焊接缺陷有哪些及防治措施
⑴ 焊接缺陷的产生原因及防止措施有哪些
形状缺欠
外观质量粗糙,鱼鳞波高低、宽窄发生突变;焊缝与母材非圆滑过渡。
主要原因:操作不当,返修造成。
危害:应力集中,削弱承载能力。
尺寸缺欠
焊缝尺寸不符合施工图样或技术要求。
主要原因:施工者操作不当
危害:尺寸小了,承载截面小;
尺寸大了,削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。
咬边
原因:⒈焊接参数选择不对,U、I太大,焊速太慢。
⒉电弧拉得太长。熔化的金属不能及时填补熔化的缺口。
危害:母材金属的工作截面减小,咬边处应力集中。
弧坑
由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分。
原因:焊丝或者焊条停留时间短,填充金属不够。
危害:⒈减少焊缝的截面积;
⒉弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚,因此在弧坑处往往有气孔、灰渣、裂纹等。
烧穿
原因:⒈焊接电流过大;
⒉对焊件加热过甚;
⒊坡口对接间隙太大;
⒋焊接速度慢,电弧停留时间长等。
危害:⒈表面质量差
⒉烧穿的下面常有气孔、夹渣、凹坑等缺欠。
焊瘤
熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合。
原因:焊接参数选择不当;
坡口清理不干净,电弧热损失在氧化皮上,使母材未熔化。
危害:表面是焊瘤下面往往是未熔合,未焊透;
焊缝几何尺寸变化,应力集中,管内焊瘤减小管中介质的流通截面积。
气孔
原因:⒈电弧保护不好,弧太长。
⒉焊条或焊剂受潮,气体保护介质不纯。
⒊坡口清理不干净。
危害:从表面上看是减少了焊缝的工作截面;更危险的是和其他缺欠叠加造成贯穿性缺欠,破坏焊缝的致密性。连续气孔则是结构破坏的原因之一。
夹渣
焊接熔渣残留在焊缝中。易产生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位,焊道形状突变,存在深沟的部位也易产生夹渣。
原因:⒈熔池温度低(电流小),液态金属黏度大,焊接速度大,凝固时熔渣来不及浮出;
⒉运条不当,熔渣和铁水分不清;
⒊坡口形状不规则,坡口太窄,不利于熔渣上浮;
⒋多层焊时熔渣清理不干净。
危害:较气孔严重,因其几何形状不规则尖角、棱角对机体有割裂作用,应力集中是裂纹的起源。
未焊透
当焊缝的熔透深度小于板厚时形成。单面焊时,焊缝熔透达不到钢板底部;双面焊时,两道焊缝熔深之和小于钢板厚度时形成。
原因:⒈坡口角度小,间隙小,钝边太大;
⒉电流小,速度快来不及熔化;
⒊焊条偏离焊道中心。
危害:工作面积减小,尖角易产生应力集中,引起裂纹
未熔合
熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分。
原因:⒈电流小、速度快、热量不足;
⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等,一部分热量损失在熔化杂物上,剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。
⒊焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置,熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分,容易产生未熔合。
危害:因为间隙很小,可视为片状缺欠,类似于裂纹。易造成应力集中,是危险性较大的缺陷。
焊接裂纹
危害最大的一种焊接缺陷
在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,材料的原子结合遭到破坏,形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征,易引起较高的应力集中,而且有延伸和扩展的趋势,所以是最危险的缺陷。
⑵ 常见点焊焊接的缺陷及防止措施有哪些
1、外观缺陷:
外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。
A、咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。
咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。
矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。
B、焊瘤焊缝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,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。
焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。
防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。
