焊条电弧焊常见缺陷及预防措施

1焊缝形状缺陷1焊缝尺寸2咬边4未熔合3未焊透5焊瘤6弧坑1、焊缝形状缺陷的产生原因及预防措施§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施焊缝形状缺陷主要有焊缝尺寸不符合要求、咬边、未焊透、焊瘤、未熔合、烧穿、弧坑、电弧擦伤、飞溅等21.1焊缝尺寸不符合要求焊缝外形应均匀，焊道与焊道、焊道与与基本金属之间应平滑过渡(1).焊缝宽度（C）和余高（h）,见下表焊接方法焊缝形式焊缝宽度C/mm焊缝余高h/mmCminCmax气体保护焊对接焊缝b+4b+8平焊：0-3焊缝最大宽度Cmax和最小宽度Cmin的差值，在任意50mm焊缝长度范围内不得大于4mm,整个焊缝长度范围内不得大于5mm。§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施3(2).焊缝直线度在任意300mm连续焊缝长度内，焊缝边缘沿焊缝轴向的直线度f值应符合下表值：焊缝边缘直线度f值：≤3§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施4(3).焊缝表面的凹凸焊缝表面凹凸，在焊缝任意25mm长度范围内焊缝余高hmax-hmin的差值不得大于2mm。§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施5角焊缝的焊脚尺寸K值由设计或有关技术文件注明，但其焊脚尺寸K值的偏差应符合以下的规定。当K＜12时，尺寸偏差+3，当K≥12时，尺寸偏差+4。(4).焊缝的焊脚尺寸K值偏差焊缝外形尺寸经检验超出上述规定时，应进行修磨或按一定的工艺进行局部补焊返修后应符合标准中规定，且补焊的焊缝应与原焊缝圆滑过度。§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施3/20/20201.2咬边是指沿着焊趾，在母材部分形成的凹陷或沟槽。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。（1）产生原因：电流过大、电弧过长、焊条角度不正确、运条方法不当等。（2）预防措施：选择合适的焊接电流和焊接速度，电弧不能拉得太长，焊条角度要适当，运条方法要正确。咬边§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施7咬边是靠近焊缝的母材上的表面缺陷。这是由于在焊接过程中母材熔化后，没有足够的填充材料适当的填入所引起的沉陷而造成的。结果是在母材上形成线性坡口，使母材可能具有相对尖锐的形状。由于是表面缺陷，对那些要承受疲劳载荷的结构有很大的危害。§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施8焊道之间未焊透1.3未焊透未焊透指母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现象。未焊透的危害之一是减少焊缝的有效截面积，使接头强度下降。其次，未焊透引起的应力集中所造成的危害，比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低金属的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源，是造成焊逢破坏的重要原因。坡口根部未焊透§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施产生的原因：坡口角度或间隙过小、钝边过大，焊接工艺参数选用不当或装配不良，焊工操作技术不良等。预防措施：正确选择加工坡口尺寸、合理装配、保证间隙，选择合理的焊接电流和焊接速度，提高焊工的操作技术水平。3/20/20201.4未熔合未熔合是指焊道与母材之间，焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分。按其所在部位，未熔合可分为坡口未熔合、层间未熔合和根部未熔合三种。未熔合是一种面积型缺陷，坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小非常明显，应力集中也比较严重，其危害性仅次于裂纹。母材金属与焊缝金属未熔合§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施产生原因：焊接热输入太低、电弧指向偏斜、坡口侧壁有锈、垢、油污等、层间清渣不彻底等。预防措施：正确选择焊接工艺参数，认真操作，加强层间清理等。10焊缝金属和熔合面或焊道间没有熔合；也就是说，熔合度低于规定范围。由于未熔合而呈线形并且端部很尖锐，所以未熔合是值得注意的缺陷。它存在于焊接区域的很多部位。未熔合俗称“假焊”§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施111.5焊瘤是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。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，可能造成流动物的堵塞。产生的原因：焊接电流过大、焊接速度太慢、焊条角度不对，液体金属凝固较慢，在自重的作用下都有可能形成焊瘤。预防措施：选择合适的焊接工艺参数，严格控制熔孔的大小和采用正确的操作方法。