缺陷種類及產生原因知識探索

1、第七章第七章 缺陷種類及產生原因缺陷種類及產生原因 淄博特檢院淄博特檢院 徐長業(yè)徐長業(yè)1 第七章第七章 缺陷缺陷種類種類及及產產生原因生原因 無損檢測最主要的用途是無損檢測最主要的用途是探測缺陷探測缺陷。了解材料。了解材料和焊逢中的缺陷種類和產生原因，有助于正確的和焊逢中的缺陷種類和產生原因，有助于正確的選擇無損檢測方法，正確判斷和分析檢測結果。選擇無損檢測方法，正確判斷和分析檢測結果。 峰谷文書第七章第七章 缺陷缺陷種類種類及及產產生原因生原因一、鋼焊縫中常見缺陷及產生原因一、鋼焊縫中常見缺陷及產生原因1，外，外觀觀缺陷缺陷外觀缺陷（表面缺陷）：不借助儀器，從工件表面肉眼可以外觀缺陷（表面缺

2、陷）：不借助儀器，從工件表面肉眼可以發(fā)現(xiàn)的缺陷發(fā)現(xiàn)的缺陷（1）咬邊：沿著焊趾，在母材部分形成的凹餡或溝槽。）咬邊：沿著焊趾，在母材部分形成的凹餡或溝槽。 產生原因：是因為電弧熱量太高，電流太大，運條速度太產生原因：是因為電弧熱量太高，電流太大，運條速度太小，焊條與工件角度不正確，擺動不合理，電弧過長，焊小，焊條與工件角度不正確，擺動不合理，電弧過長，焊接次序不合理；直流焊時磁偏吹；焊接位置會加劇咬邊。接次序不合理；直流焊時磁偏吹；焊接位置會加劇咬邊。產生的電弧將焊逢邊緣的母材熔化沒有得到熔敷金屬的充產生的電弧將焊逢邊緣的母材熔化沒有得到熔敷金屬的充分補充所留下的缺口。分補充所留下的缺口。 危害

3、：咬邊減小了母材的有效截面積，降低構件的承載能危害：咬邊減小了母材的有效截面積，降低構件的承載能力，同時造成應力集中，發(fā)展裂紋源。力，同時造成應力集中，發(fā)展裂紋源。峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因u焊縫焊縫咬咬邊邊峰谷文書第七章第七章 缺陷缺陷種類種類及及產產生原因生原因（2）焊瘤：焊逢中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材）焊瘤：焊逢中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出，冷卻后形成未與母材熔合的金屬瘤上或從焊縫根部溢出，冷卻后形成未與母材熔合的金屬瘤。產生原因是焊接規(guī)范過強，焊條熔化過

4、快，焊接電源不穩(wěn)定產生原因是焊接規(guī)范過強，焊條熔化過快，焊接電源不穩(wěn)定以及操作姿態(tài)不正確形成的，在橫，立，仰焊位置更容易以及操作姿態(tài)不正確形成的，在橫，立，仰焊位置更容易形成焊瘤。形成焊瘤。峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因u危害：危害：焊焊瘤常伴未熔合、瘤常伴未熔合、夾夾渣缺陷。渣缺陷。焊焊瘤改瘤改變變了了焊縫焊縫的的實際實際尺寸，尺寸，應應力集中。力集中。u管子管子內內部部焊焊瘤瘤減減小了小了內徑內徑，可能造成堵塞。，可能造成堵塞。峰谷文書第七章第七章 缺陷缺陷種類種類及及產產生原因生原因（3）凹坑：焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。）凹坑：焊縫表面或背面局部

5、的低于母材的部分。 產生原因是由于收弧時焊條未作短時間停留造成的。橫，產生原因是由于收弧時焊條未作短時間停留造成的。橫，立，仰焊位置常常在焊縫背面根部產生內凹。立，仰焊位置常常在焊縫背面根部產生內凹。 危害危害 減小了焊縫的有效截面積，應力集中，弧坑常帶有減小了焊縫的有效截面積，應力集中，弧坑常帶有裂紋裂紋（4）未焊瞞：焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。）未焊瞞：焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產生未焊瞞的根本原因。規(guī)范太弱，焊條過填充金屬不足是產生未焊瞞的根本原因。規(guī)范太弱，焊條過細，運條不當等均會容易產生未填瞞。細，運條不當等均會容易產生未填瞞。危害危害 減小了焊縫的有效截面積，消