C、凹坑 凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。
凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。
凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。
防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑。
D、未焊满 未焊满是指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满的根本原因。规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满。
未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。
防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面焊缝。
E、烧穿 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。
焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。
烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。
选用较小电流并配合合适的焊接速度,减小装配间隙,在焊缝背面加设垫板或药垫,使用脉冲焊,能有效地防止烧穿。
F、其他表面缺陷: (1)成形不良 指焊缝的外观几何尺寸不符合要求。有焊缝超高,表面不光滑,以及焊缝过宽,焊缝向母材过渡不圆滑等。
(2)错边指两个工件在厚度方向上错开一定位置,,它既可视作焊缝表面缺陷,又可视作装配成形缺陷。
(3)塌陷 单面焊时由于输入热量过大,熔化金属过多而使液态金属向焊缝背面塌落, 成形后焊缝背面突起,正面下塌。
(4)表面气孔及弧坑缩孔。
(5)各种焊接变形如角变形、扭曲、波浪变形等都属于焊接缺陷O角变形也属于装配成形缺陷。
2、气孔和夹渣
A、气孔 气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。
(1)气孔的分类气孔从其形状上分,有球状气孔、条虫状气孔;从数量上可分为单个气孔和群状气孔。群状气孔又有均匀分布气孔,密集状气孔和链状分布气孔之分。按气孔内气体成分分类,有氢气孔、氮气孔、二氧化碳气孔、一氧化碳气孔、氧气孔等。熔焊气孔多为氢气孔和一氧化碳气孔。
(2)气孔的形成机理常温固态金属中气体的溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的几十分之一至几百分之一,熔池金属在凝固过程中,有大量的气体要从金属中逸出来。当凝固速度大于气体逸出速度时,就形成气孔。
(3)产生气孔的主要原因母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量。焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。
(4)气孔的危害气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊缝疏松,从而降低了接头的强度,降低塑性,还会引起泄漏。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。
(5)防止气孔的措施a.清除焊丝,工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物。b.采用碱性焊条、焊剂,并彻底烘干。c.采用直流反接并用短电弧施焊。d.焊前预热,减缓冷却速度。e.用偏强的规范施焊。
B、夹渣 夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。
(1).夹渣的分类a.金属夹渣:指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝之中,习惯上称为夹钨、夹铜。b.非金属夹渣:指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。冶金反应不完全,脱渣性不好。
(2)夹渣的分布与形状有单个点状夹渣,条状夹渣,链状夹渣和密集夹渣
(3)夹渣产生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多层焊时,层间清渣不彻底;d.焊接线能量小;e.焊缝散热太快,液态金属凝固过快;f.焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高;g. 钨极惰性气体保护焊时,电源极性不当,电、流密度大, 钨极熔化脱落于熔池中。h.手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。可根据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生。
