焊接培训2013-焊接缺陷

焊接培训教程焊接缺陷,事业部,2013-9,成形差,气孔,常见焊接缺陷,CO2焊是生产中最常用的一种焊接方式。在焊接过程中，由于焊接参数选择不当、施工条件、焊接操作手法等原因，焊缝质量常会出现各种缺陷，从而影响整车的焊接强度，造成整车质量下降。针对CO2焊主要缺陷进行成因分析，并对焊接操作做出要求，预防焊接缺陷的产生。CO2焊常见的焊接缺陷有：,未焊透,烧穿,夹渣,咬边,弧坑,2,3,4,5,6,7,焊缝尺寸偏差,焊缝成形美观是焊接操作的一个基本要求。焊缝成形均匀、光滑的好处不仅是视觉上效果，焊缝内部的应力分布也较为均匀，因此成形好的焊缝力学性能也好，抗拉强度和疲劳强度都有很好的保证。,成形差,成形差的危害性成形尺寸不均匀，强度不平衡，极易发生焊缝断裂；成形尺寸过大，造成应力集中，焊缝疲劳强度降低，在推土机运行振动扭曲后，同样容易发生断裂。,一般来说，焊缝成形差主要体现在以下几方面：焊缝尺寸偏差，焊缝塌陷或者出现焊瘤等。从焊缝外形上我们也能很容易的分辨出来，此类缺陷的特征有：焊缝宽窄不均，余高差较大，焊角尺寸不等，直线度未保证等。焊缝尺寸偏差是生产中常出现的问题，我们常见到粗细不一、扭扭歪歪、忽高忽低的焊缝，就是上面说的几种缺陷特征的体现。如果焊接基本功不够扎实，则很容易出现上述问题。焊接时要单手持枪，保证干伸长度，手不能发抖、沿着间隙中心平稳运枪是最基本的要求，任何焊工平时都应该加强平板平焊的基本功练习，保证手法的稳定性。如果焊接规范参数选择不当、间隙坡口设计不当也会导致焊缝成形差，生产中时常可见异型管组对间隙过大，焊后成形效果也很差。,成形差,尺寸偏差的危害性成形尺寸小，强度降低，极易发生焊缝断裂；成形尺寸过大，造成应力集中，焊缝疲劳强度降低，在车多次运行振动后，同样容易发生断裂。,焊缝宽度不均匀。,焊缝宽度不均匀。,焊瘤,大致分类的话，焊瘤也是“焊缝成形差”的一种，但危害性很大。焊接时，熔化金属流淌到焊缝以外未熔合的母材上形成金属瘤的现象叫焊瘤，上面的示意图，在焊瘤处多有局部未熔合！焊瘤是由填充金属过多引起的，这与间隙或坡口尺寸小、焊接参数选择过大或者干伸长度大等有关。另外在焊接腹板垂直的角焊缝时，若焊丝位置或角度不当，则在腹板上形成咬边的同时在底板上形成焊瘤，这也是不可忽视的一个原因。焊瘤的危害性焊缝截面突变，形成尖角，造成应力集中，降低接头的疲劳强度！焊缝处局部多有未熔合，表面上形成虚焊、假焊，严重影响焊缝的可靠性！,成形差,焊瘤。,余高太大，余高也是焊瘤的一种。余高h3mm,产生焊瘤的原因,1、电流过大。2、速度太慢。防止措施：立焊、横焊时看铁水，防止熔敷金属下坠。,焊瘤是由填充金属过多引起的,焊缝塌陷是指焊缝无余高，低于母材平面以下的现象，焊接时行走速度过快或者工件组对间隙不均匀，焊后会出现焊缝塌陷。焊接时运枪偏离焊缝中心线，导致熔化金属大部分偏在一侧母材上，形成焊偏缺陷。以上两种缺陷同样影响焊缝强度，出现此类缺陷的焊缝极易发生断裂。,成形差,焊偏,焊缝塌陷,解决措施加强焊工的基本功练习，提高规范操作的意识。焊接时尽量持枪手臂有一处支点，运枪平稳，沿着焊缝中心线匀速焊接，保证干伸长度和焊枪角度始终一致。提高工件组对间隙的精度。如间隙过大，可以加工艺连接件或采用先断续点焊、再连续焊接的方式进行。