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1、2023年焊接缺陷的产生及防止措施 焊接缺陷的产生及防止措施 焊接是现代工业生产中最重要的加工工艺之一，已广泛应用于制造和修理。焊接作为一种降低成本、提高生产效率的有效新方法，用它不仅可以得到优质、可靠的工件，而且可以创造出原则上完全新颖的产品。如航空航天和核动力装置，微电子以及超精器件，如果没有焊接技术，很难想象将会遇到多少困难，甚至无法制造出这些高端产品。因此完全可以说，没有焊接就没有今天这样的现代工业，焊接为建立社会主义强国起到了决定性的作用。随着现代工业的发展，在焊接结构方面都趋向大型化，大容量和高参数的方向发展。有的还在低温、深冷、腐蚀介质等恶劣环境下工作。因此各种低合金高强钢，中、
2、高合金钢，超高强钢，以及各种合金材料应用日益广泛。但是随着这些钢种和合金材料的应用，在焊接生产上带来了许多新的问题，其中较为普遍而又十分严重的就是焊接缺陷。焊接缺陷不仅给生产带来了许多困难，而且可能带来灾难性的事故。据统计好多钢结构事故中，绝大多数是由焊接缺陷而引起的。其中最主要的是焊接裂纹，焊接裂纹又是最危险的脆性破坏。问题危害甚大，已成为世界各国所关注的课题，常见问题焊接缺陷种类很多，按其位置不同，可分为外部缺陷和内部缺陷。常见缺陷有气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等。本论文将详细的阐述焊接缺陷的产生及防止措施。 一、气孔 气孔是指在焊接
3、时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。 产生气孔的原因 坡口边缘不清洁，有水份、油污和锈迹；焊条或焊剂未按规定进行焙烘，焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。此外，低氢型焊条焊接时，电弧过长，焊接速度过快；埋弧自动焊电压过高等，都易在焊接过程中产生气孔。由于气孔的存在，使焊缝的有效截面减小，过大的气孔会降低焊缝的强度，破坏焊缝金属的致密性。 防止产生气孔的措施 选择合适的焊接电流和焊接速度，认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。不使用变质焊条，发现焊条药皮变质、剥落或焊芯锈蚀时，应严格控制使用范围。埋弧焊时，应选用合适的焊接工艺参数，特别是薄板自动焊，焊接速度应尽
4、可能小些。 二、夹渣 夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。夹渣也会降低焊缝的强度和致密性。 产生夹渣的原因 主要是焊缝边缘有氧化皮或碳弧气刨残留的熔渣；坡口角度或焊接电流太小，或焊接速度过快。在使用酸性焊条时，由于电流太小或运条不当形成“糊渣”；使用碱性焊条时，由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。进行埋弧焊封底时，焊丝偏离焊缝中心，也易形成夹渣。 防止产生夹渣的措施 正确选取坡口尺寸，认真清理坡口边缘，选用合适的焊接电流和焊接速度，运条摆动要适当。多层焊时，应仔细观察坡口两侧熔化情况，每一焊层都要认真清理焊渣。打底焊渣应彻底清除，埋弧焊要注意防止焊偏。 三、咬边 焊缝边缘留下的凹陷，称为咬边。 产生
5、咬边的原因 由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条角度不当等。埋弧焊的焊接速度过快或焊机轨道不平等原因，都会造成焊件被熔化去一定深度，而填充金属又未能及时填满而造成咬边。咬边减小了母材接头的工作截面，从而在咬边处造成应力集中，故在重要的结构或受动载荷结构中，都有特定的要求，超出要求范围，都是不允许的。 防止产生咬边的措施 选择合适的焊接电流和运条手法，随时注意控制焊条角度和电弧长度；埋弧焊工艺参数要合适，特别要注意焊接速度不宜过高，焊机轨道要平整。 四、未焊透、未熔合 焊接时，接头根部未完全熔透的现象，称为未焊透；在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象，称为未熔合。未焊透或未熔合
6、是一种比较严重的缺陷，由于未焊透或未熔合，焊缝会出现间断或突变，焊缝强度大大降低，甚至引起裂纹。因此，在重要的结构部分均不允许存在未焊透、未熔合的情况。 产生未焊透和未熔合的原因 焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速度太快及电弧过长等。焊件坡口表面氧化膜、油污等没有清除干净，或在焊接时该处流入熔渣妨碍了金属之间的熔合或运条手法不当，电弧偏在坡口一边等原因，都会造成边缘不熔合。 防止产生未焊透或未熔合的措施 正确选取坡口尺寸，合理选用焊接电流和速度，坡口表面氧化皮和油污要清除干净；打底焊清根要彻底，运条摆动要适当，密切注意坡口两侧的熔合情况。 五、焊接裂纹 焊接裂纹是