(4)夹渣的危害点状夹渣的危害与气孔相似,带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中,尖端还会发展为裂纹源,危害较大。
3、裂纹
焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。
A、.裂纹的分类
根据裂纹尺寸大小,分为三类:(1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在显微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹。
从产生温度上看,裂纹分为两类:
(1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现,又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。
(2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。
按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为: (1)再热裂纹:接头冷却后再加热至500~700℃时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征。
(2)层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向的杂物开裂。
(3)应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。除残余应力或拘束应力的因素外,应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。
B、裂纹的危害
裂纹,尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。
C、.热裂纹(结晶裂纹)
(1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期,敏感温度区大致在固相线附近的高温区,最常见的热裂纹是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝金属凝固过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓\"液态薄膜\",在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹。结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间,为横向裂纹。弧坑裂纹是另一种形态的,常见的热裂纹。
热裂纹都是沿晶界开裂,通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料气焊缝中
(2)影响结晶裂纹的因素
a合金元素和杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加,会扩大敏感温度区,使结晶裂纹的产生机会增多。
b.冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会;
c.结晶应力与拘束应力的影响在脆性温度区内,金属的强度极低,焊接应力又使这飞部分金属受拉,当拉应力达到一定程度时,就会出现结晶裂纹。
(3)防止结晶裂纹的措施a.减小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量较低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,减小柱状晶和偏析。如铝、锐、铁、镜等可以细化晶粒。,c.采用熔深较浅的焊缝,改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中。d.合理选用焊接规范,并采用预热和后热,减小冷却速度。e.采用合理的装配次序,减小焊接应力。
D、.再热裂纹
(1)再热裂纹的特征
a.再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区。产生于焊后热处理等再次加热的过程中。
b.再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550~650℃奥氏体不锈钢约300℃
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.与焊接残余应力有关。
(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.降低残余应力避免应力集中。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。
