SG1 1.4 电子讲义

1、焊条电弧焊 任务1.4 缺陷检测电子讲义目的与要求：了解焊接缺陷的分类、特征、成因及防止措施。了解焊接检验的分类、焊接检验内容，能初步选择检验方法。掌握焊缝外观检验的内容及要求 。正确识别焊接缺陷。  操作焊接检验尺等常用工具进行测量，对焊缝进行外观自检重点：焊接缺陷的产生原因以及防止措施。焊接缺陷的识别。焊接检验尺的使用。难点：选择焊接检验方法，判断焊接缺陷类型。焊接检验尺的使用。任务一、焊接缺陷Ø在焊接过程中产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象称为焊接缺陷。焊接缺陷可能出现在焊缝和热影响区或者与焊接接头相邻的焊件中。根据缺陷的性质、尺寸等特征，可

2、分为气孔、裂纹、夹渣、未熔合和未焊透等。1、分类（1）夹渣焊接完成后残留在焊缝金属中的熔渣叫夹渣，如图8-1所示，属于焊缝内部缺陷。它削减了焊缝的截面积，在受力焊缝中降低了焊缝强度。主要发生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位，在焊道形状发生突变或在深沟的部位也容易产生夹渣。产生原因：运条方法不正确，造成熔池中的熔化金属与熔渣难以辨别；电流太小；熔渣黏度太大；焊前坡口及两侧油污、氧化物太多，清理不彻底；多层多道焊时，前道焊缝的熔渣未除干净；焊接速度太快，致使焊缝冷却速度过快，熔渣来不及浮到焊缝表面；焊缝接头时，未先将接头处熔渣敲掉或加热不够，造成接头处夹渣；收弧速度太快，未将弧坑填满，熔渣

3、来不及浮上来，造成弧坑夹渣。防止措施：提高焊接操作技术，焊接过程中始终要保持熔渣与液态金属良好分离；彻底清理坡口及两侧的油污、氧化物等；按焊接工艺规程正确选择焊接规范；选用焊接工艺性好、符合标准要求的焊条；接头时要先清渣且充分加热，收弧时要填满弧坑、将渣排出。（2）未焊透焊接时，接头根部未完全熔透的现象，称为未焊透。未焊透会减少焊缝的有效面积，严重降低焊缝的疲劳强度，产生应力集中，易导致根部产生裂纹。由于焊接电流小、坡口和间隙尺寸不合理、磁偏吹等因素的影响，都会使焊缝产生未焊透，防止措施则需根据具体原因进行实施。（3）未熔合焊缝金属和母材之间或焊道金属与焊道金属之间未完全熔化结合的部分称为未熔

4、合。常出现在坡口侧壁、多层焊的层间及焊缝的根部。这种缺陷有时间隙较大，与熔渣难以区别；有时虽然结合紧密，但未焊合，往往未熔合区末端产生微裂纹。（4）裂纹焊接裂纹是焊接产品中危害性很大的一种缺陷，它是指在焊接应力以及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部金属遭到破坏而形成新的界面所产生的。常见的焊接裂纹根据生成的温度，可分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹等几类。焊接结构中，以冷裂纹最为常见，其次是热裂纹，冷裂纹的产生原因和防止措施。（1）产生原因结构刚度大，焊接变形受到拘束，产生较大的应力；焊接接头冷却速度太快。如在冬季施焊，室温太低或焊件厚度较大，都会导致焊缝散热太快；焊接接头存在淬硬组织，性能脆化

5、；焊接熔池中含有较多的氢，在焊接过程中向热影响区扩散，致使在焊趾、焊根和热影响区生成裂纹；（2）防止措施采用合理的焊接顺序和方向，以降低结构刚度；选用碱性焊条，减少焊缝金属中氢含量，提高焊缝金属塑性；避免产生淬硬组织，焊前预热、焊后缓冷；焊后立即进行消氢处理。（5）气孔焊接熔池中的气体在金属凝固之前未能来得及逸出而残留在焊缝金属的内部或表面所形成的孔穴，叫做气孔。（1）产生原因，焊条及待焊处母材表面的水分、油污、氧化物等，尤其是铁锈会在高温作用下分解出气体，如氢气、氧气、一氧化碳等，溶解在焊接熔池中；焊接电弧和熔池保护不当致使空气进入电弧和熔池。（2）防止措施，控制气体来源 加强焊件表面的清理

6、工作；在焊前严格按工艺要求规定的烘干温度烘焙焊条；尽量采用短弧焊；严格按焊接工艺规程调节焊接规范；降低焊接速度，利用运条动作，加强铁水搅动，使熔池内的气体能顺利地逸出；采用碱性焊条时，电源尽量采用直流反接，能有效防止气孔的产生；正确选用焊条。（6）咬边由于焊接参数选择不当或操作工艺不正确，焊缝边缘母材被电弧烧熔而在沿焊趾的母材部位生成的沟槽或凹陷称为咬边。咬边多出现在立焊、横焊、仰焊等焊缝中。（7）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叫做焊瘤。焊瘤经常发生在立焊、横焊和仰焊的焊缝中。焊瘤的产生主要因为操作技能不熟练，焊条直径太粗，焊接电流太大，焊条倾角不合适，运条

