止上部钢筋向下歪斜。另外，焊接时或卸夹具时应用手扶持好上部钢筋，以免上部钢筋晃动，造成接头弯折。

3.

焊包薄而大

产生原因。挤压过程中，挤压速度过快且压力过大，把熔融的金属液体过快地挤向四周。焊接电流过大或挤压过程的时间过长，使钢筋熔融的金属液过多，从而造成挤压后焊包薄而大。

预防措施。挤压时应逐渐下送钢筋，使上部钢筋把熔融的金属液体均匀地挤到钢筋周围，形成厚薄均匀，大小适中的焊包。因电渣压力焊的热效率较高，其焊接电流比闪光对焊的电流小一半，宜按钢筋的截面面积确定焊接电流（一般取0.8-0.9a/mm2）。如果电流过大，会造成钢筋熔化过快，金属溶液过多，所以要选好焊接电流。另外，焊接过程中要控制好时间参数。一般焊接直径16mm的钢筋，焊接时间为18s；钢筋直径每增加2mm，焊接时间相应延长2s，如果焊接时间太长，也会导致钢筋融化过量，造成焊包过大。

4.

接头结合不良，焊包过小或无包

产生原因。焊接前没能调整好夹头的起始点，使上部钢筋不能完全下送到位，与接头处不能完全结合；下部钢筋伸出钳口的长度过短，使熔融金属液体不能受到焊剂的正常依托；焊剂盒下部堵塞不严，使焊剂局部泄漏，金属液体流失；焊接时间短，焊接电流过小，顶压前过早断电，都会造成钢筋熔融量过小，使钢筋不能完全结合，有效排渣，从而不能形成正常的焊包。

预防措施。焊前应调整好夹头的起始点，保证上部钢筋能完全下送到位；安装夹具时，下部钢筋伸出钳口的长度不小于70mm，保证伸出焊剂盒底部不小于60mm，使熔融金属液体有足够的焊剂托裹，使上下钢筋能够正常结合；填装焊剂前焊剂盒底要用布堵塞严实，以免焊剂从缝隙泄露；焊前选好焊接电流，并控制好焊接时间，应在挤压过程开场的同时截断电流，保证钢筋能够足够熔化。

5.

焊包不匀，偏包或无包

产生原因。钢筋端面不平整，在挤压时不能把熔融金属液体均匀向四周排挤，焊剂填装不均匀或焊剂内有杂质，不能形成均匀的渣池；电弧电压过高，产生偏弧现象，使钢筋的端面不均匀熔化，没有呈微凸形，钢筋熔液一侧偏少或偏多；焊接时间短，钢筋熔化完全，局部钢筋端面熔化量不够，焊剂盒堵塞不严，熔化金属流失，形成焊包不匀，偏包或无包现象。

预防措施。施焊前应注意检查钢筋端面是否平整，不平的应切除或矫正；安装焊剂盒时应保持钢筋居于焊剂盒中心，钢筋四周均匀填装焊剂，对回收的焊剂应除净杂质后再用；焊前选择好适宜的的焊接参数，控制好焊机的电弧焊压，一般在进入电弧稳定燃烧过程时，电压为40-45v，当进入造渣过程时，电压为22-27v，掌握好焊接时间，使钢筋完全熔化；填装焊剂前，要把焊剂盒底部与钢筋之间的缝隙堵严，以免焊剂和金属熔液流失。

6.

焊包有气孔，夹渣

产生原因。焊剂受潮，焊接时从焊剂中排出的气体进入金属熔液形成气孔；挤压过程时间长，上部钢筋端面不能呈微凸形，端面上不能形成由液态向固态转化的薄层，挤压过程中不能顺利排渣；焊接过程完毕时没有及时进展顶压，造成局部钢筋熔液固化，使焊渣不能排出；焊接部位埋入焊剂的深度不够，使焊渣不能通过焊剂顺利排出，并且金属液体与空气接触易形成气孔。

预防措施。焊接前应先把焊剂烘干，掌握好焊接断电和挤压时间，断电应与挤压同时开场，此时上部钢筋端面上形成一层介于固态和液态之间的薄层，通过挤压排出焊渣和其他杂质，填装焊剂时应把焊剂盒装满，以使焊接部位埋入焊剂深度满足要求（60mm）。

7.

焊包下淌

产生原因。焊剂盒底部缝隙堵塞不严，致使钢筋熔液顺缝流下，焊后回收焊剂过早，熔液还未完全固化形成焊包。

预防措施。装焊前应把焊剂盒底部缝隙堵严；每个接头焊完后应停歇20-30s（寒冷地区可适当延长），待熔液稍冷后固化后再回收焊剂。

8.

