焊接缺陷及處理方法

1、焊接缺陷及處理方法焊接缺陷及處理方法 信息等級(jí)分類添加處信息等級(jí)分類添加處 王潤(rùn)之王潤(rùn)之 2014-6-172014-6-17 常見焊接缺陷常見焊接缺陷 CO2焊是生產(chǎn)中最常用的一種焊接方式。在焊接過(guò)程中， 由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)、施工條件、焊接操作手法等原因， 焊縫質(zhì)量常會(huì)出現(xiàn)各種缺陷，從而影響整車的焊接強(qiáng)度，造 成整車質(zhì)量下降。針對(duì)CO2焊主要缺陷進(jìn)行成因分析，并對(duì)焊 接操作做出要求，預(yù)防焊接缺陷的產(chǎn)生。 CO2CO2焊常見的焊接缺陷有：焊常見的焊接缺陷有： 1 1、成型差、成型差 焊縫尺寸偏差焊縫尺寸偏差 焊縫成形美觀是焊接操作的一個(gè)基本要求。焊縫成形均勻、光滑 的好處不僅是視覺上效果，焊

2、縫內(nèi)部的應(yīng)力分布也較為均勻，因此成 形好的焊縫力學(xué)性能也好，抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度都有很好的保證。 成形尺寸不均勻，強(qiáng)度不平衡，極易發(fā)生焊縫斷裂；成形尺寸過(guò)大， 造成應(yīng)力集中，焊縫疲勞強(qiáng)度降低，在推土機(jī)多次運(yùn)行振動(dòng)后，同樣容 易發(fā)生斷裂。 成形差的危害性成形差的危害性 一般來(lái)說(shuō)，焊縫成形差主要體現(xiàn)在以下幾方面：焊縫尺寸偏差、 焊縫塌陷或者出現(xiàn)焊瘤等。從焊縫外形上我們也能很容易的分辨出來(lái)， 此類缺陷的特征有：焊縫寬窄不均，余高差較大，焊角尺寸不等，直線 度未保證等。 焊縫尺寸偏差是生產(chǎn)中常出現(xiàn)的問題，我們常見到粗細(xì)不一、扭 扭歪歪、忽高忽低的焊縫，就是上面說(shuō)的幾種缺陷特征的體現(xiàn)。 如果焊接基本功不夠

3、扎實(shí)，則很容易出現(xiàn)上述問題。焊接時(shí)要單 手持槍，保證干伸長(zhǎng)度，手不能發(fā)抖、沿著間隙中心平穩(wěn)運(yùn)槍是最基本 的要求，任何焊工平時(shí)都應(yīng)該加強(qiáng)平板平焊的基本功練習(xí)，保證手法的 穩(wěn)定性。 如果焊接規(guī)范參數(shù)選擇不當(dāng)、間隙坡口設(shè)計(jì)不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致焊縫成 形差，生產(chǎn)中時(shí)?？梢姰愋凸芙M對(duì)間隙過(guò)大，焊后成形效果也很差。 1 1、成型差、成型差 焊縫寬度不均勻焊縫寬度不均勻 1 1、成型差、成型差 1 1、成型差、成型差 焊縫塌陷焊縫塌陷 焊縫塌陷是指焊縫無(wú)余高，低于母材平面以下的現(xiàn)象，焊接時(shí)行走速 度過(guò)快或者工件組對(duì)間隙不均勻，焊后會(huì)出現(xiàn)焊縫塌陷。 焊接時(shí)運(yùn)槍偏離焊縫中心線，導(dǎo)致熔化金屬大部分偏在一側(cè)母材上， 形成焊

