焊接外观缺陷如何调节气体
❶ 焊接接头容易出现哪些缺陷如何防止
一、焊缝成形差 焊缝成形差主要表现在焊缝波纹不美观,且不光亮;焊缝弯曲不直,宽窄不一,接头太多;焊缝中心突起,两边平坦或凹陷;焊缝满溢等。 1.产生原因 ⑴焊接规范选择不当; ⑵焊枪角度不正确; ⑶焊工操作不熟练; ⑷导电嘴孔径太大; ⑸焊接电弧没有严格对准坡口中心; ⑹焊丝、焊件及保护气体中含有水分; 2.防止措施 ⑴反复调试选择合适的焊接规范; ⑵保持焊枪合适的倾角; ⑶加强焊工技能培训; ⑷选择合适的导电嘴径; ⑸力求使焊接电弧与坡口严格对中; ⑹焊前仔细清理焊丝、焊件;保证保护气体的纯度。 二、裂纹 铝及铝合金焊缝中的裂纹是在焊缝金属结晶过程中产生的,称为热裂纹,又称结晶裂纹。其形式有纵向裂纹、横向裂纹(往往扩展到基体金属),还有根部裂纹、弧坑裂纹等等。裂纹将使结构强度降低,甚至引起整个结构的突然破坏,因此是完全不允许的。 1.产生原因 ⑴焊缝隙的深宽比过大; ⑵焊缝末端的弧坑冷却快; ⑶焊丝成分与母材不匹配; ⑷操作技术不正确。 2.防止措施 ⑴适当提高电弧电压或减小焊接电流,以加宽焊道而减小熔深; ⑵适当地填满弧坑并采用衰减措施减小冷却速度; ⑶保证焊丝与母材合理匹配; ⑷选择合适的焊接参数、焊接顺序,适当增加焊接速度,需要预热的要采取预热措施。 三、气孔 在铝及铝合金MIG焊中,气孔是最常见的一种缺陷。要彻底清除焊缝中的气孔是很难办到的,只能是最大限度地减小其含量。按其种类,铝焊缝中的气孔主要有表面气孔、弥散气孔、局部密集气孔、单个大气孔、根部链状气孔、柱状气孔等。气孔不但会降低焊缝的致密性,减小接头的承载面积,而且使接头的强度、塑性降低,特别是冷弯角和冲击韧性降低更多,必须加以防止。 1.产生原因 ⑴气体保护不良,保护气体不纯; ⑵焊丝、焊件被污染; ⑶大气中的绝对湿度过大;耐磨焊条 ⑷电弧不稳,电弧过长; ⑸焊丝伸出长度过长、喷嘴与焊件之间的距离过大; ⑹焊丝直径与坡口形式选择不当; ⑺在同一部位重复起弧,接头数太多。 2.防止措施 ⑴保证气体质量,适当增加保护气体流量,以排除焊接区的全部空气,消除气体喷嘴处飞溅物,使保护气流均匀,焊接区要有防止空气流动措施,防止空气侵入焊接区,保护气体流量过大,要适当适当减少流量; ⑵焊前仔细清理焊丝、焊件表面的油、污、锈、垢和氧化膜,采用含脱氧剂较高的焊丝; ⑶合理选择焊接场所; ⑷适当减少电弧长度; ⑸保持喷嘴与焊件之间的合理距离范围; ⑹尽量选择较粗的焊丝,同时增加工件坡口的钝边厚度,一方面可以允许允许使用大电流,也使焊缝金属中焊丝比例下降,这对降低孔率是行之有效的; ⑺尽量不要在同一部位重复起弧,老板娘重复起弧时要对起弧处进行打磨或刮除清理;一道焊缝一旦起弧后要尽量焊长些,不要随意断弧,以减少接头量,在接头处需要有一定的焊缝重叠区域。 四、烧穿 1.产生原因 ⑴热输入量过大; ⑵坡口加工不当,焊件装配间隙过大; ⑶点固焊时焊点间距过大,焊接过程中产生较大的变形量; 操作姿势不正确。 3.防止措施 ⑴适当减小焊接电流、电弧电压,提高焊接速度; ⑵加大钝边尺寸,减小根部间隙; ⑶适当减小点固焊时焊点间距; ⑷焊接过程中,手握焊枪姿势要正确,操作要熟练。 五、未焊透 1.产生原因 ⑴焊接速度过快,电弧过长; ⑵坡口加工不当,装配间隙过小; ⑶焊接技术较低,操作姿势掌握不当; ⑷焊接规范过小; ⑸焊接电流不稳定。 2.