,焊缝偏离焊接位置，在台车方盒、机架方盒焊接中常发生,2,气孔,生产中出现的气孔情况,焊接时，焊缝中产生的有害气体会不断逸出，如果焊接速度较快就会在焊缝表面形成成串气孔；若焊接速度过快，也有部分气体来不及逸出，于是在焊缝内部形成深层气孔，需打磨或无损探伤后方可发现，因其肉眼无法观察，即使有缺陷也无从得知，因此深层气孔的危害性更大。气孔的危害性气孔的存在减小了焊缝的有效截面，降低接头的致密性，从而导致接头承载能力和疲劳强度的降低。,气孔,表面气孔,蠕虫气孔,密集气孔,焊缝中的气孔,气孔的分类及形成机理,1.析出型气孔如N2、H2气孔；2.反应型气孔如CO、H2O气孔。FeO+C=CO+Fe,2,气孔,CO2焊接时，熔池表面没有熔渣药皮之类的渣相保护层覆盖，而CO2气流又有冷却作用，因而熔池凝固比较快，容易在焊缝中产生气孔。气孔主要有三种：CO气孔、氢气孔和氮气孔，实际生产中的气孔多为氮气孔和氢气孔。氮气孔-其形态为密集个大，空气侵入焊接区引起。主要原因有：CO2气体流量过小；喷嘴被飞溅物堵塞；喷嘴与工件距离过大；焊接场地有侧向风等氢气孔-其形状为针状或点状，来源为水、油、锈、表面污物，不纯的CO2气体含有少量水分。漆、油污为碳氢化合物，铁锈中含有结晶水，在高温下分解出H2，形成氢气孔。CO气孔-其形状为针状或点状，来源为CO2分解后脱氧不充分熔池中存在多余的CO。硅锰比例不协调，是产生CO气孔的主要原因。常见原因焊丝成分差，母材化学成分差。,2,焊丝及工件表面的油污必须予以去除，这不仅是为了防止气孔产生，也可避免油污在送丝软管内造成堵塞，以及减少焊接时的烟雾等。,气孔,气孔的产生多与气体保护效果不好有关。另外，诸如U、等焊接规范参数对气孔的产生也有很大的影响。电弧电压。实践表明，U越高，空气进入CO2保护气层的可能性越大，导致焊缝中的含氮量增加。焊接冶金学证明，焊缝中N元素含量增加，即使不出现气孔，焊缝金属的塑性也将显著降低！电弧电压与干伸长关系密切，电弧电压高，干伸长大，造成保护不好，气孔缺陷增加。焊接速度。的变化主要是影响了熔化金属的结晶速度。加快时，熔化金属的结晶也加快，那么焊缝中产生的气体就比较难于排出了，于是在焊缝内部就形成危害性极强的深层气孔！,特别说明,弧坑针状气孔,表面气孔,砂眼（铸钢件）,缩孔,2,蜂窝状气孔是气孔缺陷中最严重的一种，此类缺陷往往气孔成串相连，可谓惨不忍睹，焊接操作新手常出现此类问题。此类气孔产生原因：根本没有保护气体，喷嘴堵塞、气管漏气或者气阀门未打开等。,解决措施焊前清理焊缝周围，去除油污、水分、铁锈，焊时将工件表面底漆层灼烧蒸发后再开始焊接。选择合适的焊接规范参数。I和U要配合适当的，使母材熔化均匀，使焊接中产生的气体能够顺利排出。操作者要及时清理喷嘴，保证保护气体流通顺畅。检查瓶中气压、气体流量是否符合要求，气管是否有漏气、打折，场地风力是否过大。,最严重的气孔缺陷蜂窝状气孔,其他产生气孔的原因及防止对策,封闭焊缝无排气孔防止对策：对接焊缝将倒角加大，中间不留空气隙。留出一部分焊缝不焊或等工件冷却后再补焊。（如图所示）,原因：焊枪角度过小，空气从后部进入熔池焊缝中形成气孔。防止对策：调整好焊枪角度。,其他产生气孔的原因及防止对策,其他产生气孔的原因及防止对策,原因：气体流量过大或过小,防止对策：调整保护气体的流量，使之符合要求。,喷嘴母材之间的距离及气体流量合适吗？根据焊接电流的不同，请适当调整喷嘴母材间的距离及气体流量，再进行焊接。,气体流量全部用最大，是不对的。,原因：在焊接时，若风速超过2m/秒，保护气体被吹走，形成氮气孔。防止对策：在大风的情况下焊接，要关闭门窗。