表面焊接缺陷和內部焊接缺陷分析
表面缺陷包括,咬邊、未焊滿、表面氣孔、表面裂紋等;
內部缺陷包括夾渣、氣孔、未焊透、未熔合和裂紋等。
1.焊縫咬邊
(1) 沿焊縫與母材的邊界部分產生連續的或間斷的溝槽或凹陷,俗稱“咬肉”(見圖 )。
(2)危害
咬邊會減少母材的有效截面積,降低結構的承載能力,同時還會造成應力集中,發展為裂紋源。
(3)原因分析
1 )焊接電流過大,電弧過長,焊條角度不正確;
2)橫焊時,電弧在上坡口停留時間過長;電弧熱量太高,即電流太大,速度太小;
3)焊槍與工件間角度不正確;擺動不合理;電弧過長;焊接次序不合理等都會造成咬邊;直流焊時電弧的磁偏吹也是產生咬邊的一個原因。
(4)防治措施
1 )矯正焊槍角度;
2)選用合理的焊接參數,采用良好的擺動方式都會有利于消除咬邊;
3)焊角焊縫(焊接法蘭)時,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。
2.焊縫燒穿
(1) 焊接過程中,熔深超過工件壁厚,熔化金屬形成穿孔性缺陷(見圖)。
(2)危害
破壞了焊縫致密性,使焊接接頭喪失連接及承載能力。
(3)原因分析
1 )焊接電流過大,速度太慢,電弧在焊縫處停留過久,都會產生燒穿缺陷;
2)焊縫間隙太大,鈍邊太小也容易出現燒穿現象。
(4)防治措施
1)焊接時,根據工件壁厚選擇焊絲直徑,再根據焊絲直徑選擇焊接電流,并配以恰當的焊接速度;
2)要將切口打磨,消除凹凸;
3)控制接頭間隙均勻,不要過大或過小;
4)注意坡口兩側停留時間。
3.焊縫存在氣孔
(1) 焊縫內部或表面存在氣孔缺陷(見圖)。
(2)危害
1)氣孔減少了焊縫的有效截面積,使焊縫疏松,從而降低了接頭的強度,與其他焊接缺陷形成貫穿性,破壞了焊縫的致密性;
2)連續氣孔在焊縫中,將會降低焊縫承載能力,使焊接結構發生破壞。
(3)原因分析
1)氣孔的形成是熔池金屬在凝固過程中,有大量的氣體要從金屬中逸出來,當凝固速度大于氣體逸出速度時,就形成氣孔;
2)產生氣孔的主要原因是母材或填充金屬表面有銹、油污等;
3)焊絲未烘干會增加氣孔量,因為銹、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體,增加了高溫金屬中氣體的含量;
4)熔池冷卻速度大,不利于氣體逸出;焊縫金屬脫氧不足也會增加氧氣孔。
(4)防治措施
1 )清除焊絲、坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物;
2)采用堿性焊條、焊劑,并徹底烘干;
3)采用合適的焊接極性,并用短電弧施焊;
4)焊前預熱,減緩冷卻速度;
4.焊縫夾渣
(1) 焊縫內部或表面存在夾渣缺陷(見圖)。
(2)危害
1 )焊縫夾渣的幾何形狀不規則,存在著棱角或尖角,容易在承受載荷時產生應力集中;
2)夾渣的危害比氣孔要嚴重,因為夾渣往往是裂紋的起源。夾渣缺陷還降低焊縫金屬的力學性能。
(3 )原因分析
1)坡口尺寸不合理;
2)坡口有污物;
3)埋弧焊或藥芯焊絲多層焊時,層間清渣不徹底;
4)焊接線能量小;
5 )焊縫散熱太快,液態金屬凝固過快;
6)鎢極惰性氣體保護焊時,電源極性不當,電流密度大,鎢極熔化脫落于熔池中;
(4)防治措施
1 )清除焊絲、坡口及其附近表面的雜物;
2)多層焊時,層間清理要徹底;
3)采用直流反接并用短電弧施焊;
5.焊縫存在未熔合
(1)在焊縫金屬和母材之間或焊道金屬和焊道之間,有未完全熔化結合的部分,一般分為側壁未熔合、層間未熔合、焊縫根部未熔合三種。焊縫內的未熔合,需要無損檢測才能發現(見圖)。
(2)危害
1)危害:未熔合缺陷易造成應力集中,還將降低焊縫金屬的力學性能;
2)未熔合缺陷可視為片狀缺陷,間隙很小,類似裂紋,容易造成焊接結構破壞,是焊縫中比較危險的缺陷。
(3)原因分析.
1)焊接電流過小,焊接速度過快;
2)焊槍角度不對;
3)產生了弧偏吹現象;
4)焊接處于下坡焊位置,母材未熔化時已被鐵水覆蓋;
5)母材表面有污物或氧化物影響熔敷金屬與母材間的熔化結合等。
(4)防治措施
1)使用較大電流來焊接是防止未焊透的基本方法;
2)焊接角焊縫時,用交流焊接代替直流焊接以防止磁偏吹;
3)注意坡口部位的清潔;采用多層多道焊接方法時,下道焊縫在焊接前,應對上道焊縫表面進行清理,經目測檢查合格后,方可施焊;
4)合理設計坡口并加強層間清渣檢查,用短弧焊等措施。
6.焊縫未焊透
(1)焊接時接頭的根部未完全熔透。從焊縫背面可以肉眼觀測到焊縫根部兩管段外露,未焊接(見圖)。
(2)危害
1 )未焊透減少了焊縫的有效截面積,使接頭強度下降;
2)未焊透弓|起的應力集中所造成的危害,比強度下降的危害大得多;
3)未焊透嚴重降低焊縫的疲勞強度;
4)未焊透可能成為裂紋源;是造成焊縫破壞的重要原因;
(3)原因分析
1 )焊接電流小,熔敷金屬淺;
2)坡口鈍邊太大或根部間隙小;
3 )磁偏吹影響;
4)焊條偏芯度太大;
5)焊件坡口角度小或錯邊量大。
(4)防治措施
1)選擇合適的焊接參數;
2)正確選用坡口形式和裝配間隙并加強清理;
3 )焊角焊縫時,用交流代替直流,以防止磁偏吹。