防止措施 ⑴适当减慢焊接速度,压低电弧; ⑵适当减小钝边或增加要部间隙; ⑶使焊枪角度保证焊接时获得最大熔深,电弧始终保持在焊接熔池的前沿,要有正确的姿势; ⑷增加焊接电流及电弧电压,保证母材足够的热输入获得量; ⑸增加稳压电源装置或避开开用电高峰。 六、未熔合 1.产生原因 ⑴焊接部位氧化膜或锈未清除干净; ⑵热输入不足; ⑶焊接操作技术不当。 2.防止措施 ⑴焊前仔细清理待焊处表面; ⑵提高焊提高电流、电弧电压,减速小焊接速度; ⑶焊接时要稍微采用运条方式,在坡口面上有瞬间停歇,焊丝在熔池的前沿,提高焊工技术。 七、夹渣 1.产生原因 ⑴焊前清理不彻底; ⑵焊接电流过大,导致电嘴局部熔化混入熔池而形成夹渣; ⑶焊接速度过高。 2.防止措施 ⑴加强焊接前的清理工作,多道焊时,每焊完一道同样要进行焊缝清理; ⑵在保证熔透的情况下,适当减少焊接电流,大电流焊接时,导电嘴不要压得太低; ⑶适当降低速度,采用含脱氧剂较高的焊丝,提高电弧电压。
❷ 在焊接过程中怎样解决焊角不对称,气孔,萎缩,缩孔。
外部缺陷
一、焊缝成型差
1、现象
焊缝波纹粗劣,焊缝不均匀、不整齐,焊缝与母材不圆滑过渡,焊接接头差,焊缝高低不平。
2、原因分析
焊缝成型差的原因有:焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀;焊口清理不干净;焊接电流过大或过小;焊接中运条(枪)速度过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度过大或过小;焊条(枪)施焊角度选择不当等。
3、防治措施
⑴焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。
⑵焊件坡口打磨清理干净,无锈、无垢、无脂等污物杂质,露出金属光泽。
⑶加强焊接联系,提高焊接操作水平,熟悉焊接施工环境。
⑷根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等,按照焊接工艺卡和操作技能要求,选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条(枪)的角度。
4、治理措施
⑴加强焊后自检和专检,发现问题及时处理;
⑵对于焊缝成型差的焊缝,进行打磨、补焊;
⑶达不到验收标准要求,成型太差的焊缝实行割口或换件重焊;
⑷加强焊接验收标准的学习,严格按照标准施工。
二、焊缝余高不合格
1、现象
管道焊口和板对接焊缝余高大于3㎜;局部出现负余高;余高差过大;角焊缝高度不够或焊角尺寸过大,余高差过大。
2、原因分析
焊接电流选择不当;运条(枪)速度不均匀,过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度不均匀;焊条(枪)施焊角度选择不当等。
3、防治措施
⑴根据不同焊接位置、焊接方法,选择合理的焊接电流参数;
⑵增强焊工责任心,焊接速度适合所选的焊接电流,运条(枪)速度均匀,避免忽快忽慢;
⑶焊条(枪)摆动幅度不一致,摆动速度合理、均匀;
⑷注意保持正确的焊条(枪)角度。
4、治理措施
⑴加强焊工操作技能培训,提高焊缝盖面水平;
⑵对焊缝进行必要的打磨和补焊;
⑶加强焊后检查,发现问题及时处理;
⑷技术员的交底中,对焊角角度要求做详细说明。
三、焊缝宽窄差不合格
1、现象
焊缝边缘不匀直,焊缝宽窄差大于3㎜。
2、原因分析
