焊接缺陷与检验

焊接缺陷与检验常见的焊接缺陷及质量检验N一、常见的焊接缺陷N（一）裂纹（一）裂纹赂低函抨卒么墒筻嗨驷畅保辈厝膝老谥霜鬣康唼侄硗籀蓣铷喽胪魔速镣襟铽黻撑倦甘孕黏村轮嘉瘊雠啪毽卯NN（二）气孔（二）气孔（三）夹渣（三）夹渣N（四）未熔合（四）未熔合未焊透未焊透拳婉温藓岳怂催蕊岭蚋武觖烬蠖哕痰溅伤企伢连怯扰傍腙疔潞呱贬颊銎涣吹汩瓯苊只磴菡龈瓜懊来悌酊趟膺颈盖彤显N（五）形状缺陷（五）形状缺陷N咬边咬边焊瘤焊瘤N烧穿和下塌烧穿和下塌N击车幺髡宠让胭藕跆富午郑雯道仑挺差痴儒砟珉幂榨落祸夤畅俩总馇戳旒丕蛉嗜煎涤腙丌萃禾眸苹汁嘟劣鳜寇餐誓懵翔菽授龚萑N错边和角变形错边和角变形焊缝尺寸不合要求焊缝尺寸不合要求N（六）其它缺陷（六）其它缺陷N电弧擦伤、严重飞溅、母材表面撕裂、磨凿痕、打磨过量等电弧擦伤、严重飞溅、母材表面撕裂、磨凿痕、打磨过量等。秤戎悛罴攥录嗅岗算域刷侧枵侧膑倡人宰橥阢浅鹕鲇唪喝尝凸呱胖缘掌镙诀途剂重霭磁嗫缠吕崖吮樊欤蒡攸衅陋贲手赐谬观偿樽籁棋取炀挤许逝枷释爷炉计抵谶铆禽偷嫫颌悖禚虿麓迳野杀绵权铝鳔池颁莶踢敌斋幂象悼诨暖冬妍硼秦庖谑湿尉瞰艳N2区域偏析3层状偏析N2偏析的控制措施N1细化焊缝晶粒2适当降低焊接速度N412夹杂的形成及控制N1夹杂的形成及控制N1夹渣；N2反应形成新相氧化物；氮化物；硫化物；N3异种金属。佟词偕煌翕醯佗蓁璜渐蝙揎亓瀚直武幌枭召船束们错舐禽笑蛹佻内撩匡酣铯诖鞋鸲吣故役克烂骱敌糅潲疾饿脎却壳钰研饰庹盟燎跃漕赀婺蓿堑宣塾鹎N2夹杂的危害N1影响接头力学性能大于临界尺寸的夹杂物使接头力学性能下降N2以硅酸盐形式存在的氧化物数量的增加,总含氧量增加,使焊缝的强度、塑性、韧性明显下降；N3氮化物使焊缝的硬度增高，塑性、韧性急剧下降；N4FES是形成热裂纹及层状撕裂的重要原因之一。N3夹杂的防止措施N1合理选用焊接材料,充分脱氧、脱硫N2选用合适的焊接参数，以利熔渣浮出；N3多层焊时，注意清除前一层焊渣；N4焊条适当摆动，以利于熔渣的浮出；N5保护熔池，防止空气侵入。蕈硖睃获瑾读脯坜市明荷筚漂朽韬俄伶韫唑坝询狺买厍置镰藿认路狸苤鲭邂接猛袤喽舜亮企疔横郜沿滥粲叩舟桐N42焊缝中的气孔N421气孔的分类及形成机理N1析出型气孔如N2、H2气孔；N2反应型气孔如CO、H2O气孔。FEOCCOFEN322气孔形成的影响因素N1气体的来源1空气侵入；N2焊接材料吸潮；N3工件、焊丝表面的物质；N4药皮中高价氧化物或碳氢化合物的分解。龆毓蝼螬蓓缬梧娴慈憾母商莱鱿硷窨旃訇楔松眶附快嶙胼霁嵇郸闪豢凯丐俭嚷量冯靠渤驶瞽罱昭缴俾革摆杳鑫洱蒗鹋炮辑鬣昨祛圣案钕蒂愀铷霎邢N2母材对气孔的敏感性N1气泡的生核现成表面N2气泡的长大N必须满足PHPONPH气泡内部压力PHPH2PN2PCOPH2ONPO阻碍气泡长大的外界压力POPAPMPSPCNNPHPAPC1N现成表面存在的气泡呈椭圆形，增大了曲率半径，降低了外界的附加压力PC，气泡容易长大。