一般常見的焊接缺陷有哪些?
一、 一般常見的焊接缺陷可分為四類:
(1)焊縫尺寸不符合要求:如焊縫超高、超寬、過窄、高低差過大、焊縫過渡到母材不圓滑等。
(2)焊接表面缺陷:如咬邊、焊瘤、內凹、滿溢、未焊透、表面氣孔、表面裂紋等。
(3)焊縫內部缺陷:如氣孔、夾渣、裂紋、未熔合、夾鎢、雙面焊的未焊透等。
(4)焊接接頭性能不符合要求:因過熱、過燒等原因導致焊接接頭的機械性能、抗腐蝕性能降低等。 `
二、 焊接缺陷
(一)焊接變形
工件焊后一般都會產生變形,如果變形量超過允許值,就會影響使用。
產生的主要原因是焊件不均勻地局部加熱和冷卻。因為焊接時,焊件僅在局部區域被加熱到高溫,離焊縫愈近,溫度愈高,膨脹也愈大。
但是,加熱區域的金屬因受到周圍溫度較低的金屬阻止,卻不能自由膨脹;而冷卻時又由于周圍金屬的牽制不能自由地收縮。
結果這部分加熱的金屬存在拉應力,而其它部分的金屬則存在與之平衡的壓應力。
當這些應力超過金屬的屈服極限時,將產生焊接變形;當超過金屬的強度極限時,則會出現裂縫。
(二)焊縫的外部缺陷
1.焊縫增強過高
當焊接坡口的角度開得太小或焊接電流過小時,均會出現這種現象。因此,為提高壓力容器的疲勞壽命,要求將焊縫的增強高鏟平。
2.焊縫過凹
因焊縫工作截面的減小而使接頭處的強度降低。
3.焊縫咬邊
在工件上沿焊縫邊緣所形成的凹陷叫咬邊。它不僅減少了接頭工作截面,而且在咬邊處造成嚴重的應力集中。
4.焊瘤
熔化金屬流到溶池邊緣未溶化的工件上,堆積形成焊瘤,它與工件沒有熔合。焊瘤對靜載強度無影響,但會引起應力集中,使動載強度降低。
5.燒穿
燒穿是指部分熔化金屬從焊縫反面漏出,甚至燒穿成洞,它使接頭強度下降。
以上五種缺陷存在于焊縫的外表,肉眼就能發現,并可及時補焊。
(三)焊縫的內部缺陷
1.未焊透
未焊透是指工件與焊縫金屬或焊縫層間局部未熔合的一種缺陷。未焊透減弱了焊縫工作截面,造成嚴重的應力集中,大大降低接頭強度,它往往成為焊縫開裂的根源。
2.夾渣
焊縫中夾有非金屬熔渣,即稱夾渣。夾渣減少了焊縫工作截面,造成應力集中,會降低焊縫強度和沖擊韌性。
3.氣孔
焊縫金屬在高溫時,吸收了過多的氣體(如H2)或由于溶池內部冶金反應產生的氣體(如CO),在溶池冷卻凝固時來不及排出,而在焊縫內部或表面形成孔穴,即為氣孔。
氣孔的存在減少了焊縫有效工作截面,降低接頭的機械強度。若有穿透性或連續性氣孔存在,會嚴重影響焊件的密封性。
4.裂紋
焊接過程中或焊接以后,在焊接接頭區域內所出現的金屬局部破裂叫裂紋。裂紋可能產生在焊縫上,也可能產生在焊縫兩側的熱影響區。有時產生在金屬表面,有時產生在金屬內部。
通常按照裂紋產生的機理不同,可分為熱裂紋和冷裂紋兩類。
4.1 熱裂紋
熱裂紋是在焊縫金屬中由液態到固態的結晶過程中產生的,大多產生在焊縫金屬中。
其產生原因主要是焊縫中存在低熔點物質(如FeS,熔點1193℃ ),它削弱了晶粒間的聯系,當受到較大的焊接應力作用時,就容易在晶粒之間引起破裂。
焊件及焊絲內含S、Cu等雜質多時,就容易產生熱裂紋。
熱裂紋有沿晶界分布的特征。當裂紋貫穿表面與外界相通時,則具有明顯的氫化傾向。
4.2冷裂紋
冷裂紋是在焊后冷卻過程中產生的,大多產生在基體金屬或基體金屬與焊縫交界的熔合線上。
其產生的主要原因是由于熱影響區或焊縫內形成了淬火組織,在高應力作用下,引起晶粒內部的破裂,焊接含碳量較高或合金元素較多的易淬火鋼材時,較易產生冷裂紋。
焊縫中熔入過多的氫,也會引起冷裂紋。
裂紋是非常危險的一種缺陷,它除了減少承載截面之外,還會產生嚴重的應力集中,在使用中裂紋會逐漸擴大,可能導致構件的破壞。所以焊接結構中一般不允許存在這種缺陷,一經發現須鏟去重焊。