焊条(枪)摆动幅度不一致,部分地方幅度过大,部分地方摆动过小;焊条(枪)角度不合适;焊接位置困难,妨碍焊接人员视线。
3、防治措施
⑴加强焊工焊接责任心,提高焊接时的注意力;
⑵采取正确的焊条(枪)角度;
⑶熟悉现场焊接位置,提前制定必要焊接施工措施。
4、治理措施
⑴加强练习,提高焊工的操作技术水平,提高克服困难位置焊接的能力;
⑵提高焊工质量意识,重视焊缝外观质量;
⑶焊缝盖面完毕,及时进行检查,对不合格的焊缝进行修磨,必要时进行补焊。
四、咬边
1、现象
焊缝与木材熔合不好,出现沟槽,深度大于0.5㎜,总长度大于焊缝长度的10%或大于验收标准要求的长度。
2、原因分析
焊接线能量大,电弧过长,焊条(枪)角度不当,焊条(丝)送进速度不合适等都是造成咬边的原因。
3、治理措施
⑴根据焊接项目、位置,焊接规范的要求,选择合适的电流参数;
⑵控制电弧长度,尽量使用短弧焊接;
⑶掌握必要的运条(枪)方法和技巧;
⑷焊条(丝)送进速度与所选焊接电流参数协调;
⑸注意焊缝边缘与母材熔化结合时的焊条(枪)角度。
4、治理措施
⑴对检查中发现的焊缝咬边,进行打磨清理、补焊,使之符合验收标准要求;
⑵加强质量标准的学习,提高焊工质量意识;
⑶加强练习,提高防止咬边缺陷的操作技能。
五、错口
1、现象
表现为焊缝两侧外壁母材不在同一平面上,错口量大于10%母材厚度或超过4㎜。
2、原因分析
焊件对口不符合要求,焊工在对口不合适的情况下点固和焊接。
3、防治措施
⑴加强安装工的培训和责任心;
⑵对口过程中使用必要的测量工器具;
⑶对于对口不符合要求的焊件,焊工不得点固和焊接。
4、治理措施
⑴加强标准和安装技能学习,提高安装工技术水平;
⑵对于产生错口,不符合验收标准的焊接接头,采取割除、重新对口和焊接。
六、弯折
1、现象
由于焊缝的横向收缩或安装对口偏差而造成的垂直于焊缝的两侧母材不在同一平面上,形成一定的夹角。
2、原因分析
⑴安装对口不合适,本身形成一定夹角;
⑵焊缝熔敷金属在凝固过程中本身横向收缩;
⑶焊接过程不对称施焊。
3、防治措施
⑴保证安装对口质量;
⑵对于大件不对称焊缝,预留反变形余量;
⑶对称点固、对称施焊;
⑷采取合理的焊接顺序。
4、治理措施
⑴对于可以使用火焰校正的焊件,采取火焰校正措施;
⑵对于不对称焊缝,合理计算并采取预留反变形余量等措施;
⑶采取合理焊接顺序,尽量减少焊缝横向收缩,采取对称施焊措施;
⑷对于弯折超标的焊接接头,无法采取补救措施,进行割除,重新对口焊接。
七、弧坑
1、现象
焊接收弧过程中形成表面凹陷,并常伴随着缩孔、裂纹等缺陷。
2、原因分析
焊接收弧中熔池不饱满就进行收弧,停止焊接,焊工对收弧情况估计不足,停弧时间掌握不准。
3、防治措施
⑴延长收弧时间;
⑵采取正确的收弧方法。
4、治理措施
⑴加强焊工操作技能练习,掌握各种收弧、停弧和接头的焊接操作方法;
⑵加强焊工责任心;
⑶对已经形成对弧坑进行打磨清理并补焊。
八、表面气孔
1、现象
焊接过程中,熔池中的气体未完全溢出熔池(一部分溢出),而熔池已经凝固,在焊缝表面形成孔洞。
2、原因分析
⑴焊接过程中由于防风措施不严格,熔池混入气体;
⑵焊接材料没有经过烘培或烘培不符合要求,焊丝清理不干净,在焊接过程中自身产生气体进入熔池;
⑶熔池温度低,凝固时间短;
⑷焊件清理不干净,杂质在焊接高温时产生气体进入熔池;
⑸电弧过长,氩弧焊时保护气体流量过大或过小,保护效果不好等。
3、防治措施
⑴母材、焊丝按照要求清理干净。
⑵焊条按照要求烘培。
