焊接培训201210

1、基本概念 焊接焊接:是通过加热或加压，或两者兼用，使焊件达到原 子间结合并形成永久接头的工艺过程。 世界每年钢材消耗量的50%都有焊接工序的参与， 在现代制造工业中，广泛应用于金属结构件的生产。 例如桥梁、船体、车厢、容器等，都可采用焊接而成。 焊接可分为三大类： 熔焊、压力焊、钎焊 基本概念 熔焊：熔焊：将要焊接的工件局部加热至融化，冷凝后形成焊缝 而使构件连接在一起的加工方法。 包括电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊等。 压力焊：压力焊：焊接过程中必须要施加压力，可能加热也可能不 加热才能完成的焊接。其加热的主要目的是为使金属软化， 靠施加压力使金属塑变,让原子接近到相互稳固吸引的距

2、离，这一点与熔焊时的加热有本质的不同。 包括电阻焊、摩擦焊、超声波焊、冷压焊、爆炸焊、 扩散焊、磁力焊。 基本概念 钎焊：钎焊：将熔点比母材低的钎料加热至融化，但加 热温度低于母材的熔点，用融化的钎料填充焊缝、 润湿母材并与母材相互扩散形成一体的焊接方法。 钎焊分两大类：钎焊分两大类： 硬钎焊和软钎焊。 硬钎焊的加热温度大于450度，抗拉强度大于200 MPa ，经常用银基、铜基钎料，适于工作应力大， 环境温度高的场合，比如硬质合金车刀、地质钻 头的焊接。 软钎焊的加热温度小于450度，抗拉强度小于70 MPa 适于应力小，工作温度低的环境。比如电路 的锡基钎焊 焊接接头 焊接接头:由焊缝金属

3、、 熔合线、热影响区和 母材组成。强调焊接 接头的整体强度，追 求接头与母材等强度， 不宜片面追求焊缝高 强度。 .焊接接头组织 低低碳钢碳钢 焊缝焊缝 焊焊接接热热影影响区响区 焊缝的热影响区 1融合区 0.11mm，关键 2过热区 脆性比融合区更大 3正火区 力学性能优于母材 4部分相变区 比正火区稍差 不同焊接方法热影响区 宽度不同 焊后正火改善接头性能 焊接接头型式 工作焊缝和联系焊缝 工作焊缝是指承担全部工作载荷，一旦断裂， 结构立即失效的焊缝。工作焊缝上的应力称为工 作应力； 联系焊缝是指在元件之间，主要起连接作用， 载荷主要由母材承担的焊缝。其应力称为联系应 力。 焊接线能量:

4、熔焊时由焊接能源输入给单位长度焊缝上的 热量，又称为线能量。 线能量的计算公式： q = IU/ 式中：I焊接电流 A U电弧电压 V 焊接速度 cm/s q线能量 J/cm 焊缝的空间位置 a）平焊 b）立焊 c）横焊 d）仰焊 焊接变形分类(板平面内的变形) 1.横向收缩:垂直焊接 方向的收缩 焊接变形分类(板平面内的变形) 2.纵向收缩:焊接方向 的收缩 焊接变形分类(板平面内的变形) 3.回转变形:在开坡口 焊接时，焊接过程中 坡口间时而张开时而 闭合的变形。在热源 前方完全没有拘束的 情况下，因连接焊接 坡口间隙常常张开， 焊接热输入量越大， 张开量越大 焊接变形分类(板平面外的变形

5、) 横向弯曲变形（角变 形):在板厚方向由于焊 接而使温度分布不均 匀时，沿板厚方向横 向收缩不同，使板件 在焊缝中心线处发生 弯曲变形。又叫角变 形 焊接变形分类(板平面外的变形) 纵向弯曲变形:焊接方 向偏心收缩引起的弯 曲变形 焊接变形分类(板平面外的变形) 波浪变形:在薄板焊接 时，由于焊接产生的 压缩残余应力，使板 件出现因压曲形成的 波浪变形 焊接变形分类(板平面外的变形) 扭曲变形:细长构件， 纵向焊缝的横向收缩 不均匀或备料与组装 质量不良，使构件绕 自身轴线扭转 预防焊接变形的措施有哪些？ 1 设计措施： a 采用合理的焊接结构及接头形式，以减小 焊接量、焊接变形。 b 采用

