焊接缺陷分析.doc

焊接缺陷分析焊接常见缺陷分析常见的类型：气孔、夹渣、未熔合、未焊透、咬边、弧坑、焊镏、裂纹检杳项目初步原因分析气孔1.焊丝清洁度不够2.焊缝区域清洁度不够3.保护气体不 纯4.空气湿度较大5.设备冷却水系统有泄漏6.焊接工艺 问题7.操作者技能原因夹渣（夹钨）1.气体保护不好形成氧化物夹渣 2.焊缝区域清理不干净3.钨极碰到熔池4.铜焊嘴过热或熔断未熔合1.焊工技能2.电流小3.焊速快4.焊接位置5.表面存在氧 化物未焊透1.焊工基本技能2.焊接电流小3.坡口原因4.焊接速度 快5.工件不干净6.焊接工艺参数不对焊道咬边1.焊工技能2.电流太大3.焊接工艺参数不对弧坑1.熄弧过快2.无引弧板焊镏1.操作不熟练2.焊接速度慢3电弧太长裂纹1.焊工技能2.焊道（方法）不合理3.材质不一样4.内应力5.焊缝中存在低熔点晶体焊接常见缺陷分析常见的类型：气孔、夹渣、未熔合、未焊透、咬边、弧坑、焊镏、裂纹检杳项目初步原因分析气孔1.焊丝清洁度不够2.焊缝区域清洁度不够3.保护气体不 纯4.空气湿度较大5.设备冷却水系统有泄漏6.焊接工艺 问题7.操作者技能原因夹渣（夹钨）1.气体保护不好形成氧化物夹渣 2.焊缝区域清理不干净3.钨极碰到熔池4.铜焊嘴过热或熔断未熔合1.焊工技能2.电流小3.焊速快4.焊接位置5.表面存在氧 化物未焊透1.焊工基本技能2.焊接电流小3.坡口原因4.焊接速度 快5.工件不干净6.焊接工艺参数不对焊道咬边1.焊工技能2.电流太大3.焊接工艺参数不对弧坑1.熄弧过快2.无引弧板焊镏1.操作不熟练2.焊接速度慢3电弧太长裂纹1.焊工技能2.焊道（方法）不合理3.材质不一样4.内应力5.焊缝中存在低熔点晶体常见的焊缝缺陷焊缝缺陷的种类很多，在焊缝内部和外部常见的缺陷可归纳为下几种：（一） 焊缝尺寸不合要求焊波粗、外形高低不平、焊缝加强高度过低或过高、焊波宽度不齐及角焊缝单边或下陷 量过大等均焊属缝尺寸不合要求，其原因是：1、 焊件坡口角度不当、或装配间隙不均匀。

2、 焊接电流过大或过小、焊接规范选用不当3、 运条速度不均匀、焊条 （或焊把）角度不当二） 裂纹裂纹端部形状尖锐，应力集中严重，对承受交变和冲击 载荷、静拉力影响较大，是焊缝中最危险的缺陷按其产生的 原因可分冷裂纹、热裂纹和再热裂纹等冷裂纹）指在200 C以下产生的裂纹，它与氢有密切关 系，其产生的主要原因是：1、 对大厚工件选用预热温度和焊后缓冷措施不合适2、 焊材选用不合适3、 焊接接头刚性大、工艺不合理4、 焊缝及其附近产生硬脆组织5、 焊接规范选择不当其产生的主要原因是:（热裂纹）指在300 C以上产生的裂纹（主要是凝固裂纹1、 成份的影响焊接纯奥氏体钢、某些高镍合金钢和有色金属时易岀现2、 焊缝中含有较多的硫等有害杂质元素3、焊接条件及接头状选择不当（再热裂纹）即消除应力退火裂纹指在高强度钢的焊接区，由于焊后热处理或在高温下 使用，在热影响区产生的晶界裂纹，其产生的主要原因是：1、 消除应力退火的热处理条件不当2、 合金成分的影响如铬、钼、钒、铌、硼等元素具有增大再热裂纹的倾向3、 焊材、焊接规范选择不当4、 结构设计不合理造成大的应力集中三） 气孔在焊接过程中，因气体来不及及时逸岀而在焊缝金属内部或表面所形成的空穴。

