電弧焊常見的焊接缺陷產(chǎn)生的原因及方法課件

1、電弧焊常見的焊接缺陷產(chǎn)生的原因及方法濟(jì)南交通高級(jí)技工學(xué)校第1頁，共17頁。一、表面尺寸不符合要求 表面高低不平、寬窄不齊、尺寸過大或過小、角焊縫單邊及焊角尺寸不符合要求，均屬于表面尺寸不符合要求。原因: (1)破口角度不對(duì) (2)裝配配間隙不均勻 (3)焊接速度不當(dāng)或運(yùn)條手法不正確 (4)焊條和角度選擇不當(dāng)或改變 （5）埋弧焊工藝選擇不正確防治方法： (1)選擇適當(dāng)?shù)钠瓶诮嵌然蜓b配間隙 (2)選擇正確焊接工藝參數(shù)（焊接電流、運(yùn)條手法和角）度第2頁，共17頁。二、焊接裂紋 在焊接應(yīng)力及其它致脆因素的共同作用下，焊接接頭局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到了破壞而形成新界面所產(chǎn)生的縫隙叫焊接裂紋。1.熱裂

2、紋：焊接過程中，焊縫的熱影響區(qū)的金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)產(chǎn)生的焊接裂紋叫熱裂紋 產(chǎn)生原因：是由于熔池冷卻結(jié)晶時(shí)，收到拉應(yīng)力作用，而凝固時(shí)，低熔點(diǎn)共晶體形成液態(tài)薄層共同作用的結(jié)果。（增大任何一方面的作用，都能促使形成熱裂紋）防治方法： （1）控制焊縫中有害雜質(zhì)的含量（碳、硫、磷） （2）預(yù)熱：以降低冷卻速度，改善應(yīng)力狀況。 （3) 采用堿性焊條（熔渣具有較強(qiáng)的脫硫脫磷能力）。第3頁，共17頁。（4）控制熔池形狀，盡量避免得到深而窄的焊縫 （5）采用收弧板。即使發(fā)生弧坑裂紋也不影響焊件本身。2、 冷裂紋：焊接接頭冷卻到較低溫度時(shí)（對(duì)鋼來說Ms溫度下或200度-300度）產(chǎn)生的焊接裂紋（主要發(fā)生

3、在中碳鋼、低合金鋼和中合金高強(qiáng)度鋼中）產(chǎn)生原因： （1）焊材本身具有較大的淬硬傾向 （2）焊接熔池中熔池溶解了多量的氫 （3）焊接接頭在焊接過程中產(chǎn)生了較 大的拘束應(yīng)力。 第4頁，共17頁。防治方法：（減少這三個(gè)因素的的影響和作用著手） （1）烘干焊條和焊劑,以減少氫的來源 （2）采用低氫型堿性焊條和焊劑（3）焊接較強(qiáng)的低合金高強(qiáng)度鋼時(shí)，采用奧氏體不銹鋼焊條。 （4）焊前預(yù)熱、 （5）后熱（將焊件進(jìn)行加熱或保溫緩冷的措施氫有效的地溢出） （6）適當(dāng)增加焊接電流，減慢焊接速度，可減慢熱影響區(qū)冷卻速度，防止形成淬硬組織第5頁，共17頁。3、在熱裂紋 焊后焊件在一定溫度范圍再次加熱（消除應(yīng)力熱處理或

4、其他熱過程如多層焊時(shí)）而產(chǎn)生的裂紋，叫熱裂紋。 在熱裂紋一般發(fā)生在熔點(diǎn)附近，被加熱至12001350的區(qū)域中，產(chǎn)生的加熱溫度對(duì)低合金高強(qiáng)度鋼大致為580650。當(dāng)鋼中含鉻、鉬、釩等含金元素較多時(shí)，在熱裂紋傾向增加。 防止措施：第一控制母材中鉻、鉬、釩等含金元素的含量；第二減少結(jié)構(gòu)鋼焊接殘余應(yīng)力；最后在焊接過程中采取減少焊接應(yīng)力的工藝措施，如使用小直徑焊條，小參數(shù)焊接，焊接時(shí)不擺動(dòng)焊條等。第6頁，共17頁。4、層狀撕裂焊接時(shí)焊接結(jié)構(gòu)件中沿鋼板扎層形成的階梯狀的裂紋叫層狀撕裂。 原因：軋制鋼板中存在著硫化物、氧化物和硅酸鹽等非金屬夾雜物，在垂直厚度方向的焊接應(yīng)力作用下，在夾雜物的邊緣產(chǎn)生應(yīng)力集中，

