焊接常見缺陷

1、焊接接頭外觀缺陷是在焊接過程中在焊接接頭中產(chǎn)生的金屬不連續(xù)、不致密或連接不良的現(xiàn)象,屬于操作技術不良而產(chǎn)生的缺陷,與焊條、母材鋼種及結構形狀關系不大。下面對常見焊接接頭外觀缺陷的特征、形成原因、防止措施進行逐一總結, 以供參考。1未熔合1.1特征即填充金未熔合主要是焊縫金屬和母材之間或焊道金屬和焊道金屬之間未完全熔合的部分,見圖1。未熔合又可細分為:屬粘蓋在母材上或者是填充金屬層間而部分金屬未熔合在一起。坡口邊緣未熔合、焊道之間未熔合、焊縫根部未熔合。未熔合是增大焊接速度后出現(xiàn)于焊縫 內(nèi)的初期缺陷，一般間隙很窄，相當于裂紋，在外力的作用下很容易擴展到焊縫或母材，形成開裂。1.2產(chǎn)生原因1.2.

2、1焊接時電流過小，焊速過高、熱量不夠或者焊條偏于坡口之一側，使母材或先焊焊縫金屬未得到充分熔化就被熔化金屬敷蓋而造成。1.2.2母材坡口或先焊的焊縫金屬表面有銹、氧化鐵、熔渣及臟物等未清除干凈，在焊接時由于溫度不夠，未能將其熔化而蓋上了熔化金屬而造成。1.2.31.2.4起焊溫度低，先焊的焊縫開始端未熔化，也會產(chǎn)生未熔合。手弧焊運條時偏離焊縫中心，熔化的金屬流到未熔化表面上。1.2.5焊接坡口太小，焊根間隙太窄，會造成未熔合。1.3防止措施1.3.1稍減焊接速度，略增焊接電流，使熱量增加到足以熔化母材或前一層焊縫金屬。1.3.2焊條角度及運條應適當，要照顧到母材兩側溫度及熔化情況。1.3.3對

3、由熔渣、臟物等所引起的未熔合，要加強清渣，將氧化皮等臟物清理干凈。1.3.4對初學者應注意分清熔渣和鐵水，焊條有偏心時應調(diào)整角度使電弧處于正確方向。1.3.5氣體保護焊尤宜控制焊接速度不要過高，電弧電壓偏低，維持一定的弧長，保持射流過渡,而且優(yōu)先應用氦混合氣體作為保護氣體。1.3.6半自動焊或埋弧自動焊場合，焊絲直接對準接頭根部以確保根部焊透。2咬邊2.1特征咬邊是焊接過程中，電弧將焊縫邊緣熔化后， 沒有得到填充金屬的補充， 在焊縫金屬的焊趾區(qū)域或根部區(qū)域形成溝槽或凹陷。咬邊可以是連續(xù)的， 也可以是間斷的。 咬邊減少了基本金承載屬的有效面積，減弱了焊接接頭強度，并且在咬邊處形成應力集中，會成為

4、開裂起點, 后有可能在咬邊處產(chǎn)生裂縫。見圖2.2產(chǎn)生原因2.2.1平焊時焊接電流過大或焊接速度過慢。2.2.2焊接電弧過長，使熔寬增加并產(chǎn)生較大吹力，使母材產(chǎn)生凹坑，而填充金屬未能將凹坑填補。2.2.3焊接角焊縫時，焊條角度和擺動不正確或電弧長度過長，而使焊縫上部邊緣發(fā)生咬邊。224在立、橫、仰焊時，技術不熟練的焊工在電流較大時，由于運條時在坡口兩側停留時間較短，電弧長度太長，使焊縫中間鐵水溫度過高而下墜，兩側的母材金屬被電弧吹去而未 填滿熔池所致，熔化金屬下淌也會造成咬邊。2.2.5在埋弧自動焊時由于焊接速度過高而造成。2.3防止措施2.3.1選用合適電流，避免電流過大。2.3.2控制焊接速

