焊接缺陷的认识

焊接缺陷的认识 焊接接头中的不连续性 不均匀性以及其他不健全性等的欠缺 统称为焊接缺陷 焊接缺陷的存在是焊接接头的质量下降 性能变差 不同焊接产品对焊接缺陷有不同的容限标准 焊接缺陷的认识 按国标GB T6417 2005将焊接缺陷分为 焊接缺陷的认识 裂纹 裂纹是焊接接头中最为严重的缺陷 其危害性极大 是多次焊接结构和容器突然破坏造成灾难事故的原因之一 因此也是防止的重点 焊接缺陷的认识 焊接缺陷的认识 焊接裂纹按产生的本质分为五大类 五大类裂纹的形成时期 分布部位及特征如下 焊接缺陷的认识 焊接缺陷的认识 焊接缺陷的认识 焊接缺陷的认识 焊接缺陷的认识 2 气孔焊缝中的气孔不仅削弱焊缝的有效工作截面积 同时也会带来应力集中 从而降低焊缝金属的强度和韧性 对于动载强度和疲劳强度更为不利 气孔是焊接生产中经常遇到的一种缺欠 在碳钢 高合金钢和有色金属的焊缝中 都有出现气孔的可能 个别情况下 还会发展为裂纹 焊接缺陷的认识 气孔的分类 气孔通常根据其产生的气体有 氢气孔 氮气孔 这两种气孔是因为气体在液 固态金属中的溶解度差造成过饱和状态的气体析出所形成的气孔 氢气孔多出现在焊缝的表面上 气孔的断面形状如同螺钉状 在焊缝的表面上呈喇叭口形 气孔的四周有光滑的内壁 如图所示 这是由于气孔是在液态金属和枝晶界面上浓聚析出 随枝晶生长而逐渐形成气孔的 但有时 也会出现在焊缝的内部 如焊条受潮 使焊缝中的含氢量过高 或在焊接铝镁合金时 由于液态金属中氢溶解度随温度下降而急剧降低 析出气体 在凝固时来不及上浮而残留在焊缝内部 焊接缺陷的认识 气孔的产生过程是由三个阶段 气泡的生核 长大 逸出 对于焊缝金属中是否有气泡的生成 取决于气泡逸出的速度与熔池的结晶速度 对于已经成核长大的气泡 当熔池结晶速度较小时 气泡可以有充分的时间脱离现成表面 浮出液态金属表面 逸出熔池 就可以得到无气孔的焊缝 如果结晶速度较大时 气泡就有可能来不及逸出而形成气孔 焊接缺陷的认识 气泡的生核 长大 逸出 对于焊缝金属中是否有气泡的生成 取决于气泡逸出的速度与熔池的结晶速度 对于已经成核长大的气泡 当熔池结晶速度较小时 气泡可以有充分的时间脱离现成表面 浮出液态金属表面 逸出熔池 就可以得到无气孔的焊缝 如果结晶速度较大时 气泡就有可能来不及逸出而形成气孔 焊接缺陷的认识 影响因素 1冶金因素的影响 主要是熔渣的氧化性和药皮 焊剂 成分以及铁锈及水分三个方面 2工艺因素 也是三个方面即 焊接工艺参数 电流种类和极性 工艺操作方面 焊接缺陷的认识 防治措施 1消除气体来源 主要指工件表面处理 焊接材料的防潮和烘干 加强保护 2正确选用焊接材料 这里指焊条和焊剂以及保护气体的正确选择 3控制焊接工艺条件 创造熔池中气体逸出的有利条件和限制电弧外围气体向熔池金属中的溶入 焊接缺陷的认识 焊接缺陷的认识 3 夹杂和偏析焊接冶金过程中产生的氧化物 硫化物与氮化物等在熔池快速凝固条件下残留在焊缝金属中形成夹杂物 夹杂物的存在不仅降低焊缝金属的塑性 增大低温脆性 降低韧性和疲劳强度 还会增加热裂纹倾向 因此 在焊接生产中必须限制夹杂物的数量 大小和形状 焊接缺陷的认识 常见夹杂物有以下三种 1 氧化物夹杂 主要成分是SiO2 MnO TiO2 CaO和AI2O3等 一般多以复合硅酸盐形式存在 主要降低焊缝韧性 焊接缺陷的认识 正确选择焊条 药芯焊丝 焊剂的渣系 以便在焊接过程中脱氧 脱硫 其次是选用较大的焊接热输入 仔细清理层间焊渣 摆动焊条 以便熔渣浮出 降低电弧电压 以防止空气中氮的侵入 焊接缺陷的认识 焊接缺陷的认识 焊接缺陷的认识 4 未熔合和未焊透未熔合是指熔化焊时 焊道与母材之间或焊道与焊道之间 未完全熔化结合的部分 点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分 具体部位见下图 焊接缺陷的认识 未焊透是指焊接时接头根部未完全熔透的现象 产生部位见下图 焊接缺陷的认识 危害 削弱焊缝截面积 降低接头的承载能力 原因 焊接规范选择不当 如电流过小 电弧过短或过长或碳化焰和氧化焰 焊接速度过快 金属来不及熔化 电弧偏弧或焊条角度不合适 坡口角度与间隙太小 使熔深减少 造成未焊透 坡口制备不良 如坡口凹凸不平 潮湿 熔渣 锈 氧化皮 油漆和各种污垢未清除