《航空材料无损检测》课件-金属焊接与焊接接头缺陷

金属焊接与焊接接头缺陷航空材料无损检测625所采用SPF/DB技术制造的钛合金3层夹芯壁板和宽弦空心叶片及其横截面万瓦级激光器的双光束焊接铝锂合金、钛合金飞机带筋壁板与筋条角焊缝01概述02熔焊03压焊04钎焊目录CONTENTS概述PART–01一、概述

金属焊接是通过加热或加压，或两者兼用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种方法。或者说，金属焊接是通过一定的物理、化学过程，使被焊金属间达到原子（或分子）间结合的工艺手段。被焊金属可以是同种金属或异种金属。根据加热和加压方式的不同，通常将金属焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三大类。熔焊PART–02二、熔焊焊接过程中将被连接工件接头处加热至熔化状态（有时需加填充焊接材料，一同熔化），在不施加压力情况下完成焊合的焊接方法。一切熔化焊接都是热源对焊件加热、熔化及随后的连续冷却与凝固并形成接头的过程。电子束焊电弧焊激光焊熔焊二、熔焊金属焊接接头可定义为由两个或两个以上零件要用焊接组合或已经焊合的接点。金属焊接接头的主要作用是：连接作用，即把被焊工件连接成一个整体；传力作用，即传递被焊工件所承受的载荷。金属焊接接头的构造形式可分为对接接头、T型（十字）接头、搭接接头、角接接头和端接接头五种基本类型。二、熔焊熔焊焊接接头缺陷按缺陷性质分为6大类（裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷、其他缺陷）；每大类又分成若干小类。无损检测常见缺陷包括：熔焊缺陷是熔焊过程中在熔焊接头中产生的缺陷。固体夹杂裂纹形状缺陷缺陷孔穴未熔合、未焊透二、熔焊焊接裂纹是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而形成的新界面所产生的缝隙。弧坑裂纹横向裂纹枝状裂纹焊接裂纹按形貌和分布特征放射状裂纹间断裂纹群纵向裂纹二、熔焊冷裂纹消除应力裂纹焊接裂纹按形成原因或性质热裂纹焊接裂纹热裂纹冷裂纹二、熔焊孔穴：气孔与缩孔01.气孔：焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能析出而残留下来所形成的空穴。局部密集气孔球形气孔条状气孔气孔均布气孔链状气孔虫形气孔表面气孔缩孔微缩孔结晶缩孔枝晶间微缩孔弧坑缩孔二、熔焊孔穴：气孔与缩孔01.缩孔：熔化金属在凝固过程中因收缩而产生的、残留在熔核中的空穴。缩孔微缩孔结晶缩孔枝晶间微缩孔弧坑缩孔二、熔焊固体夹杂：在焊缝金属中残留的固体夹杂物。包括夹渣、氧化物夹杂、皱褶和金属夹杂。固体夹杂氧化物夹杂夹渣皱褶金属夹杂二、熔焊未熔合：焊缝金属与附近的母材没有熔为一体或焊缝金属的层间未完全熔化结合的部分。二、熔焊未焊透：焊接时接头根部未完全熔透的现象。二、熔焊电子束焊缝的常见缺陷主要有：未熔合和未焊透、气孔、根部钉尖缺陷。电子束焊接未熔合电子束焊接钉尖缺陷气孔压焊PART–03三、压焊压焊是焊接过程中，必须对焊件施加压力，以完成焊接的方法。航空工业常用的压焊方法有：电阻焊、摩擦焊和扩散焊。摩擦焊电阻焊压焊扩散焊三、压焊

压焊过程中在压焊接头中产生的缺陷称为压焊缺陷。需要无损检测人员检测的常见电阻焊缺陷有：未熔合或未完全熔合、裂纹气孔和缩孔。需要进行无损检测的常见摩擦焊缺陷有：未焊透、焊接裂纹、氧化灰斑、脆性合金层。常见扩散焊缺陷是未焊合或孔洞（界面孔洞和扩散孔洞）。对于铜、铁类材料，界面还可能有由氧化膜导致的夹杂物：对于铝合金，界面上可能还残留有氧化膜。钎焊PART–04四、钎焊

钎焊与熔焊有相似之处，即靠金属的加热来促使金属间的结合。其根本差别是：钎焊必须充填一种比待焊金属熔点低的钎料，在钎焊过程中与焊件一同加热至钎料熔化（焊件本身不熔化），熔化的钎料在“毛细管作用”下流入连接面间的空隙，与固态被焊金属之间相互扩散或局部溶解，达到原子（分子）的结合，形成纤焊接头。四、钎焊

钎焊在航空发动机制造中获得广泛应用，如压气机静子环、涡轮密封环、各种叶片、燃烧室外套、压气机导向器、燃气导向器及其他零部件等。钎焊方法主要有真空钎焊、气体保护钎焊、感应钎焊等。在航空机载设备生产中，钎焊用于散热器