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焊接缺陷分析
焊接缺陷对产品构件，尤其是锅炉压力容器和压力管道在使用过程中所带来的隐患的危害是不可低估的。 1、由于焊缝中存在焊接缺陷，其后果是减少焊缝的承载截面积，削弱了静力拉伸强度。 2、如果缺陷形成缺口，缺口尖端会发生应力集中和脆化现象，容易产生裂纹并扩展。 3、缺陷可能贯穿焊缝，发生泄露，影响设备或管道致密性。 焊接缺陷无论是哪种缺陷对结构件都存在一定程度的危害，轻者会降低产品的力学性能和缩短产
发布时间：
2016-06-13
焊接缺陷对产品构件，尤其是锅炉压力容器和压力管道在使用过程中所带来的隐患的危害是不可低估的。
1、由于焊缝中存在焊接缺陷，其后果是减少焊缝的承载截面积，削弱了静力拉伸强度。
2、如果缺陷形成缺口，缺口尖端会发生应力集中和脆化现象，容易产生裂纹并扩展。
3、缺陷可能贯穿焊缝，发生泄露，影响设备或管道致密性。
焊接缺陷无论是哪种缺陷对结构件都存在一定程度的危害，轻者会降低产品的力学性能和缩短产品的使用寿命;重者还可能产生脆断，严重者会导致灾难性事故，给国民经济带来巨大损失。
可分为表面缺陷和内部缺陷两种。
常见的表面缺陷：气孔、夹渣、未焊透、未融合、裂纹等。
气孔:焊接时，熔池中的气泡在凝固过程中未能及时溢出而残留下来所形成的空穴称之为气孔。气孔是焊接时严重的工艺缺陷之一。气孔削弱焊接接头的有效工作面积，同时还会带来应力集中，降低接头的强度、塑性和疲劳强度。根据气孔产生的部位不同可分为表面气孔和内部气孔。根据气孔分布状态不同可分为单个气孔、疏散气孔、密集气孔、连续气孔。根据气孔的形态可分为条状气孔、针状气孔、圆形气孔、椭圆气孔等。气孔缺陷在底片上的影像描述：在底片上影像是黑色圆点，也有呈黑长条状的或其他不规则形状，气孔的轮廓一般比较圆滑，气孔中心黑度较大，至边缘稍减少。
气孔产生原因:
具体分为两种类型：
1、冶金因素对气孔的影响。
焊接时，焊缝金属发生冶金反应时会产生气孔。电弧焊焊条药皮和焊剂在起保护作用时发生化学反应也会生成气孔。母材表面油污、锈斑及污物分解，焊剂的化学成分含量等都有可能产生气孔。
2、工艺因素对气孔的影响。
工艺因素包括：焊接规程、电流种类、电弧高低、操作技术等。直流反接时气孔倾向最小，这是工件是负极。
下面对冶金因素、艺因素这二种因素对气孔的影响做具体讲解：
1.焊条或焊剂使用前未按规定烘干或烘干温度不符合要求，使用以上焊材和焊剂在焊接过程中极易产生气孔。碱性焊条烘干温度是350-450℃，酸性焊条烘干温度不超过200℃，一般是70-150℃。焊条领用要使用焊条保温桶且在4小时内使用完毕，超过4小时未使用完的焊条必须退库重新进行烘干。埋弧自动焊时如果焊剂受潮在焊道中会产生连续性气孔。
2.焊条药皮失效、剥落或烘干温度过高、使药皮中部分成份变质。
3.施焊前未将母材的金属铁锈、油污去除。或焊剂中混合异种造气物质。
4.融化金属冷却速度过快，电弧热能小或焊接速度过快。导致气体在熔池中来不及上浮溢出。
5.采用过大电流，是焊条发红导致药皮失效，或碱性低氢型焊条焊接时电弧过长。
6.手工钨极氩弧焊时氩气纯度低，保护不良。焊接时要采用纯度为99.99%的氩气;焊接时要提前送气，滞后停气;正确连接气管、水管不可混淆;做好焊接前的清理工作;选择好保护气流、喷嘴尺寸、电极伸出长度等。
7.电弧过长或偏吹，熔池保护效果不好，空气侵入熔池。低氢型焊条焊接时要采用短弧焊，配合摆动利于气体逸出。
8.运条方法不当，收弧动作太快，易产生缩孔，接头引弧动作不正确，易产生密集气孔。
9.焊接电流太小或焊接速度过快，熔池存在时间太短，气体来不及从熔池金属中逸出。
10.基本金属和焊条钢芯含碳量高，焊条药皮脱氧能力差。
防止产生气孔的措施：