其产生 的原因是：1、 焊条、焊剂烘干不够2、 焊接工艺不够稳定，电弧电压偏高，电弧过长，焊速过快和电流过小3、 填充金属和母材表面油、锈等未清除干净4、 未采用后退法熔化引弧点5、 预热温度过低6、 未将引弧和熄弧的位置错开7、 焊接区保护不良，熔他面积过大8、 交流电源易岀现气孔，直流反接的气孔倾向最小四） 焊瘤在焊接过程中，熔化金属流到焊缝外未熔化的母材上所形成的金属瘤，它改变了焊缝的 横截面，对动载不利其产生的原因是：1、 电弧过长、底层施焊电流过大2、 立焊时电流过大、运条摆不当3、 焊缝装配间隙过大五） 弧坑焊缝在收尾处有明显的缺肉和凹陷其产生的原因是:1、 焊接收弧时操作不当，熄弧时间过短2、 自动焊时送丝与电源同时切断，没有先停丝再断电六）咬边电弧将焊缝边缘的母材焙化后，没有得到焊缝金属的补充而留下缺口咬边削弱了接头 的受力截面，使接头强度降低，造成应力集中，使可能在咬边处导致破坏其产生的原因是：1、 电流过大，电弧过长、运条速度不当、电弧热量过高2、 埋弧焊的电压过低、焊速过高3、 焊条、焊丝的倾斜角度不正确七） 夹渣在焊缝金属内部或熔合线部位存在的非金属夹杂物夹渣对力学性能有影响，影响程度 与夹渣的数量和形状有关。

其产生的原因是：1、 多层焊时每层焊渣未清除干净2、 焊件上留有厚锈3、 焊条药皮的物理性能不当4、 焊层形状不良、坡口角度设计不当5、 焊缝的熔宽与熔深之比过小、咬边过深6、 电流过小，焊速过快，焊渣来不及浮起八） 未焊透母材之间或母材与熔敷金属之间存在局部未熔合现象它一般存在于单面焊的焊缝根 部，对应力集中很敏感，对强度、疲劳等性能影响较大其产生的原因是：1、 坡口设计不良，角度小、钝边大、间隙小2、 焊条、焊丝角度不正确3、 电流过小、电压过低、焊速过快、电弧过长、有磁偏吹等4、 焊件有厚锈，未清除干净5、埋弧自动焊时的焊偏焊接应力一、焊接残余应力的分类1 •根据应力性质划分：拉应力、压应力2•根据引起应力的原因划分：热应力、组织应力、拘束应力3•根据应力作用方向划分：纵向应力、横向应力、厚度方向应力4•根据应力在焊接结构中的存在情况划分：单向应力、两向应力、三向应力5. 根据内应力的发生和分布范围划分：第一类应力、第二类应力、第三类应力 减小焊接残余应力的措施一般来说，可以从设计和工艺两方面着手：1 .设计措施① 尽可能减少焊缝数量；② 合理布置焊缝；③ 采用刚性较小的接头形式。

2.工艺措施(1) 采用合理的装配和焊接顺序及方向① 钢板拼接焊缝的焊接；② 同时存在收缩量大和收缩量小的焊缝时，应先焊收缩量大的焊缝；③ 对工作时受力较大的焊缝应先焊；④ 平面交叉焊缝的焊接3)加热减应区"法(4 )降低接头局部的拘束度(5 )锤击焊缝五、 消除焊接残余应力的方法1.热处理法热处理法是利用材料在高温下屈服点下降和蠕变现象来达到松驰焊接残余应力的目的，同时热处理还可以 改善接头的性能1) 整体热处理 整体炉内热处理、整体腔内热处理整体加热热处理消除残余应力的效果取决于热处理温度、保温时间、加热和冷却速度、加热方法和加热范围保温时间根据板厚确定，一般按每毫米板厚 1~2 min计算，但最短不小于 30 min，最长不超过3h碳钢及中、低合金钢：加热温度为 580〜680C；铸铁：加热温度为 600〜650 °C2) 局部热处理局部热处理只能降低残余应力峰值，不能完全消除残余应力加热方法有电阻炉加热、火焰加热、感应加热、远红外加热等，消除应力效果与加热区的范围、温度分布有关2 •加载法加载法就是通过不同方式在构件上施加一定的拉伸应力，使焊缝及其附近产生拉伸塑性变形，与焊接时在 焊缝及其附近所产生的压缩塑性变形相互抵消一部分，达到松驰应力的目的。

