焊接缺陷各种类型及原因分析

.,焊接缺陷种类及产生原因,授课教师：陈卫Instructor：Chenwei2008年11月5日,.,内容,了解焊接缺欠类型缺欠产生原因及对焊缝成型的影响,.,1、焊接缺欠的分类,按标准ISO6520-1金属熔化焊焊缝缺欠分类及说明，金属熔化焊焊缝缺陷共分六类：一类缺欠裂纹二类缺欠孔穴三类缺欠固体夹杂四类缺欠未熔合和未焊透五类缺欠形状缺欠六类缺欠上述以外的其他缺欠,.,按缺陷性质进行的焊缝缺欠的分类一类缺欠：裂纹,微观裂纹:在显微镜下才能观察到的裂纹。纵向裂纹:基本上与焊缝轴线平行的裂纹。(焊缝金属中;熔合线上;热影响区中;母材金属中),.,横向裂纹:基本上与焊缝轴线垂直的裂纹。（焊缝金属中;熔合线上;热影响区中）,.,放射状裂纹:在某一公共点的放射状裂纹（焊缝金属中;热影响区中;母材金属中）,.,弧坑裂纹：在焊缝收弧弧坑处的裂纹（纵向的;横向的;星形的）,.,间断裂纹：一组间断的裂纹（焊缝金属中;热影响区中;母材金属中）,.,枝状裂纹：由某一公共裂纹派生的一组裂纹,它与间断裂纹群和放射状裂纹不同（焊缝金属中;热影响区中;母材金属中）,.,二类缺欠：孔穴,球形气孔：近似球形的孔穴均布气孔：大量气孔分布在整个焊缝金属,.,局部密集气孔：气孔群链状气孔：与焊缝轴线平行的成串气孔,.,条形气孔：长度方向与焊缝轴线近似平行的非球形的长气孔,.,虫形气孔：由于气孔在焊缝金属中上浮而引起的管状孔穴,其位置和形状是由凝固的形式和气孔的来源决定的.通常,它们成群的出现并且成人字形分布,表面气孔：暴露在焊缝表面的气孔,.,缩孔,结晶缩孔：冷却过程中在焊缝中心形成的长形收缩孔穴,可能有残留气体,这种缺陷通常在垂直焊缝表面方向上出现,.,枝晶间微缩孔：在显微镜下观察到的枝晶间微缩孔(无)弧坑缩孔：指焊道末端的凹陷,且在后续焊道焊接之前或在后续焊道焊接过程中未被消除,.,三类缺欠,夹渣：残留在焊缝中的熔渣,根据其形成的情况,可以分为:线状的;孤立的;其它型式的焊剂或熔剂夹渣：残留在焊缝中的焊剂或熔剂,根据其形成的情况,可以分为:线状的;孤立的;其它型式的氧化物夹杂：凝固过程中在焊缝金属中残留的金属氧化物,.,皱褶：在某些情况下,特别是铝合金焊接时,由于对焊接熔池保护不良和熔池中紊流而产生的大量氧化膜金属夹杂：残留在焊缝中的来自外部的金属颗粒,这种金属颗粒可能是:钨铜,.,四类缺陷,未熔合：在焊缝金属和母材之间或焊道金属和焊道金属之间未完全熔化结合的部分,它可分为下述几种形式:侧壁未熔合;层间未熔合;焊缝根部未熔合,.,未焊透：焊接时接头的根部未完全焊透的现象,.,五类缺欠：形状缺欠,连续（间断）的咬边：因焊接造成的焊趾（或焊根）处的沟槽，咬边可能是连续的或间断的,.,缩沟：由于焊缝金属的收缩，在根部焊道每一侧产生的浅的沟槽,.,焊缝超高：对接焊缝表面上焊缝金属过高凸度过大：角焊缝表面的焊缝金属,.,下塌：穿过单层焊缝根部或从多层焊接接头穿过前道熔敷金属塌落的过量焊缝金属局部下榻：局部塌落,.,焊缝形状不良：母材金属表面与靠近焊趾处焊缝表面的切面之间的角度过小,.,焊瘤：焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤错边：由于两个焊件没有对正而造成板的中心线平行偏差,.,角度偏差：由于两个焊件没有对正而使它们的表面不平行下垂：由于重力作用造成的焊缝金属塌落,.,烧穿：焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷未焊满：由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽,.,焊脚不对称：焊缝宽度不齐：焊缝宽度改变过大表面不规则：表面过分粗糙,.,根部收缩：由于对接焊缝根部收缩造成的沟槽焊缝接头不良：焊缝衔接处的局部表面不规则,.,六类缺欠,电弧擦伤：在焊缝坡口外部引弧或打弧时产生于母材金属表面上的局部损伤飞溅：焊接过程中，熔化的金属颗粒和熔渣向周围飞散的现象。