5、當(dāng)應(yīng)力超過一定數(shù)值時(shí)，某些部位的夾雜物首先裂開并擴(kuò)展，以后這種開裂在各層之間相繼發(fā)生，連成一體，形成層狀撕裂的階梯形。 防止措施：嚴(yán)格控制鋼材的含硫量，在焊縫相連接的鋼材表面預(yù)先堆焊幾層低強(qiáng)度焊縫和采用強(qiáng)度級(jí)別較低的焊接材料。第7頁，共17頁。三、氣孔 焊接時(shí)，熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出，殘存下來形成的空穴叫氣孔。1、產(chǎn)生的原因 （1）鐵銹和水分 對(duì)熔池一方面有氧化作用，另一方面又帶來大量的氫。 （2）焊接方法 埋弧焊時(shí)由于焊縫大，焊縫厚度深，氣體從容池中溢出困難，故生成氣孔的傾向比手弧焊大得多。 （3）焊條種類 堿性焊條比酸性焊條對(duì)鐵銹和水分的敏感性大得多，即在同樣的鐵銹和水分含量下，堿性

6、焊條十分容易產(chǎn)生氣孔。 （4）電流種類和極性 當(dāng)采用未經(jīng)很好烘干的焊條進(jìn)行焊接時(shí)，使用交流電源，焊縫最容易出現(xiàn)氣孔；直流正接氣孔和傾向較小；直流反接氣孔傾向最小。采用堿性焊條時(shí)，一定要用直流反接，如果使用直流正接，則生成氣孔的傾向顯著增大。第8頁，共17頁。 （5）焊接工藝參數(shù) 焊接速度增加，焊接電流增大，電弧電壓升高都會(huì)使氣孔傾向增加。2，防治方法 （1）對(duì)手弧焊焊縫兩側(cè)各10，買弧自動(dòng)焊兩側(cè)各20內(nèi)，仔細(xì)清楚焊件上的鐵銹等污物。 （2）焊條、焊劑在焊前按規(guī)定嚴(yán)格烘干，并放置保溫桶中，做到隨用隨取。 （3）采用合適的焊接工藝參數(shù)，使用堿性焊條焊接時(shí)，一定要短弧焊接。四、咬邊由于焊接參數(shù)選擇不

7、當(dāng)，或操作工藝參數(shù)不正確，沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷叫咬邊第9頁，共17頁。1、產(chǎn)生原因 主要是工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，焊接電流過大，電弧過長(zhǎng)電弧過長(zhǎng)，運(yùn)條速度和焊條角度不適當(dāng)?shù)取?2、防治方法 選擇正確的焊接電流及焊接速度，電弧不能拉得太長(zhǎng)，掌握正確的運(yùn)條方法和運(yùn)條速度。 埋弧焊一般不會(huì)產(chǎn)生咬邊5、未焊透 焊接時(shí)接頭根部未焊透的現(xiàn)象叫未焊透1、產(chǎn)生原因 （1）焊縫破口鈍邊過大 （2）破口角度太小、 第10頁，共17頁。 （3）焊根未清理干凈 （4）間隙太小 （5）焊條或焊絲角度不正確 （6）電流過小 （7）速度過快、弧長(zhǎng)過大 （8）焊接時(shí)有磁偏吹現(xiàn)象 （9）電流過大焊件金屬尚未充分加熱時(shí)，焊

8、條已急劇融化 （10）層間或母材邊緣的鐵銹、氧化皮及油污等未清除干凈，焊接位置不佳，焊接可達(dá)性不好等2、防治方法 正確選用和加工破口尺寸，保證必須的裝配間隙，正確選用焊接電流和焊接速度，認(rèn)真操作防止焊偏等。第11頁，共17頁。六、未熔合 熔焊時(shí)，焊道與母材間或焊道與焊道間，未完全融合，的部分叫未融合。1、產(chǎn)生原因 層間清查不干凈，焊接電流太小，焊條偏心，焊條擺動(dòng)幅度太窄等。2、防治方法 加強(qiáng)層間清查，正確選擇焊接電流，注意焊條擺動(dòng)等。七、夾渣 焊后殘留在焊縫中的熔渣叫夾渣、1、產(chǎn)生原因 焊接電流太小，以致液態(tài)金屬和熔渣分不清；焊接速度過快，使熔渣來不及浮起；多層焊時(shí)，清渣不干凈；焊縫形成系數(shù)過