4、偏缺陷。在臺(tái)車方盒、機(jī)架方盒的焊接中常發(fā)生。 焊偏缺陷焊偏缺陷 以上兩種缺陷同樣影響焊縫強(qiáng)度，出現(xiàn)此類缺陷的焊縫極易發(fā)生斷裂。以上兩種缺陷同樣影響焊縫強(qiáng)度，出現(xiàn)此類缺陷的焊縫極易發(fā)生斷裂。 偏離焊接位置 解決措施：解決措施： 1. 加強(qiáng)焊工的基本功練習(xí)，提高規(guī)范操作的意識(shí)。焊接時(shí) 盡量持槍手臂有一處支點(diǎn)，運(yùn)槍平穩(wěn)，沿著焊縫中心線勻 速焊接，保證干伸長(zhǎng)度和焊槍角度始終一致。 2. 提高工件組對(duì)間隙的精度。如間隙過(guò)大，可以加工藝連 接件或采用先斷續(xù)點(diǎn)焊、再連續(xù)焊接的方式進(jìn)行。 1 1、成型差、成型差 焊接時(shí)，焊縫中產(chǎn)生的有害氣體會(huì)不斷逸出，如果焊接速度較快就會(huì) 在焊縫表面形成成串氣孔；若焊接速度過(guò)

5、快，也有部分氣體來(lái)不及逸出， 于是在焊縫內(nèi)部形成深層氣孔，需打磨或無(wú)損探傷后方可發(fā)現(xiàn)，因其肉眼 無(wú)法觀察，即使有缺陷也無(wú)從得知，因此深層氣孔的危害性更大。 2 2、氣孔、氣孔 生產(chǎn)中出現(xiàn)氣孔的情況生產(chǎn)中出現(xiàn)氣孔的情況 氣孔的危害性氣孔的危害性 氣孔的存在減小了焊縫的有效截面，降低接頭的致密性，從而導(dǎo)致 接頭承載能力和疲勞強(qiáng)度的降低。 2 2、氣孔、氣孔 氣孔的分類及形成機(jī)理氣孔的分類及形成機(jī)理 1.1.析出型氣孔如析出型氣孔如N2N2、H2H2氣孔；氣孔； 2.2.反應(yīng)型氣孔如反應(yīng)型氣孔如COCO、H2OH2O氣孔。氣孔。FeO + C = CO+ FeFeO + C = CO+ Fe 2 2

6、、氣孔、氣孔 氣孔主要有三種：CO氣孔、氫氣孔和氮?dú)饪祝瑢?shí)際生產(chǎn)中的氣孔 多為氮?dú)饪缀蜌錃饪住?1 1、氮?dú)饪?、氮?dú)饪?其形態(tài)為密集個(gè)大，空氣侵入焊接區(qū)引起。主要原因 有：CO2氣體流量過(guò)小；噴嘴被飛濺物堵塞；噴嘴與工件距離大； 焊接場(chǎng)地有側(cè)向風(fēng)等。 2 2、氫氣孔、氫氣孔-其形狀為針狀或點(diǎn)狀，來(lái)源為水、油、銹、表面污物， 不純的CO2氣體含有少量水分，漆、油污為碳?xì)浠衔?，鐵銹 中含有結(jié)晶水，在高溫下分解出H2，形成氫氣孔。 3 3、COCO氣孔氣孔-其形狀為針狀或點(diǎn)狀， 來(lái)源為CO2分解后脫氧不充分 熔池中存在多余的CO。硅錳比例不協(xié)調(diào)，是產(chǎn)生CO氣孔的主要 原因。常見原因焊絲成分差，母材

7、化學(xué)成分差。 2 2、氣孔、氣孔 氣孔的產(chǎn)生多與氣體保護(hù)效果不好有關(guān)，另外，焊接規(guī)范參數(shù)對(duì)氣孔的 產(chǎn)生也有很大的影響。 1. 1. 電弧電壓。電弧電壓。實(shí)踐表明，U越高，空氣進(jìn)入CO2保護(hù)氣層的可能性越大， 導(dǎo)致焊縫中的含氮量增加。焊接冶金學(xué)證明，焊縫中N元素含量增加， 即使不出現(xiàn)氣孔，焊縫金屬的塑性也將顯著降低！ 電弧電壓與干伸長(zhǎng) 關(guān)系密切，電弧電壓高，干伸長(zhǎng)大，造成保護(hù)不好，氣孔缺陷增加。 2. 2. 焊接速度。焊接速度。速度的變化主要是影響了熔化金屬的結(jié)晶速度。速度加 快時(shí)，熔化金屬的結(jié)晶也加快，那么焊縫中產(chǎn)生的氣體就比較難于排出 了，于是在焊縫內(nèi)部就形成危害性極強(qiáng)的深層氣孔！ 特別說(shuō)明

