焊接缺陷區(qū)分和如何避免

凡是肉眼或低倍放大鏡能看到的且位于焊縫表面的缺陷,如咬邊(咬肉)、焊瘤、弧坑、表面氣孔、夾渣、表面裂紋、焊縫位置不合理等稱(chēng)為外部缺陷；而必須用破壞性試驗(yàn)或?qū)ｉT(mén)的無(wú)損檢測(cè)方法才能發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部氣孔、夾渣、內(nèi)部裂紋、未焊透、未溶合等稱(chēng)為內(nèi)部缺陷。但常見(jiàn)的多是焊后不清理焊渣和飛濺物以及不清理的焊疤。

焊縫在檢查中焊縫的高度過(guò)大或過(guò)??；或焊縫的寬度太寬或太窄，以及焊縫和母材之間的過(guò)渡部位不平滑、表面粗糙、焊縫縱、橫向不整齊,還有在角焊縫部位焊縫的下凹量過(guò)大。

1. 焊縫坡口加工的平直度較差，坡口的角度不當(dāng)或裝配間隙大小不均等而引起的。焊接中電流過(guò)大，使焊條熔化過(guò)快，控制焊縫成形困難，電流過(guò)小，在焊接引弧時(shí)會(huì)使焊條產(chǎn)生“粘合現(xiàn)象”，造成焊不透或焊瘤。

2. 焊工操作熟練程不夠，運(yùn)條方法不當(dāng)，如過(guò)快或過(guò)慢，以及焊條角度不正確，埋弧自動(dòng)焊過(guò)程，焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)。

• 按設(shè)計(jì)要求和焊接規(guī)范的規(guī)定加工焊縫坡口，盡量選用機(jī)械加工以使坡口角度和坡口邊緣的直線度和坡口邊緣的直線度達(dá)到要求，避免用人工氣割、手工鏟削加工坡口。

• 在組對(duì)時(shí)，保證焊縫間隙的均勻一致，為保證焊接質(zhì)量打下基礎(chǔ)。 通過(guò)焊接工藝評(píng)定，選擇合適的焊接工藝參數(shù)。

• 焊工要持證上崗，經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的焊工有一定的理論基礎(chǔ)和操作技能。

• 多層焊縫在焊接表面最后一層焊縫，是在保證和底層熔合的條件下，應(yīng)采用比各層間焊接電流較小，并用小直徑(φ2.0mm~3.0mm)的焊條覆面焊。

• 運(yùn)條速度要求均勻、有節(jié)奏地向縱向推進(jìn)，并作一定寬度的橫向擺動(dòng)，可使焊縫表面整齊美觀。

焊接時(shí)的電弧，將焊縫邊緣熔出的凹陷或溝槽沒(méi)有得到熔化金屬的補(bǔ)充而留下缺口。過(guò)深的咬邊會(huì)使焊接接頭的強(qiáng)度減弱，造成局部應(yīng)力集中，承載后會(huì)在咬邊處產(chǎn)生裂紋。

主要是焊接電流過(guò)大,電弧過(guò)長(zhǎng)，焊條角度掌握不合適和運(yùn)條的速度不當(dāng)以及焊接終了焊條留置長(zhǎng)度太短等而形成咬邊。一般在立焊、橫焊、仰焊時(shí)是一種常見(jiàn)缺陷。

• 焊接時(shí)電流不宜過(guò)大，電弧不要拉得過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，盡量采用短弧焊。

• 掌握合適的焊條角度和熟練的運(yùn)條手法，焊條擺動(dòng)到邊緣時(shí)應(yīng)稍慢，使熔化的焊條金屬填滿(mǎn)邊緣，而在中間則要稍快些。

• 焊縫咬邊的深度應(yīng)小于0.5mm，長(zhǎng)度小于焊縫全長(zhǎng)的10%，且連續(xù)長(zhǎng)度小于10mm。

• 一旦出現(xiàn)深度或產(chǎn)度超過(guò)上述允差，應(yīng)將缺陷處清理干凈，采用直徑較小、牌號(hào)相同的焊條，焊接電流比正常的稍偏大，進(jìn)行補(bǔ)焊填滿(mǎn)。

在焊接過(guò)程或焊接之后，在焊接區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)金屬破裂，它產(chǎn)生在焊縫內(nèi)部或外部，也可能發(fā)生在熱影響區(qū)，按其產(chǎn)生的部位可分為縱向裂紋、橫向裂紋,弧坑裂紋、根部裂紋等又可分熱裂紋、冷裂紋和再熱裂紋。

• 主要從消除應(yīng)力和正確使用焊接材料以及完善的操作工藝入手解決。注意焊接接頭坡口形式,消除焊縫不均勻受熱和冷卻因熱應(yīng)力而產(chǎn)生的裂紋，如不同厚度的鋼板對(duì)焊時(shí),對(duì)厚鋼板就要做削薄處理。

