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焊接外观缺陷及防止措施

发布时间:2013-12-26 09:35
焊缝尺寸不符合要求 焊缝尺寸不符合要求是指焊缝宽度及宽度差、焊缝余高及余高差、错边量、焊后变形量等不符合标准规定的尺寸,焊缝高低不平、宽窄不齐、变形较火等。焊缝不直、宽窄不均不仅影响焊缝的美观,而且影响焊缝与母材结合强度;焊缝余高太大,易产生应力集中;焊缝高度低于母材,则焊接接头的强度较低;错边和变形过大,则产生应力集中,使强度下降。 坡口角度不当,装配间隙不均匀,焊接工艺参数选择不当,焊工的操作水平较低等都可以造成焊缝尺寸不符合要求。 防止措施有:选择适当的坡口角度和装配间隙,提高装配质量;选择合适的焊接工艺参数;提高焊工的操作水平等。 咬边 咬边是在沿着焊趾的母材部位上被电弧烧熔而形成的凹陷或沟槽。造成咬边的原因有:焊接时焊接电流过大,电弧过长,焊条角度不当,运条方式不当等。一般在平焊时较少出现咬边,而在立焊、横焊或仰焊时,由于焊接电流较大,运条时在坡口两侧停留时间较短,而在焊缝中间的停留时间较长,使焊缝中间的金属熔池的温度过高而下坠,两侧的母材金属被电弧吹去而未填满金属熔池。咬边减小了焊缝的有效截面,不仅削弱了焊接接头的强度,而且易造成应力集中而产生裂纹。 防止措施有:焊接时选用合适的焊接电流,避免电流过大;电弧不能拉得过长;焊条角度适当;运条时在坡口边缘速度较慢,停留时间稍长,而在焊缝中间时速度较快。 焊瘤 焊瘤是指在焊接过程中,熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的金属瘤。由于金属熔池的温度过高使得熔融金属的凝固速度较慢,在自重力作用下下坠而形成焊瘤。在平焊对接时,第一层背面有时产生焊瘤,而在立焊、横焊、仰焊时常形成焊瘤。焊瘤使得焊缝截面突变,不仅影响焊缝的成形,而且在焊瘤部位通常还存在夹渣、未焊透等缺陷,此外还易造成应力集中,降低接头的疲劳强度。 防止措施有:根据焊接工艺选择合适的焊接电流、焊接速度等焊接工艺参数。平焊时,对口间隙不宜过大;应控制金属熔池温度,使其不要过高,选用适当焊接电流,如果熔池的水平位置突然下降,立即灭弧。 凹坑 焊后,在焊缝表面或焊缝背面形成的低子母材表面的局部下陷部分称为凹坑。通常由于焊工的操作手法不当,在收弧处易产生凹坑。 防止措施有:焊条在收弧处多停留一会,如果由于停留时间过长造成金属熔池温度过高,则会产生熔池过大或焊瘤。此时应采用断续灭弧焊来填满,即焊条在该处稍微停留后就灭弧,待其冷却后再引弧并填充一些熔化金属,反复几次可将凹坑填满。 裂纹 在焊接应力及其他致脆因素的共同作用下,金属材料的原子结合被破坏,形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。裂纹按其产生的温度和时间不同可分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹;按其产生的部位不同可分为纵裂纹、横裂纹、弧坑裂纹、熔合线裂纹、焊根裂纹及热影响区裂纹等。裂纹在焊接缺陷中最危险,不仅使焊件的焊接性能下降,还有可能导致严重的事故。 在焊接过程中,热裂纹是在焊缝和热影响区金属冷却到同相线附近的高温区产生的,主要是因为熔池金属中的低熔点共晶体和杂质在结晶过程中,形成严重的偏析,同时在焊接应力的作用下,沿着晶界被拉开。奥氏体不锈钢、镍合金和铝合金在焊接时易产生热裂纹;而低碳钢焊接时不易产生热裂纹。热裂纹的特征是断口呈蓝黑色,其形状有锯齿状、花纹状及带锯齿的直线状。 防止措施有:严格控制工件和焊接材料的硫、磷等杂质含量,降低热裂纹敏感性;调整焊缝金属的化学成分,减少偏析;采用碱性焊条,降低焊缝中杂质的含量,改善偏析;选择适当的焊接工艺参数;断弧时采用与母材相l司的引出板,或逐渐灭弧,并填满弧坑,避免在弧坑处产生热裂纹。 冷裂纹是焊接接头冷却到较低温度下(对于钢来说,低于Ms温度)产生的。冷裂纹可在焊后立即出现,也有可能经过一段时间才出现,具有延迟性,所以其危害性更大。马氏体相变产生淬硬组织,焊接残余应力和焊缝中的氢都有可能产生冷裂纹。 防止措施有:选用碱性低氢型焊条,使用前严格按照焊条说明书规定进行焊前处理,减少焊缝中的氢含量;选择适当的焊接工艺参数和热输入,减少焊缝的淬硬倾向;焊后进行消氢处理;对于淬硬倾向高的钢材,焊前预热,焊后热处理,改善焊缝组织和性能。 焊后,焊件在一定温度范围再次加热(比如焊后退火等)而产生的裂纹称为再热裂纹。 防止措施有;在满足设计要求的前提下,选用低强度的焊条,使焊缝强度低子母材,应力在焊缝中松弛,避免在热影响区产生裂纹}尽量减少焊接残余应力和应力集中;控制焊接热输入,合理选择热处理温度,尽量避开裂纹敏感的温度范围。 本文参考《焊接材料手册》一书。  相关链接
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