7、不当。通过加强基本功的训练，提高焊工的操作技能来避免。（8）焊缝外形尺寸不符合要求焊接完成后，焊缝余高过大、焊缝宽窄不均、焊缝的平直度超差和焊缝表面高低不平，视为焊缝外形尺寸不符合要求。任务二、焊缝外观检测1检测依据及内容焊缝外观质量检测的主要依据包括国家标准、行业标准、产品技术条件以及考试规则等文件，此类文件对焊后清理质量的要求，表面缺陷的类型、大小和数量，焊缝外形尺寸的标准范围都有明确规定，同时，这些也是外观检测的主要内容。2. 检测方法将焊后清理干净的试板放置在焊接检验平台上，借助放大镜或者利用肉眼观察焊缝表面有无气孔、裂纹、焊瘤、咬边等表面缺陷。借助游标卡尺、焊缝万能量规（又称焊口检测

8、器）、钢直尺等工具测量焊缝外形尺寸，如焊缝余高和焊缝宽度，测量表面缺陷如咬边的尺寸是否在标准规定范围内。需注意的是，对于淬硬倾向较大的合金钢应检查两次，即焊接完成之后检查一次，经过1530天以后再检查一次，以便查看是否有延迟裂纹。3. 检测项目及要求对于焊缝表面缺陷的外观检测要求：焊后清理工作结束后焊缝及边缘应无焊渣、飞溅及阻碍外观检查的附着物存在；重点检查焊缝与母材连接处及焊缝形状和尺寸急剧变化的部位，其中连接处应圆滑过渡；焊缝及热影响区附近应无裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿等缺陷，气孔、咬边等应符合有关标准规定；对于焊接伤痕补焊区域，重点检查装配拉筋板、吊钩卡、母材引弧板等拆除的部位，应无缺肉、遗

9、留焊疤、裂纹等缺陷，伤痕深度不应超过有关标准。焊条电弧焊表面的咬边、未焊透和背面凹坑等缺陷应不超过表1中的规定，其中，焊缝表面不允许存在裂纹、未熔合和焊瘤等缺陷。表1 焊条电弧焊表面缺陷外观检测要求缺陷名称允许的最大尺寸咬边深度hmm；焊缝两边咬边总长度：板状件不超过焊缝有效长度的15%，管状件或管板件不超过焊缝长度的20% 未焊透深度h15%，且h；总长度不超过焊缝有效长度的10%（氩弧焊打底的试件不允许未焊透）背面凹坑当 6mm时，h25%，且h1mm；当 >6mm时，h20%，且h2mm;除仰焊位置的板状件不做规定外，总长度不超过焊缝有效长度的10%角变形焊件焊后变形角度3

10、6; 错边板状焊件焊后错边量h0.25t，且h5mm4. 焊接检验尺（1）结构焊接检验尺其主要由主尺、滑尺、斜形尺三个零件组成，是用来测量焊接件坡口角度和焊缝宽度、高度，焊接间隙的一种专用量具。适用于焊接质量要求较高的产品和部件，如锅炉、压力容器等。 （正面） （反面）图1焊接检验尺结构（2）使用方法焊缝余高测量：首先把咬边深度尺对准零，并紧固螺丝，然后滑动高度尺与焊点接触，高度尺的示值即为焊缝高度；角焊缝厚度测量：在45°时的焊点为角焊缝厚度，首先把主体的工作面与焊件靠紧，并滑动高度尺与焊点接触，高度尺所指示值为焊缝厚度；焊缝咬边深度测量：首先把高度尺对准零位，并进螺丝，然后使用咬

11、边尺测量咬边深度，看咬边尺指示值，即为咬边深度；坡口角度测量：根据焊件所需要的坡口角度，用主尺与多用尺配合，看主尺工作面与多用尺工作面形成的角度，多用尺所指示的值即为坡口角度；装配间隙测量：用多用尺插入两焊件之间，看多用尺上间隙尺所指值，即为间隙值。5、无损检测（1）射线探伤 采用X射线或Y射线照射焊接接头检查内部缺陷的无损检验法。（2）超声波探伤 用于内部缺陷的检验。超声波探头发射的超声波，通过耦合剂(油)的作用传播到焊件表面，产生发射脉冲波，另部分进入焊件内部，在焊件底面又被反射回来，产生底面反射波。若焊件内有缺陷，缺陷上反射回去的超声波在荧光屏上又产生缺陷反射波。（3）磁粉探伤 磁粉探伤是利用磁场磁化铁磁金属零件所产生的漏磁来发现缺陷的。（4）渗透探伤 渗透探伤是利用某些