6、适宜的焊缝及剖口形式，以减小焊缝， 减小变形。 c 合理布置焊缝，使其居中、对称，以减小 偏心收缩力，减小变形。 E 减小热输入法 包括： 采用热输入较小的焊接工艺，如： 电子束焊、微束等离子焊、激光焊等； 采用较小热输入的焊接规范参数； 1. 加强散热等。 1、合理选用型材减少焊缝数量 2、焊接接头设计 分散布置焊缝 3、对称布置焊缝 5、避开机械加工位置 6、便于电弧焊的设计 便于电弧焊的设计 便于电弧焊的设计 其他布置原则 尽可能平焊 避免仰焊 减少横焊 一次装配，尽可能完成大部分焊接 接头过渡形式 不同厚度板材对接 L=3(T-T1)或者L=2.5(T-T1) 2工艺措施： 反变形法

7、预先设置与焊接变形相反 的变形，抵消焊接变形。包括：塑性、 弹性、预置、预制反变形等。 刚性固定法 可限制焊接变形的产生， 使焊接区冷却收缩时产生较多的拉伸 塑性变形，以便抵消一部分压缩塑性 变形，使焊接变形有所减小。 选择合理的装配焊接顺序 原则与目的： 让一部分焊接变形，在总装之前产生，通过工 艺手段给予补偿或消除，使之不影响整体结构的 尺寸； 让一部分焊接变形在焊接过程中互相抵消； 提高母材塑性 避免焊缝交叉 避免焊缝过宽过长 合理焊接顺序 先焊短焊缝 后焊长焊缝 预热焊件、振动焊缝 焊后退火 焊接焊缝顺序 a容器底板的拼焊 X形坡口对接接头的变形 a合理的焊接顺序 b不合理的焊接 顺序

8、 工字梁的装配顺序与焊接顺序 a工字梁的结构 b边装边焊接 c总装后再焊接 1下盖板 2腹板 3上盖板 锅炉汽包的反变形法 a未用反变形法 b汽包反变形法焊接的转胎 c管座的焊 接顺序 采用不同焊接顺序的对接焊缝 a分段退焊法 b分中分段退焊法 c跳焊法 d交替焊法 e 分中对称焊法 开坡口的原则： a：使电弧达到根部，保证根部焊透不出现未焊透 和未熔合等缺陷； b：坡口截面积最小，从而熔敷金属填充量最少， 焊接效率最高且焊后应力及变形最小； c：保证一定的熔合比，从而防止结晶裂纹、碳迁 移等缺陷 焊缝坡口应与焊接方法一起考虑，不同的焊接方 法特点不同，所以坡口型式要求也不同，反之亦 然；坡口

9、与钢板或管子壁厚有关、与产品要求有 关、与实际工况有关。（坡口型式、焊接方法的 选择与工作经验关系较大，） 2）按结构 A：小口径管的对接焊缝一般采用氩弧焊或 氩弧焊打底；而大口径管单面焊时采用氩 弧焊、熔化极气体保护焊或焊条电弧焊打 底，焊条电弧焊焊妥或焊条电弧焊填充、 埋弧焊焊妥；双面焊时采用焊条电弧焊焊 妥或焊条电弧焊填充、埋弧焊焊妥或全部 采用埋弧焊（此时反面最好清根，消除根 部未焊透、渣等，保证焊透）。 3）按材料 A：碳钢或低合金钢焊条电弧焊、氩弧焊、 气体保护焊、埋弧焊、电渣焊等均可采用 B：不锈钢焊条电弧焊、氩弧焊、气体保护 焊、埋弧焊 C：高合金钢焊条电弧焊、氩弧焊、埋弧焊

10、D：铝及铝合金、铝镁合金、铜及铜合金焊条 电弧焊、氩弧焊（TIG、MIG） 焊接接头坡口形式 对接接头 T型接头 角接接头 搭接接头 T形接头 a-不开坡口 b-单边V形坡口 c-K形坡口 d-双U形坡 口 气体保护电弧焊 用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称 为气体保护电弧焊，简称气体保护焊。 常用的保护气体： 二氧化碳气（ CO2）、氩气（ A r ） 、氦气（He） 及它们的混合气体: CO2+ A r 、 CO2+ A r + He C02气体保护电弧焊的工作原理 C02气体保护电弧焊是使用焊丝来代替焊条,经送丝轮通过 送丝软管送到焊枪,经导电咀导电,在CO2气氛中,与母