8、特別說(shuō)明 焊絲及工件表面的油污必須予以去除，這不僅是為了防止氣孔產(chǎn)生，焊絲及工件表面的油污必須予以去除，這不僅是為了防止氣孔產(chǎn)生， 也可避免油污在送絲軟管內(nèi)造成堵塞，以及減少焊接時(shí)的煙霧等。也可避免油污在送絲軟管內(nèi)造成堵塞，以及減少焊接時(shí)的煙霧等。 2 2、氣孔、氣孔 2 2、氣孔、氣孔 2 2、氣孔、氣孔 最嚴(yán)重的氣孔缺陷最嚴(yán)重的氣孔缺陷蜂窩狀氣孔蜂窩狀氣孔 蜂窩狀氣孔是氣孔缺陷中最嚴(yán)重的一種，此類缺陷往往氣孔成串相連，可 謂慘不忍睹，焊接操作新手常出現(xiàn)此類問題。此類氣孔產(chǎn)生原因：根本沒有保 護(hù)氣體，噴嘴堵塞、氣管漏氣或者氣閥門未打開等。 解決措施解決措施 1. 焊前清理焊縫周圍，去除油污、

9、水分、鐵銹、油漆。 2. 選擇合適的焊接規(guī)范參數(shù)。I和U要配合適當(dāng)?shù)?，使母材熔化均勻，使焊?中產(chǎn)生的氣體能夠順利排出。 3. 操作者要及時(shí)清理噴嘴，保證保護(hù)氣體流通順暢。 4. 檢查瓶中氣壓、氣體流量是否符合要求，氣管是否有漏氣、打折，場(chǎng)地風(fēng)力 是否過(guò)大。 其他產(chǎn)生氣孔的原因及防止對(duì)策其他產(chǎn)生氣孔的原因及防止對(duì)策 2 2、氣孔、氣孔 封閉焊縫無(wú)排氣孔封閉焊縫無(wú)排氣孔 防止對(duì)策：防止對(duì)策： 對(duì)接焊縫將倒角加大，中間不留空氣隙。留出一部分焊縫 不焊或等工件冷卻后再補(bǔ)焊。（如圖所示） 其他產(chǎn)生氣孔的原因及防止對(duì)策其他產(chǎn)生氣孔的原因及防止對(duì)策 2 2、氣孔、氣孔 原因：原因： 氣體流量過(guò)大或過(guò)小氣體

10、流量過(guò)大或過(guò)小 防止對(duì)策：防止對(duì)策： 調(diào)整保護(hù)氣體調(diào)整保護(hù)氣體 的流量，使之符合要求。的流量，使之符合要求。 原因：在焊接時(shí)，若風(fēng)速超過(guò)原因：在焊接時(shí)，若風(fēng)速超過(guò) 2m/2m/秒，保護(hù)氣體被吹走，形成秒，保護(hù)氣體被吹走，形成 氮?dú)饪?。氮?dú)饪住?其他產(chǎn)生氣孔的原因及防止對(duì)策其他產(chǎn)生氣孔的原因及防止對(duì)策 2 2、氣孔、氣孔 防止對(duì)策：在大風(fēng)的情況下防止對(duì)策：在大風(fēng)的情況下 焊接，要關(guān)閉門窗。室內(nèi)焊焊接，要關(guān)閉門窗。室內(nèi)焊 接場(chǎng)所要加屏風(fēng)板。接場(chǎng)所要加屏風(fēng)板。 原因：收弧時(shí)，焊槍移開過(guò)原因：收弧時(shí)，焊槍移開過(guò) 快產(chǎn)生弧坑氣孔?？飚a(chǎn)生弧坑氣孔。 其他產(chǎn)生氣孔的原因及防止對(duì)策其他產(chǎn)生氣孔的原因及防止對(duì)策