7、一种非常严重的缺陷。结构的破坏多从裂纹处开始，在焊接过程中要采取一切必要的措施防止出现裂纹，在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。一经发现裂纹，应彻底清除，然后给予修补。焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹。焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹，其特征是焊后立即可见，且多发生在焊缝中心，沿焊缝长度方向分布。热裂纹的裂口多数贯穿表面，呈现氧化色彩，裂纹末端略呈圆形。 产生热裂纹的原因 焊接熔池中存有低熔点杂质(如FeS等)。由于这些杂质熔点低，结晶凝固最晚，凝固后的塑性和强度又极低。因此，在外界结构拘束应力足够大和焊缝金属的凝固收缩作用下，熔池中这些低熔点杂质在凝固过程中被拉开，或在凝固后不久
8、被拉开，造成晶间开裂。焊件及焊条内含硫、铜等杂质多时，也易产生热裂纹。 防止产生热裂纹的措施 1)要严格控制焊接工艺参数，减慢冷却速度，适当提高焊缝形状系数，尽可能采用小电流多层多道焊，以避免焊缝中心产生裂纹； 2)认真执行工艺规程，选取合理的焊接程序，以减小焊接应力。焊缝金属在冷却过程或冷却以后，在母材或母材与焊缝交界的熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹。这类裂纹有可能在焊后立即出现，也有可能在焊后几小时、几天甚至更长时间才出现。 产生冷裂纹的原因 1)在焊接热循环的作用下，热影响区生成了淬硬组织； 2)焊缝中存在有过量的扩散氢，且具有浓集的条件； 3)接头承受有较大的拘束应力。 防止产生冷裂纹的
9、措施 1)选用低氢型焊条，减少焊缝中扩散氢的含量； 2)严格遵守焊接材料(焊条、焊剂)的保管、烘焙、使用制度，谨防受潮； 3)仔细清理坡口边缘的油污、水份和锈迹，减少氢的来源； 4)根据材料等级、碳当量、构件厚度、施焊环境等，选择合理的焊接工艺参数和线能量，如焊前预热、焊后缓冷，采取多层多道焊接，控制一定的层间温度等； 5)紧急后热处理，以去氢、消除内应力和淬硬组织回火，改善接头韧性； 6)采用合理的施焊程序，采用分段退焊法等，以减少焊接应力。 六、其他缺陷 焊接中还常见到一些焊瘤、弧坑及焊缝外形尺寸和形状上的缺陷。 产生焊瘤的原因 运条不均，造成熔池温度过高，液态金属凝固缓慢下坠，因而在焊缝
10、表面形成金属瘤。立、仰焊时，采用过大的焊接电流和弧长，也有可能出现焊瘤。焊缝表面存在焊瘤影响美观，并易造成表面夹渣。 防止产生焊瘤的措施 严格控制熔池温度，立、仰焊时，焊接电流应比平焊小10-15%，使用碱性焊条时，应采用短弧焊接，保持均匀运条。 产生弧坑的原因 熄弧时间过短，或焊接突然中断，或焊接薄板时电流过大等，弧坑常伴有裂纹和气孔，严重削弱焊接强度。 防止产生弧坑的措施 手工焊收弧时，焊条应作短时间停留或作几次环形运条。 七、如何修补缺陷 有些缺陷的存在对结构的安全是非常危险的，因此一旦发现缺陷要及时进行修正。对于气孔的修正，特别是对于内部气孔，确认部位后，应用气动砂轮机或碳弧气刨清除全
11、部气孔缺陷，并使其形成相应坡口，然后再进行补焊；对于夹渣、未焊透、未熔合的缺陷，也是要先用同样的方法清除缺陷，然后按规定进行补焊。对于裂纹，应先仔细检查裂纹的始、末端和裂纹的深度，然后再清除缺陷。用气动砂轮机消除裂纹缺陷时，应先在裂纹两端钻止裂孔，防止裂纹延长。钻孔时采用812mm钻头，深度应大于裂纹深度23mm。用碳弧气刨消除裂纹时，应先刨裂纹两端，以防裂纹延长，直至裂纹消除，然后进行整段裂纹的刨除。无论采用何种方法消除裂纹缺陷，都应使其形成相应的坡口，按规定进行补焊。 八、对焊缝缺陷进行修补时应注意 1) 缺陷补焊时，宜采用小电流、不摆动、多层多道焊，禁止用过大的电流补焊； 2) 对刚性大
12、的结构进行补焊时，可以边焊接边对焊缝进行锤击，以释放应力，但是第一层和最后一层不可以，因为第一层焊层薄容易开裂，最后一层影响外观。 3）每层焊道的起弧和收弧应尽量错开，不要在同一位置； 4) 对要求预热的材质，对工作环境气温低于0时，应采取相应的预热措施； 5) 对要求进行热处理的焊件，应在热处理前进行缺陷修正； 6) 对D级、E级钢和高强度结构钢焊缝缺陷，用手工电弧焊补焊时，应采用控制线能量施焊法。每一缺陷应一次补焊完成，不允许中途停顿。预热温度和层间温度，均应保持在60以上。 7) 消除与补焊焊缝缺陷，不允许在带压和背水情况下进行； 8) 修补过的焊缝，应按原焊缝的探伤要求重新检查，若再次发现超过允许限值的缺陷，应重新补焊，直至合格。补焊次数不得超过规定的返修次数。 焊接缺陷的产生及防止措施 焊接缺陷及防止措施 焊接缺陷及防止措施 常见焊接缺陷产生原因与防止措施 常见焊接缺陷类型产生原因与防止措施 常见焊接缺陷及防止措施和注意事项 焊接缺陷及防治措施 焊接中的常见缺陷的成因和防止措施 浅谈场站管道焊接缺陷产生的原因及预防措施 焊接缺陷及预防措施