9、小以及手弧焊時(shí)焊條角度不正確等。第12頁，共17頁。2、防治方法 采用具有良好工藝性能的焊條，正確選用焊接電流和運(yùn)條角度，焊件破口角度不宜過小，多層焊時(shí)認(rèn)真做好清渣工作等。八、焊瘤 焊接過程中，熔化金屬流淌到焊縫之外未融化的母材上，所形成的金屬瘤叫焊瘤。1、產(chǎn)生原因 操作不熟練和運(yùn)條角度不當(dāng)。2、防治方法 提高操作者的技術(shù)水平。正確選擇焊接工藝參數(shù)，靈活調(diào)整焊條角度，裝配間隙不宜過大。嚴(yán)格控制熔池溫度，不失其過高。九、塌陷 單面融化焊時(shí)，由于焊接工藝選擇不當(dāng)，造成焊縫金屬過量透過背面，而使焊縫正面塌陷，背面凸起的現(xiàn)象叫塌陷。第13頁，共17頁。產(chǎn)生原因 塌陷往往是由于裝配間隙或焊接電流過大所致

10、。十、凹坑 焊后在焊縫表面或焊縫背面形成的低于母材表面的局部低洼部分叫凹坑。背面的凹坑通常叫內(nèi)凹，凹坑會(huì)減少焊縫的工作截面。 產(chǎn)生的原因 電弧拉得過長(zhǎng)，焊腳傾角不當(dāng)和裝配間隙太大等。十一、燒穿焊接過程中，熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷叫燒穿。產(chǎn)生原因 對(duì)焊件加熱過甚。防治方法 正確選擇焊接電流和焊接速度，嚴(yán)格控制焊件的裝配間隙。另外還可以采用襯墊、焊劑墊、自熔墊或使用脈沖電流防止燒穿。第14頁，共17頁。十二、夾鎢 鎢極惰性氣體保護(hù)焊時(shí)，由鎢極進(jìn)入焊縫中的鎢粒叫夾鎢。夾鎢的性質(zhì)相當(dāng)于夾渣。1、產(chǎn)生的原因 主要是焊接電流過大，使鎢極端部融化。在焊接過程中鎢極與熔池接觸以及采用接觸短路法引

11、弧等。防止方法 降低焊接電流，采用高頻引弧。第15頁，共17頁。焊接中有害氣體的危害一、輕的危害1、來源 氫主要來源于焊條藥皮、焊劑中的水分、藥皮中的有機(jī)物、焊件和焊絲表面的污物（鐵銹、油污）、空氣中的水分。2、影響 氫是焊縫十分有害的元素，它的主要危害有：（1）氫脆性：引起鋼的塑形嚴(yán)重下降。（2）產(chǎn)生氣孔和冷裂紋。（3）白點(diǎn)：碳鋼和低合金鋼焊縫如含氫量較多，常常會(huì)在焊縫金屬的拉斷面上出現(xiàn)魚目狀的白色圓形斑點(diǎn)，稱為白點(diǎn)。直徑一般為0.53。白點(diǎn)的出現(xiàn)使焊縫金屬的塑性大大下降。第16頁，共17頁。二、氧的危害1、來源 焊接時(shí)，氧主要來自電弧中的氧化想氣體（氧氣、二氧化碳、水等）藥皮中的氧化物以及焊接材料表面的氧化物。通常氧是以原子氧和氧化亞鐵兩種形式溶解在液態(tài)鐵中。2、影響 隨著焊縫中含氧量的增加，其強(qiáng)度、硬度和塑性明顯下降，同時(shí)還會(huì)引起金屬的熱脆、冷脆和時(shí)效硬化。氧對(duì)焊縫金屬的物理化學(xué)性能也