无锡市泰亨电子设备有限公司

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                                                新闻中心

                                                常见焊接缺陷的成因及其防止方法
                                                作者 时间2010-5-7 来源 点击2787
                                                 

                                                形状缺陷外观质量粗糙鱼鳞波高低宽窄发生突变焊缝与母材非圆滑过渡

                                                主要原因是操作不当返修造成
                                                危害是应力集中削弱承载能力

                                                焊缝尺寸缺陷尺寸不符合施工图样或技术要求

                                                主要原因是施工者操作不当
                                                危害尺寸小了承载截面小
                                                尺寸大了削弱了?#25215;?#25215;受动载荷结构的疲劳强度

                                                咬边

                                                原因焊接参数选择不对UI太大焊速太慢
                                                电弧拉得太长熔化的金属不能及时填补熔化的缺口
                                                危害母材金属的工作截面减小咬边处应力集中

                                                弧坑由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分

                                                原因焊丝或者焊条停留时间短填充金属不?#24359;?SPAN lang=EN-US>
                                                危害减少焊缝的截面积
                                                弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚因此在弧坑处往往有气孔灰渣裂纹等

                                                烧穿

                                                原因焊接电流过大
                                                对焊件加热过甚
                                                坡口对接间隙太大
                                                焊接速度慢电弧停留时间长等
                                                危害表面质量差
                                                烧穿的下面常有气孔夹渣凹坑等缺陷

                                                焊瘤熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合

                                                原因焊接参数选择不当
                                                坡口清理不干净电弧热损失在氧化皮上使母材未熔化
                                                危害表面是焊瘤下面往往是未熔合未焊透
                                                焊缝几何尺寸变化应力集中管内焊瘤减小管中介质的流通界面计

                                                气孔

                                                原因电弧保护不好弧太长
                                                焊条或焊剂受?#20445;?#27668;体保护介质不纯
                                                坡口清理不干?#24359;?SPAN lang=EN-US>
                                                危害从表面上看是减少了焊缝的工作截面更危险的是和其他缺陷叠加造成贯穿性缺陷破坏焊缝的致密性连续气?#33258;?#26159;结构破坏的原因之?#24359;?SPAN lang=EN-US>

                                                夹渣

                                                焊接熔渣残留在焊缝中易产生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位焊道形状突变存在深沟的部?#28784;?#26131;产生夹渣

                                                原因熔池温度低电流小液态金属黏度大焊接速度大凝固时熔渣来不及浮出
                                                运条不当熔渣和铁水分不清
                                                坡口形状不规则坡口太窄不利于熔渣上浮
                                                多层焊时熔渣清理不干?#24359;?SPAN lang=EN-US>

                                                危害?#33322;?#27668;孔严重因其几何形状不规则尖角棱角对机体有割裂作用应力集中是裂纹的起源

                                                未焊透 当焊缝的熔?#24178;?#24230;小于板厚时形成

                                                单面焊时焊缝熔透达不到钢板底部双面焊时两道焊缝熔深之和小于钢板厚度时形成
                                                原因坡口角度小间隙小钝边太大
                                                电流小速度快来不及熔化
                                                焊条偏离焊道中心
                                                危害工作面积减小尖角易产生应力集中引起裂纹

                                                未熔合熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结?#31995;?#37096;分

                                                原因电流小速度快热量不足
                                                坡口或焊道有氧化皮熔渣等一部分热量损失在熔化杂物上剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属
                                                焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分容易产生未熔合
                                                危害因为间隙很小可视为片状缺陷类似于裂纹?#33258;?#25104;应力集中是危险性?#27927;?#30340;缺陷

                                                最后一种也是危害最大的一种焊接缺陷焊接裂纹

                                                在焊接应力及其它致脆因素共同作用下材?#31995;?#21407;子结合遭到破坏形成新界面而产生的缝隙称为裂纹它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征易引起较高的应力集中而且有?#30001;?#21644;扩展的趋?#30130;?#25152;以是最危险的缺陷

                                                裂纹形成的原因及防止措施

                                                热裂纹形成及防止

                                                常见的热裂纹有两种?#33322;?#26230;裂纹液化裂纹

                                                结晶裂纹是焊接熔池初次结晶过程中形成的裂?#30130;?#26159;焊缝金属沿初次结晶晶界?#30446;选?SPAN lang=EN-US>
                                                而液化裂纹是紧靠熔合线的母材晶界被局部重熔在收缩力的作用下而产生的裂纹