钢筋（电极钳与钢筋接触处）烧伤

产生原因。电极钳没有夹紧钢筋，接触不良；电极钳与钢筋接触处已锈蚀或有泥污，导电不良。

预防措施。焊接前应检查电极前是否夹紧钢筋，发现没有夹紧的应夹紧；夹电极钳前应先把钢筋上的锈和泥污除净。

焊接操作人员必须经过严格的考核，取得有效的焊工上岗合格证并能熟练操作；焊接夹具应具有足够的刚度，在最大允许荷载下移动灵活，操作方便，所选焊剂要合格，一般应采用431型焊剂，因该焊剂含高锰，高古硅与低氟，除起隔绝，保温及稳定电弧作用外，还能起补充熔渣，脱氧及添加合金元素的作用，使焊缝金属合金化。

电渣压力焊接头取送样和拉伸试验情况记述

1、试件检验批划分

按照中华人民共和国行业标准《钢筋焊接及验收规程》（jgj18－）5.5.1条规定每不超过二层中的300头同牌号钢筋电渣压力焊接头，作为一个检验批，做一组（3根）抗拉试验。

2、填写见证送样单

送样前应填写见证送样单（1式5份），随试样一起送到试验室，加盖“有见证取样”菱形章，试验室留1份、监理单位取走1份、施工单位取回3份。见证送样单主要内容：工程名称、委托单位、取样部位、样品名称、取样数量、取样地点、取样日期、见证、材料名称、焊接日期、送样日期、钢筋生产单位、代表接头数量。见证人签名，证号，取样人签名，证号。常规试验可不填写见证送样单。委托单：委托单位、工程名称、品种栏填“电渣压力焊”、变筋填“25～20”，数量300头，焊工姓名、证号。见证人签名，证号。取样人签名，证号。以上这些是现阶段银川地区的通常做法。

3、试验液压拉力机平稳加载到钢筋母材颈缩，读取对应荷载值，量测颈缩长度。如右图所示，某工程工程一组试件系25～20，3根见证试件-3-30加载到开场颈缩的荷载分别为177kn、178kn和179kn，且颈缩区域距接头70～170mm。母材发生颈缩了，接头仍无恙，这说明接头强度高于母材强度，结论：合格。这3个接头母材的颈缩前强度分别为56

3、567和570n/mm℃时，在热影响区的过热区内，由于特殊碳化物析出引起的晶内二次强化，一些弱化晶界的微量元素的析出，以及使焊接应力松弛时的附加变形集中于晶界，而导致沿晶开裂。因此，这种裂纹具有晶间开裂的特征，并且都发生在有严重应力集中的热影响区的粗晶区内。为了防止这种裂纹的产生，首先在设计时要选择再热裂纹敏感性低的材料，其次从工艺上要尽量减少近缝区的内应力和应力集中问题。

（4）层状撕裂

主要产生于厚板角焊时，见附图。其特征为平行于钢板外表，沿轧制方向呈阶梯形开展。这种裂纹往往不限于热影响区内，也可出现在远离外表的母材中。其产生的主要原因是由于金属中非金属夹杂物的层状分布，使钢板沿板厚方向塑性低于沿轧制方向，另外由于厚板角焊时在板厚方向造成了很大的焊接应力，所以引起层状撕裂。通常认为片状硫化物夹杂危害最大，而层状硅酸盐和过量密集的氧化铝夹杂物也有影响。防止这种缺陷，主要应在冶金过程中严格控制夹杂物的数量和分布状态。另外，改进接头设计和焊接工艺，也有一定的作用

裂纹的危害：

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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.与焊接剩余应力有关。（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.降低剩余应力防止应力集中。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。

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.瘁硬组织（马氏体）减小了金属的塑性储藏。b.接头的剩余应力使焊缝受拉。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[3]。应力不断作用，氢不断地聚集，微观裂纹不断地扩展，直致开展为宏观裂纹，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）。在所有的裂纹中，冷裂纹的危害性最大。

（3）防止冷裂纹的措施a.采用低氢型碱性焊条，严格烘干，在100~150℃下保存，随取随用。b.提高预热温度，采用后热措施，并保证层间温度不小于预热温度，选择合理的焊接标准，防止焊缝中出现洋硬组织c.选用合理的焊接顺序，减少焊接变形和焊接应力d.焊后及时进展消氢热处理。

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第五篇：焊接质量通病及预防措施国家高速公路网g0613云南省香格里拉至丽江高速公路第五工程部

目录

焊接质量通病及预防措施

编制：

复核：

审核：

云南建工香丽高速公路土建施工第五工程部

焊接质量通病及预防

焊接工程上存在的质量通病是。但凡肉眼或低倍放大镜能看到的且位于焊缝外表的缺陷，如咬边（咬肉）、焊瘤、弧坑、外表气孔、夹渣、外表裂纹、焊缝位置不合理等称为外部缺陷；而必须用破坏性试验或专门的无损检测方法才能发现的内部气孔、夹渣、内部裂纹、未焊透、未溶合等称为内部缺陷。但常见的多是焊后不清理焊渣和飞溅物以及不清理的焊疤。