室内焊接场所要加屏风板。,其他产生气孔的原因及防止对策,原因：喷嘴高度过高。防止对策：调整好喷嘴高度。,其他产生气孔的原因及防止对策,原因：收弧时，焊枪移开过快产生弧坑气孔。防止对策：收弧时填满弧坑后，切断电源，滞后送气。稍等片刻待熔池凝固后再移开焊枪。,其他产生气孔的原因及防止对策,收弧气孔,3,咬边,在沿着焊趾的母材部位，烧熔形成凹陷或沟槽的现象叫咬边。咬边的危害性减小焊缝的有效截面，在母材边缘形成尖锐缺口，造成应力高度集中，降低接头强度和承载能力。咬边形成尖锐缺口，造成应力集中，在工程机械中属于严重缺陷，尤其是在工作焊缝中。,外部咬边,内部咬边,咬边产生原因分析平焊位大电流高速焊时，焊接线能量输入大，最容易出现咬边。焊对接接头时，操作者的手不稳，使焊丝端头触到焊件边缘，导致母材迅速熔化，形成咬边，这是焊接生产时出现咬边的主要原因。（见前图1）腹板处于垂直位置的角焊，若一次焊接产生的焊脚过大或电压过高时，在腹板上也会产生咬边。（见前图2）图3中也是常见的一种咬边，平板与角板对接时容易在角板的折弯处发生咬边。,3,咬边,3,咬边,咬边的原因：1、焊速过快。2、焊接电流过大。3、焊枪角度过大。4、焊接电压过高。5、工件表面氧化皮过厚未清理。,解决措施在保证正常焊接的前提下，尽量减小I和U。工人要加强焊接基本功练习，焊接时沿着焊缝中心运枪，焊丝干伸长度保持适当，持枪的胳膊尽量有一处支点，保持焊接的稳定性。,熔焊时熔化金属自焊缝背面流出，形成穿孔的现象叫烧穿。出现烧穿的有三种可能：焊接线能量过大；装配间隙或坡口尺寸过大，焊速过慢。,解决措施减小焊接线能量的输入。减小送丝速度和U，使熔化金属和热输入量减少；提高行走速度，保证适当熔深时，使熔化金属均匀分布到尽可能长的焊缝长度上。减小组对间隙，控制在4mm以内。间隙大的要采用分道焊接，避免一次将缝隙添满。,4,烧穿,熔焊时，焊接能源输入到单位长度焊缝上的热量，称为焊接线能量。线能量的计算公式：q=I*U/v其中：q线能量J/cm；I焊接电流A；U电弧电压V；v焊接速度cm/s请大家根据公式思考焊接规范参数对输入热量的影响。,相关名词：焊接线能量,薄板烧穿,产生烧穿的原因,1、电流过大。2、速度过慢。3、坡口间隙过大。4、钝边过薄。预防措施：电流不过大，提高焊工技能。,焊道之间、焊道与母材之间没有完全熔化。,焊道之间、焊道与母材之间没有完全熔化,5,未焊透与未熔合,一般根部叫未焊透，其它部位叫未熔合。,未焊透与未熔合的危害性,减小焊缝有效截面，降低接头强度、冲击韧性等。在反面受力的情况下，形成尖锐缺口，造成应力集中，在工程机械中属于严重缺陷，尤其是在工作焊缝中。,未焊透,接头根部没有完全熔透,产生的原因,焊接线能量不够，电流过小；焊接姿势不正确，对接焊缝时焊丝未指向焊缝中心；导电嘴椭圆；焊接速度过快。间隙或坡口不合适；,未熔合,焊道之间、焊道与母材之间没有完全熔化,产生的原因,焊道有高点，影响电弧传导；焊接线能量不够，电流过小；焊接姿势不正确，对接焊缝时焊丝未指向焊缝中心；导电嘴椭圆；焊缝坡口一侧有油、锈等脏物，影响导电性能。,点固点大，易形成未熔合,电弧沿最短路径起弧,多层焊或碳弧气刨等原因造成焊缝凸凹较大处，易形成未熔合。,熔焊时，接头根部未完全焊透的现象叫未焊透。此类问题与“烧穿”是相对的，但危害性更大。发生此类缺陷时，焊缝通常只与母材局部连接在一起，原本设计的焊接接头需满足一定的强度，但因为母材没有被焊缝完全连接在一起，因此焊缝的强度远远达不到设计要求，而且很容易发生断裂！