1、焊接缺陷產(chǎn)生原因及防止措施一、 焊接缺陷定義焊接接頭的不完整性稱為焊接缺陷，主要有焊接裂紋、未焊透、夾渣、氣孔和焊縫外觀缺陷等。這些缺陷減少焊縫截面積，降低承載能力，產(chǎn)生應力集中，引起裂紋；降低疲勞強度，易引起焊件破裂導致脆斷。其中危害最大的是焊接裂紋和氣孔。二、 焊接缺陷的分類焊接生產(chǎn)中產(chǎn)生焊接缺陷的種類是多種多樣的，按其在焊接接頭中所處的位置和表現(xiàn)形式的不同，可以把焊接缺陷大致分為兩類：一類是外部缺陷；另一類是內部缺陷。焊接缺陷的詳細分類如圖1所示。圖1 焊接缺陷分類圖焊接缺陷示意圖如圖2所示： （a）裂紋 （b）焊瘤 （c）焊穿 （d）弧坑 （e）氣孔 （f）夾渣 （g）咬邊 （h）未融

2、合 （i）未焊透圖2 焊接缺陷示意圖三、 影響焊接缺陷的因素1. 材料因素所謂材料因素是指被焊的母材和所使用的焊接材料，如焊絲、焊條、焊劑及保護氣體等。這些材料在焊接時都直接參與熔池或熔合區(qū)的物理化學反應，其中，母材本身的材質對熱影響區(qū)的性能起著決定性的作用，當然，所采用的焊接材料對焊縫金屬的成分和性能也是關鍵因素。如果焊材與母材匹配不當，不僅可能引起焊接區(qū)內的裂紋、氣孔等各種缺陷，也可能引起脆化、軟化等性能變化。所以，為了保證得到良好的焊接接頭，必須對材料因素予以重視。2.工藝因素同一種母材，在采用不同的焊接方法和工藝措施的條件下，其焊接質量會表現(xiàn)出很大的差別。焊接方法對焊接質量的影響主要在

3、兩個方面：首先是焊接熱源的特點，其可以直接改變焊接熱循環(huán)的各項參數(shù)，如線能量、高溫停留時間、冷卻速度等；其次是對熔池和接頭附近區(qū)域的保護方式，如渣保護、氣保護等。焊接熱過程和冶金過程必然對接頭的質量和性能會有決定性的影響。3.結構因素焊接接頭的結構設計影響其受力狀態(tài)，其既可能影響焊接時是否發(fā)生缺陷，又可能影響焊后接頭的力學性能。設計焊接結構時，應盡量使接頭處于拘束度較小、能自由伸縮的狀態(tài)，這樣有利于防止焊接裂紋的產(chǎn)生。4.使用條件焊接結構必須符合使用條件的要求，如載荷的性質、工作溫度的高低、工作介質有無腐蝕性等，其必然會影響到接頭的使用性能。例如，焊接接頭在高溫下承載，必須考慮到合金元素的擴散

4、整個結構發(fā)生蠕變的問題；承受沖擊載荷或在低溫下使用時，要考慮到脆性斷裂的可能性；接頭如需在腐蝕介質中工作時，又要考慮應力腐蝕的問題。綜上所述，影響焊接缺陷的因素是多方面的，如材料、工藝、結構和使用條件等，必須綜合考慮上述因素的影響。四、 不同焊接方法產(chǎn)生焊接缺陷的原因及防止措施焊接，通常是指金屬的焊接。金屬焊接方法的主要功能在于提供適當?shù)奈锢砘瘜W過程，使兩個分離的固態(tài)金屬產(chǎn)生原子或分子間結合力而連接成一體。由于不同的金屬焊接方法具有不同的焊接工藝特點，因此產(chǎn)生焊接缺陷的原因也各具特殊性，以下是針對幾種常用的焊接方法中常見焊接缺陷的防止措施的論述。1.手工電弧焊手工電弧焊，簡稱手弧焊。它是以焊條

5、和工件作為兩個電極，利用電弧放電時產(chǎn)生的熱量，熔化焊條和焊件的一種手工操作的焊接方法，由于其有設備簡單、操作靈活等特點，因此它是目前焊接生產(chǎn)中使用最廣泛的一種焊接方法。手弧焊常見的焊接缺陷有：咬邊、未熔合、未焊透、焊瘤、夾渣、氣孔和裂紋等，以下是手弧焊常見缺陷的產(chǎn)生及防止。（1）咬邊產(chǎn)生咬邊的主要原因是由于焊接時選用了過大的焊接電流，電弧拉得過長以及焊條角度不當引起的，屬于操作技術不良而產(chǎn)生的缺陷，大多出現(xiàn)在立、橫、仰焊，較少出現(xiàn)在平焊中。防止措施：1）選擇合適的焊接規(guī)范 焊接電流和電弧電壓對產(chǎn)生咬邊有重要影響，電流過大，或者電弧電壓增大，都容易產(chǎn)生咬邊。焊接電流的大小主要是根據(jù)焊條直徑和焊縫

6、位置確定的，表1給出了焊接低碳鋼時各種直徑電焊條使用電流的參考；表1 低碳鋼焊接時各種直徑電焊條使用電流的參考焊條直徑（mm）焊接電流（A）焊條直徑（mm）焊接電流（A）1.625-404.0160-2102.040-655.0200-2702.550-605.8260-3003.2100-1302）采用正確的運條方法 為避免產(chǎn)生咬邊，正確的運條方法是，焊條擺動時在坡口邊緣運條稍慢些，停留時間稍長，在中間運條速度要快些；3）適當?shù)暮笚l角度 焊接時應根據(jù)不同的焊縫位置、板厚等來選擇適當?shù)暮笚l角度，以避免咬邊缺陷。角焊 焊接時使焊條與兩板成45夾角，并向焊接方向傾斜呈7080左右夾角，見圖3，如板

