焊接缺陷及处理方法

1、焊接缺陷及处理方法焊接缺陷及处理方法信息等级分类添加处信息等级分类添加处王润之王润之2014-6-172014-6-17常见焊接缺陷常见焊接缺陷 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。CO2CO2焊常见的焊接缺陷有：焊常见的焊接缺陷有：1 1、成型差、成型差焊缝尺寸偏差焊缝尺寸偏差 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

2、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，在推土机多次运行振动后，同样容易发生断裂。 成形差的危害性成形差的危害性 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

3、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。1 1、成型差、成型差焊缝宽度不均匀焊缝宽度不均匀1 1、成型差、成型差1 1、成型差、成型差焊缝塌陷焊缝塌陷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。在台车方盒、机架方盒的焊接中常发生。焊偏缺陷焊偏缺陷以上

4、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。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。偏离焊接位置解决措施：解决措施：1. 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。2. 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。1 1、成型差、成型差 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

5、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。2 2、气孔、气孔生产中出现气孔的情况生产中出现气孔的情况气孔的危害性气孔的危害性 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。2 2、气孔、气孔气孔的分类及形成机理气孔的分类及形成机理1.1.析出型气孔如析出型气孔如N2N2、H2H2气孔；气孔；2.2.反应型气孔如反应型气孔如COCO、H2OH2O气孔。气孔。FeO + C = CO+ FeFeO + C = CO+ Fe2 2、气孔、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。1 1、氮气孔、氮

6、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；喷嘴与工件距离大；焊接场地有侧向风等。2 2、氢气孔、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。3 3、COCO气孔气孔-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 2、气孔、气孔气孔的产生多与气体保护效果不好有关，另外，焊接规范参数对气孔的产生也有很大的影响。1. 1. 电弧电

7、压。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。2. 2. 焊接速度。焊接速度。速度的变化主要是影响了熔化金属的结晶速度。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！特别说明特别说明 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，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

8、内造成堵塞，以及减少焊接时的烟雾等。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。2 2、气孔、气孔2 2、气孔、气孔2 2、气孔、气孔最严重的气孔缺陷最严重的气孔缺陷蜂窝状气孔蜂窝状气孔 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。解决措施解决措施1. 焊前清理焊缝周围，去除油污、水分、铁锈、油漆。2. 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。3. 操作者要及时清理喷嘴，保证保护气体流通顺畅。4.

9、 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。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2 2、气孔、气孔封闭焊缝无排气孔封闭焊缝无排气孔防止对策：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）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2 2、气孔、气孔原因：原因： 气体流量过大或过小气体流量过大或过小防止对策：防止对策： 调整保护气体调整保护气体的流量，使之符合要求。的流量，使之符合要求。原因：在焊接时，若风速超过原因：在焊接时，若风速超过2m/2m/秒，保护气体被吹走，形成秒，

10、保护气体被吹走，形成氮气孔。氮气孔。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2 2、气孔、气孔防止对策：在大风的情况下防止对策：在大风的情况下焊接，要关闭门窗。室内焊焊接，要关闭门窗。室内焊接场所要加屏风板。接场所要加屏风板。原因：收弧时，焊枪移开过原因：收弧时，焊枪移开过快产生弧坑气孔。快产生弧坑气孔。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2 2、气孔、气孔防止对策：收弧时填满弧坑防止对策：收弧时填满弧坑后，切断电源，滞后送气。后，切断电源，滞后送气。稍等片刻待熔池凝固后再移稍等片刻待熔池凝固后再移开焊枪。开焊枪。3 3、咬边、咬边在沿着焊趾的母材部位，烧熔

11、形成凹陷或沟槽的现象叫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。注意是注意是母材母材被融化。被融化。咬边的危害性咬边的危害性 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。3 3、咬边、咬边3 3、咬边、咬边咬边产生原因分析咬边产生原因分析1. 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。2. 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。（见图1）3. 腹板处于垂直位置的角焊，若