• 選用材料一定要符合設(shè)計(jì)圖樣的要求,嚴(yán)格控制氫的來(lái)源,焊條使用前應(yīng)進(jìn)行烘干,并認(rèn)真清理坡口的油污、水分等雜質(zhì)。

• 焊接中,選擇合理的焊接參數(shù),使輸入熱量控制在800~3000℃的冷卻溫度之間,以改善焊縫及熱影響區(qū)的組織狀態(tài)。

• 在焊接環(huán)境溫度較低、材料較薄,除提高操作環(huán)境溫度外,還應(yīng)在焊前預(yù)熱。焊接結(jié)束要設(shè)法保溫緩冷和焊后熱處理,以消除焊縫殘余應(yīng)力在冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的延遲性裂紋。

焊縫收尾時(shí),使焊條做短時(shí)間的停留或做幾次環(huán)形運(yùn)條,不要突然?；∫允褂凶銐虻慕饘偬畛淙鄢?。焊接時(shí)保證適當(dāng)電流,主要構(gòu)件可加引弧板把弧坑引出到焊件外。

1. 焊縫中經(jīng)無(wú)損檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有非金屬夾雜物如氧化物、氮化物、硫化物、磷化物等,形成多種多樣不規(guī)則形狀,常見(jiàn)的有錐形、針形等夾渣物。

2. 金屬焊縫夾渣會(huì)降低金屬結(jié)構(gòu)的塑、韌性,還會(huì)增加應(yīng)力,導(dǎo)致冷、熱脆性易產(chǎn)生裂紋,使構(gòu)件被破壞。

   

• 焊縫母材清理不干凈,焊接電流過(guò)小,使熔化金屬凝固過(guò)快,熔渣來(lái)不及浮出。 焊接母材和焊條的化學(xué)成分不純,如焊接時(shí)熔池內(nèi)有氧、氮、硫、磷、硅等多種成分,則易形成非金屬夾渣物。

• 焊工操作不熟練,運(yùn)條方法不當(dāng),使熔渣與鐵水混在一起分離不開(kāi),阻礙熔渣上浮。

• 焊口坡口角度小,焊條藥皮成塊脫落未被電弧熔化;多層焊時(shí),熔渣清理不干凈,操作時(shí)未將熔渣及時(shí)撥出都是造成夾渣的原因。

• 采用只有良好焊接工藝性能的焊條,所焊鋼材必須符合設(shè)計(jì)文件要求。 通過(guò)焊接工藝評(píng)定選擇合理的焊接工藝參數(shù)。注意焊接坡口及邊緣范圍的清理,焊條坡口不宜過(guò)小;對(duì)多層焊縫要認(rèn)真清除每層焊縫的焊渣。

• 采用酸性焊條時(shí),必須使熔渣在熔池的后面；在使用堿性焊條焊立角縫時(shí),除了正確選擇焊接電流外還需采用短弧焊接,同時(shí)運(yùn)條要正確,使焊條適當(dāng)擺動(dòng),以使熔渣浮出表面。

• 采用焊前預(yù)熱,焊接過(guò)程加熱,并在焊后保溫,使其緩慢冷卻,以減少夾渣。

1. 在焊接過(guò)程熔化的焊縫金屬中所吸收的氣體在冷卻前來(lái)不及從熔池中排出,而殘留在焊縫內(nèi)部形成孔穴。

2. 根據(jù)氣孔產(chǎn)生的部位可分內(nèi)、外氣孔；按分部情況及形狀的氣孔缺陷，氣孔在焊縫中的存在會(huì)減低焊縫強(qiáng)度，也產(chǎn)生應(yīng)力集中，增加了低溫脆性，熱裂傾向等。

   

1. 焊條本身低劣，焊條受潮未按規(guī)定要求烘干；焊條藥皮變質(zhì)或剝落;焊芯銹蝕等。 母材冶煉中存在殘留的氣體；焊條及焊件上沾有鐵銹、油污等雜質(zhì),在焊接過(guò)程中，因高溫氣化產(chǎn)生氣體。

2. 焊工操作技術(shù)不熟練，或視力差對(duì)熔化鐵水和藥皮分辨不清，使藥皮中的氣體與金屬溶液混雜在一起。

3. 焊接電流過(guò)大使焊條發(fā)紅二降低保護(hù)效果；電弧長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)、電源電壓波動(dòng)過(guò)大，造成電弧不穩(wěn)定燃燒等。

• 選用合格的焊條，不得使用藥皮開(kāi)裂、剝落、變質(zhì)、偏心或焊芯嚴(yán)重銹蝕的焊條,應(yīng)對(duì)焊口附近及焊條表面的油污、銹斑等清理干凈。