钨飞溅：从钨电极过渡到母材金属表面或凝固在焊缝金属表面上的钨颗粒,.,表面撕裂：不按操作规程拆除临时焊接的附件时产生于母材金属表面的损伤凿痕：不按操作规程打磨引起的局部表面损伤打磨过量：由于打磨引起的工件或焊缝的不允许的减薄定位焊缺陷：层间错位：不按规定程序熔敷的焊道,.,ISO5817规定的缺欠限值,.,ISO5817规定的缺欠限值,.,2、焊接工艺参数影响因素,2.1焊接电压:在其它焊接参数保持恒定的条件下，焊接电压的变化将产生如下影响。焊接电压增高：电弧长度增加，较轻的电弧噪音焊缝宽度增加，焊缝增高降低熔池流动性好合金元素强烈烧损焊渣增高焊接电压降低：与上述变化相反,.,电弧长度对焊缝形状的影响,电压：曲线：电弧长度：焊缝形状：堆焊焊缝形状：角焊缝,.,2.2焊接电流焊接电流增大：电弧变短（光学方面），较强的电弧噪音较高的熔敷率熔深增加焊缝变窄，余高增加合金元素烧损较少焊接电流降低：其作用与上述相反,.,送丝速度对焊缝形状的影响,送丝速度：曲线：电弧长度：电流强度：熔敷率：焊缝形状：表面堆焊,.,2.3焊接速度,对不同直径的焊条，焊接电流及电压的变化将导致焊条熔敷率的变化，同时也要求相应的焊接速度。当电流及电压保持不变时，焊接速度将影响到线能量。特别是在高熔敷率及立向下焊时，焊接速度是影响产生熔合缺陷的主要因素之一。,.,当其它参数恒定时，焊接速度将产生如下影响:焊接速度加快：避免烧穿焊缝变窄焊缝增高线能量减小焊接速度降低：与上述作用相反焊接速度过小：熔深不够导致熔合缺陷熔池过热导致气孔线能量过大,2.3焊接速度,.,2.4导线接头焊接电缆接头（把线及地线）应保证接触良好，在熔化极气体保护焊中由于焊接电源为恒压外特性，故当导线接触不良时极易产生电流波动及电弧不稳。2.5点固焊点注意在焊接时应保证点固焊点部位完全熔合。,.,3、焊接缺陷产生的原因及避免措施,.,熔合缺陷的产生原因及避免措施表1,.,气孔产生的原因及避免措施表2,.,气孔产生的原因及避免措施续表2,.,气体保护不当的后果,原因流动空气干扰保护气体后果气体保护效果不好，焊缝中产生气孔原因保护气体不足后果气体保护效果不好，焊缝中产生气体原因气体保护气体流量过大后果产生紊流,而进入空气，焊缝中产生气孔原因喷嘴内壁或导电嘴粘有飞溅后果产生紊流，而进入空气，焊缝中产生气孔,图4,.,原因喷嘴与熔池角度太小后果吸入空气，焊缝中产生气孔原因喷嘴抬起不高后果气体保护效果不好，焊缝中产生气孔,图4气孔产生的原因,.,产生未熔合的原因（1）,图5产生未熔合的原因,合适角度：4060钝边过大钝边间隙过大错边过大焊后焊道的表面凸起过大合适形状：焊后焊道的表面为凹型,.,两段焊缝连接处缺陷由于焊接电弧功率不足，前一段焊接收弧部分，未打磨，后段焊缝的少量重叠合理工艺：焊缝收弧端打磨，然后在收弧端起弧连续焊接；对余高进行打磨,图6产生未熔合的原因,产生未熔合的原因（2）,由于熔池超前，使电弧不能达到坡口面或者焊层宽度，致使不能熔化坡口面。,焊接速度慢或熔敷系数大单焊道不要太厚,图7产生未熔合的原因,.,此位置焊接熔池下淌应限制熔敷系数；焊接速度不要太慢,图8产生未熔合的原因,.,喷嘴的倾角过大,图9产生未熔合的原因,.,产生未熔合的原因（3）,焊炬偏离焊缝中心,焊炬达不到焊缝部位,.,V坡口焊缝的内部缺陷,未熔合气孔/气带夹渣,图10焊缝的内部缺陷,.,V坡口焊缝的内部缺陷,未熔合气孔/气带夹渣,图10焊缝的内部缺陷,.,那些焊接方法易产生焊缝内部缺陷,.,那些焊接方法易产生焊缝内