5、度，使其必須滿足所熔敷的焊縫金屬完全充填于母材所有已熔化的部分。2.3.3采用擺動工藝時，在坡口邊緣運條稍慢些，焊條應做短時停頓，以使焊縫金屬與鄰接板料之間的溫度相近，在坡口中間運條速度要快些，并使填充金屬與基本金屬混合均勻。2.3.4手工焊要控制焊條的位置，在角焊時，焊條要采用合適的角度和保持一定的電弧長度,保持運條均勻，既要保證完全熔化，又要使焊接熔池形成飽滿的外形。2.3.5盡量采用短弧焊。2.3.6當有可能形成過量咬邊時，應盡量避免在水平位置施焊角焊縫，而采用船形位置焊接。2.3.7過量的擺動也容易形成咬邊，可采用多道焊工藝克服這一缺陷。2.3.8埋弧自動焊時，要正確選擇焊接規(guī)范。3焊

6、瘤3.1特征這種金屬是由于熔池溫度過高，使焊瘤是過量的焊縫金屬流出基體金屬熔化表面而未熔合, 液體金屬凝固較慢，在自重作用下下墜而形成。 也就是在焊接過程中， 熔化金屬流淌到焊縫仰焊中經(jīng)常產(chǎn)生；在平焊對接時，第一層背面有時可能產(chǎn)生焊瘤；用埋弧自動焊焊接小直徑 的環(huán)縫時，也常常出現(xiàn)焊瘤。焊瘤不僅影響了焊縫成形美觀，而且往往造成接頭尺寸突變,惡化了構件的使用性能， 管壁內(nèi)的焊瘤還會影響管內(nèi)液體的暢通。此外，焊瘤下面往往存在 未焊透、未熔合等缺陷，過大的角接焊縫瘤還將因接頭強度不足而斷裂。見圖3.2產(chǎn)生原因3.2.1焊接工藝參數(shù)選擇不當，焊接電流和電弧電壓過大、過小都有可能造成焊瘤。電流、電壓過小時

7、，電弧熱量低且吹力小， 使母材不能充分熔化， 并難以將熔池中的液體金屬吹開以致熔化金屬不能與母材熔合而堆積；電流、電壓過大時，焊縫底部的熔化金屬被吹呈下墜,而形成背面的焊瘤。3.2.2坡口間隙過大。3.2.3背面焊瘤主要由于熔池溫度過高，焊接時焊條伸入過深，熔化金屬流向背面過多所致。3.2.4操作不熟練，如焊條角度不對或電極未對準焊縫，運條不當或電弧過長等。3.3防止措施3.3.1正確選擇工藝參數(shù)，間隙不宜過大，選用較平焊小10%15%的焊接電流，嚴格控制熔池溫度，防止過高。3.3.2選用小直徑焊條施焊，焊條左右擺動中間快些，兩側稍慢些，在邊緣有稍停留的穩(wěn)弧動作時間。3.3.3在對接焊第一層時

8、，要注意熔池溫度，密切觀察熔池形狀。如發(fā)現(xiàn)開始有下墜跡象應立即滅弧，讓熔池溫度稍微下降，再引弧焊接。3.3.4選擇合適的焊條傾角，使用堿性焊條時宜采用短弧焊接，運條速度要均勻。3.3.5提高焊工操作技能，加強基本功的訓練。4弧坑4.1特征弧坑是由于斷弧或收弧不當,在焊縫末端形成的凹陷， 而后續(xù)焊道焊接之前或在后續(xù)焊道焊接過程中未被消除，弧坑通常出現(xiàn)在焊縫尾部或接頭處，弧坑不僅削弱焊縫截面，而且由于冷速較高，雜質(zhì)易于集聚，而伴隨產(chǎn)生氣孔、夾渣、裂紋等缺陷。見圖4.2產(chǎn)生原因熔池金屬在電弧吹力下操作時收弧或接頭技術不熟練，斷弧過早或薄板焊使用的電流過大,形成的凹陷，而又沒有足夠的熔化金屬補充。在埋