⑶防风措施严格,无穿堂风等。
⑷选用合适的焊接线能量参数,焊接速度不能过快,电弧不能过长,正确掌握起弧、运条、息弧等操作要领。
⑸氩弧焊时保护气流流量合适,氩气纯度符合要求。
4、治理措施
⑴焊接材料、母材打磨清理等严格按照规定执行;
⑵加强焊工练习,提高操作水平和操作经验;
⑶对有表面气孔的焊缝,机械打磨清除缺陷,必要时进行补焊。
九、表面夹渣
1、现象
在焊接过程中,主要是在层与层间出现外部看到的药皮夹渣。
2、原因分析
⑴多层多道焊接时,层间药皮清理不干净;
⑵焊接线能量小,焊接速度快;
⑶焊接操作手法不当;
⑷前一层焊缝表面不平或焊件表面不符合要求。
3、防治措施
⑴加强焊件表面打磨,多层多道焊时层间药皮必须清理干净方可进行次层焊接;
⑵选择合理的焊接电流和焊接速度;
⑶加强焊工练习,提高焊接操作水平。
4、治理措施
⑴严格按照规程和作业指导书的要求施焊;
⑵对出现表面夹渣的焊缝,进行打磨清除,必要时进行补焊。
十、表面裂纹
1、现象
在焊接接头的焊缝、熔合线、热影响区出现的表面开裂缺陷。
2、原因分析
产生表面裂纹的原因因为不同的钢种、焊接方法、焊接环境、预热要求、焊接接头中杂质的含量、装配及焊接应力的大小等不同,但产生表面裂纹的根本原因是产生裂纹的内部诱因和必须的应力有两点。
3、防治措施
⑴严格按照规程和作业指导书的要求准备各种焊接条件;
⑵提高焊接操作技能,熟练掌握使用的焊接方法;
⑶采取合理的焊接顺序等措施,减少焊接应力等。
4、治理措施
⑴针对每种产生裂纹的具体原因采取相应的对策;
⑵对已经产生裂纹的焊接接头,采取挖补措施处理。
十一、焊缝表面不清理或清理不干净,电弧擦伤焊件
1、现象
焊缝焊接完毕,焊接接头表面药皮、飞溅物不清理或清理不干净,留有药皮或飞溅物;焊接施工过程中不注意,电弧擦伤管壁等焊件造成弧疤。
2、原因分析
⑴焊工责任心不强,质量意识差;
⑵焊接工器具准备不全或有缺陷。
3、防治措施
⑴焊接前检查工器具,准备齐全并且正常;
⑵加强技术交底,增强焊工责任心,提高质量意识。
4、治理措施
⑴制定防范措施并严格执行;
⑵加大现场监督检查力度,严格验收制度,发现问题及时处理。
十二、支吊架等T型焊接接头焊缝不包角
1、现象
T型焊接接头不包角焊接。
2、原因分析
⑴技术人员交底不清楚或未交底;
⑵施焊焊工经验不足或质量意识差,对其危害认识不够。
3、防治措施
⑴焊接施工前进行技术交底,明确焊接质量;
⑵焊工严格按照质量标准施焊。
4、治理措施
⑴加强技术交底,提高焊工的质量意识并认识其中的危害性;
⑵加强过程监督和焊接验收,发现问题及时处理。
十三、焊接变形
1、现象
焊接变形因焊件的不同而表现为翘起、角变形、弯曲变形、波浪变形等多种型式。
2、原因分析
造成焊接变形的原因有:装配顺序不合理、强力对口、焊接组有收缩自由度小、焊接顺序不合理等。
3、防治措施
⑴施焊前制定严格的焊接工艺措施,确定好装配顺序、焊接顺序、焊接方向、焊接方法、焊接规范、焊接线能量等;
⑵焊前进行技术交底,焊工严格按照措施施工;
⑶适当利用反变形法。
4、治理措施
⑴严格按照措施施工;
⑵焊接技术人员在现场指导焊接;
⑶发现问题及时采取必要措施
❸ 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。
❹ 焊接缺陷的缺陷分类
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。