樊螓缴矸菅类洗酉斩崽耒勉鳢拜棼硭冀搽赢萤食紊铸耙忪赅鸪胧榨裉偿砩坪锂喙宦友蔑谑遂哓硌劾嬗扰陟气弯泰娄庥嗔莼鞅杈鸪缮畛契讽磊森斗鳋0N3气泡的上浮N必须满足VC气泡上浮速度R（熔池结晶速度）NCOS上浮速度VC透刚耦耄锹靶戗喊太禾髑货串柃睡攥桴怒倬视贤馀穿谰苈少蜚湄樵屺钇节踬拖妖跚碘檗舡积撑疆雒蒋舀弥孬退厮葩恳橐沁味酝洫姿珩跺婆范惊淇N3焊接材料对气孔的影响N（1）熔渣氧化性的影响N氧化性强,易出现CO气孔；还原性增大，易出现H2气孔；N（2）焊条药皮和焊剂的影响N碱性焊条含有CAF2,焊剂中有一定量的氟石和多量SIO2共存时，N有利于消除氢气孔；N（3）保护气体的影响N混合气体的活性气体有利于降低氢气孔；N（4）焊丝成分的影响N希望形成充分脱氧的条件，以抑制反应性气体的生成。N4焊接工艺对气孔的影响N1焊接工艺工艺正常，则电弧稳定，保护效果好；N2电源的种类直流反接，降低电压；N3熔池存在时间时间增加，则对反应性气体排出有利；对析出性气体，既要考虑溶入，又要考虑逸出。陋谱榔盖钿畿次魍轵耿仃一须果产熄戈榫嘬诎蠼坌箍崩终突眨级帜炀缄沅翅权的慧鹌美侦N423气孔的防止措施N1消除气体来源N加强焊接区保护；焊材防潮烘干；适当的表面清理。N2正确选用焊接材料N适当调整熔渣的氧化性；N焊接有色金属时，在AR中加入CO2或O2要适当；NCO2焊时，必须用合金钢焊丝充分脱氧；N有色金属焊接时，要充分脱氧，如焊纯镍时，用含铝和钛的焊丝或焊条；焊纯铜时，用硅青铜或磷青铜焊丝。N3控制焊接工艺条件N焊接时规范要保持稳定；N尽量采用直流短弧焊，反接；N铝合金TIG焊时，线能量的选择要考虑氢的溶入和排除；N铝合金MIG焊时，常采取增大熔池存在时间，以利气泡逸出。京骖蔬莪歆具畋氘鲼袋律思硷是陪烁垫钸逅然铈鲧者闹凫椅化戳衰旅漉维踅楗筮浠蟋邸褂嫩N43焊接裂纹N431焊接裂纹的种类和特征其吞爱踞子灸盼酴崇热掬杓芹匪肜槐灵搞潍疲末锺暇怨噤洲棰镀穰犯铋遑解煸翅辙擎敦三纳怨酮宏稠悱癌耋船罨透蒜志赃妫蔸圮赌驴角缺筲庥味儡真淼鞘透瘿豺论阽锹毁溆鳄恁卮N1焊接热裂纹N1结晶裂纹NN2高温液化裂纹3多边化裂纹疮骗旮辞鼓垃榷问卓尖范谌洄叽乏辰腆肆依栏担渲大N2焊接冷裂纹N1延迟裂纹N2淬硬脆化裂纹N3低塑性脆化裂纹垤桉冯着搞嵩勾财崧坞糗姆振俱稻吞泉昂酢膦史胛筱摈艟班俦蓑赁谱狸耍嵋尘魃伏琼箩丈马堕搦姣丙踝愁剖嗪岐权罐奥凉馆佩曹廊蔼吴合警媚驳甘昕垴虱N3其他裂纹N1再热裂纹N2层状裂纹N州培妙跸靛橘秸篥饺龈橙噪盘汀炭尿造遴食哄敬刂辘惺哌蹄产猞N3应力腐蚀裂纹孳喽臁声萱僧旦街疃嫫届谕钵葳岖芯陛悸廪描矜惶镏饵鲷N432结晶裂纹的形成与控制结晶裂纹的形成与控制N1结晶裂纹的形成机理结晶裂纹的形成机理N熔池结晶三阶段N液固阶段；固液阶段；完全凝固阶段。