9、弧自動焊時，主要是沒有分兩步按下止”按鈕。4.3防止措施4.3.1正確地選擇焊接電流。4.3.2采用斷續(xù)滅弧法或用收弧板，將弧坑引至焊件外面。4.3.3手工電弧焊在收弧過程中焊條在收尾處作短時間停留或作幾次環(huán)形運條，使足夠的焊條金屬填滿熔池。4.3.4在埋弧自動焊時，分兩步按下停止”按扭，目的是為了填滿弧坑。5凹坑5.1特征焊縫背面的凹坑通常又叫焊后在焊縫表面或背面形成低于母材表面的局部低洼部分叫凹坑, 內(nèi)凹（圖5）。-7l-'J r同弓I犯向5.2產(chǎn)生原因原因是由于電弧拉得過長，焊條傾角不當和裝配間隙過大，在焊條收尾時未填滿弧坑而使焊 縫在該處有較明顯的缺肉。5.3防止措施5.3.1

10、壓短弧長、調(diào)整焊條傾角和適當減少裝配間隙。5.3.2焊條在收尾處稍多停留一會，為避免因停留時間過長，導致熔池溫度過高，而造成熔池過大或焊瘤，應采用幾次斷續(xù)滅弧來填滿， 即在該處稍停留后就滅弧， 待其稍冷后再引弧，并填充一些熔化金屬， 這樣幾次便可將凹坑填滿。 但堿性直流焊條不宜采用斷續(xù)滅弧法，否 則易產(chǎn)生氣孔。6未焊透6.1特征它和未熔合有未焊透是指基本金屬之間， 或者基本金屬與熔敷金屬之間的局部未熔合現(xiàn)象, 些相似，有時很難區(qū)別。 在根部，由于電弧未將母材熔化或未填滿熔化金屬所引起，稱為根部未焊透，電弧未將各層間完全熔化，亦未填滿熔化金屬稱層間未焊透，同樣在邊緣有未焊透時稱邊緣未焊透。未焊透

11、是最為嚴重的焊接缺陷之一，它使焊縫截面減小，而且未焊透部位往往形成尖銳的缺口，缺口處為應力集中點， 在拉力的作用下，極易擴展成宏觀或整體斷 裂。見圖6。h岬i心勒門6.2產(chǎn)生原因6.2.1坡口尺寸不正確，如坡口角度偏小、間隙太窄、鈍邊過大等。622焊接工藝參數(shù)選用不當，如焊接電流過小、焊速太快，因熱量不足而造成母材根部未能充分熔化。6.2.3操作時焊條或焊絲偏離坡口中心或焊條角度不正確以及電弧太長或電弧磁偏吹，使電弧熱能散失或偏于一邊等。6.2.4焊件有氧化皮及熔渣等，阻礙焊層之間、基本金屬邊緣及根部的熔化。6.2.5埋弧自動焊焊偏也很容易引起未焊透。6.3防止措施6.3.1正確選擇坡口型式和

12、裝配間隙 ，注意坡口兩側及焊層之間的清理。6.3.2正確選擇焊接電流的大小。6.3.36.3.4認真操作，防止焊偏。隨時調(diào)整運條中焊接的角度，使熔化金屬之間及熔化金屬與基本金屬之間充分熔合。7燒穿7.1特征焊接過程中，熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷。燒穿在手工電弧焊或埋弧焊過程燒穿不中常見，多發(fā)生在第一層焊道或薄板的對接接頭中，是一種不允許存在的焊接缺陷。僅影響焊縫外觀，減小焊縫截面，破壞焊縫致密性，而且燒穿部位附近往往伴隨有夾渣、焊 瘤、氣孔等缺陷。見圖7.2產(chǎn)生原因7.2.17.2.27.2.37.2.47.2.5如焊接電流太大，使焊件加熱過甚。裝配間隙過大。焊接速度過慢。電弧在焊