1.焊前将坡口两侧20-30mm范围内的油污、锈、水分清除干净。
2.严格按焊条说明书规定的温度和时间烘干焊条。
3.正确选择焊接工艺参数，正确操作，要预热。
4.尽量采用短弧焊接，野外焊接施工要有防风设施。
5.不允许使用失效的焊条，如焊芯锈蚀，药皮开裂，剥落，偏心度过大等。
夹杂物产生的原因:
焊缝中夹杂物的种类：
1.氧化物。焊接钢铁材料时，氧化物夹杂是普遍存在，在手工电弧焊和埋弧焊自动焊焊接低碳钢时，氧化夹杂物的成分主要是SiO2;这些氧化夹杂物主要是在熔池反应过程中产生的。
2.氮化物。
3.金属夹杂物
4.夹渣，以上讲的夹杂物都是析出或反应生成的，都属于微观夹杂物。还有一种因工艺不当由熔渣直接混入的，通常称夹渣，如手工电弧焊时，运条不当，坡口边缘会出现夹渣，横焊时经常出现。
5.钨夹渣，由于钨极氩弧焊中的钨极烧损，钨极触及熔池或焊丝剥落熔入焊缝中生成。
防止焊缝中产生夹渣物的措施：
防止焊缝中产生夹渣物最重要的措施是正确选择焊条、焊剂的种类。其次是注意工艺方面的操作。
1.选择合适的焊接规范，使熔池存在的时间不要太短，防止熔池金属凝固过快。
2.多层焊接时，要注意消除前层焊缝的熔渣。
3.焊条要适当摆动，随时调整焊条角度和运条方法，使铁水与熔渣分离，以利于熔渣浮出。
4.操作时要注意保护熔池，防止空气侵入熔池。
5.焊接速度不易太快，保证熔池内的熔渣有充分的时间上浮。
6.焊接电流不要太小。
夹渣缺陷在底片上的影像描述：
夹渣在底片上影像是黑点、黑条或黑块，形状不规则，黑度变化无规律，轮廓不圆滑，有的带棱角。钨夹渣在底片上是白点。
未熔合的概念及危害
未熔合是指焊缝金属与母材金属，或焊缝金属质检未熔化结合在一起的缺陷。未熔合可分为坡口未熔合，根部未熔合，层间未熔合。未熔合是一种面积型缺陷，坡口未熔合，根部未熔合对承载面积的减小都非常明显，应力集中比较严重，危害大。
未熔合产生的原因：
1.焊接电流过小，焊接速度过快。
2.焊条角度不对。
3.产生弧偏吹现象。
4.焊接处于下坡焊位置，母材未熔化时已被铁水覆盖。
5.母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合。
预防未熔合产生的措施：
1.增加焊接线能量。
2.将坡口边缘充分熔透。
3.焊接规范正确，操作得当，焊接速度快慢均匀，焊条摆动到位。
4.将坡口表面或坡口底部边缘污物处理干净。
未熔合在底片上的影像描述：
坡口未熔合的典型影像是连续或断续的黑线，宽度不一，黑度不均匀，一侧轮廓较齐，黑度较大，另一侧轮廓不规则，黑度较小，在底片上的位置一般在焊缝中心至边缘的1/2处，沿焊缝纵向延伸。
层间未熔合的典型影像是黑度不大的块状阴影，形状不规则，如伴有夹渣时，夹渣部位的黑度较大。
未焊透的概念及危害：
未焊透是指母材金属之间没有熔化，焊缝金属没有进入接头的根部造成的缺陷。未焊透分为双面未焊透，单面未焊透。未焊透缺陷是一种比较危险的缺陷，其危害性取决于缺陷的形状、深度和长度。
未焊透产生的原因：
1.焊接电流过小，焊接速度过快。
2.坡口角度太小。
3.根部钝边太厚。
4.坡口间隙太小。
5.焊条角度不当。
6.电弧太长。
未焊透在底片上的影像描述：
未焊透的典型影像是细直黑线，两侧轮廓都很整齐，为坡口钝边痕迹，宽度恰好为钝边间隙宽度。有时坡口钝边有部分熔化，影像轮廓就变得不很整齐，现宽度和黑度局部发生变化，但只要能判断是处于焊缝根部的线性缺陷，应判断为未焊透。未焊透在底片上处于焊缝根部的投影位置，一般在焊缝中部，因透照偏，焊偏等原因也可能偏向一侧，未焊透呈断续或连续分布，有时能贯穿整张底片。
预防未焊透产生的措施：
1.合理选用坡口型式。2.装配间隙要适当。3.采用正确的焊接工艺。
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