常见焊接接头缺陷分析

常见焊接接头缺陷分析

王亚男

（唐山劳动技师学院，河北唐山063000）

[摘要]焊接缺陷是造成焊件无法达到母材性质的原因。缺陷的形成随着使用的材料接头方式或焊接方法而异，了解缺陷形成的原因有助于

焊工选用恰当的材料，拟定合适的焊接方法来提高焊件品质，防止不正常的焊件破裂。[关键词]缺陷分析；气孔；咬边；夹渣

焊接缺陷是造成焊件无法达到母材性质的原因。缺陷的形成随着使用的材料接头方式或焊接方法而异，了解缺陷形成的原因有助于焊工选用恰当的材料，拟定合适的焊接方法来提高焊件品质，防止不正常的焊件破裂。焊接缺陷种类很多，根据焊接缺陷在焊缝中的位置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。

1气孔

气孔是指在焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的孔穴。气孔是一种常见的缺陷，不仅出现在焊缝内部与根部，也出现在焊缝表面。焊缝中的气孔可分为球形气孔、条形气孔、虫形气孔以及缩孔等。气孔可以是单个的或者链状成串沿焊缝长度分布，也可以是密集或弥散状分布。产生气孔的主要原因有坡口边缘不清洁；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。气孔的危害是影响焊缝外观质量，削弱焊缝的有效工作截面，降低焊缝的强度和塑性。

2咬边

由于焊接参数选择不当，或操作方法不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷，称为咬边。它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高，即电流太大，运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确，摆动不合理，电弧过长，焊接次序不合理等都会造成咬边。直立、流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置（横、仰）会加剧咬边。咬边减小了母材的有效截面积，降低结构的承载能力，同时还会造成应力集中，发展为裂纹源。有效预防产生咬边的办法是：矫正操作姿势，选用合理的规范，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。焊角焊缝时，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。

3夹渣

焊后残留在焊缝中的熔渣，称为夹渣。夹渣是一种宏观缺陷。夹渣的形状有圆形、椭圆形或三角形，存在于焊缝于母材坡口侧壁交接处，或存在于焊道与焊道之间。它能够减少焊接接头的工作截面，影响。焊接技术条件中允许存在一定尺寸焊缝力学性能（抗拉强度和塑性）和数量的夹渣。造成夹渣的原因有：多层焊时，每层焊道间的熔渣未清楚干净，焊接电流过小，焊接速；焊接坡口角度太小，焊道成型不良；焊条角度度过快和运条技法不当；焊条质量不好等。因此每层应认真清楚熔渣；选用合适的焊接电流和焊接速度；适当加大焊接坡口角度；正确掌握运条手法，严格控制焊条角度和焊丝质量，改善焊道成型；选用质量优良的焊条，这些都是控制夹渣的有效措施。

4焊接裂纹

焊接过程中或焊接后，在焊缝和焊缝附近的区域内出现的破裂现象称为裂纹。它是在焊接应力及其他致脆因素的共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。焊接裂纹具有尖锐的缺口和大的长宽比特征，是焊接结构件最危险的缺陷，除降低焊接接头的力学性能指标外，裂纹末端的缺口易引起应力集中，促使裂纹延伸和扩展，成为结构裂纹失效的起源。焊接技术条件中不允许焊接裂纹存在的。凡是有裂纹都要彻底铲除、重焊。在焊接接头中可能遇到各种类型的裂纹。按裂纹发生的部位有焊缝金属中裂纹、热影响区裂纹或熔合线裂纹、根部裂纹、焊趾裂纹、焊道裂纹和弧坑裂

图３１未焊透形态

纹。按裂纹的走向有纵向裂纹、横向裂纹和弧坑星形裂纹。按裂纹的尺寸有宏观裂纹和显微裂纹。按裂纹产生的机理有热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状裂纹。产生裂纹的机理很复杂，不同裂纹形式其产生机理也不尽相同。原因主要有以下几种：由于操作不当而产生裂纹焊缝深宽比太大；焊道太小；焊缝末端处的弧坑冷却快。

针对以上原因可做以下调整：正确选择焊件及焊接材料；采用碱性焊条，使用前严格烘干；焊后进行烘干处理；采取焊前预热等措施；控制焊缝形状，避免深而宽的焊缝；改善应力状态；增大电弧电压或减小焊接电流以加宽焊道而减小熔深；减慢行走速度，增大送丝速度以加大焊道的横截面；适当地填充弧坑。

5未焊透和未熔合

焊接时接头根部未能完全熔透的现象称为未焊透。未焊透不仅降低了焊接接头的机械性能，而且在未焊透的缺口及末端处形成应力集中，进步产生裂纹在重要的焊缝中，若发现有未焊透缺陷，必须铲除，重新补焊。产生未焊透的原因较多：焊接接头在气焊前未经清理干净，如存在油污氧化物等；坡口角度过小，接头间隙太小或钝边过厚；焊嘴太小，火焰能率不够或焊接速度过快；焊件的散热速度过快，使得熔池存在的时间短，以致填充金属与母材之间不能充分地熔合；熔剂质量不好或选择不当。防止未焊透应采取的措施：选择合理的坡口形式和装配间隙，并注意清理坡口两侧及焊层之间的污物和熔渣；根据板厚正确选用相应的电流或焊嘴大小；焊接中随时注意调整焊条，焊丝角度；在焊接时选择合理的火焰能率和焊接速度，以便让主体金属和填充金属充分熔合；对根部未焊透的焊件，可以从背面补焊，如果未焊透处是隐蔽的，则必须挖除补焊；对厚大的铝及铝合金焊件，要进行焊前预热和在焊接过程中加热焊件；选用合格的气焊熔剂正确选择焊件坡口型式和装配间隙。

焊接时，焊道与母材之间或焊道之间，未完全熔化结合的部分称为未熔合。未熔合减小了焊缝有效工作截面，使焊接接头的承载能力下降，在未熔合处还可以引起应力集中。未熔合产生的原因有以下几种：手工电弧焊时，由于运条角度不当或产生偏弧，电弧不能良好地加热坡口两侧的金属，导致坡口面金属未能充分熔化。在焊接时由于上很四坡口金属熔化后产生下坠，影响下侧坡口面金属的加热，形成“冷接”。气焊时火焰能率小，氢弧焊时电弧两侧坡口的加热不均，或者坡口面存在污物等。防止未熔合的控制措施有：加强焊工基本技能的培训，消除根部未熔合缺陷产生。注意层间修整，避免出现沟槽及运条不当而导致未熔合。严格按要求，采用合理的焊接电流。正确处理钨丝的打磨角度和焊接停留时间。

了解和掌握各种焊接缺陷对焊缝的影响对于我们正确把握焊接结构的安全性是十分必要的。正确分析焊接缺陷，一方面能够找出缺陷产生的原因，从而在材料工艺结构设备等方面采取有效措施防止缺陷；另一方面在焊接结构件的制造和使用过程中能够正确选择焊接检验方法，及时发现缺陷定性或定量评定焊接结构件的质量，焊接工程可以实现从施工管理技术管理质量管理的全方位控制，确保焊接质量优良，使进度质量成本相统一，确保优质焊接工程的实现。

20113

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/h7qi.html