12、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）4. 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 3、咬边、咬边咬边的原因：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：解决措施：1. 在保证正常焊接的前提下，尽量减小I和U。2. 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。4 4、烧穿、烧穿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

13、过大，焊速过慢。解决措施：解决措施：1. 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。2. 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 4、烧穿、烧穿产生烧穿的原因：产生烧穿的原因：1 1、电流过大。、电流过大。2 2、速度过慢。、速度过慢。3 3、坡口间隙过大。、坡口间隙过大。4 4、钝边过薄。、钝边过薄。预防措施：电流不过大，提高焊工技能。预防措施：电流不过大，提高焊工技能。5 5、未焊透和未融合、未焊透和未融合焊道之间、焊道与母材之间没有焊道之间、焊道与母材之

14、间没有完全熔化。完全熔化。焊道之间、焊道与母材之间没有焊道之间、焊道与母材之间没有完全熔化。完全熔化。一般根部叫未焊透，其它部位叫一般根部叫未焊透，其它部位叫未熔合未熔合。未焊透与未熔合的危害性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。接头根部没有完全熔透接头根部没有完全熔透5 5、未焊透和未融合、未焊透和未融合产生的原因产生的原因1. 焊接线能量不够，电流过小；2. 焊接姿势不正确，对接焊缝时焊丝未指向焊缝中心；3. 导电嘴椭圆；4. 焊接速度过快。5. 间隙或坡口不合适；

15、未焊透未焊透5 5、未焊透和未融合、未焊透和未融合未融合未融合焊道之间、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产生的原因产生的原因1. 焊道有高点，影响电弧传导；2. 焊接线能量不够，电流过小；3. 焊接姿势不正确，对接焊缝时焊丝未指向焊缝中心；4. 导电嘴椭圆；5. 焊缝坡口一侧有油、锈等脏物，影响导电性能。5 5、未焊透和未融合、未焊透和未融合 “未焊透”与“烧穿” 是相对的，但危害性更大。此类缺陷的焊缝通常只与母材局部连接在一起，达不到原本设计的焊接接头的强度要求，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

16、、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”。 若工件热输入不够，则很容易发生未焊透的现象。解决措施解决措施1. 提高焊接线能量的输入。提高送丝速度和电压，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。2. 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。3. 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。6 6、弧坑、弧坑 焊接过程进行到收尾时，若焊接电流过

17、大又收弧过快，就会在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。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。解决措施解决措施1. 选择合适的焊接规范参数，I、U不能过大。2. 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。3. 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。产生弧坑的原因：产生弧坑的原因：1、熄弧过快。2、薄板焊接时电流过大。3、收弧时没有填满弧坑。7 7、夹渣、夹渣 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，

18、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。夹渣的危害性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。7 7、夹渣、夹渣解决措施解决措施1. 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。2. 焊接电流过小。母材熔化时，液态金属停留时间应稍长一些，

19、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。3. 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。8 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。 裂纹是焊接接头中最危险的缺陷。 裂纹最易出现的地方： 1 1、搭焊点裂纹。、搭焊点裂纹。 2 2、弧坑裂纹。、弧坑裂纹。 3 3、冷裂纹、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。8 8、裂纹、裂纹着色探伤显示着色探伤显示产生的裂纹产生的裂纹横向裂纹横向裂纹9 9、错边、角变形、错边、角变形定位焊时焊件没有对正，存在平行偏差。定位焊时焊件没有对正，存在平行偏差。9 9、错边、角变形、错边、角变形板对接板对接管对接管对接1010、焊接尺寸不符合要求、焊接尺寸不符合要求1111、焊瘤与翻边、焊瘤与翻边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，叫做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，叫做焊瘤焊瘤焊缝余高角度（图中的）。）。对接焊时焊缝余高角度在120以上。以上。角焊时焊缝余高角度在30以上。以上。焊瘤的危害性焊瘤的危害性1、焊缝截面突变，