E、.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备。b.接头的残余应力使焊缝受拉。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。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,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,选择合理的焊接规范,避免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.焊后及时进行消氢热处理。
4、未焊透
未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进人,接头根部的现象。
A、产生未焊透的原因
(1)焊接电流小,熔深浅。(2)坡口和间隙尺寸不合理,钝边太大。(3)磁偏吹影响。(4)焊条偏芯度太大(5)层间及焊根清理不良。
B、.未焊透的危害 未焊透的危害之一是减少了焊缝的有效截面积,使接头强度下降。其次,未焊透焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。未焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。
C、.未焊透的防止 使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊缝时,1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理设计坡口并加强清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生。
5、未熔合
未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合,层间未熔合根部未熔合三种。
A、.产生未熔合缺陷的原因(1)焊接电流过小;(2)焊接速度过快;(3)焊条角度不对;(4)产生了弧偏吹现象;旺,(5)焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水复盖;(6)母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。
B、未熔合的危害 未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹。
C、.未熔合的防止 采用较大的焊接电流,正确地进行施焊操作,注意坡口部位的清洁。
6、其他缺陷
(1)焊缝化学成分或组织成分不符合要求: 焊材与母材匹配不当,或焊接过程中元素烧损等原因,容易使焊缝金属的化学成份发生变化,或造成焊缝组织不符合要求。这可能带来焊缝的力学性能的下降,还会影响接头的耐蚀性能。
(2)过热和过烧: 若焊接规范使用不当,热影响区长时间在高温下停留,会使晶粒变得粗大,即出现过热组织。若温度进一步升高,停留时间加长,可能使晶界发生氧化或局部熔化,出现过烧组织。过热可通过热处理来消除,而过烧是不可逆转的缺陷。
(3)白点:在焊缝金属的拉断面上出现的象鱼目状的白色斑,即为自点F白点是由于氢聚集而造成的,危害极大。
⑶ 手工焊接的常见缺陷及预防
一、缺陷名称:气孔(Blow Hole)
1、原因
(1)焊条不良或潮湿。
(2)焊件有水分、油污或锈。
(3)焊接速度太快。
(4)电流太强。
(5)电弧长度不适合。
(6)焊件厚度大,金属冷却过速。
2、解决方法
(1)选用适当的焊条并注意烘干。
(2)焊接前清洁被焊部份。
(3)降低焊接速度,使内部气体容易逸出。
(4)使用厂商建议适当电流。
(5)调整适当电弧长度。
(6)施行适当的预热工作。
二、缺陷名称 咬边(Undercut)
1、原因
(1)电流太强。
(2)焊条不适合。
(3)电弧过长。
(4)操作方法不当。
(5)母材不洁。
(6)母材过热。
2、解决方法
(1)使用较低电流。
(2)选用适当种类及大小之焊条。
(3)保持适当的弧长。
(4)采用正确的角度,较慢的速度,较短的电弧及较窄的运行法。
(5)清除母材油渍或锈。
(6)使用直径较小之焊条。
三:缺陷名称:夹渣(Slag Inclusion)
1、原因
(1)前层焊渣未完全清除。
(2)焊接电流太低。
(3)焊接速度太慢。
(4)焊条摆动过宽。
(5)焊缝组合及设计不良。
2、解决方法
(1)彻底清除前层焊渣。
(2)采用较高电流。
(3)提高焊接速度。
(4)减少焊条摆动宽度。
(5)改正适当坡口角度及间隙。
四、缺陷名称:未焊透(Incomplete Penetration)
1、原因
(1)焊条选用不当。
(2)电流太低。
(3)焊接速度太快温度上升不够,又进行速度太慢电弧冲力被焊渣所阻挡,不能给予母材。
(4)焊缝设计及组合不正确。
2、解决方法
(1)选用较具渗透力的焊条。
(2)使用适当电流。