11、材之 间产生电弧,靠电弧热量进行焊接。 CO2气体在工作时通过焊枪喷嘴，沿焊丝周围喷射 出来，在电弧周围造成局部的气体保护层使溶滴和溶 池与空气机械地隔离开来，从而保护焊接过程稳定持 续地进行，并获得优质的焊缝。 KR200 A V 焊枪焊枪 送丝送丝 电机电机 电磁气电磁气 阀阀 遥控盒遥控盒 气管气管 流量计流量计 工工 件件 六芯电缆六芯电缆 正正 极极 电电 缆缆 负负 极极 电电 缆缆 焊接电源焊接电源 A 配电箱 + _ 集中供集中供 气接入气接入 点点 C02气保焊的特点 焊接速度快焊接速度快 单位时间内熔化焊丝比手工电弧焊快一倍单位时间内熔化焊丝比手工电弧焊快一倍 引弧性能好引

12、弧性能好 能量集中，引弧容易，连续送丝电弧不中断。能量集中，引弧容易，连续送丝电弧不中断。 焊接范围广焊接范围广 可适用低碳钢高强度钢普通铸钢全方位焊可适用低碳钢高强度钢普通铸钢全方位焊 溶深大溶深大 熔深是手弧焊的三倍熔深是手弧焊的三倍,坡口加工小。坡口加工小。 焊接质量好焊接质量好 对铁锈不敏感，焊缝含氢量低，抗裂性能好，受热变形小对铁锈不敏感，焊缝含氢量低，抗裂性能好，受热变形小 溶敷效率高溶敷效率高 手弧焊焊条熔敷效率是手弧焊焊条熔敷效率是60% CO2焊焊丝熔敷效率是焊焊丝熔敷效率是90% 与手工焊比：抗风能力差，设备较复杂。与手工焊比：抗风能力差，设备较复杂。 短路过渡： 采用较小

13、电流和低电压焊接时，熔滴在 未脱离焊丝端头前就与熔池直接接触，电 弧瞬时熄灭短路，熔滴在短路电流产生的 电磁收缩力及液体金属的表面张力作用下 过渡到熔池中 。短路过渡属于自由过渡的 一种，熔滴经电弧空间自由飞行，焊丝端 头和熔池之间不发生直接接触。例如，熔 化极气体保护焊时，焊丝短路并重复引燃 电弧，这就属于短路过渡，短路过渡主要 表现在二氧化碳气体保护焊中，其中在铝 合金MIG焊氩射流过渡中也含有短路过渡成 分。 颗粒过渡： CO2气体保护焊颗粒过渡焊接的特点 是电弧电压比较高，焊接电流比较大，电 弧穿透力强，母材熔深大，适合于焊接中 等厚度及大厚度工件。颗粒过渡大都采用 较粗的焊丝。目前以

14、直径为1.6mm和 2.0mm用得最多。对于直径为1.0mm和 1.2mm这类细焊丝，采用颗粒过渡焊接时， 焊丝干伸长度上的电阻热相当大，容易成 段发红变软，甚至熔化变成飞溅。 CO2CO2焊主要规范参数 1 焊接电流 2 焊接电压 3 焊接速度 4 干伸长度 5 焊丝 6 气体 7 极性 焊接电流焊接电流 焊接电流: 根据焊接条件（板厚、焊接位置、焊 接速度、材质等参数）选定相应的焊接电流。 CO2焊机调电流实际上是在调整送丝速度。因此CO2 焊机的焊接电流必须与焊接电压相匹配， 既一定要保证送丝速度与焊接电压对焊丝的熔 化能力一致，以保证电弧长度的稳定。 焊接电压焊接电压 焊接电压既电弧电

15、压焊接电压既电弧电压: 提供焊接能量。提供焊接能量。 电弧电压越高，焊接能量越大，焊丝熔化速度就越快，焊接电流也就电弧电压越高，焊接能量越大，焊丝熔化速度就越快，焊接电流也就 越大。电弧电压等于焊机输出电压减去焊接回路的损耗电压，可用下越大。电弧电压等于焊机输出电压减去焊接回路的损耗电压，可用下 列公式表示：列公式表示： U电弧电弧 = U输出输出 U损损 如果焊机安装符合安装要求的话，损耗电压主要指电缆加长所带来的如果焊机安装符合安装要求的话，损耗电压主要指电缆加长所带来的 电压损失，如您的焊接电缆需要加长，调节焊机输出电压时可参考下电压损失，如您的焊接电缆需要加长，调节焊机输出电压时可参考