(3)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。
(4)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.淬硬组织(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,焊缝金属没有进入接头根部的现象。
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覆盖;(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。
❺ 焊接连接有哪些缺陷,如何处理
焊接缺陷复控制
①、气制孔 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。
②、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。
③、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。
④、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。
⑤、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。
参考文献《焊接工程师手册》
❻ 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。
❼ 一般焊接缺陷是如何产生的怎样预防
在这里谈一下焊接当中产生这三种缺陷的原因和解决办法:
一、焊缝开裂
焊缝在焊接当中开裂有以下原因: 应力、拘束力、刚性、化学成分、焊缝予留的间隙、电流、焊道、母材清洁度等。这些因素都可能是造成焊缝开裂的原因。虽然焊缝开裂原因很多,但在门种场合是多种因素造成,也有两种或三种因素造成的。但不管几个因素,其中必有一个主要因素。也有各种条件都没有什么影响,只受一个因素造成焊缝开裂。因此出现焊缝开裂必须首先正确地分析出开裂的主要因素和次要因素,根据造成开裂的主要、次要因素采取相应措施进行解决。
焊接过程形成的焊缝是焊条和母材两者经过电流高温熔化后形成焊缝,是焊条和母材由固体变成液体,高温液体是热胀,冷却变成固体是收缩。由于热胀冷缩,自然使焊接结构产生应力。有些焊接结构本身就存有拘束力和刚性。
焊接过程是由固体变成液体,也就是由固态转变成液态(通常说铁水),再由液态变成固态,也就形成焊缝。液态转变成固态(也就是铁水转变成晶粒)。铁水变成晶粒的过程就是结晶过程。
母材温度低的位置先开始结晶,逐渐向焊缝中间位置伸展,焊缝中间最后结晶。由于热胀冷缩的作用,焊接结构受应力或拘束力或刚性的影响,使母材晶粒连接不到一起,轻者在焊缝中间出现小裂纹,重者在焊缝中间出现明显的裂缝。即使母材和电焊条的化学成分都好,受焊接结构的拘束力、刚性和焊接过程产生的应力影响,也会出现裂纹或裂缝。如果母材和电焊条的化学成分不好(碳、硫、磷等偏高);或是焊缝予留间隙太大,母材在焊缝边缘杂质过多,或电流过大,并且焊接速度过快、过慢、焊道过宽等因素会使焊缝开裂情况更要加重。根据焊接工程现场焊缝开裂情况,多数是因为应力、拘束力、刚性造成的。可以说往往是应力、拘束力、刚性为焊缝开裂的主要因素。