(3)改用适当焊接速度。
(4)增加开槽度数,增加间隙,并减少根深。
五:缺陷名称:裂纹(Crack)
1、原因
(1)焊件含有过高的碳、锰等合金元素。
(2)焊条品质不良或潮湿。
(3)焊缝拘束应力过大。
(4)母条材质含硫过高不适于焊接。
(5)施工准备不足。
(6)母材厚度较大,冷却过速。
(7)电流太强。
(8)首道焊道不足抵抗收缩应力。
2、解决方法
(1)使用低氢系焊条。
(2)使用适宜焊条,并注意干燥。
(3)改良结构设计,注意焊接顺序,焊接后进行热处理。
(4)避免使用不良钢材。
(5)焊接时需考虑预热或后热。
(6)预热母材,焊后缓冷。
(7)使用适当电流。
(8)首道焊接之焊着金属须充分抵抗收缩应力。
六:缺陷名称:变形(Distortion)
1、原因
(1)焊接层数太多。
(2)焊接顺序不当。
(3)施工准备不足。
(4)母材冷却过速。
(5)母材过热。(薄板)
(6)焊缝设计不当。
(7)焊着金属过多。
(8)拘束方式不确实。
2、解决方法
(1)使用直径较大之焊条及较高电流。
(2)改正焊接顺序
(3)焊接前,使用夹具将焊件固定以免发生翘曲。
(4)避免冷却过速或预热母材。
(5)选用穿透力低之焊材。
(6)减少焊缝间隙,减少开槽度数。
(7)注意焊接尺寸,不使焊道过大。
(8)注意防止变形的固定措施。
七:其它焊接缺陷
搭叠(Overlap)
1、原因
(1)电流太低。
(2)焊接速度太慢。
2、解决方法
(1)使用适当的电流。
(2)使用适合的速度。
焊道外观形状不良(Bad Appearance)
1、原因
(1)焊条不良。
(2)操作方法不适。
(3)焊接电流过高,焊条直径过粗。
(4)焊件过热。
(5)焊道内,熔填方法不良。
2、解决方法
(1)选用适当大小良好的干燥焊条。
(2)采用均匀适当之速度及焊接顺序。
(3)选用适当电流及适当直径的焊接。
(4)降低电流。
(5)多加练习。
(6)保持定长、熟练。
凹痕(Pit)
1、原因
(1)使用焊条不当。
(2)焊条潮湿。
(3)母材冷却过速。
(4)焊条不洁及焊件的偏析。
(5)焊件含碳、锰成分过高。
2、解决方法
(1)使用适当焊条,如无法消除时用低氢型焊条。
(2)使用干燥过的焊条。
(3)减低焊接速度,避免急冷,最好施以预热或后热。
(4)使用良好低氢型焊条。
(5)使用盐基度较高焊条。
偏弧(Arc Blow)
1、原因
(1)在直流电焊时,焊件所生磁场不均,使电弧偏向。
(2)接地线位置不佳。
(3)焊枪拖曳角太大。
(4)焊丝伸出长度太短。
(5)电压太高,电弧太长。
(6)电流太大。
(7)焊接速度太快。
2、解决方法
(1)•电弧偏向一方置一地线。
• 正对偏向一方焊接。
•采用短电弧。
•改正磁场使趋均一。
•改用交流电焊
(2)调整接地线位置。
(3)减小焊枪拖曳角。
(4)增长焊丝伸出长度。
(5)降低电压及电弧。
(6)调整使用适当电流。
(7)焊接速度变慢。
烧穿
1、原因
(1)在有开槽焊接时,电流过大。
(2)因开槽不良焊缝间隙太大。
2、解决方法
(1)降低电流。
(2)减少焊缝间隙。
焊泪
1、原因
(1)电流过大,焊接速度太慢。
(2)电弧太短,焊道高。
(3)焊丝对准位置不适当。(角焊时)
2、解决方法
(1)选用正确电流及焊接速度。
(2)提高电弧长度。
(3)焊丝不可离交点太远。
火花飞溅过多
1、原因
(1)焊条不良。
(2)电弧太长。
(3)电流太高或太低。
(4)电弧电压太高或太低。
(5)焊机情况不良。
2、解决方法
(1)采用干燥合适之焊条。
(2)使用较短之电弧。
(3)使用适当之电流。
(4)调整适当。
(5)依各种焊丝使用说明。
(6)尽可能保持垂直,避免过度倾斜。
(7)注意仓库保管条件。
(8)修理,平日注意保养。
⑷ 常见的焊接缺陷及防治方法
1.几何形状不符合要求
焊缝外形尺寸超出要求,高低宽窄不一,焊波脱节凸凹不平,成型不良,背面凹陷凸瘤等。其危害是减弱焊缝强度或造成应力集中,降低动载荷强度。造成该缺陷的原因是:焊接规范选择不当,操作技术欠佳,填丝走焊不均匀,熔池形状和大小控制不准等。预防的对策:工艺参数选择合适,操作技术熟练,送丝及时位置准确,移动一致,准确控制熔池温度。
2.未焊透和未熔合
焊接时未完全熔透的现象称为未焊透,如坡口的根部或钝边未熔化,焊缝金属未透过对口间隙则称为根部未焊透,多层焊道时,后焊的焊道与先焊的焊道没有完全熔合在一起则称为层间未焊透。其危害是减少了焊缝的有效截面积,因而降低了接头的强度和耐蚀性。在GTAW中为焊透是不允许的。焊接时焊道与母材或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分称为未熔合。往往与未焊透同时存在,两者区别在于:未焊透总是有缝隙,而未熔合则没有。未熔合是一种平面状缺陷,其危害犹如裂纹。对承载要求高和塑性差的材料危害性更大,所以未熔合是不允许存在的。产生未焊透和未熔合的原因:电流太小,焊速过快,间隙小,钝边厚,坡口角度小,电弧过长或电弧偏离坡口一侧,焊前清理不彻底,尤其是铝合金的氧化膜,焊丝、焊炬和工件间位置不正确,操作技术不熟练等。只要有上述一种或数种原因,就有可能产生未焊透和未熔合。预防的对策:正确选择焊接规范,选择适当的坡口形式和装配尺寸,选择合适的垫板沟槽尺寸,熟练操作技术,走焊时要平稳均匀,正确掌握熔池温度等。