                                                焊接时熔池在电弧热的作用下被加热到相?#22791;?#30340;温度而受热膨?#20572;?#32780;母材却不能自由收缩于是高温的熔池受到一定的压力当熔池开始冷却时就以半融化的母材为晶?#19997;?#22987;处结晶最先结晶的是纯度较高的的合金最后凝固的是低熔点共晶体低熔点共晶物的多少取决于焊缝金属中CSL等元素的含量当含量较少时不足以在初生晶粒间形成连续的液态膜焊接熔池的冷却速度极快低熔点共晶物几乎与初析相同时完成结晶因此连续冷却的金属熔池虽然受到收缩应力的作用也不至于产生晶间裂纹当低熔点共晶体量?#38553;?#26102;情况?#31570;?#21516;了初次结晶的偏析程度?#27927;?#24182;在初次结晶的晶体之间形成晶间液膜当熔池冷却收缩时?#28784;?#33180;分割的晶体边界?#31361;?#34987;拉开就形成了裂?#30130;?#36825;是主要原因另有两个其它原因一是焊缝金属所经受的应变增加速度大于低熔点共晶物凝固的速度另外初生晶体的张大方向?#31570;?#30041;低熔共晶体的相对位置的影响

                                                如果焊接熔池如图方式结晶则低熔点共晶物会夹在正在长大的柱状晶体之间或者在从两面相对增长的晶面之间在这种情况下使得正在结晶的焊缝金属很容易被收缩应力拉开而形成裂纹

                                                如按左图所示方式结晶则低熔共晶体被长大的晶体推向熔池表面不可能嵌在柱状晶体之间这?#20013;?#29366;的焊缝?#31570;?#26131;裂纹

                                                可见关键的措施就是

                                                a应严格控制焊缝金属中CSP和其它易形成低熔点共晶体的合金成分的含量这些元素和杂质的含量越低焊缝金属?#30446;?#35010;纹能力越大

                                                当焊缝中C>0.15%,S>0.04%就可能有裂纹出现如果母材中含碳量很高就要控制焊接材?#31995;?#25104;分以?#22815;?#21512;后的碳含量降下来

                                                B改变焊缝横截面的形状也?#36879;?#21464;了焊接熔池的结晶方向使之有利于将低熔点共晶体推向不易产生裂纹的位置

                                                液化裂纹产生的原因焊接时紧靠熔合线的母材区域被加热到接近钢熔点的高温此时母材晶体本身未发生熔化而晶界的低熔点共晶物则已完全熔化当焊接熔池冷却时焊缝应变速度较高如果这些低熔点共晶物未完全重新凝固之前接合区就已受到?#27927;?#24212;变则在这些晶界上?#31361;?#20986;现裂纹晶间液层的熔点越低凝固时间越长则液化裂纹的倾向越大

                                                液化裂纹的成因归于母材晶粒边界的低熔点共晶物因此液化裂纹多产生于CSP杂?#24335;?#39640;的母材与焊缝的熔合边界

                                                可采取的措施

                                                a对需用大规范埋弧焊的钢板进行筛选采用SP含量?#31995;?#30340;钢板

                                                B对于直边不开坡口的对接接头加大接缝间隙至4_5mm,这样可在较小的焊接电流下完成全焊头的焊缝

                                                C将对接焊缝开成V形坡口采用低规范多道埋弧自动焊

                                                以上工艺方法会降低焊接生产?#21097;?#21482;是在无法更换材料时才用根本办法还是选用含CSP?#31995;?#30340;材料含C0.2%以下SP0.03%以下?#31570;?#20250;再出现近缝区的液化裂纹

                                                冷裂纹形成及防止

                                                焊接接头的冷裂纹主要在屈服极限大于300MPa的低合金钢中产生钢材的强度越高焊接产生冷裂纹?#30446;?#33021;性越大在低碳钢的焊接接头中?#35805;?#19981;出现冷裂纹

                                                关于这种裂纹的形成机理可以如下解?#20572;?SPAN lang=EN-US>

                                                在不利的条件下焊接时焊接熔池中溶解了?#38553;?#30340;氢焊缝金属快速冷却后大部分氢快速过饱和溶剂与焊缝金属中在焊接残余应力作用下氢逐渐向产生应力与应变集中的热影响区扩散并在?#25215;?#24494;区聚集而低合金钢热影响区又往往存在马氏体淬硬组织他的塑性变形能力很低当氢的浓度达到某一临界值时变脆的金属即使是微小的应变也经受不起而在残余应力的作用下?#31361;?#24320;?#36873;?#21361;险的是这些开裂面会进一步扩展而且在裂纹的端部会有氢凝聚导致新?#30446;?#35010;最终发展成宏观裂纹

                                                防止的措施

                                                a控制近缝区的冷却速度使之不易形成淬硬组织

                                                b将工件预热降低冷却速度

                                                c建立低氢的焊接条件

                                                冷裂纹是一种最危险的缺陷具有延迟性有的甚至在焊缝无损探伤后才形成而造成不可弥补的漏检

                                                在热裂纹

                                                最常见的再热裂纹是焊后热处理过程中形成的裂?#30130;?#25152;?#26434;?#21483;消除应力处
                                                理裂纹产生于具有沉淀硬化倾向的低合高强钢和?#29575;?#20307;不锈钢中其中Cr-Mo-VCr-Mo-V-BMn-Ni-Mo-V型等低合金钢对再热裂纹由最高的敏感性

                                                措施

                                                选用对这种裂纹不敏感的材料制造压力容器MnMn-MoMn-Ni-Mo钢?#35805;?#26080;再热裂纹倾向

                                                其次可适当的改变工艺条件

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