解决应力、拘束力、刚性造成焊缝开裂比较有效的办法是:采取固定焊、分散焊。所谓固定焊:先将焊件的全部焊缝,或是重要部位焊缝,先采取小电流、窄焊道、短距离焊,全部固定住。这样使焊件不易产生较大应力。即便在焊件各处都固定住,但也不可在同一位置顺序向前焊,更不可采取大电流并采用大规格焊条。应换位置焊,不使其局部位置产生过大热量。有拘束力和刚性结构可以采取同样的方法解决。
所谓分散焊,这对大型结构来说决不可在同一位置顺序焊,应当调换位置进行焊。
对大型结构不仅得先固定焊,再采取分散焊,第一焊道也不可用大电流和大规格焊条。对整体大结构来说全部焊缝自始至终都得分散焊,不然,虽然焊缝不开裂,但残留应力太大。
如果母材化学成分不好的焊接结构,再加上上述几种因素,就应改用低氢型电焊条。如J426、J427、J506、J507,因这种电焊条抗裂性特强。但是同样得采取上述避免焊缝开裂的办法。凡属于中碳钢等合金钢种的母材或厚板时,必须用低氢型焊条。
二、气孔焊缝产生气孔的因素,一般常见的有焊处不洁净,有锈、油污、气焊渣等,不仅表面能见到的不洁净物质,需要作X光的焊缝就得在焊接前将母材的焊缝边缘用气焊将内部水分烘干。常见焊缝产生气孔多半是因为电流过大。焊缝的形状多种多样:如平焊、立焊、横焊、仰焊、平角焊、立角焊,母材厚薄、坡口形状、多层焊、盖面焊等等。无论那种焊缝想避免产生气孔,除了将焊缝坡口清除洁净外,主要在焊接过程中,电流大小一定要调整适宜。电流大小适宜的标准如何掌握呢?应观众熔池的液态熔渣覆盖熔池一半左右为宜,决不可低于三分之一。这是因为焊接当中熔化的铁水中含有各种气体,铁水中气体借着覆盖的液态熔渣保护铁水缓缓凝固,以便使气体向外逸出。
产生气孔也有极少数是因为母材是低质材含硫过高,造成熔渣的粘度增大,影响气体向外逸出。并且含硫量高产生较多二氧化硫气体,更加重气孔的产生。
三、咬肉在焊接当中咬肉现象是经常出现,不算大问题,所以用户一般不反映出来。咬肉现象多半出现在立焊、横焊、角焊的焊缝边缘处。出现咬肉的原因主要有:母材表面有锈、电流过大、运条时电弧在该处停留时间过短、焊条角度不适宜等。将这几个主要原因解决了,就不会出现咬肉
❽ 如何防止焊接缺陷
焊接当中常见的三种缺陷产生原因及解决办法:
一、焊缝开裂
焊缝在焊接当中开裂有以下原因: 应力、拘束力、刚性、化学成分、焊缝予留的间隙、电流、焊道、母材清洁度等。这些因素都可能是造成焊缝开裂的原因。虽然焊缝开裂原因很多,但在门种场合是多种因素造成,也有两种或三种因素造成的。但不管几个因素,其中必有一个主要因素。也有各种条件都没有什么影响,只受一个因素造成焊缝开裂。因此出现焊缝开裂必须首先正确地分析出开裂的主要因素和次要因素,根据造成开裂的主要、次要因素采取相应措施进行解决。
焊接过程形成的焊缝是焊条和母材两者经过电流高温熔化后形成焊缝,是焊条和母材由固体变成液体,高温液体是热胀,冷却变成固体是收缩。由于热胀冷缩,自然使焊接结构产生应力。有些焊接结构本身就存有拘束力和刚性。
焊接过程是由固体变成液体,也就是由固态转变成液态(通常说铁水),再由液态变成固态,也就形成焊缝。液态转变成固态(也就是铁水转变成晶粒)。铁水变成晶粒的过程就是结晶过程。