11、 2 2、氣孔、氣孔 防止對(duì)策：收弧時(shí)填滿弧坑防止對(duì)策：收弧時(shí)填滿弧坑 后，切斷電源，滯后送氣。后，切斷電源，滯后送氣。 稍等片刻待熔池凝固后再移稍等片刻待熔池凝固后再移 開焊槍。開焊槍。 3 3、咬邊、咬邊 在沿著焊趾的母材部位，燒熔形成凹陷或溝槽的現(xiàn)象叫在沿著焊趾的母材部位，燒熔形成凹陷或溝槽的現(xiàn)象叫咬邊咬邊。 注意是注意是母材母材被融化。被融化。 咬邊的危害性咬邊的危害性 減小焊縫的有效截面，在母材邊 緣形成尖銳缺口，造成應(yīng)力高度集中， 降低接頭強(qiáng)度和承載能力。咬邊形成 尖銳缺口，造成應(yīng)力集中，在工程機(jī) 械中屬于嚴(yán)重缺陷，尤其是在工作焊 縫中。 3 3、咬邊、咬邊 3 3、咬邊、咬邊 咬

12、邊產(chǎn)生原因分析咬邊產(chǎn)生原因分析 1. 平焊位大電流高速焊時(shí)，焊接線能量輸入大，最容易出現(xiàn)咬邊。 2. 焊對(duì)接接頭時(shí)，操作者的手不穩(wěn)，使焊絲端頭觸到焊件邊緣，導(dǎo)致母 材迅速熔化，形成咬邊，這是焊接生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)咬邊的主要原因。（見圖1） 3. 腹板處于垂直位置的角焊，若一次焊接產(chǎn)生的焊腳過(guò)大或電壓過(guò)高時(shí)， 在腹板上也會(huì)產(chǎn)生咬邊。（見前圖2） 4. 圖3中也是常見的一種咬邊，平板與角板對(duì)接時(shí)容易在角板的折彎處 發(fā)生咬邊。 3 3、咬邊、咬邊 咬邊的原因：咬邊的原因： 1、焊速過(guò)快。 2、焊接電流過(guò)大。 3、焊槍角度過(guò)大。 4、焊接電壓過(guò)高。 5、工件表面氧化皮過(guò)厚未清理。 解決措施：解決措施： 1.

13、在保證正常焊接的前提下，盡量減小I和U。 2. 工人要加強(qiáng)焊接基本功練習(xí)，焊接時(shí)沿著焊縫中心運(yùn)槍，焊絲干伸 長(zhǎng)度保持適當(dāng)，持槍的胳膊盡量有一處支點(diǎn)，保持焊接的穩(wěn)定性。 4 4、燒穿、燒穿 熔焊時(shí)熔化金屬自焊縫背面流出，形成穿孔的現(xiàn)象叫燒穿。 出現(xiàn)燒穿的有三種可能：焊接線能量過(guò)大；裝配間隙或坡口尺寸過(guò) 大，焊速過(guò)慢。 解決措施：解決措施： 1. 減小焊接線能量的輸入。減小送絲速度和U，使熔化金屬和熱輸 入量減少；提高行走速度，保證適當(dāng)熔深時(shí)，使熔化金屬均勻分布 到盡可能長(zhǎng)的焊縫長(zhǎng)度上。 2. 減小組對(duì)間隙，控制在4mm以內(nèi)。間隙大的要采用分道焊接，避 免一次將縫隙添滿。 4 4、燒穿、燒穿 產(chǎn)生

14、燒穿的原因：產(chǎn)生燒穿的原因： 1 1、電流過(guò)大。、電流過(guò)大。 2 2、速度過(guò)慢。、速度過(guò)慢。 3 3、坡口間隙過(guò)大。、坡口間隙過(guò)大。 4 4、鈍邊過(guò)薄。、鈍邊過(guò)薄。 預(yù)防措施：電流不過(guò)大，提高焊工技能。預(yù)防措施：電流不過(guò)大，提高焊工技能。 5 5、未焊透和未融合、未焊透和未融合 焊道之間、焊道與母材之間沒有焊道之間、焊道與母材之間沒有 完全熔化。完全熔化。 焊道之間、焊道與母材之間沒有焊道之間、焊道與母材之間沒有 完全熔化。完全熔化。 一般根部叫未焊透，其它部位叫一般根部叫未焊透，其它部位叫未熔合未熔合。 未焊透與未熔合的危害性未焊透與未熔合的危害性 減小焊縫有效截面，降低接頭強(qiáng)度、沖擊韌性等