6、弱了焊縫，應力集中減小了焊縫的有效截面積，消弱了焊縫，應力集中 規(guī)范弱，增大冷卻速度，易產生氣孔。裂紋缺陷規(guī)范弱，增大冷卻速度，易產生氣孔。裂紋缺陷峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因u管子管子對對接接內內壁未壁未焊滿焊滿峰谷文書 第七章第七章 缺陷缺陷種類種類及及產產生原因生原因（5）燒穿：焊接過程中，熔深超過工件厚度，熔化金屬從）燒穿：焊接過程中，熔深超過工件厚度，熔化金屬從焊縫背面流出，形成穿孔性缺陷。焊縫背面流出，形成穿孔性缺陷。 焊接電流過大，速度太慢，電弧在焊縫處停留過久產生燒焊接電流過大，速度

7、太慢，電弧在焊縫處停留過久產生燒穿。另外工件間隙太大，鈍邊太小也容易產生燒穿。穿。另外工件間隙太大，鈍邊太小也容易產生燒穿。燒穿是不允許的缺陷，破壞了焊縫，使接頭喪失連接及承載燒穿是不允許的缺陷，破壞了焊縫，使接頭喪失連接及承載能力能力（6）其他表面缺陷：成形不良，錯邊，塌陷，表面氣孔及）其他表面缺陷：成形不良，錯邊，塌陷，表面氣孔及弧坑縮孔，各種焊接變形等等?；】涌s孔，各種焊接變形等等。 成型不良成型不良 焊縫的外觀尺寸符合要求焊縫的外觀尺寸符合要求 錯邊錯邊 指兩個工件在厚度方向上錯開一定位置，裝配時造指兩個工件在厚度方向上錯開一定位置，裝配時造成成 塌陷塌陷 單面焊時，輸入熱量過大，熔化

8、金屬過多，液態(tài)金單面焊時，輸入熱量過大，熔化金屬過多，液態(tài)金屬向焊縫背面塌落，形成焊縫背面凸起，正面下榻。屬向焊縫背面塌落，形成焊縫背面凸起，正面下榻。峰谷文書第七章第七章 缺陷缺陷種類種類及及產產生原因生原因u管子管子對對接接內內壁壁錯邊錯邊峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因u管子管子內內壁壁焊縫焊縫根部成型不良根部成型不良峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因2.內內部缺陷部缺陷（1）氣氣 孔孔 氣孔是指焊接時，熔池中的氣泡在凝固時未能氣孔是指焊接時，熔池中的氣泡在凝固時未能逸

9、出，而殘留于焊縫中所形成的空穴。逸出，而殘留于焊縫中所形成的空穴。 氣孔可分為氣孔可分為 球狀氣孔球狀氣孔 條蟲狀氣孔，按分布可分條蟲狀氣孔，按分布可分為密集氣孔，單個氣孔等。為密集氣孔，單個氣孔等。 產生機理產生機理 氣體在不同溫度下溶解度不同。氣體在不同溫度下溶解度不同。 600 氫在鐵中溶解度氫在鐵中溶解度/cm3/g-1 210-4 2600 氫在鐵中溶解度氫在鐵中溶解度/cm3/g-1 4010-4 產生原因：母材或填充金屬表面有銹，油污等產生原因：母材或填充金屬表面有銹，油污等，焊條及焊劑未烘干，水分在高溫下分解為氣體；，焊條及焊劑未烘干，水分在高溫下分解為氣體；焊接線能量過小，熔

10、池冷卻速度大，不利于氣體逸焊接線能量過小，熔池冷卻速度大，不利于氣體逸出，焊縫金屬脫氧不足等出，焊縫金屬脫氧不足等 氣氣孔危害：孔危害：減減少截面少截面積積，焊縫焊縫疏松，降低強度、疏松，降低強度、塑性、泄漏。塑性、泄漏。應應力集中，力集中，氫氣氫氣孔可能促成裂孔可能促成裂紋紋。 防止措施防止措施 峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征3，夾夾渣：指渣：指焊焊后熔渣后熔渣殘殘留于留于焊縫焊縫中的中的現(xiàn)現(xiàn)象。象。 夾渣又分金屬夾渣和非金屬夾渣兩種。夾渣又分金屬夾渣和非金屬夾渣兩種。 金屬夾渣：

11、鎢，銅金屬顆粒殘留在焊縫中，成為夾金屬夾渣：鎢，銅金屬顆粒殘留在焊縫中，成為夾鎢，夾銅鎢，夾銅 非金屬夾渣：指未熔的焊條藥皮或焊劑，硫化物，非金屬夾渣：指未熔的焊條藥皮或焊劑，硫化物，氮化物殘存在焊縫中氮化物殘存在焊縫中 夾渣的分布與形狀夾渣的分布與形狀 單個點狀夾渣單個點狀夾渣 條狀夾渣條狀夾渣 鏈鏈狀夾渣狀夾渣 密集夾渣密集夾渣峰谷文書缺陷及其特征缺陷及其特征峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征產生原因：產生原因：（1）坡口尺寸不合理。）坡口尺寸不合理。（2）坡口有污物。）坡口有污物。（3）焊接線能量過小。）焊接線能量過小。（4）多層焊時，層間清渣不徹底。）多層焊時，層間清渣不徹底。（