16、下 表：表： 焊接电流 电缆长度100A200A300A400A500A 10m约1V约1.5V约1V约1.5V约2V 15m约1V约2.5V约2V约2.5V约3V 20m约1.5V约3V约2.5V约3V约4V 25m约2V约4V约3V约4V约5V 根据焊接条件选定相应板厚的焊接电流，然后根据下列 公式计算焊接电压: 300A时: 焊接电压 = ( 0.04倍焊接电流 + 20 2) 伏 举例1：选定焊接电流200A，则焊接电压计算如下： 焊接电压 = ( 0.04 200 + 16 1.5)伏 = ( 8 + 16 1.5)伏 = ( 24 1.5)伏 举例2：选定焊接电流400A，则焊接电

17、压计算如下： 焊接电压 = ( 0.04 400 + 20 2)伏 = ( 16 + 20 2)伏= ( 36 2)伏 焊接电压和焊接电流 焊接电压:提供焊丝熔化能量.电压越高 焊丝熔化速度越快. 焊接电流:实际上是调送丝速度与熔化速 度的平衡结果. 焊接速度焊接速度 在焊接电压和焊接电流一定的情况下：在焊接电压和焊接电流一定的情况下： 焊接速度的选择应保证单位时间内给焊缝足够的热量焊接速度的选择应保证单位时间内给焊缝足够的热量. . 焊接热量三要素：热量焊接热量三要素：热量= = I I 2 2 R t R t I I 2 2 ：焊接电流的平方焊接电流的平方 R: R: 电弧及干伸长度的等效

18、电阻电弧及干伸长度的等效电阻 t: t: 焊接速度焊接速度 半自动：焊接速度为半自动：焊接速度为30-6030-60cm/mincm/min 自动焊：焊接速度可高达自动焊：焊接速度可高达250250cm/mincm/min以上以上 焊接速度过快时焊接速度过快时: :焊道变窄焊道变窄, ,熔深和余高变小。熔深和余高变小。 干伸长度干伸长度 定义:焊丝从导电咀到工件的距离 小于300A时: L= (10-15)倍焊丝直径. 大于300A时: L= (10-15)倍焊丝直径 + 5mm 干伸长度为什麽要求严格 焊接过程中，保持焊丝干伸长度不变是保 证焊接过程稳定性的重要因素之一。 过长时： 气体保护

19、效果不好，易产生气孔，引弧性能 差,电弧不稳,飞溅加大, 熔深变浅，成形变坏. 过短时： 看不清电弧,喷嘴易被飞溅物堵塞,飞溅大， 熔深变深，焊丝易与导电咀粘连. 焊接电流一定时，干伸长度的增加，会使 焊丝熔化速度增加，但电弧电压下降，电 流降低，电弧热量减少。 热量=干伸长度热量+电弧热量 焊焊 丝丝 因因COCO2 2是一种氧化性气体，在电弧高温区分解为一氧化碳是一种氧化性气体，在电弧高温区分解为一氧化碳 和氧气，具有强烈的氧化作用，使合金元素烧损，所以和氧气，具有强烈的氧化作用，使合金元素烧损，所以 COCO2 2焊时为了防止气孔，减少飞溅和保证焊缝较高的机械焊时为了防止气孔，减少飞溅和

20、保证焊缝较高的机械 性能，必须采用含有性能，必须采用含有S iS i、M nM n等脱氧元素的焊丝。等脱氧元素的焊丝。 COCO2 2焊使用的焊丝既是填充金属又是电极，所以焊丝既要焊使用的焊丝既是填充金属又是电极，所以焊丝既要 保证一定的化学性能和机械性能，又要保证具有良好的导保证一定的化学性能和机械性能，又要保证具有良好的导 电性能和工艺性能。电性能和工艺性能。 COCO2 2焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两种焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两种. . CO2 气气 体体 作用：隔离空气并作为电弧的介质。作用：隔离空气并作为电弧的介质。 纯度：纯度要求纯度：纯度要求大于大于 99.5% 99.5%，含