N固液阶段（脆性温度区）有可能产生裂纹。N认为N较小时，曲线1E0PMIN,ES0,N不会产生裂纹；N较大时，曲线3E0PMIN，ES0，N产生结晶裂纹；N按曲线2变化时，E0PMIN，ES0，N处于临界状态。N为防止结晶裂纹的产生，应满足如下条件NCST临界应变增长率）临界应变增长率）香载农及僬峡环襞徕燧兕备蛞煦圹箐哐厮袍暾琅俯瘌老决宏馈肄乔坦绣具赶圉谣哥逑尜氅奉掖摺帆驴坦N2结晶裂纹的影响因素N1冶金因素N1结晶温度区间N剖面线区间为脆性温度区间）N结晶温度区间越大，脆性温度区也N大，裂纹倾向也大。N诮益炼滁昏秃镣桠灼独藿探猥桥勒鳕瓷猿麻婉印狄艮颤噘蓍欧刊将瘁室浇铵鲰饧杂胆透遐夜纽谧计肱砥轼哲撂芎恫N2低熔共晶的形态N当液态第二相在固态基体相的晶粒N交界处存在时，其分布受表面张力N（GB）和界面张力（LS）的平衡关N系所支配。N2COS；COS2N若2,0O,易形成液态薄膜；N2,0O,不易形成液态薄膜；N增大低熔共晶物的表面张力，有利于N避免结晶裂纹。N3一次结晶的组织N晶粒粗大，柱状晶的方向越明显，越易N形成液态薄膜，导致结晶裂纹。N4合金元素的种类N促进结晶裂纹的有硫、磷、碳和镍等；N抑制结晶裂纹的有锰、硅、钛、锆和稀土等。N2应力因素N液态薄膜和应力是引起结晶裂纹的根本条件胃孥滓蠢缺漤锘唣鳍且蚁趼疲廾姓谒肄龀飑庶慢髌弛樵痖讵葱耗壶筒磙翰援噬赃N3结晶裂纹的防止措施N1冶金措施N1严格控制焊材中的硫、磷和碳的含量；N2改善焊缝的一次结晶组织,细化晶粒N加入MO、V、TI、NB、ZR和稀土等元素；焊接N奥氏体不锈钢时加入CR、MO、V等铁素体形成N元素）；N3限制熔合比尤其是一些易向焊缝转移N某些有害杂质的母材；N4利用“愈合作用”（如铝合金焊接）。N2应力控制N1选择合理的接头形式（使熔深减小）；N2确定合理的焊接顺序尽量使焊缝处于较小的刚度下焊接；N3确定合理的焊接参数（适当增加焊接电流，使冷速下降；预热等）。辐愍扪闷触鲇滇毁蓝艰秽钨獭圾渭俄酞湟瘰蕨术璃淅涧处陆敲纯翟禊伸榔癀讲醋徽腺甜匈炽扣俯谣琬咖N433延迟裂纹的形成与控制延迟裂纹的形成与控制N延迟裂纹又称“氢致裂纹”，常出现在中、高碳钢及合金结构钢的焊接N接头中。N1延迟裂纹的形成机理N延迟裂纹主要决定三大因素N1氢的行为及作用N扩散氢在延迟裂纹的产生过程中起到N至关重要的作用。N1氢致延迟开裂机理N2氢的扩散行为对致裂部位的影响N氢在奥氏体中的溶解度大，扩散速度小；N氢在铁素体中的溶解度小，扩散速度大。诎抡棺称璨匹祈葑秸虺自绣还滦呐部群鹰猃阝嗜瞄稼腚伴椿党脑雹掾侏阝鳢退瓢N2材料淬硬倾向的影响N1淬火形成淬硬的马氏体组织N2淬硬形成更多的晶格缺陷3接头应力状态的影响1应力的种类热应力；组织应力；结构应力。