12、5）焊縫散熱太快，液態(tài)金屬凝固過快。）焊縫散熱太快，液態(tài)金屬凝固過快。（6）藥皮，焊劑化學成分不合理，熔點過高，冶金）藥皮，焊劑化學成分不合理，熔點過高，冶金反應不完全，脫渣性不好等。反應不完全，脫渣性不好等。 （7）鎢極焊時電流過大，鎢極融化脫落焊縫內。）鎢極焊時電流過大，鎢極融化脫落焊縫內。（8）手工焊時焊條擺動不真確，熔渣不利于上浮。）手工焊時焊條擺動不真確，熔渣不利于上浮。夾渣危害：點狀夾渣與氣孔相同，帶有尖端夾渣易形夾渣危害：點狀夾渣與氣孔相同，帶有尖端夾渣易形成應力集中，可能形成裂紋，危害比較大。成應力集中，可能形成裂紋，危害比較大。防止措施防止措施峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷

13、及其特征4.裂裂紋紋（焊焊接裂接裂紋紋）： 在焊接應力及其它致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部在焊接應力及其它致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部地區(qū)的金屬原子結合力遭到破，形成新的界面而產生縫隙，地區(qū)的金屬原子結合力遭到破，形成新的界面而產生縫隙，稱為焊接裂紋。稱為焊接裂紋。按其尺寸分為宏觀裂紋、微觀裂紋、超顯微裂紋按其尺寸分為宏觀裂紋、微觀裂紋、超顯微裂紋按其方向可分為縱向裂紋、橫向裂紋，輻射狀（星狀）裂紋按其方向可分為縱向裂紋、橫向裂紋，輻射狀（星狀）裂紋按發(fā)生的部位可分為焊縫裂紋、根部裂紋、弧坑裂紋，熔合按發(fā)生的部位可分為焊縫裂紋、根部裂紋、弧坑裂紋，熔合區(qū)裂紋、焊道下裂紋、焊趾裂紋及熱

14、響取裂紋。區(qū)裂紋、焊道下裂紋、焊趾裂紋及熱響取裂紋。按產生的條件和時機可分為熱裂紋（如結晶裂紋）、冷裂紋按產生的條件和時機可分為熱裂紋（如結晶裂紋）、冷裂紋（如氫致裂紋、層狀撕裂等）以及再熱裂紋。（如氫致裂紋、層狀撕裂等）以及再熱裂紋。峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征u裂裂紋紋的危害的危害 u 裂裂紋紋是是焊焊接缺陷中危害性最大的一接缺陷中危害性最大的一種種。裂。裂紋紋是一是一種種面面積積形缺陷，裂形缺陷，裂紋紋尖端形成尖尖端形成尖銳銳缺口，缺口，應應力高度集中力高度

15、集中，導導致破壞。致破壞。u 裂裂紋紋危害危害極極大，冷裂大，冷裂紋紋由于延由于延遲遲性和快速脆性和快速脆斷斷特性特性，危害，危害極極大。特大。特種設備種設備的事故，除的事故，除極極少少數數是是設計設計不合不合理，理，選選材不材不當當外，外，絕絕大部分是裂大部分是裂紋紋引起的脆性破壞引起的脆性破壞。峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征 峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征 峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征u含含氫氫量和拉量和拉應應力是冷裂力是冷裂紋產紋產生的生的兩個兩個重要因素。在拉重要因素。在拉應

16、應力作用下，原子力作用下，原子氫氫向缺陷向缺陷處擴處擴散聚集，散聚集，當氫當氫聚集到聚集到一定一定濃濃度度時時，就破壞金，就破壞金屬屬原子的原子的結結合合鍵鍵，出，出現(xiàn)現(xiàn)微微觀觀裂裂紋紋，微裂，微裂紋擴紋擴展成宏展成宏觀觀裂裂紋紋。u只有只有達達到到氫氫含量含量臨臨界界值值，拉，拉應應力力臨臨界界值值是才是才產產生裂生裂紋紋峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征 峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征 峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征2.2.未未 熔熔 合合 未熔合是指熔未熔合是指熔焊時焊時，焊焊道道與與母材之母材之間間或或焊焊道道與焊與焊道之道之間間，未完全熔化，未完全熔化結結合