7、厚不等時，將焊條角度調整，使電弧偏向厚板一側，讓兩板受熱均勻，避免咬邊；圖3 角焊時焊條角度立焊 焊條與兩邊夾角相等，與水平表面夾角呈1530如圖4所示； 圖4 立焊時焊條角度橫焊 焊條向下傾斜與水平面呈15夾角，與焊縫呈70左右夾角，如圖5所示； 圖5 橫焊時焊條角度仰焊 要使熔深小些，焊條應向焊接的相反方向傾斜10左右，如果要求熔深大些，則應向前方傾斜10左右，如圖6所示；圖6 對接焊縫仰焊時焊條角度（2）未熔合產(chǎn)生未熔合的原因有：焊縫電流過小，焊速過高，熱量不夠，坡口或焊件金屬表面有雜質等。防止措施：1） 選用稍大的電流，放慢焊速，使熱量增加到足以熔化母材或前一層焊縫金屬；2） 焊條角度

8、、運條方法和速度適當，照顧到母材兩側溫度及熔化情況；3） 去除金屬表面雜質；4）焊條有偏心時調整角度，使電弧處于正確方向。（3）焊瘤 焊瘤是由于溫度過高，使液體金屬凝固較慢，在自重作用下，下墜而成的。防止措施：1） 選用較小電流，但不能過??；2）焊條左右擺動應中間走快些，兩側稍慢些，在邊緣有稍稍停留時間，電弧壓短些；3）控制熔池溫度。（4）未焊透未焊透是由于焊工操作技術不良和規(guī)范選用的不當，或裝配不良引起的。在根部，由于電弧未將母材熔化或未填滿熔化金屬引起的。在層間，電弧未將各層間完全熔化，亦未填滿熔化金屬；在邊緣未將母材焊透，均可造成未焊透。防止措施：1） 控制坡口尺寸，對于單面焊雙面成型的

9、焊縫，對口間隙應大些，鈍邊應小些；2）參見未熔合部分。（5）夾渣夾渣基本上屬于因操作技術不良，使熔池中熔渣未浮出面存在于焊縫中的缺陷。防止措施：1）焊接時適當?shù)睦L電弧，并向熔渣方向挑動，利用增加的電弧熱量和吹力順利的將熔渣吹到旁邊；2）焊前清理母材上的贓物或雜質。（6）氣孔低碳鋼焊縫的氣孔主要是CO氣孔和氫氣孔。防止措施：1） 焊件坡口應徹底清理，焊條使用前按規(guī)定烘干；2）在條件許可的情況下，適當加大焊接電流，降低焊速，以延長熔池停留時間，使氣體充分逸出；3）熔池直徑不應超過焊條直徑的3倍；4）使用酸性焊條時電弧應拉長些，使用堿性焊條時電弧壓短些。（7）裂紋手工電弧焊接低碳鋼時產(chǎn)生的裂紋主要

10、是結晶裂紋，最常見的是縱向裂紋。防止措施：1） 控制焊縫中有害雜質的含量；2） 重要的結構采用堿性焊條；3） 正確選擇焊接規(guī)范，接頭形式，妥善安排焊接順序等。2.鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊是采用高熔點的鎢或鎢的合金棒作為電極，在氬氣的保護下，依靠不熔化的鎢棒與焊件之間產(chǎn)生的電弧熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法，分為手工焊和自動焊。它的特點是，熱量集中，熱影響區(qū)小，焊件變形小，電弧穩(wěn)定，成形美觀，焊縫致密，故焊縫金屬機械性能和抗腐蝕性能都比較好。鎢極氬弧焊的焊接規(guī)范主要有焊接電流、焊接速度、電弧長度、鎢極直徑和形狀、氣體流量以及噴嘴孔徑等。常見的焊接缺陷有氣孔和氧化、裂紋、未焊透、咬邊、焊穿及焊縫金屬

11、夾鎢。（1）氣孔和氧化產(chǎn)生的主要原因是氣體保護效果不佳，焊件和焊絲清理不干凈，氬氣純度偏低，焊接規(guī)范不合適，接頭型式不合理、操作技術不當?shù)取７乐勾胧?） 選用高純度氬氣；2） 焊前對焊件及焊絲表面認真清理；3） 加強氣體保護方法；4） 焊接鎂、鋁的薄板時，采用直流反接；5） 掌握正確的操作方法。（2）未焊透產(chǎn)生原因有：焊接電流太小，焊速過快，電弧太長，焊絲直徑太粗，收弧方法不正確，電源及極性選擇不當?shù)?。防止措施?）正確選擇焊接規(guī)范，電流不應過小，焊速不應過快，電弧長度不宜過長。保證熱量集中，電弧穩(wěn)定，均勻焊接；2）正確選擇電源種類及極性，焊接鋁及其合金的薄板時選擇直流反接，利用“陰極霧化”的作用去除金屬表面的氧化膜；焊接不銹鋼時利用直流反接。（3）裂紋產(chǎn)生原因：填充焊絲或母材中含雜質元素較多，焊前對工件表面清理不夠等。防止措施：1） 選擇含S、P等雜質元素低的母材及填充絲材料；2）焊前對焊件及填充絲表面認真清理。（4）燒穿產(chǎn)生主要原因是由于焊接電流過大，焊接速度過慢造成的。另外，收弧方法不正確也容易產(chǎn)生燒穿。防止措施：1）選用合適的焊接規(guī)范，在焊接過程中盡量保持規(guī)范的穩(wěn)定，不應隨意加大電流，焊接速度也不應過慢；2） 在起弧端頭和焊縫結尾時，應采用引弧板和收弧板，另注意