3.烧穿
焊接中熔化金属自坡口背面流出而形成穿孔的缺陷。产生原因与未焊透恰好相反。熔池温度过高和填丝不及时是最重要的。烧穿能降低焊缝强度,一起应力集中和裂纹而,烧穿是不允许的,都必须补好。预防的对策也使工艺参数适合,装配尺寸准确,操作技术熟练。
4.裂纹
在焊接应力及其它致脆因素作用下,焊接接头中部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生的缝隙,它具有尖锐的缺口和大的长宽比
的特征。裂纹有热裂纹和冷裂纹之分。焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的裂纹叫热裂纹。焊接接头冷却到较低温度下(对于钢来说马氏体转变温度一下,大约为230℃)时产生的裂纹叫冷裂纹。冷却到室温并在以后的一定时间内才出现的冷裂纹又叫延迟裂纹。裂纹不仅能减少焊缝金属的有效面积,降低接头的强度,影响产品的使用性能,而且会造成严重的应力集中,在产品的使用中,裂纹能继续扩展,以致发生脆性断裂。所以裂纹是最危险的缺陷,必须完全避免。热裂纹的产生是冶金因素和焊接应力共同作用的结果。预防对策:减少高温停留时间和改善焊接时的应力。冷裂纹的产生是材料有淬硬倾向,焊缝中扩散氢含量多和焊接应力三要素共同作用的结果。预防措施:限制焊缝中的扩散氢含量,降低冷却速度和减少高温停留时间以改善焊缝和热影响区的组织结构,采用合理的焊接顺序以减小焊接应力,选用合适的焊丝和工艺参数减少过热和晶粒长大倾向,采用正确的收弧方法填满弧坑,严格焊前清理,采用合理的坡口形式以减小熔合比。
5.气孔
焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的孔穴。常见的气孔有三种,氢气孔多呈喇叭形,一氧化碳气孔呈链状,氮气孔多呈蜂窝状。焊丝焊件表面的油污、氧化皮、潮气、保护气不纯或熔池在高温下氧化等都是产生气孔的原因。气孔的危害是降低焊接接头强度和致密性,造成应力集中时可能成为裂纹的气源。预防的对策,焊丝和焊件应清洁并干燥,保护气应符合标准要求,送丝及时,熔滴过度要快而准,移动平稳,防止熔池过热沸腾,焊炬摆幅不能过大。焊丝焊炬工件间保持合适的相对位置和焊接速度。
6.夹渣和夹钨
由焊接冶金产生的,焊后残留在焊缝金属中的非金属杂质如氧化物硫化物等称为夹渣。钨极因电流过大或与工件焊丝碰撞而使端头熔化落入熔池中即产生了夹钨。产生夹渣的原因,焊前清理不彻底,焊丝熔化端严重氧化。夹渣和夹钨均能降低接头强度和耐蚀性,都必须加以限制。预防对策,保证焊前清理质量,焊丝熔化端始终处于保护区内,保护效果要好。选择合适的钨极直径和焊接规范,提高操作技术熟练程度,正确修磨钨极端部尖角,当发生打钨时,必须重新修磨钨极。
7.咬边
沿焊趾的母材熔化后未得到焊缝金属的补充而留下的沟槽称为咬边,有表面咬边和根部咬边两种。产生咬边的原因:电流过大,焊炬角度错误,填丝慢了或位置不准,焊速过快等。钝边和坡口面熔化过深使熔化焊缝金属难于充满就会产生根部咬边,油漆在横焊上侧。咬边多产生在立焊、横焊上侧和仰焊部位。富有流动性的金属更容易产生咬边,如含镍较高的低温钢、钛金属等。咬边的危害是降低了接头强度,容易形成应力集中。预防的对策:选择的工艺参数要合适,操作技术要熟练,严格控制熔池的形状和大小,熔池要饱满,焊速要合适,填丝要及时,位置要准确。
8.焊道过烧和氧化
焊道内外表面有严重的氧化物,产生的原因:气体的保护效果差,如气体不纯,流量小等,熔池温度过高,如电流大、焊速慢、填丝迟缓等,焊前清理不干净,钨极外伸过长,电弧长度过大,钨极和喷嘴不同心等。焊接铬镍奥氏体钢时内部产生菜花状氧化物,说明内部充气不足或密封不严实。焊道过烧能严重降低接头的使用性能,必须找出产生的原因而制定预防的措施。
9.偏弧
产生的原因:钨极不笔直,钨极端部形状不精确,产生打钨后未修磨钨极,焊炬角度或位置不正确,熔池形状或填丝错误等。
10.工艺参数不合适所产生的缺陷
工艺参数不合适所产生的缺陷:电流过大:咬边、焊道表面平而宽、氧化和烧穿。电流过小:焊道宽而高、与母材过度不圆滑且熔合不良、为焊透和未熔合。焊速太快:焊道细小、焊波脱节、未焊透和未熔合、坡口未填满。焊速太慢:焊道过宽、过高的余高、凸瘤或烧穿。电弧过长:气孔、夹渣、未焊透、氧化。
⑸ 焊接有哪些缺陷
无论何种焊接方法,焊后总是有焊接残余应力存在,只是不同方法的残余应力大小不同而已,焊接的零件同时由于热影响区的急冷,在碳含量较高的条件下,容易产生淬火马氏体,容易产生裂纹。焊接过程中控制不到位,容易产生气孔、夹渣、未熔合、未焊透等缺陷。
焊接缺陷控制
气孔
选择合适的焊接电流和焊接速度,认真清理坡口边缘水分、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。不使用变质焊条,当发现焊条药皮变质、剥落或焊芯锈蚀时应停止使用。
夹渣