§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施121.6凹坑指焊缝表面或背面局部低于母材部分，它减小了焊缝的有限截面积，弧坑常有弧坑裂纹和弧坑缩孔。凹坑弧坑缩孔§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施131.6未焊满是指焊缝表面上连续或断续的沟槽，它同样销弱了焊缝，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。未焊满，焊缝低于母材凹坑与未焊满的区别：凹坑是局部的坑槽，未焊满是连续或断续沟槽。特别注意的是：未焊满、凹坑最容易出现在内胆的直缝中。§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施141.7焊穿是指焊接过程中，熔深超过工件厚度，熔化金属自焊缝背面流出，形成穿孔的缺陷，它是压力容器产品上不允许存在的缺陷，它完全破坏了焊缝，使接头丧失其连接承载能力。截面图X射线探伤照片视图焊穿§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施152.气孔、夹杂和夹渣的产生原因及预防措施2.1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。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。气孔可分为氢气孔、氮气孔、一氧化碳气孔，熔焊中常见的气孔是氢气孔、一氧化碳气孔。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。X射线探伤照片点状气孔链状气孔CO气孔为条虫状，H2气孔为孤立圆形，N气孔为蜂窝状。§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施16密集气孔气孔是焊接金属在熔化状态吸收的气体在其凝固过程中来不及逸出所造成的。焊缝截断面的气孔产生原因：焊件表面和坡口处有油、锈、水分等污物存在；焊条药皮受潮，使用前没烘干；焊接电流太小或焊接速度太快，电弧过长或偏吹，熔池保护效果不好，空气侵入熔池；焊接电流过大，焊条发红，药皮提前脱落，失去保护作用，运条方法不当，如收弧动作太快，易产生缩孔，接头引弧动作不正确，易产生密集气孔等。17单个夹渣线状夹渣2.2夹杂和夹渣夹杂：是残留在焊缝金属中由冶金反应产生的非金属夹杂物和氧化物。夹渣：是指焊后熔渣残存在焊缝中的现象。夹渣有点状夹渣和条状夹渣。§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施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。产生原因：层间清理不干净、焊速太快、电流太小、操作不当、坡口设计加工不合适、焊材与母材化学成分匹配不当。预防措施：合理选择工艺参数、层间熔渣清理干净、调整合适的焊条角度和运条方法。选择脱渣性好的焊条18接头形式对裂纹倾向的影响焊缝表面的裂纹3.裂纹产生的原因及预防措施裂纹：焊缝中原子结合遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。按产生的时间分为：热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施19星形（弧形裂纹）横向裂纹纵向裂纹3.1热裂纹分类焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区间所产生的焊接裂纹称为热裂纹。①结晶裂纹：在凝固的过程--结晶过程中产生②高温液化裂纹：在高温下产生,钢材或多层焊的层间金属含有低熔点化合物经重新溶化，在收缩应力作用下,沿奥氏体晶间发生开裂③高温低塑性裂纹：产生温度低于固相线温度,存在晶格缺陷(位错和空位),物理化学的不均匀性,在应力作用下,缺陷聚集形成多边化边界,使强度塑性下降,沿多边化边界开裂,多发生纯金属或单相奥氏体合金焊缝。§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施HAZ液化裂纹晶间裂纹高温低塑性裂纹§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施产生原因：低熔点共晶体焊接应力预防措施：严格控制焊材及母材中的S、P含量。调节焊缝金属的化学成分、改善焊缝组织、细化晶粒，提高塑性，减少或分散偏析程度；采用低氢型碱性焊条，选择正确的工艺参数，采用多层多道焊，采用引出板，填满弧坑。（1）产生温度:Ms点附近或200～300℃以下温度区间（2）产生的钢种和部位:发生在高碳钢、中碳钢、低合金、中合金高强钢，热影响区合金元素多的超高强钢、Ti合金，发生在焊缝（3）裂纹的走向：沿晶、穿晶（4）产生时间:可焊后立即出现，也有的几小时，几天或更长时间3.2冷裂纹的一般特征§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施延迟裂纹是冷裂纹中一种最普遍的形态，它不是焊后出现，因此危害性更大延迟裂纹§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施3/20/2020§2-7焊条电弧焊常见缺陷及预防措施3.2冷裂纹产生原因：淬硬组织焊接应力氢预防措施：选择低氢型焊条，减少氢的来源，选择合理的焊接工艺参数和热输入，减少焊缝的淬硬倾向；焊后立即进行消氢处理，改善接头的组织和性能；采用降低焊接应力的各种工艺措施。