13、縫某處停留時間過長。墊板托力不足。7.3防止措施7.3.1減小焊接電流，適當增加焊接速度。732嚴格控制焊件間隙，并保證這種間隙在整個焊縫長度上的一致性。8結束語外觀缺陷是焊接接頭一個不可忽視的問題，嚴重的外觀焊接缺陷將直接影響到產(chǎn)品結構的安全使用，甚至可以釀成重大事故。由于焊接工藝自身的特點， 要在焊接接頭中避免一切缺陷， 是不可能的，但每類缺陷都有一定的成因，如果掌握了其機理， 是可以將焊接缺陷控制在允許范圍內(nèi)的。焊接英才網(wǎng)資訊：焊接產(chǎn)品外觀缺陷（表面缺陷）是指不用借助于儀器，從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等，有時還有表面氣孔和表面裂 紋A、咬邊是指沿

14、著焊趾，在母材部分形成的凹陷或溝槽，它是由于電弧將焊縫邊緣的母 材熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補充所留下的缺口。產(chǎn)生咬邊的主要原因是電弧熱量太高,即電流太大，運條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確，擺動不合理，電弧過長， 焊接次序不合理等都會造成咬邊。直流焊時電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個原因。接位置（立、橫、仰）會加劇咬邊。某些焊咬邊減小了母材的有效截面積，降低結構的承載能力， 同時還會造成應力集中,裂紋源。發(fā)展為矯正操作姿勢，選用合理的規(guī)范，采用良好的運條方式都會有利于消除咬邊。 時，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。焊角焊縫B、焊瘤焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從

15、焊縫根部溢出，冷卻后形 成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。焊接規(guī)范過強、焊條熔化過快、焊條質(zhì)量欠佳（如偏芯），焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢不當?shù)榷既菀讕砗噶觥Ｔ跈M、立、仰位置更易形成 焊瘤。焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷，易導致裂紋。同時，焊瘤改變了焊縫的實際尺寸，會帶 來應力集中。管子內(nèi)部的焊瘤減小了它的內(nèi)徑，可能造成流動物堵塞。防止焊瘤的措施：使焊縫處于平焊位置，正確選用規(guī)范，選用無偏芯焊條，合理操作。C、凹坑凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。，仰凹坑多是由于收弧時焊條（焊絲）未作短時間停留造成的（此時的凹坑稱為弧坑） 立、橫焊時，常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。凹坑減小了焊縫的有效截面積

16、，弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。防止凹坑的措施：選用有電流衰減系統(tǒng)的焊機，盡量選用平焊位置， 選用合適的焊接規(guī)范，收弧時讓焊條在熔池內(nèi)短時間停留或環(huán)形擺動，填滿弧坑。D、未焊滿未焊滿是指焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。 規(guī)范太弱，焊條過細，運條不當?shù)葧е挛春笣M。未焊滿同樣削弱了焊縫，容易產(chǎn)生應力集中，同時，由于規(guī)范太弱使冷卻速度增大，容易帶來氣孔、裂紋等。防止未焊滿的措施：加大焊接電流，加焊蓋面焊縫。E、燒穿燒穿是指焊接過程中，熔深超過工件厚度，熔化金屬自焊縫背面流出，形成穿孔性缺。焊接電流過大，速度太慢，電弧在焊縫處停留過久，都會產(chǎn)生燒穿缺陷。工件間隙太大

17、, 鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。它完全破壞了焊縫，使接頭喪失其聯(lián)接燒穿是鍋爐壓力容器產(chǎn)品上不允許存在的缺陷, 飛及承載能力。選用較小電流并配合合適的焊接速度，減小裝配間隙，在焊縫背面加設墊板或藥墊，使用脈沖焊，能有效地防止燒穿。F、其他表面缺陷:（1 ）成形不良指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高，表面不光滑，以及焊縫過寬，焊縫向母材過渡不圓滑等。（2）錯邊指兩個工件在厚度方向上錯開一定位置，它既可視作焊縫表面缺陷，又可視作裝配成形缺陷。（3）塌陷成形后焊縫正面下塌。單面焊時由于輸入熱量過大， 熔化金屬過多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落, 背面突起，表面氣孔及弧坑縮孔。（5） 成形缺陷。各種