正确选取坡口尺寸,认真清理坡口边缘,选用合适的焊接电流和焊接速度,运条摆动要适当。多层焊时,应仔细观察坡口两侧熔化情况,每一焊层都要认真清理焊渣。封底焊渣应彻底清除,埋弧焊要注意防止焊偏。
咬边
选择合适的焊接电流和运条手法,随时注意控制焊条角度和电弧长度;埋弧焊工艺参数要合适,特别要注意焊接速度不宜过高,焊机轨道要平整。
未焊透、未熔合
正确选取坡口尺寸,合理选用焊接电流和速度,坡口表面氧化皮和油污要清除干净;封底焊清根要彻底,运条摆动要适当,密切注意坡口两侧的熔合情况。
焊接裂纹
焊接裂纹是一种非常严重的缺陷。结构的破坏多从裂纹处开始,在焊接过程中要采取一切必要的措施防止出现裂纹,在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。一经发现裂纹,应彻底清除,然后给予修补。
⑹ 焊接缺陷及防治措施的未焊透:
未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进人,接头根部的现象。 在焊缝金属的拉断面上出现的象鱼目状的白色斑,即为自点F白点是由于氢聚集而造成的,危害极大。
⑺ 常见焊接缺陷产生的原因及预防措施
形状缺欠
外观质量粗糙,鱼鳞波高低、宽窄发生突变;焊缝与母材非圆滑过渡。
主要原因:操作不当,返修造成。
危害:应力集中,削弱承载能力。
尺寸缺欠
焊缝尺寸不符合施工图样或技术要求。
主要原因:施工者操作不当
危害:尺寸小了,承载截面小; 尺寸大了,削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。
咬边
原因:⒈焊接参数选择不对,U、I太大,焊速太慢。
⒉电弧拉得太长。熔化的金属不能及时填补熔化的缺口。
危害:母材金属的工作截面减小,咬边处应力集中。
弧坑
由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分。
原因:焊丝或者焊条停留时间短,填充金属不够。
危害:⒈减少焊缝的截面积;
⒉弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚,因此在弧坑处往往有气孔、灰渣、裂纹等。
烧穿
原因:⒈焊接电流过大;
⒉对焊件加热过甚;
⒊坡口对接间隙太大;
⒋焊接速度慢,电弧停留时间长等。
危害:⒈表面质量差
⒉烧穿的下面常有气孔、夹渣、凹坑等缺欠。
焊瘤
熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合。
原因:焊接参数选择不当; 坡口清理不干净,电弧热损失在氧化皮上,使母材未熔化。
危害:表面是焊瘤下面往往是未熔合,未焊透; 焊缝几何尺寸变化,应力集中,管内焊瘤减小管中介质的流通截面积。
气孔
原因:⒈电弧保护不好,弧太长。
⒉焊条或焊剂受潮,气体保护介质不纯。
⒊坡口清理不干净。
危害:从表面上看是减少了焊缝的工作截面;更危险的是和其他缺欠叠加造成贯穿性缺欠,破坏焊缝的致密性。连续气孔则是结构破坏的原因之一。
夹渣
焊接熔渣残留在焊缝中。易产生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位,焊道形状突变,存在深沟的部位也易产生夹渣。
原因:⒈熔池温度低(电流小),液态金属黏度大,焊接速度大,凝固时熔渣来不及浮出;
⒉运条不当,熔渣和铁水分不清;
⒊坡口形状不规则,坡口太窄,不利于熔渣上浮;
⒋多层焊时熔渣清理不干净。
危害:较气孔严重,因其几何形状不规则尖角、棱角对机体有割裂作用,应力集中是裂纹的起源。
未焊透
当焊缝的熔透深度小于板厚时形成。单面焊时,焊缝熔透达不到钢板底部;双面焊时,两道焊缝熔深之和小于钢板厚度时形成。
原因:⒈坡口角度小,间隙小,钝边太大;
⒉电流小,速度快来不及熔化;
⒊焊条偏离焊道中心。
危害:工作面积减小,尖角易产生应力集中,引起裂纹
未熔合
熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分。
原因:⒈电流小、速度快、热量不足;
⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等,一部分热量损失在熔化杂物上,剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。
⒊焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置,熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分,容易产生未熔合。
危害:因为间隙很小,可视为片状缺欠,类似于裂纹。易造成应力集中,是危险性较大的缺陷。
焊接裂纹
危害最大的一种焊接缺陷
在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,材料的原子结合遭到破坏,形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征,易引起较高的应力集中,而且有延伸和扩展的趋势,所以是最危险的缺陷。