焊接缺陷及产生原因

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1、焊接缺陷及产生原因焊接缺陷产生原因及防止措施一、焊接缺陷定义焊接接头的不完整性称为焊接缺陷,主要有焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺陷等。这些缺陷减少焊缝截面积,降低承载能力,产生应力集中,引起裂纹;降低疲劳强度,易引起焊件破裂导致脆断。其中危害最大的是焊接裂纹和气孔。10焊接缺陷及产生原因一、焊接缺陷的分类焊接生产中产生焊接缺陷的种类是多种多样的,按其在焊接接头中所处的位置和表现形式的不同,可以把焊接缺陷大致分为两类:一类是外部缺陷;另一类是内部缺陷。焊接缺陷的详细分类如图1所示。图1焊接缺陷分类图焊接缺陷示意图如图2所示:(a)裂纹(b)焊瘤(c)焊穿(d)弧坑(e)

2、气孔(f)夹渣10焊接缺陷及产生原因(g)咬边(h)未融合(i)未焊透图2焊接缺陷示意图10焊接缺陷及产生原因一、影响焊接缺陷的因素1.材料因素所谓材料因素是指被焊的母材和所使用的焊接材料,如焊丝、焊条、焊剂及保护气体等。这些材料在焊接时都直接参与熔池或熔合区的物理化学反应,其中,母材本身的材质对热影响区的性能起着决定性的作用,当然,所采用的焊接材料对焊缝金属的成分和性能也是关键因素。如果焊材与母材匹配不当,不仅可能引起焊接区内的裂纹、气孔等各种缺陷,也可能引起脆化、软化等性能变化。所以,为了保证得到良好的焊接接头,必须对材料因素予以重视。2.工艺因素同一种母材,在采用不同的焊

3、接方法和工艺措施的条件下,其焊接质量会表现出很大的差别。焊接方法对焊接质量的影响主要在两个方面:首先是焊接热源的特点,其可以直接改变焊接热循环的各项参数,如线能量、高温停留时间、冷却速度等;其次是对熔池和接头附近区域的保护方式,如渣保护、气保护等。焊接热过程和冶金过程必然对接头的质量和性能会有决定性的影响。3.结构因素焊接接头的结构设计影响其受力状态,其既可能影响焊接时是否发生缺陷,又可能影响焊后接头的力学性能。设计焊接结构时,应尽量使接头处于拘束度较小、能自由伸缩的状态,这样有利于防止焊接裂纹的产生。4.使用条件焊接结构必须符合使用条件的要求,如载荷的性质、工作温度的高低、工

4、作介质有无腐蚀性等,其必然会影响到接头的使用性能。例如,焊接接头在高温下承载,必须考虑到合金元素的扩散整个结构发生蠕变的问题;承受冲击载荷或在低温下使用时,要考虑到脆性断裂的可能性;接头如需在腐蚀介质中工作时,又要考虑应力腐蚀的问题……。综上所述,影响焊接缺陷的因素是多方面的,如材料、工艺、结构和使用条件等,必须综合考虑上述因素的影响。10焊接缺陷及产生原因一、不同焊接方法产生焊接缺陷的原因及防止措施焊接,通常是指金属的焊接。金属焊接方法的主要功能在于提供适当的物理化学过程,使两个分离的固态金属产生原子或分子间结合力而连接成一体。由于不同的金属焊接方法具有不同的焊接工艺特点,因

5、此产生焊接缺陷的原因也各具特殊性,以下是针对几种常用的焊接方法中常见焊接缺陷的防止措施的论述。1.手工电弧焊手工电弧焊,简称手弧焊。它是以焊条和工件作为两个电极,利用电弧放电时产生的热量,熔化焊条和焊件的一种手工操作的焊接方法,由于其有设备简单、操作灵活等特点,因此它是目前焊接生产中使用最广泛的一种焊接方法。手弧焊常见的焊接缺陷有:咬边、未熔合、未焊透、焊瘤、夹渣、气孔和裂纹等,以下是手弧焊常见缺陷的产生及防止。(1)咬边产生咬边的主要原因是由于焊接时选用了过大的焊接电流,电弧拉得过长以及焊条角度不当引起的,属于操作技术不良而产生的缺陷,大多出现在立、横、仰焊,较少出现在平焊中

6、。防止措施:1)选择合适的焊接规范焊接电流和电弧电压对产生咬边有重要影响,电流过大,或者电弧电压增大,都容易产生咬边。焊接电流的大小主要是根据焊条直径和焊缝位置确定的,表1给出了焊接低碳钢时各种直径电焊条使用电流的参考;表1低碳钢焊接时各种直径电焊条使用电流的参考焊条直径(mm)焊接电流(A)焊条直径(mm)焊接电流(A)1.625-404.0160-2102.040-655.0200-2702.550-605.8260-3003.2100-13010焊接缺陷及产生原因2)采用正确的运条方法为避免产生咬边,正确的运条方法是,焊条摆动时在坡口边缘运条稍慢些,停留时间稍长,在中间运

7、条速度要快些;3)适当的焊条角度焊接时应根据不同的焊缝位置、板厚等来选择适当的焊条角度,以避免咬边缺陷。①角焊焊接时使焊条与两板成45°夹角,并向焊接方向倾斜呈70~80°左右夹角,见图3,如板厚不等时,将焊条角度调整,使电弧偏向厚板一侧,让两板受热均匀,避免咬边;图3角焊时焊条角度②立焊焊条与两边夹角相等,与水平表面夹角呈15~30°如图4所示;图4立焊时焊条角度③横焊焊条向下倾斜与水平面呈15°夹角,与焊缝呈70°左右夹角,如图5所示;图5横焊时焊条角度④仰焊要使熔深小些,焊条应向焊接的

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