焊接缺陷及产生原因

1、。焊接缺陷的原因及预防措施一、焊接缺陷的定义焊接接头不完整称为焊接缺陷，主要包括焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺陷。这些缺陷减小了焊缝的截面积，降低了承载能力，产生应力集中并引起裂纹；疲劳强度降低容易导致焊件断裂和脆性断裂。其中，焊接裂纹和气孔是最有害的。二、焊接缺陷的分类焊接生产中存在多种焊接缺陷。根据其在焊接接头中的不同位置和表现形式，焊接缺陷大致可分为两类：一类是外部缺陷；另一个是内部缺陷。焊接缺陷的详细分类如图1所示。图1焊接缺陷分类图焊接缺陷示意图如图2所示：(a)裂纹(b)飞边(c)穿透(d)弧坑(e)气孔(f)夹渣底切(h)不完全熔合(I)不完全穿透图2焊接缺陷示意图三、

2、影响焊接缺陷的因素1.物质因素所谓材料因素是指待焊接的母材和所用的焊接材料，如焊丝、焊条、焊剂和保护气体。这些材料直接参与熔池或熔合区的物理和化学反应，其中母材本身的材料对热影响区的性能起着决定性的作用，当然，所用的焊接材料也是焊接金属成分和性能的关键因素。焊接材料与母材匹配不当不仅会导致焊接区域出现裂纹、气孔等缺陷，还会导致脆化、软化等性能变化。因此，为了保证良好的焊接接头，必须注意材料因素。2.技术因素在采用不同的焊接方法和工艺措施的情况下，同一基材的焊接质量会表现出很大的差异。焊接方法对焊接质量的影响主要表现在两个方面：一是焊接热源的特性，它可以直接改变焊接热循环的参数，如线能量、高温停

3、留时间、冷却速度等；其次，熔池和接头附近区域的保护方法，如熔渣保护、气体保护等。焊接热过程和冶金过程必然会对接头的质量和性能产生决定性的影响。3.结构因素焊接接头的结构设计影响其应力状态，不仅会影响焊接过程中是否出现缺陷，还会影响焊接接头的力学性能。设计焊接结构时，接头应尽可能处于较少约束和自由膨胀的状态，这有利于防止焊接裂纹。4.使用条件焊接结构必须满足使用条件的要求，如载荷的性质、工作温度、工作介质是否具有腐蚀性等，这些都会不可避免地影响接头的使用性能。例如，当焊接接头在高温下受载时，必须考虑由于合金元素扩散引起的整个结构的蠕变问题；当承受冲击载荷或在低温下使用时，应考虑脆性断裂的可能性；

4、如果接头需要在腐蚀性介质中工作，应考虑应力腐蚀。综上所述，影响焊接缺陷的因素很多，如材料、工艺、结构和使用条件等。对此必须全面考虑。四、不同焊接方法造成焊接缺陷的原因及预防措施焊接，通常指金属的焊接。金属焊接方法的主要功能是提供适当的物理和化学过程，使两种分离的固体金属能够产生原子或分子间的结合力并连接成一个整体。由于不同的金属焊接方法有不同的焊接工艺特点，焊接缺陷产生的原因有其特殊性。下面就几种常用焊接方法中常见焊接缺陷的预防措施进行讨论。1.手工电弧堆焊手工电弧焊，简称手工电弧焊。这是一种手工焊接方法，它以焊条和工件为两个电极，利用电弧放电产生的热量熔化它们。由于其设备简单、操作灵活，是目

5、前焊接生产中应用最广泛的焊接方法。手工电弧焊常见的焊接缺陷包括：咬边、未熔合、未焊透、飞边、夹渣、气孔和裂纹等。以下是手工电弧焊常见缺陷的原因及预防措施。(1)咬边产生咬边的主要原因是焊接过程中选择了过大的焊接电流、过长的电弧和不合适的电极角度，这些都是由于操作工艺不良造成的缺陷，大多出现在垂直、水平和架空焊接中，而在水平焊接中较少出现。预防措施：1)选择合适的焊接规范，焊接电流和电弧电压对咬边有重要影响。如果电流过大或电弧电压增加，很容易产生咬边。焊接电流主要由电极直径和焊接位置决定。表1给出了焊接低碳钢时不同直径电极所用电流的参考值；表1焊接低碳钢时不同直径焊条的电流参考值电极直径(毫米)

6、焊接电流(a)电极直径(毫米)焊接电流(a)1.625-40岁4.0160-2102.040-65岁5.0200-2702.550-60岁5.8260-3003.2100-1302)为避免咬边，正确的带材输送方法是当电极摆动时，带材在槽边的输送速度较慢，停留时间较长，在槽中间的输送速度较快；3)采用合适的电极角度焊接时，应根据不同的焊接位置和板厚选择合适的电极角度，以避免咬边缺陷。(1)角焊时，使焊条与两块板成45角，并向焊接方向倾斜约70 80，如图3所示。如果板厚不相等，调整电极角度，使电弧偏向厚板侧，使两块板受热均匀，避免咬边；图3角焊时电极的角度(2)垂直焊条与两侧的夹角相同，与水平面