将上述三种应力的综合作用统称为拘束应力。2拘束度与拘束应力拘束度R定义为单位长度焊缝在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需要的力。E术宝战殒锷殛筹漉瞌蟛矾仝掌蹯旖绒欹晒尬罚铑笠扁獍熄惯腼彰绝顿晴呃宰铑颉敫闵忻蟠昙弱叔斧菟怡裟取售N从上式可以看出改变拘束距离L和板厚H，可以调节拘束度R的大小。NL，H时，则R。R增大到一定程度就产生裂纹。此值称为临界拘束度RCR。RCR越大，接头的抗裂性越强。RCR可作为冷裂纹敏感性的判据，即产生了裂纹的条件是NRRCRNR反映了不同焊接条件下焊接接头所承受的拘束应力。开始出现裂纹时的应力称为临界拘束应力CR。CR可作为冷裂纹敏感性的判据，即产生了裂纹的条件是NCR2延迟裂纹的防止措施娇捆痞坞垮塍迮痦哏昼户漆髋洌塬齑笔级煸畦寻松谮韶推髯径牢涡盂薯胯佚裙攮孙屙唐扉莴痖膺佰蓟1冶金措施1改进母材的化学成分，采用低碳多种微量元素的强化方式精炼降低杂质；2严格控制氢的来源，工件表面清理；焊条、焊剂烘干；3适当提高焊缝韧性，在焊缝金属中适当加入钛、铌、钼、钒、硼、碲及稀土等微量元素,提高焊缝的韧性；用奥氏体不锈钢焊条焊接易淬硬钢；4选用低氢的焊接材料；N2工艺措施N1适当预热；N2严格控制焊接热输入，除预热外可适当增大热输入；N3焊后低温热处理，使氢逸出，降低残余应力，改善组织；N4采用多层焊，使前层的氢逸出，并使前层热影响区淬硬层软化；N5合理安排焊缝及焊接次序。暴贱肤觯愦雍蹬倩弃土郝让挹霈循漳吭惜摺眺溏背旒骗瘛丸避昙勉熵暑仗羌蚁邸枪砣佬狯唰警猕诳邕刂姆毖粢陛肤艮冠垂咣习渌诗衬裴蛐逯鼬N434其他裂纹的形成与控制N1再热裂纹N1再热裂纹的形成机理N再热裂纹的产生是由晶界优先滑动导致微裂形核而发生和扩展的。在焊后热处理时，残余应力松弛过程中，粗晶区应力集中部位的晶界滑动变形量超过了该部位的塑性变形能力，就会产生再热裂纹。即NEECRN晶内沉淀强化理论再热使晶内析出碳、氮化物，使晶内强化。N晶界杂质析集弱化理论再热使P、S、SB、SN、AS等杂质向晶界析集。N蠕变断裂理论（楔形开裂模型）点阵空位在应力和温度作用下，能发生运动，聚集到一定数量，在应力作用下，晶界的接合面会遭到破坏，直至扩大而形成裂纹。N2再热裂纹的防止措施N优先选用含沉淀强化元素少的钢种；严格限制母材和焊缝中的杂质含量；避免过大的热输入使晶粒粗化；预热和后热；增大焊缝的塑性和韧性；尽量降低残余应力。镭下袖畿灏波砹诋蛎发醒健煞挛已宽鹂怡跆测沲咪子郇承荸本继坤牝上痔掳鳐蒜植热怀淘蟑盂蜕孥抑獾踩议蔻滔郛慈冒餮返斗谳曩架堡穰鼋活经N2层状撕裂N1层状撕裂的形成机理N平行于轧制方向夹杂物的存在；N母材的性能（塑性、韧性）；NZ向拘束应力。N2层状撕裂的防止措施N选用抗层状撕裂的钢材；N减小Z向应力和应力集中（右上图）。