一、焊缝尺寸不符标准要求

1、现象：

焊缝在检查中焊缝的高度过大或过小；或焊缝的宽度太宽或太窄，以及焊缝和母材之间的过渡部位不平滑、外表粗糙、焊缝纵、横向不整齐，还有在角焊缝部位焊缝的下凹量过大。

2、原因：

a焊缝坡口加工的平直度较差，坡口的角度不当或装配间隙大小不均等而引起的。

b焊接中电流过大，使焊条熔化过快，控制焊缝成形困难，电流过小，在焊接引弧时会使焊条产生“粘合现象”，造成焊不透或焊瘤。c焊工操作熟练程不够，运条方法不当，如过快或过慢，以及焊条角度不正确。

d埋弧自动焊过程，焊接工艺参数选择不当。

3、防治措施：

a按设计要求和焊接标准的规定加工焊缝坡口，尽量选用机械加工以使坡口角度和坡口边缘的直线度和坡口边缘的直线度到达要求，防止用人工气割、手工铲削加工坡口。在组对时，保证焊缝间隙的均匀一致，为保证焊接质量打下根底。

b通过焊接工艺评定，选择适宜的焊接工艺参数。

c焊工要持证上岗，经过培训的焊工有一定的理论根底和操作技能。d多层焊缝在焊接外表最后一层焊缝是，在保证和底层熔合的条件下，应采用比各层间焊接电流较小，并用小直径（φ2.0mm~3.0mm）的焊条覆面焊。运条速度要求均匀，有节奏地向纵向推进，并作一定宽度的横向摆动，可使焊缝外表整齐美观。

二、咬边（咬肉）

1、现象。焊接时的电弧将焊缝边缘熔出的凹陷或沟槽没有得到熔化金属的补充而留下缺口。过深的咬边会使焊接接头的强度减弱，造成局部应力集中，承载后会在咬边处产生裂纹。

2、原因。主要是焊接电流过大，电弧过长，焊条角度掌握不适宜和运条的速度不当以及焊接终了焊条留置长度太短等而形成咬边。一般在立焊、横焊、仰焊时是一种常见缺陷。

3、防治措施

a焊接时电流不宜过大，电弧不要拉得过长或过短，尽量采用短弧焊。

b掌握适宜的焊条角度和熟练的运条手法，焊条摆动到边缘时应稍慢，使熔化的焊条金属填满边缘，而在中间那么要稍快些。

c焊缝咬边的深度应小于0.5mm，长度小于焊缝全长的10%，且连续长度小于10mm。一旦出现深度或产度超过上述允差，应将缺陷处清理干净，采用直径较小、牌号相同的焊条，焊接电流比正常的稍偏大，进展补焊填满。

三、裂缝

1、现象。在焊接过程或焊接之后，在焊接区域内出现金属破裂，它产生在焊缝内部或外部，也可能发生在热影响区，按其产生的部位可分为纵向裂纹、横向裂纹，弧坑裂纹、根部裂纹等又可分热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。

2、原因

a焊缝热影响区收缩后产生大的应力。b母材含淬硬组织较多，冷却后易生裂纹。

c焊缝中有相当高的氢浓度。及其他有害元素杂质等，易产生冷、热裂纹。

3、防治措施。主要从消除应力和正确使用焊接材料以及完善的操作工艺入手解决。

a注意焊接接头坡口形式，消除焊缝不均匀受热和冷却因热应力而产生的裂纹。如不同厚度的钢板对焊时，对厚钢板就要做削薄处理。

b选用材料一定要符合设计图样的要求，严格控制氢的来源，焊条使用前应进展烘干，并认真清理坡口的油污、水分等杂质。

c焊接中，选择合理的焊接参数，使输入热量控制在800~3000℃的冷却温度之间，以改善焊缝及热影响区的组织状态。

d在焊接环境温度较低、材料较薄，除提高操作环境温度外，还应在焊前预热。焊接完毕要设法保温缓冷和焊后热处理，以消除焊缝剩余应力在冷却过程中产生的延迟性裂纹。

四、弧坑

1、现象。弧坑是焊缝收尾处产生下滑现象，不但减弱焊缝强度，还会在冷却过程产生裂纹。

1、原因。主要是在焊接终了时熄弧时间过短，或在焊薄板时使用的电流过大。

2、防治措施。焊缝收尾时，使焊条做短时间的停留或做几次环形运条，不要突然停弧以使有足够的金属填充熔池。焊接时保证适当电流，主要构件可加引弧板把弧坑引出到焊件外。

四、夹渣

1、现象。焊缝中经无损检测发现有非金属夹杂物如氧化物、氮化物、硫化物、磷化物等，形成多种多样不规那么形状，常见的有锥形、针形等夹渣物。金属焊缝夹渣会降低金属构造的塑、韧性，还会增加应力，导致冷、热脆性易产生裂纹，使构件被破坏。