17、的部分。是一合的部分。是一種種面面狀狀缺陷。缺陷。 未熔合可分未熔合可分為為坡口未熔合、坡口未熔合、焊焊道之道之間間未熔合（包括未熔合（包括層間層間未熔合）、未熔合）、焊縫焊縫根部未熔合。根部未熔合。1.側側面未熔合面未熔合 2 層間層間未融合未融合 3單單v坡口根部未融合坡口根部未融合 4 x坡口根部未融合坡口根部未融合峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征未未 焊焊 透透 焊接時接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，也就是焊件的間焊接時接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，也就是焊件的間隙或鈍邊未被熔化而留下的間隙，或是母材金屬之間

18、沒隙或鈍邊未被熔化而留下的間隙，或是母材金屬之間沒有熔化，焊縫熔敷金屬沒有進入接頭的根部造成的缺陷有熔化，焊縫熔敷金屬沒有進入接頭的根部造成的缺陷。 未焊透可分為雙面焊未焊透和單面焊未焊透兩種未焊透可分為雙面焊未焊透和單面焊未焊透兩種 1. 1. 單單v v坡口未焊透坡口未焊透 2 2x x坡口未焊透坡口未焊透 3 3無坡口未焊透無坡口未焊透峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征u試試板未板未焊焊透透峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文書焊焊接缺陷及其特征接缺陷及其特征峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因二，鑄件中常

19、見缺陷二，鑄件中常見缺陷 鑄件是承壓類特種設備中較少的工件，所以對常見鑄件是承壓類特種設備中較少的工件，所以對常見缺陷在這里只是簡單介紹：缺陷在這里只是簡單介紹： 其常見缺陷有：其常見缺陷有：1. 氣孔氣孔2. 夾渣夾渣3. 夾砂夾砂4. 密集氣孔密集氣孔5. 冷隔冷隔6. 縮孔和疏松縮孔和疏松7. 裂紋。裂紋。 峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因三，鍛件中常見缺陷三，鍛件中常見缺陷 鍛件是承壓類特種設備中較重要的工件，也是鍛件是承壓類特種設備中較重要的工件，也是常見的材料。法蘭常見的材料。法蘭 接管接管 管板管板 其常見缺陷有：其常見缺陷有：1.縮孔縮孔2.疏松疏

20、松3.非金屬夾雜物非金屬夾雜物4.夾砂夾砂5.折疊折疊6.龜裂龜裂7.鍛造裂紋鍛造裂紋8.白點等。白點等。 峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因四，扎材中常見缺陷四，扎材中常見缺陷扎材的種類包括管，棒，板，絲，鋼軌和其它型扎材的種類包括管，棒，板，絲，鋼軌和其它型材由于形狀和材質不同，出現(xiàn)的缺陷分布規(guī)律和缺材由于形狀和材質不同，出現(xiàn)的缺陷分布規(guī)律和缺陷特征不同。陷特征不同。鋼管其常見缺陷有：鋼管其常見缺陷有：1.縱向裂紋縱向裂紋2.橫向裂紋橫向裂紋3.表面劃傷和直道表面劃傷和直道4.翹皮和折疊翹皮和折疊5.分層。分層。峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產

21、生原因生原因鋼棒和型材其常見缺陷有：鋼棒和型材其常見缺陷有：內部缺陷：內部缺陷：1.未壓合未壓合2.芯部裂紋芯部裂紋3.偏析偏析4.白點白點5.非金屬夾雜物非金屬夾雜物表面缺陷：表面缺陷：1.發(fā)紋發(fā)紋2.小裂紋小裂紋3.翹皮翹皮4.折疊等折疊等峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因鋼板安厚度可分為薄板和中厚板。薄板一般是厚鋼板安厚度可分為薄板和中厚板。薄板一般是厚度在度在5mm以下鋼板；以下鋼板；6120mm厚度為中厚板。鋼厚度為中厚板。鋼板中缺陷與鍛件和型材中的缺陷大致相同，主要是板中缺陷與鍛件和型材中的缺陷大致相同，主要是材料引起的和軋制引起的兩類。其常見缺陷有：材料引起的和軋制引起的兩類。其常見缺陷有：1.分層分層2.裂紋裂紋3.線狀缺陷線狀缺陷4.非金屬夾雜物非金屬夾雜物5.夾渣夾渣6.翹皮翹皮7.折疊等。折疊等。 峰谷文書第七章第七章 缺陷的缺陷的種類種類及及產產生原因生原因u鋼鋼板的板的軋軋制是平面制是平面壓壓下沿下沿長長度方向度方向軋軋制，制，軋軋制制時時有非有非常大