母材温度低的位置先开始结晶,逐渐向焊缝中间位置伸展,焊缝中间最后结晶。由于热胀冷缩的作用,焊接结构受应力或拘束力或刚性的影响,使母材晶粒连接不到一起,轻者在焊缝中间出现小裂纹,重者在焊缝中间出现明显的裂缝。即使母材和电焊条的化学成分都好,受焊接结构的拘束力、刚性和焊接过程产生的应力影响,也会出现裂纹或裂缝。如果母材和电焊条的化学成分不好(碳、硫、磷等偏高);或是焊缝予留间隙太大,母材在焊缝边缘杂质过多,或电流过大,并且焊接速度过快、过慢、焊道过宽等因素会使焊缝开裂情况更要加重。根据焊接工程现场焊缝开裂情况,多数是因为应力、拘束力、刚性造成的。可以说往往是应力、拘束力、刚性为焊缝开裂的主要因素。
解决应力、拘束力、刚性造成焊缝开裂比较有效的办法是:采取固定焊、分散焊。所谓固定焊:先将焊件的全部焊缝,或是重要部位焊缝,先采取小电流、窄焊道、短距离焊,全部固定住。这样使焊件不易产生较大应力。即便在焊件各处都固定住,但也不可在同一位置顺序向前焊,更不可采取大电流并采用大规格焊条。应换位置焊,不使其局部位置产生过大热量。有拘束力和刚性结构可以采取同样的方法解决。
所谓分散焊,这对大型结构来说决不可在同一位置顺序焊,应当调换位置进行焊。
对大型结构不仅得先固定焊,再采取分散焊,第一焊道也不可用大电流和大规格焊条。对整体大结构来说全部焊缝自始至终都得分散焊,不然,虽然焊缝不开裂,但残留应力太大。
如果母材化学成分不好的焊接结构,再加上上述几种因素,就应改用低氢型电焊条。如J426、J427、J506、J507,因这种电焊条抗裂性特强。但是同样得采取上述避免焊缝开裂的办法。凡属于中碳钢等合金钢种的母材或厚板时,必须用低氢型焊条。
二、气孔焊缝产生气孔的因素,一般常见的有焊处不洁净,有锈、油污、气焊渣等,不仅表面能见到的不洁净物质,需要作X光的焊缝就得在焊接前将母材的焊缝边缘用气焊将内部水分烘干。常见焊缝产生气孔多半是因为电流过大。焊缝的形状多种多样:如平焊、立焊、横焊、仰焊、平角焊、立角焊,母材厚薄、坡口形状、多层焊、盖面焊等等。无论那种焊缝想避免产生气孔,除了将焊缝坡口清除洁净外,主要在焊接过程中,电流大小一定要调整适宜。电流大小适宜的标准如何掌握呢?应观众熔池的液态熔渣覆盖熔池一半左右为宜,决不可低于三分之一。这是因为焊接当中熔化的铁水中含有各种气体,铁水中气体借着覆盖的液态熔渣保护铁水缓缓凝固,以便使气体向外逸出。
产生气孔也有极少数是因为母材是低质材含硫过高,造成熔渣的粘度增大,影响气体向外逸出。并且含硫量高产生较多二氧化硫气体,更加重气孔的产生。
三、咬肉在焊接当中咬肉现象是经常出现,不算大问题,所以用户一般不反映出来。咬肉现象多半出现在立焊、横焊、角焊的焊缝边缘处。出现咬肉的原因主要有:母材表面有锈、电流过大、运条时电弧在该处停留时间过短、焊条角度不适宜等。将这几个主要原因解决了,就不会出现咬肉
❾ 工程焊接工艺质量通病错边、焊缝外观不良该如何处理呢
一、出现情抄况:
外表面不袭在同一平面,焊缝高度不一致。焊缝表面凹凸不平,宽窄不匀。
二、原因分析:
1、焊前准备工作没有做好,操作马虎,对口不直,下料端面倾斜,管料扁圆。
2、焊工操作不当,运条速度掌握不一致,收弧过快或过慢,焊接参数选择不合适等都可以造成以上现象。
三、防治措施:
3、要求工人在操作时对口要仔细找正,下料切割细心,时时检查管材质量,焊接过程中应精心操作,管口四周先点焊固定,再进行下步操作。
4、操作时要选择合适的焊接参数,要求焊工精心操作,仔细清渣后精心补焊一层。
❿ 焊接接头常见的外观缺陷(表面缺陷)有哪几种
你好,焊接的表面缺陷也叫外观缺陷,有如下几种:
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。
望采纳,谢谢。