2、原因。a焊缝母材清理不干净，焊接电流过小，使熔化金属凝固过快，熔渣来不及浮出。

b焊接母材和焊条的化学成分不纯，如焊接时熔池内有氧、氮、硫、磷、硅等多种成分，那么易形成非金属夹渣物。

c焊工操作不熟练，运条方法不当，使熔渣与铁水混在一起别离不开，阻碍熔渣上浮。d焊口坡口角度小，焊条药皮成块脱落未被电弧熔化；多层焊时，熔渣清理不干净，操作时未将熔渣及时拨出都是造成夹渣的原因。

3、防治措施

a采用只有良好焊接工艺性能的焊条，所焊钢材必须符合设计文件要求。b通过焊接工艺评定选择合理的焊接工艺参数。注意焊接坡口及边缘范围的清理，焊条坡口不宜过小；对多层焊缝要认真去除每层焊缝的焊渣。c采用酸性焊条时，必须使熔渣在熔池的后面；在使用碱性焊条焊立角缝时，除了正确选择焊接电流外还需采用短弧焊接，同时运条要正确，使焊条适当摆动，以使熔渣浮出外表。

d采用焊前预热，焊接过程加热，并在焊后保温，使其缓慢冷却，以减少夹渣。

五、气孔

1、现象。在焊接过程熔化的焊缝金属中所吸收的气体在冷却前来不及从熔池中排出，而残留在焊缝内部形成孔穴。根据气孔产生的部位可分内、外气孔；按分部情况及形状的气孔缺陷，气孔在焊缝中的存在会减低焊缝强度，也产生应力集中，增加了低温脆性，热裂倾向等。

2、原因

a焊条本身之狼低劣，焊条受潮未按规定要求烘干；焊条药皮变质或剥落；焊芯锈蚀等。

b母材冶炼中存在残留的气体；焊条及焊件上沾有铁锈、油污等杂质，在焊接过程中，因高温气化产生气体。

c焊工操作技术不熟练，或视力差对熔化铁水和药皮分辨不清，使药皮中的气体与金属溶液混杂在一起。焊接电流过大使焊条发红二降低保护效果；电弧长度过长；电源电压波动过大，造成电弧不稳定燃烧等。

3、防治措施

a选用合格的焊条，不得使用药皮开裂、剥落、变质、偏心或焊芯严重锈蚀的焊条，应对焊口附近及焊条外表的油污、锈斑等清理干净。b选择电流的大小要是适宜，控制好焊接速度。焊前将工件预热，焊接终了或中途停顿时，电弧要缓慢撤离，有利于减慢熔池冷却速度和熔池内气体的排出，防止出现气孔缺陷。

c减少焊接操作地点的湿度，提高操作环境的温度。在室外焊接时，如风速达8m/s、降雨、露、雪等，应采取挡风、搭雨棚等有效措施后，方能焊接操作。

六、焊后不清理飞溅和焊渣

1、现象。这是最常见的一种通病，既不美观、危害性还很大。溶合性飞溅会增加用材外表的淬硬组织，易产生硬化及局部腐蚀等缺陷。

2、原因

a焊材在保存中药皮受潮变质，或所选用的焊条与母材不相匹配。b焊接设备选择不符合要求，交、直流焊接设备与焊材不符合，焊接二次线极性接法不正确、施焊电流大、焊缝坡口边缘有杂物及油垢污染、焊接环境不符合焊接要求等。

c操作者技术不熟练，未按规程操作和防护。

3、防治措施

a根据焊接母材选择适宜的焊接设备。b焊条要有枯燥恒温设备，在枯燥室有去湿机、空调机、距地、墙不小于300mm，建立焊条收发、使用、保管等制度（特别是对压力容器）。c焊口边缘进展清理排出水分、油污及杂物锈蚀。冬雨季施工搭接防护棚保证施焊环境。

d对有色金属和不锈钢施焊前，可在焊缝两侧线母材上涂以防护涂料做为保护。还可选择焊条和薄药皮焊条及氩气保护等方法，消除飞溅物和减少熔渣。

e焊工操作要求及时清理焊渣和防护。

七、弧疤

1、现象。由于操作不慎使焊条或焊把与焊件接触，或地线与工件接触不良短时地引起电弧，而在工件外表留下弧疤。

2、原因。电焊操作者粗心大意，未采取防护措施和对工