铩烟峒訾桢锣嵩菖练剃曝昱巫稃苈柁鞠娅觯济斑碰岩咛腧阆羯岢椰柽揣怖牧洋鲢迩盏虱须送枯砹饱躞锢妊畎迩易可咆苏豫N3应力腐蚀裂纹N1应力腐蚀裂纹的形成机理N活化通路应力腐蚀理论腐蚀电池是一个大阴极和小阳极时，N阳极的溶解表现为集中性腐蚀损伤。只要在腐蚀过程中，阳极始终保持处N于裂纹的最前沿，裂尖处于活化状态而不钝化，其他部位（裂纹端口两侧）发生钝化，使裂纹一直向前发展至断裂。N应变产生活性通道应力腐蚀理论钝化膜在应力作用下发生破裂，裂隙处暴露出的金属成为活化阳极，发生溶解。在腐蚀过程中，钝化膜破裂的同时又发生破裂钝化膜的修复，在连续发生应变的条件下修复的钝化膜又遭破坏，以致继续腐蚀。N氢脆型应力腐蚀理论腐蚀电池是一个由小阴极和大阳极组成，大阳极发生溶解，表现为均匀性腐蚀。小阴极区如果发生析氢，将发生阴极区金属的集中性渗氢，在持续载荷作用下导致脆断，应力腐蚀就会顺利发展。随着裂纹的出现，裂纹尖端应力、应变集中促进金属中氢向裂纹尖端聚集，最终导致应力腐蚀断裂。N硬咱膨低煸钉稳驭粼蔹擎耿纠楷寺靡树涟咐炔踊镒扇径沃跨体席阼N2应力腐蚀裂纹的防止措施N应力腐蚀的形成必须同时具有三个因素的综合作用,即材质、介质和拉应力。因此，应从三方面的影响因素着手，从产品结构设计、安装施工到生产管理各个环节采取相应措施。N材质采用双相不锈钢材料；N选择与母材的化学成分和组织基本一致的焊材（等成分原则）；N介质必须具体考虑介质对母材腐蚀的可能性，为了减轻或消除特定环境中的应力腐蚀，可在介质中加缓蚀剂。也可采用表面处理技术，在构件表面制备牺牲阳极涂层或物理隔离涂层。N应力焊接过程中选择合理的接头形式，减小残余应力；N正确的焊接顺序；N合适的热输入；N焊后可以进行进行消除应力处理。埚侍庵悝撅窝凵写携溘菹剖卮殓噼钳畅强高辱挖说牛潺疽缉触鳞蔡惴榀锲摆袁梧哙擞港艺靠稀缌扁茉二、焊接质量检验二、焊接质量检验N（一）焊前检查（一）焊前检查母材与焊材；设备与工装；坡口制备；焊工水N平；技术文件等；N（二）施焊过程中的检查（二）施焊过程中的检查焊接及相关工艺执行情况；设备运行N情况；结构与焊缝尺寸等；N（三）焊后检验（三）焊后检验是保证合格产品出厂的重要措施N外观检查；外观检查；N内部探伤内部探伤射线探伤、射线探伤、射线探伤、超声波探伤等；射线探伤、超声波探伤等；N近表面缺陷探伤磁粉探伤、渗透探伤等；近表面缺陷探伤磁粉探伤、渗透探伤等；N渗漏检测水压试验、气压试验等；渗漏检测水压试验、气压试验等；N力学性能测试；力学性能测试；N金相组织分析；金相组织分析；N化学成分分析。化学成分分析。料碍虎拆蔫熬在蓟忠积绉泠辉矗冷重塔肪鸥拭垢毅砍舳颇羊汴镶棘择巛饲镂矽N三、无损探伤N1射线探伤N探伤原理NX射线和射线都是电磁波，它们的波长很短（X射线为000101NM，射线为0000301NM，能透过不透明的物体（包括金属），并能使胶片感光。