15、。在反面受力 的情況下，形成尖銳缺口，造成應(yīng)力集中，在工程機(jī)械中屬于嚴(yán)重 缺陷，尤其是在工作焊縫中。 接頭根部沒有完全熔透接頭根部沒有完全熔透 5 5、未焊透和未融合、未焊透和未融合 產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因 1. 焊接線能量不夠，電流過(guò)?。?2. 焊接姿勢(shì)不正確，對(duì)接焊縫時(shí)焊絲未指向焊縫中心； 3. 導(dǎo)電嘴橢圓； 4. 焊接速度過(guò)快。 5. 間隙或坡口不合適； 未焊透未焊透 5 5、未焊透和未融合、未焊透和未融合未融合未融合 焊道之間、焊道與母材之間沒有完全熔化焊道之間、焊道與母材之間沒有完全熔化 產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因 1. 焊道有高點(diǎn)，影響電弧傳導(dǎo)； 2. 焊接線能量不夠，電流過(guò)??； 3. 焊

16、接姿勢(shì)不正確，對(duì)接焊縫時(shí)焊絲未指向焊縫中心； 4. 導(dǎo)電嘴橢圓； 5. 焊縫坡口一側(cè)有油、銹等臟物，影響導(dǎo)電性能。 5 5、未焊透和未融合、未焊透和未融合 “未焊透”與“燒穿” 是相對(duì)的，但危害性更大。此類缺陷的 焊縫通常只與母材局部連接在一起，達(dá)不到原本設(shè)計(jì)的焊接接頭的強(qiáng) 度要求，很容易發(fā)生斷裂！實(shí)際中，肉眼觀察即可發(fā)現(xiàn)未焊透的缺陷， 常說(shuō)的“薄薄的焊了一層”就是此類問題。焊縫過(guò)窄、過(guò)矮都容易發(fā) 生未焊透缺陷，就是因?yàn)楹附泳€能量輸入不夠，不但焊縫成形差，而 且會(huì)出現(xiàn)其他“伴生”的缺陷。一般叫“虛焊”。 若工件熱輸入不夠，則很容易發(fā)生未焊透的現(xiàn)象。 解決措施解決措施 1. 提高焊接線能量的輸入

17、。提高送絲速度和電壓，增加焊絲的熔化量 和電弧熱量；減小行走速度，使單位長(zhǎng)度上的熱輸入量足夠熔化兩側(cè) 母材金屬。 2. 工人焊接時(shí)要左右擺槍或直線往復(fù)運(yùn)槍，使熔化金屬均勻添滿整個(gè) 間隙，如果發(fā)現(xiàn)母材沒有完全熔透，則要進(jìn)行焊接規(guī)范參數(shù)的調(diào)整。 3. 平對(duì)接位焊時(shí)，工件組對(duì)時(shí)要留出2-3mm的間隙，如果工件較厚 （厚度大于6mm）則加大間隙或考慮開坡口。 6 6、弧坑、弧坑 焊接過(guò)程進(jìn)行到收尾時(shí)，若焊接電流過(guò)大又收弧過(guò)快，就會(huì)在焊接過(guò)程進(jìn)行到收尾時(shí)，若焊接電流過(guò)大又收弧過(guò)快，就會(huì)在 焊縫末端出現(xiàn)弧坑。此類缺陷很容易判斷，操作者自己即可發(fā)現(xiàn)。焊縫末端出現(xiàn)弧坑。此類缺陷很容易判斷，操作者自己即可發(fā)現(xiàn)。