21、水量小于，含水量小于0.05%0.05%。 性质：无色，无味，无毒，是空气密度的性质：无色，无味，无毒，是空气密度的1.51.5倍，比水轻。倍，比水轻。 存储：瓶装存储：瓶装液态液态，每瓶内可装入，每瓶内可装入(25 - 30)(25 - 30)KgKg液态液态COCO2 2。 加热：气化过程中大量吸收热量，因此流量计必须加热。加热：气化过程中大量吸收热量，因此流量计必须加热。 容量：每公斤液态容量：每公斤液态COCO2 2可释放可释放509509升气体，一瓶液态二氧化升气体，一瓶液态二氧化 碳可释放碳可释放1500015000升左右气体，约可使用升左右气体，约可使用10-1610-16小时。

22、小时。 流量：流量：小于小于350350A A焊机：气体流量为焊机：气体流量为15-2015-20升升/ /分分 大于大于350350A A焊机：气体流量为焊机：气体流量为20-2520-25升升/ /分分 提纯：静置提纯：静置3030分钟后倒置放水，正置放杂气，重复两次。分钟后倒置放水，正置放杂气，重复两次。 反极性特点：电弧稳定，焊接过程平稳，飞溅小。反极性特点：电弧稳定，焊接过程平稳，飞溅小。 正极性特点：熔深较浅，余高较大，飞溅很大，成形不好，焊丝正极性特点：熔深较浅，余高较大，飞溅很大，成形不好，焊丝 熔化速度快（约为反极性的熔化速度快（约为反极性的1.6倍），只在堆焊时才倍），只在

23、堆焊时才 采用。采用。 2.7 极极 性性 工件工件 焊枪焊枪 直流反极性接法直流反极性接法 KR200 A V + 工件工件 焊枪焊枪 直流正极性接法直流正极性接法 KR200 A V + CO2焊、焊、MAG焊和脉冲焊和脉冲MAG焊一般都采用直流反极性。焊一般都采用直流反极性。 焊接施工基础焊接施工基础：定位焊定位焊 CO2 焊比手弧焊产生的热量更多，强度更大，因此焊前需进行焊比手弧焊产生的热量更多，强度更大，因此焊前需进行 定位焊接，定位焊要点如下：定位焊接，定位焊要点如下： 中厚板对焊的定位中厚板对焊的定位 薄板对焊的定位薄板对焊的定位 200 300 mm 15 20 mm 100

24、150 mm 5 10 mm 矫正焊接变形的方法 机械矫正法 包括： 三点弯曲法； 手 工捶击法； 电磁捶击法；逐点挤压法；连 续碾压法； 随焊捶击法；随焊冲击碾压法； 火焰加热矫正法 焊接缺陷及防治措施 外观缺陷： 外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从 工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺 陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时 还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部 未焊透等。 咬边： 咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或 沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有 得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。 产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大, 运条速度太小所造成的。 焊

25、条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长, 焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧 的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位 置(立、横、仰)会加剧咬边。 咬边减小了母 材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造 成应力集中,发展为裂纹源。 矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方 式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代 替直流焊也能有效地防止咬边。 焊瘤： 焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化 的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母 材熔合的金属瘤即为焊瘤。 焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如 偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容 易带来焊

26、瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。 焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时, 焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管 子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵 塞。 防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规 范,选用无偏芯焊条,合理操作。 凹陷： 凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母 材的部分。 凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间 停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰、立、 横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。 凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有 弧坑裂纹和弧坑缩孔。 防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊 机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范, 收弧时让焊条在熔

27、池内短时间停留或环形 摆动,填满弧坑。 未焊满： 未焊满是指焊缝表面上连续的或断续 的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的根 本原因。 规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊 满。 未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中, 同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带 来气孔、裂纹等。 防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面 焊缝。 烧穿： 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化 金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。 焊接电 流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产 生烧穿缺陷。 工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。 烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它 完全破坏了焊缝,使接