• 選擇電流的大小要是適宜，控制好焊接速度。

• 焊前將工件預(yù)熱,焊接終了或中途停頓時(shí)，電弧要緩慢撤離，有利于減慢熔池冷卻速度和熔池內(nèi)氣體的排出，避免出現(xiàn)氣孔缺陷。

• 減少焊接操作地點(diǎn)的濕度，提高操作環(huán)境的溫度。在室外焊接時(shí),如風(fēng)速達(dá)8m/s 、降雨、露、雪等，應(yīng)采取擋風(fēng)、搭雨棚等有效措施后，方能焊接操作。

1. 焊材在保存中藥皮受潮變質(zhì)，或所選用的焊條與母材不相匹配。

2. 焊接設(shè)備選擇不符合要求，交、直流焊接設(shè)備與焊材不符合，焊接二次線極性接法不正確、施焊電流大、焊縫坡口邊緣有雜物及油垢污染、焊接環(huán)境不符合焊接要求等。

3. 操作者技術(shù)不熟練，未按規(guī)程操作和防護(hù)。

• 根據(jù)焊接母材選擇合適的焊接設(shè)備。 焊條要有干燥恒溫設(shè)備，在干燥室有去濕機(jī)、空調(diào)機(jī)、距地、墻不小于300mm，建立焊條收發(fā)、使用、保管等制度(特別是對(duì)壓力容器)。

• 焊口邊緣進(jìn)行清理排出水分、油污及雜物銹蝕。冬雨季施工搭接防護(hù)棚保證施焊環(huán)境。

• 對(duì)有色金屬和不銹鋼施焊前，可在焊縫兩側(cè)線母材上涂以防護(hù)涂料做為保護(hù)。

• 還可選擇焊條和薄藥皮焊條及氬氣保護(hù)等方法，消除飛濺物和減少熔渣。

• 焊工操作要求及時(shí)清理焊渣和防護(hù)。

• 焊工要經(jīng)常對(duì)使用的電焊把線和接地線的絕緣情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)破損要及時(shí)包扎好。裝設(shè)接地線要牢固可靠。焊接時(shí)不要在焊道外引弧。

• 焊鉗放置要與母材隔離或適當(dāng)掛起。不焊時(shí)及時(shí)切斷電源。發(fā)現(xiàn)電弧擦傷,必須用電砂輪及時(shí)打磨。

• 因?yàn)樵诓讳P鋼等有耐腐蝕性能要求的工件上，弧疤會(huì)成為腐蝕的起始點(diǎn)，降低材料的性能。

組裝過(guò)程中使用的吊具卡具,在拆除后用砂輪打磨與母材平齊,不可用大錘硬性打掉卡具,以免損傷母材,對(duì)電焊時(shí)超深度的弧坑、劃痕等均應(yīng)補(bǔ)焊,并用砂輪打磨與母材齊平,只要在操作時(shí)注意,是可以消除這一缺陷的。

1. 焊接中焊縫根部沒(méi)有完全和母材熔合或母材和母材之間局部未焊透，這種缺陷稱(chēng)未焊透也稱(chēng)未熔合。

2. 它降低了接頭的力學(xué)性能，同時(shí)會(huì)在此部位產(chǎn)生應(yīng)力集中，產(chǎn)生裂紋。在焊接中任何焊縫不允許存在未焊透。

   

1. 未按規(guī)定加工坡口，鈍邊厚度過(guò)大，坡口的角度或組對(duì)的間隙過(guò)小。 雙面焊時(shí),背面清根不徹底或坡口兩側(cè)及層間焊未清理干凈，使氧化物、熔渣等阻礙金屬間充分熔合。

2. 焊工操作技術(shù)不熟練，如選用焊接電流過(guò)大時(shí)，母材還未熔化，焊條已熔化，使母材與焊條熔敷金屬未熔合在一起；

3. 當(dāng)選用過(guò)小電流時(shí)，運(yùn)條的速度過(guò)快會(huì)使母材與焊條的熔敷金屬不能很好的熔合；

4. 在操作中焊條的角度不正確，熔化偏向一側(cè)或焊接時(shí)偏吹現(xiàn)象，都會(huì)產(chǎn)生在電弧作用不到之處形成未焊透。

• 按設(shè)計(jì)圖樣或規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的坡口尺寸進(jìn)行加工和組對(duì)間隙。 焊前要認(rèn)真清理坡口附件的鐵銹油污，特別是徹底清理焊縫坡口根部，對(duì)多層焊縫在焊接途中，要用角形砂輪打磨清理焊層之間的氧化物。

• 合理的選擇電流大小和焊接速度，隨時(shí)注意焊條的正確角度。 對(duì)厚度較厚或?qū)嵝暂^高、散熱快的焊件，可在焊前對(duì)焊接部位預(yù)熱或在焊接中加熱，使母材金屬與焊條金屬達(dá)到熔合。