实际中，肉眼观察即可发现未焊透的缺陷，常说的“薄薄的焊了一层”就是此类问题。焊缝过窄、过矮都容易发生未焊透缺陷，就是因为焊接线能量输入不够，不但焊缝成形差，而且会出现其他“伴生”的缺陷。一般叫“虚焊”。请大家注意，平焊缝的单面焊和双面焊无背面渗透时都可能产生这种缺陷，尤其是采用细焊丝短路过渡的CO2焊！若工件热输入不够，则很容易发生未焊透的现象。,5,未焊透与未熔合,解决措施提高焊接线能量的输入。提高送丝速度和U，增加焊丝的熔化量和电弧热量；减小行走速度，使单位长度上的热输入量足够熔化两侧母材金属。工人焊接时要左右摆枪或直线往复运枪，使熔化金属均匀添满整个间隙，如果发现母材没有完全熔透，则要进行焊接规范参数的调整。平对接位焊时，工件组对时要留出2-3mm的间隙，如果工件较厚（厚度大于6mm）则加大间隙或考虑开坡口。,焊接过程进行到收尾时，若焊接电流过大又收弧过快，就会在焊缝末端出现弧坑。此类缺陷很容易判断，操作者自己即可发现。,解决措施选择合适的焊接规范参数，I、U不能过大。收弧时要稍做停顿或画圈点焊或原地再补焊一枪，待留有足够填充金属后再收弧。保证焊枪断电后，滞后送气保护，保证弧坑处高温金属不被氧化。,6,弧坑,产生弧坑的原因：1、熄弧过快。2、薄板焊接时电流过大。3、收弧是没有填满弧坑。防止措施延长收弧时间；采取正确的收弧方法。(3)CO2焊机有一收弧开关位置未在适合方式。,6,弧坑,焊缝保护方式有3种气相、渣相和真空保护。CO2焊为气相保护，而不是手弧焊、埋弧焊的渣相保护，因此理论上，CO2焊不会出现夹渣。但在CO2焊接时，焊缝表面会形成发亮的氧化膜，随着焊枪的前进，后续焊缝熔化时会将先前焊缝表面的氧化膜一同搅进熔池，如果焊接速度快，氧化膜来不及上浮焊缝就已经凝固，于是形成了夹渣。同样的原因，工件表面如果有杂质或漆层，在焊接时也会被搅入焊缝金属中形成夹渣缺陷。,7,夹渣的危害性减小焊缝有效截面，降低接头强度、冲击韧性等。,夹渣,7,夹渣,7,解决措施每次焊前必须清理焊缝周围的杂质。若焊件上有油漆，起弧后应多烧一会，同时放慢焊接速度，使漆层烧损后再进行金属焊接，保证漆层不影响金属熔敷。焊接电流过小。母材熔化时，液态金属停留时间应稍长一些，使电弧推力对焊缝进行搅拌，促使杂质浮出熔化金属而停留在焊缝表面。多道焊时层间杂质没有清理干净或不清理。焊接过程中这些杂质熔化在熔池中，影响金属的流动，并在焊缝中出现夹渣现象。所以必须清渣彻底后再进行CO2焊接。,夹渣,8,裂纹,裂纹：在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，金属材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。裂纹是焊接接头中最危险的缺陷。裂纹最易出现的地方：1、搭焊点裂纹。2、弧坑裂纹。3、冷裂纹当材料的含碳量较高时（如45#，2H）焊前预热温度不够或不预热，当焊缝冷却受力后极易产生裂纹，我们称之为冷裂纹。,焊接裂纹分类表,焊接裂纹分类表,修复方法:打磨去除所有影响焊缝，重新焊接。裂纹是恶性缺陷，一经发现必须去除。,焊缝裂纹,端部裂纹,纵裂纹,焊趾裂纹,横裂纹,着色探伤显示产生的裂纹,9,错边、角变形,产生错边的原因,定位焊时焊件没有对正，存在平行偏差。,板对接,管对接,10,焊缝尺寸不符合要求,11,焊瘤与翻边,熔化金属流淌到焊缝之