28、头丧失其联接飞及承载能力。 选用较小电流并配合合适的焊接速度,减小装配间 隙,在焊缝背面加设垫板或药垫,使用脉冲焊,能有 效地防止烧穿。 其他表面缺陷: (1)成形不良 指焊缝的外观几何尺寸不符合要 求。有焊缝超高,表面不光滑,以及焊缝过宽,焊缝 向母材过渡不圆滑等。 （2）错边指两个工件在厚度方向上错开一定位 置,它既可视作焊缝表面缺陷,又可视作装配成形 缺陷。 (3)塌陷 单面焊时由于输入热量过大,熔化金属过 多而使液态金属向焊缝背面塌落, 成形后焊缝背面 突起,正面下塌。 (4)表面气孔及弧坑缩孔。 (5)各种焊接变形如角变形、扭曲、波浪变形等都 属于焊接缺陷。角变形也属于装配成形缺陷。

29、 气孔： 气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固 前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可 能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中 反应生成的。 (1)气孔的分类 气孔从其形状上分,有球状气孔、条虫状气孔;从数 量上可分为单个气孔和群状气孔。群状气孔又有 均匀分布气孔,密集状气孔和链状分布气孔之分。 按气孔内气体成分分类,有氢气孔、氮气孔、二氧 化碳气孔、一氧化碳气孔、氧气孔等。熔焊气孔 多为氢气孔和一氧化碳气孔。 (2)气孔的形成机理常温固态金属中气体的 溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的 几十分之一至几百分之一,熔池金属在凝固 过程中,有大量的气体要从金属中逸出来。 当凝固速

30、度大于气体逸出速度时,就形成气 孔。 (3)产生气孔的主要原因母材或填充金属表面有锈、 油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为锈、 油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为 气体,增加了高温金属中气体的含量。焊接线能量 过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。焊缝金属 脱氧不足也会增加氧气孔。 (4)气孔的危害气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊 缝疏松,从而降低了接头的强度,降低塑性,还会引 起泄漏。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔 还可能促成冷裂纹。 (5)防止气孔的措施a.清除焊丝,工作坡口及其附近 表面的油污、铁锈、水分和杂物。b.采用碱性焊 条、焊剂,并彻底烘干。c.采用直流反接并

31、用短电 弧施焊。d.焊前预热,减缓冷却速度。e.用偏强的 规范施焊。 夹渣： 夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现 象。 （1）.夹渣的分类 a.金属夹渣:指钨、铜等金属颗粒残留在焊 缝之中,习惯上称为夹钨、夹铜。 b.非金属夹渣:指未熔的焊条药皮或焊剂、 硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。 冶金反应不完全,脱渣性不好。 (2)夹渣的分布与形状有单个点状夹渣,条状 夹渣,链状夹渣和密集夹渣 (3)夹渣产生的原因 a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物; c.多层焊时,层间清渣不彻底;d.焊接线能量小; e.焊缝散热太快,液态金属凝固过快;f. 焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高； g. 钨极惰

32、性气体保护焊时,电源极性不当,电、流 密度大, 钨极熔化脱落于熔池中。 h.手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。可根 据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生。 (4)夹渣的危害 点状夹渣的危害与气孔相似,带有尖角的夹渣会产 生尖端应力集中,尖端还会发展为裂纹源,危害较大。 裂纹的分类： 根据裂纹尺寸大小,分为三类: (1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在显 微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜 下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹。 从产生温度上看,裂纹分为两类: (1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接 完毕即出现,又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生

33、在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。 (2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以 下产生的裂纹,一般是在焊后一段时间(几小时,几 天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。 按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为: (1)再热裂纹:接头冷却后再加热至500700时 产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如 含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内 的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展, 呈晶间开裂特征。 （2）层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将 硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各 向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属 沿轧制方向的杂物开裂。

34、(3)应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产 生的裂纹。除残余应力或拘束应力的因素外,应力 腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。 裂纹的危害： 裂纹的危害裂纹,尤其是冷裂纹,带来的 危害是灾难性的。世界上的压力容器事故 除极少数是由于设计不合理,选材不当的原 因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的 脆性破坏。 冷裂纹： (1)冷裂纹的特征 a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间 以后,故又称延迟裂纹。 b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区 的。 c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者 混合出现。 d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。 (2)冷裂纹产生机理a.瘁硬组织(马氏体)减 小了金属的塑性储备。b.接头的残余应力使 焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。 含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹) 产生的两个重要因素。一般来说,金属内部 原子的排列并非完全有序的,而是有许多微 观缺陷。在拉应力的作用下,氢向高应力区 (缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度 时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就 出现一些微观裂纹。 应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展, 直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产 生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值。 当接头内氢的浓度