7、的夹角为15 30，如图4所示；图4垂直焊接时电极的角度水平焊条向下倾斜，与水平面成15角，与焊缝成70角，如图5所示。图5横向焊接时电极的角度对于高空焊接，熔深应较小，焊条应与焊接方向相反倾斜约10。如果穿透深度较大，它应该向前倾斜约10，如图6所示。图6对焊仰焊时焊条的角度(2)不完全融合不完全熔合的原因有：焊接电流过低、焊接速度过快、热量不足、焊件的坡口或金属表面有杂质等。预防措施：1)选择稍大的电流并减慢焊接速度，以便热量增加到足以熔化母材或前一层焊接金属；2)电极角度、运输方法和速度适当，注意基底金属两侧的温度和熔化条件；3)去除金属表面的杂质；4)当电极偏心时，调整角度，使电弧方向

8、正确。(3)闪光这种闪光是由于液态金属在自重的作用下由于高温而缓慢凝固造成的。预防措施：1)选择较小的电流，但不要太小；2)电极在中间左右摆动较快，两边摆动稍慢，在边缘停留时间稍长，电弧压力较短；3)控制熔池温度。(4)渗透不完全熔深不足是由焊工操作技术差、规格选择不当或装配不良造成的。从根本上说，这是由于电弧没有熔化基底金属或没有填充熔融金属造成的。在夹层中，电弧不会完全熔化夹层，也不会充满熔融金属；未能在边缘焊接基底金属会导致不完全熔透。预防措施：1)控制凹槽尺寸。单面焊双面成形的焊缝，对接间隙应大，钝边应小；2)参见未熔合部分。(5)夹渣夹渣基本上是熔池中的熔渣由于操作工艺不良而不上浮并

9、存在于焊缝中的缺陷。预防措施：1)焊接时，适当拉长电弧，并向熔渣方向搅拌，利用增加的电弧热和吹力将熔渣顺利吹到一边；2)清理贱金属上的赃物或杂质低碳钢手工电弧焊产生的裂纹主要是晶体裂纹，最常见的是纵向裂纹。预防措施：1)控制焊缝中有害杂质的含量；2)碱性电极用于重要结构；3)正确选择焊接规范、接头形式和正确安排焊接顺序。2.钨极氩弧焊钨极氩弧焊是一种以高熔点的钨或钨合金棒为电极，依靠未熔化的钨棒与焊件之间产生的电弧，在氩气保护下熔化母材和焊丝的焊接方法。它可以分为手工焊接和自动焊接。其特点是热量集中，热影响区小，焊件变形小，电弧稳定，成形美观，焊缝致密，焊缝金属的力学性能和耐蚀性较好。钨极氩弧

10、焊的焊接规范主要包括焊接电流、焊接速度、电弧长度、钨极直径和形状、气体流量和喷嘴孔径等。常见的焊接缺陷包括气孔和氧化、裂纹、未焊透、咬边、焊缝熔深和焊缝金属中的钨夹杂物。(1)孔隙和氧化主要原因是气体保护效果差、焊件和焊丝不清洁、氩气纯度低、焊接规范不当、接头类型不合理和操作工艺不当。预防措施：1)选择高纯氩气；2)焊接前仔细清洁对焊件和焊丝表面；3)加强气体保护方法；4)焊接镁铝板时，采用DC反接；5)掌握正确的操作方法。(2)渗透不完全原因有：焊接电流太小，焊接速度太快，电弧太长，焊丝直径太粗，引弧方法不正确，电源和极性选择不当等。预防措施：1)正确选择焊接规格，电流不应太小，焊接速度不应

11、太快，电弧长度不应太长。确保热量集中、电弧稳定和焊接均匀；2)正确选择电源的类型和极性，焊接铝及铝合金薄板时选择DC反接，利用“阴极雾化”效应去除金属表面的氧化膜；焊接不锈钢时使用DC反向连接。(3)裂纹原因：焊丝或母材中含有大量杂质元素，焊接前工件表面清洁不够。预防措施：1)选择具有低杂质元素如s和p的基材和填充线材料；2)焊接前，仔细清洁对焊件和填充线的表面。(4)烧穿主要原因是焊接电流太大，焊接速度太慢。此外，如果电弧闭合方法不正确，很容易烧穿。预防措施：1)选择合适的焊接规范，在焊接过程中尽量保持规范稳定，不应随意增加电流，焊接速度不应太慢；2)在引弧和焊缝结束时，应采用引弧板和引弧板，并注意引弧方法。(5)钨夹杂物钨