18、 解決措施解決措施 1. 選擇合適的焊接規(guī)范參數(shù)，I、U不能過(guò)大。 2. 收弧時(shí)要稍做停頓或畫圈點(diǎn)焊或原地再補(bǔ) 焊一槍，待留有足夠填充金屬后再收弧。 3. 保證焊槍斷電后，滯后送氣保護(hù)，保證弧 坑處高溫金屬不被氧化。 產(chǎn)生弧坑的原因：產(chǎn)生弧坑的原因： 1、熄弧過(guò)快。 2、薄板焊接時(shí)電流過(guò)大。 3、收弧時(shí)沒有填滿弧坑。 7 7、夾渣、夾渣 焊縫保護(hù)方式有3種氣相、渣相和真空保護(hù)。CO2焊為氣相保護(hù)， 而不是手弧焊、埋弧焊的渣相保護(hù)，因此理論上，CO2焊不會(huì)出現(xiàn)夾渣。 但在CO2焊接時(shí)，焊縫表面會(huì)形成發(fā)亮的氧化膜，隨著焊槍的前進(jìn)， 后續(xù)焊縫熔化時(shí)會(huì)將先前焊縫表面的氧化膜一同攪進(jìn)熔池，如果焊接速 度

19、快，氧化膜來(lái)不及上浮焊縫就已經(jīng)凝固，于是形成了夾渣。 同樣的原因，工件表面如果有雜質(zhì)或漆層，在焊接時(shí)也會(huì)被攪入焊 縫金屬中形成夾渣缺陷。 夾渣的危害性?shī)A渣的危害性 減小焊縫有效截面，降低接頭強(qiáng)度、沖擊韌性等。 7 7、夾渣、夾渣 解決措施解決措施 1. 每次焊前必須清理焊縫周圍的雜質(zhì)。若焊件上有油漆，起弧后應(yīng) 多燒一會(huì)，同時(shí)放慢焊接速度，使漆層燒損后再進(jìn)行金屬焊接，保證 漆層不影響金屬熔敷。 2. 焊接電流過(guò)小。母材熔化時(shí)，液態(tài)金屬停留時(shí)間應(yīng)稍長(zhǎng)一些，使 電弧推力對(duì)焊縫進(jìn)行攪拌，促使雜質(zhì)浮出熔化金屬而停留在焊縫表面。 3. 多道焊時(shí)層間雜質(zhì)沒有清理干凈或不清理。焊接過(guò)程中這些雜質(zhì) 熔化在熔池中

20、，影響金屬的流動(dòng)，并在焊縫中出現(xiàn)夾渣現(xiàn)象。所以必 須清渣徹底后再進(jìn)行CO2焊接。 8 8、裂紋、裂紋 在焊接應(yīng)力及其它致脆因素共同作用下，金屬材料的原子結(jié)合遭到 破壞，形成新界面而產(chǎn)生的縫隙稱為裂紋裂紋。 裂紋是焊接接頭中最危險(xiǎn)的缺陷。 裂紋最易出現(xiàn)的地方： 1 1、搭焊點(diǎn)裂紋。、搭焊點(diǎn)裂紋。 2 2、弧坑裂紋。、弧坑裂紋。 3 3、冷裂紋、冷裂紋當(dāng)材料的含碳量較高時(shí)（如45#，2H），焊前預(yù)熱溫度不 夠或不預(yù)熱，當(dāng)焊縫冷卻受力后極易產(chǎn)生裂紋，我們稱之為冷裂紋。 8 8、裂紋、裂紋 著色探傷顯示著色探傷顯示 產(chǎn)生的裂紋產(chǎn)生的裂紋橫向裂紋橫向裂紋 9 9、錯(cuò)邊、角變形、錯(cuò)邊、角變形 定位焊時(shí)焊件沒有對(duì)正，存在平行偏差。定位焊時(shí)焊件沒有對(duì)正，存在平行偏差。 9 9、錯(cuò)邊、角變形、錯(cuò)邊、角變形 板對(duì)接板對(duì)接 管對(duì)接管對(duì)接 1010、焊接尺寸不符合要求、焊接尺寸不符合要求 1111、焊瘤與翻邊、焊瘤與翻邊 熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤，叫做熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤，叫做焊瘤焊瘤 焊縫余高角度（圖中的）。）。 對(duì)接焊時(shí)焊縫余高角度在 120以上。以上。 角焊時(shí)焊縫余高角度在30以上。以上。 焊瘤的危害性焊瘤的危害性 1、焊縫截面突變，形成尖角，造成應(yīng)力集