1) 机械拉伸法(2) 温差拉伸法(3) 振动法六、 焊接残余应力的测定目前，测定焊接残余应力的方法主要可归结为两类，即机械方法和物理方法1 •机械方法利用机械加工将试件切开或切去一部分，测定由此而释放的弹性应变来推算构件中原有的残余应力包括 切条法、钻孔法和套孔法2.物理方法是非破坏性测定焊接残余应力的方法，常用的有磁性法、超声波法和X射线衍射法1)磁性法是利用铁磁材料在磁场中磁化后的磁致伸缩效应来测量残余应力的X射线衍射法是根据测定金属晶体晶格常数在应力的作用下发生变化来测定残余应力的无损测量方（3）焊接应力 是焊接过程中焊件内产生的应力它是导致结构变形，形成裂纹的主要原因 焊接应力可分为瞬态热应力和焊接残余应力焊接应力的危害可从两方面考虑：超声波法是根据超声波在有应力的试件和无应力的试件中传播速度的变化来测定残余应力的1、对结构完整性的影响焊接热应力可促使焊缝产生热裂纹，残余应力导致焊后延迟裂纹的形成2、对结构服役性能的影响焊接残余应力可以加速疲劳破坏，导致应力腐蚀开裂（包括硫化物引起的开裂和碱脆破坏） 断破坏，促进材料的腐蚀磨损等，压缩残余应力还会造成薄板结构或细长杆件的压曲失稳, 如何利用合理的焊接顺序和方向来控制焊接残余应力？，产生低温脆 产生面外变形。

1）先焊变形收缩量较大的焊缝，使基能较自由地收缩如一个带盖板的双工字钢构件见图1,后焊盖板和工字梁之间的角焊缝焊缝的收缩量大于角焊缝的收缩量，所以应先焊盖板的对接焊缝14，由于对接22） 先焊错开的短焊缝，后焊直通长焊缝如一拼板结构见图 则由于焊缝1、2的横向收缩受到限制，将产生很大的拉应力3） 先焊在工作时爱力较大的焊缝，使内应力合理分布，见图 先焊受力最大的翼缘对接焊缝 1，然后再焊腹板对接焊缝 2，14b ,应先焊焊缝1、2，后焊焊缝3如相反,14c在接头两端留岀一段翼缘角焊缝不焊， 最后焊翼缘预留的角焊缝 3这样，焊后可使翼缘的对接焊缝承受压应力，腹板对接焊缝承受拉应力角焊缝留在最后焊可以保证腹板对接焊缝有一定 的收缩余地，同时也有利于在焊接翼缘对接焊缝时，可以采取反变形措施来防止产生角变形是按承受应力的大小；受力面和应力集中程度来区分的!A类都是纵向焊缝，那在设备的圆周方向的应力又比较大，而且周向除了焊缝连接处其他部分都是连续的钢板，焊缝过渡不怎么圆滑致使焊缝处应力比较集中，化归为 A类，球形封 头和椭圆圭寸头，球形的情况和纵向大致一样，因 为整个周向就焊缝处不连续有应力集中，而椭圆 封头有直段，那样能减少应力集中，使应力能圆 滑过渡•所以划归为B类吧!C,D类焊缝他是角焊 缝;在开孔焊接的边缘处也存在应力集中；但没有 A,B那么严重!在一台设备上!主要是A,B类焊缝 承力!所以对A,B焊缝的要求都比较高！。