18、焊接變形如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺陷O角變形也屬于裝配氣孔是指焊接時，熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出，殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的，也可能是焊接冶金過程中反應生成的。（1 ）氣孔的分類氣孔從其形狀上分，有球狀氣孔、條蟲狀氣孔；從數(shù)量上可分為單個 氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均勻分布氣孔，密集狀氣孔和鏈狀分布氣孔之分。按氣孔內(nèi)氣體成分分類，有氫氣孔、氮氣孔、二氧化碳氣孔、一氧化碳氣孔、氧氣孔等。熔焊氣孔多 為氫氣孔和一氧化碳氣孔。當凝（2）氣孔的形成機理常溫固態(tài)金屬中氣體的溶解度只有高溫液態(tài)金屬中氣體溶解度的 幾十分之一至幾百分之一，熔池金屬在凝固過程中，

19、有大量的氣體要從金屬中逸出來。 固速度大于氣體逸出速度時，就形成氣孔。（3）產(chǎn)生氣孔的主要原因母材或填充金屬表面有銹、油污等，焊條及焊劑未烘干會增 加氣孔量，因為銹、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體，增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過小，熔池冷卻速度大，不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會增加氧氣孔。（4）氣孔的危害氣孔減少了焊縫的有效截面積，使焊縫疏松，從而降低了接頭的強度,降低塑性，還會引起泄漏。氣孔也是引起應力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋。（5 ）防止氣孔的措施A、清除焊絲，工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物。B、采用堿性焊條、焊劑，并徹底烘干。C、采

20、用直流反接并用短電弧施焊。D、焊前預熱，減緩冷卻速度。用偏強的規(guī)范施焊。B、夾渣夾渣是指焊后溶渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。（1 ）、夾渣的分類B、非A、金屬夾渣：指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中，習慣上稱為夾鎢、夾銅。金屬夾渣：指未熔的焊條藥皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留于焊縫之中。冶金反應 不完全，脫渣性不好。（2）夾渣的分布與形狀有單個點狀夾渣，條狀夾渣，鏈狀夾渣和密集夾渣（3 ）夾渣產(chǎn)生的原因A、坡口尺寸不合理；B、坡口有污物；C、多層焊時，層間清渣不徹底；D、焊接線能量??；E、焊縫散熱太快，液態(tài)金屬凝固過快；F、焊條藥皮，焊劑化學成分不合理，熔點過高；G、鎢極惰性氣體保護焊時，電源極性

21、不當，電、流密度大，鎢極熔化脫落于熔池中。H、手工焊時，焊條擺動不良，不利于熔渣上浮?？筛鶕?jù)以上原因分別采取對應措施以防止 夾渣的產(chǎn)生。（4）夾渣的危害點狀夾渣的危害與氣孔相似，帶有尖角的夾渣會產(chǎn)生尖端應力集中, 尖端還會發(fā)展為裂紋源，危害較大。焊縫中原子結合遭到破壞，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙稱為裂紋。A、裂紋的分類根據(jù)裂紋尺寸大小，分為三類：（1 ）宏觀裂紋：肉眼可見的裂紋。（2）微觀裂紋：在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)。（3）超顯微裂紋：在高倍數(shù)顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)，一般指晶間裂紋和晶 內(nèi)裂紋。從產(chǎn)生溫度上看，裂紋分為兩類:（1 ）熱裂紋：產(chǎn)生于 AC3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現(xiàn)，又稱結晶裂紋。這 種二裂紋主要發(fā)生在晶界，裂紋面上有氧化色彩，失去金屬光澤。（2）冷裂紋：指在焊畢冷至馬氏體轉變溫度M3點以下產(chǎn)生的裂紋，一般是在焊后段時間（幾小時，幾天甚至更長）才出現(xiàn)，故又稱延遲裂紋。按裂紋產(chǎn)生的原因分，又可把裂紋分為:（1）再熱裂紋：接頭冷卻后再加熱至 500700 C時產(chǎn)生的裂紋。再熱裂紋產(chǎn)生于沉 淀強化的材料（如含 CR、MO、V、TI、NB的金屬）的焊接熱影響區(qū)內(nèi)的粗晶區(qū)，一般從 熔合線