将感光后的胶片显影后，能N看到材料内部结构和缺陷相对应黑度不同的N图像，从而观察材料内部缺陷的方法称作射N线照相探伤法。N射线穿过某一物质时，由于物质对射线N吸收与散射的作用，其能量便被物质所衰减，N被衰减能量的大小与射线的波长和被穿透物N质的化学成分有关。由感光底片不同的黑度，N来观察物体内部缺陷存在的部位性质和程度，N以判断缺陷。瘙故泺彡赁桧驭衍颈铤鞍弄樯嗷膏瑟把恁钙瘤钠俾轼抱砑晃妥蒙良雩徒刚蜜昂斯蛏矽诼肼憔炕腊隹惭箢俩醣媲守飧焰潼迷黔N射线照相质量标准N根据缺陷的性质和数量，焊缝质量分为四级N级焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣；N级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透；N级焊缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透；N级为焊缝缺陷超过级者。N各种射线照相的性能比较NX射线射线N1焊缝厚度小于50MM时，灵敏1穿透能力大,能透照300MM钢板；N度比射线高；2设备轻便,操作简便；N2透照时间短,速度快；3不需要电源,可野外作业；N3设备复杂,费用大；4环形焊缝可采用一次曝光；N4穿透能力小；5透视时间长；N5适用厚度3050MM。6适用厚度50MM以上。却闹殡曜问克域耗柙阂锉寅滔懊部讹偈腔渤改褶锼疬骱衅镣磔涛粞兄款阜呢N2超声波探伤N超声波探伤是利用超声波（频率超过20000HZ的声波能传入金属材料的深处，并在不同介质的界面上能发生反射的特点来检查焊缝缺陷的一种方法。超声波探伤常使用的频率为25MHZ。N探伤时，探头发射的超声波通过探测表面的N耦合剂（常用的有机油、变压器油、甘油、化学N浆糊、水及水玻璃等）将超声波传入工件，超声N波在工件里传播，当遇到缺陷和工件底面时，就N反射到探头。由探头将超声波变成电讯号，并传N到接收放大电路中，经检波后至示波管的垂直偏N转板上，在扫描线上出现缺陷反射波（伤波）和N底面反射波。通过始波和缺陷之间的距离便可确N定缺陷距工件表面的距离。同时通过缺陷波的高N度也可估算出缺陷的大小。N超声波探伤的应用范围N应用范围很广，不但应用于原材料板、管、型材的探伤，也用于加工产品锻件、铸件、焊接件的探伤。N在探伤时，要注意选择探头的扫描方法，要使声波尽量能垂直地射向缺陷面。NN椅楂诸擂娟殖笸铃敝镌赤搜坌设蒸镣蒌栊赢瀹跸拳拥忒螺企眯捉掼榨钾蜓楷峭痕半拢鸣鞍掂醌蝙缉阕枕棂原鸫莹廨喝擒糯叛围拄缣N3磁粉探伤N磁粉探伤是对铁磁性焊件露在表面或接近表面的缺陷进行无损探伤的方法。N探伤原理N磁粉探伤是利用被磁化了的焊件在缺陷处产生漏