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| 焊接缺陷分析 |
| 發(fā)布時(shí)間：2024/3/1 來(lái)源：重慶市大足區(qū)鼎豐機(jī)械配件有限公司 閱讀：907次 |
焊接缺陷對(duì)產(chǎn)品構(gòu)件，尤其是鍋爐壓力容器和壓力管道在使用過(guò)程中所帶來(lái)的隱患的危害是不可低估的。
1、由于焊縫中存在焊接缺陷，其后果是減少焊縫的承載截面積，削弱了靜力拉伸強(qiáng)度。
2、如果缺陷形成缺口，缺口尖端會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中和脆化現(xiàn)象，容易產(chǎn)生裂紋并擴(kuò)展。
3、缺陷可能貫穿焊縫，發(fā)生泄露，影響設(shè)備或管道致密性。
焊接缺陷無(wú)論是哪種缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)件都存在一定程度的危害，輕者會(huì)降低產(chǎn)品的力學(xué)性能和縮短產(chǎn)品的使用壽命;重者還可能產(chǎn)生脆斷，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性事故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大損失。
可分為表面缺陷和內(nèi)部缺陷兩種。
常見(jiàn)的表面缺陷：氣孔、夾渣、未焊透、未融合、裂紋等。
氣孔:焊接時(shí)，熔池中的氣泡在凝固過(guò)程中未能及時(shí)溢出而殘留下來(lái)所形成的空穴稱之為氣孔。氣孔是焊接時(shí)嚴(yán)重的工藝缺陷之一。氣孔削弱焊接接頭的有效工作面積，同時(shí)還會(huì)帶來(lái)應(yīng)力集中，降低接頭的強(qiáng)度、塑性和疲勞強(qiáng)度。根據(jù)氣孔產(chǎn)生的部位不同可分為表面氣孔和內(nèi)部氣孔。根據(jù)氣孔分布狀態(tài)不同可分為單個(gè)氣孔、疏散氣孔、密集氣孔、連續(xù)氣孔。根據(jù)氣孔的形態(tài)可分為條狀氣孔、針狀氣孔、圓形氣孔、橢圓氣孔等。氣孔缺陷在底片上的影像描述：在底片上影像是黑色圓點(diǎn)，也有呈黑長(zhǎng)條狀的或其他不規(guī)則形狀，氣孔的輪廓一般比較圓滑，氣孔中心黑度較大，至邊緣稍減少。
氣孔產(chǎn)生原因:
具體分為兩種類型：
1、冶金因素對(duì)氣孔的影響。
焊接時(shí)，焊縫金屬發(fā)生冶金反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣孔。電弧焊焊條藥皮和焊劑在起保護(hù)作用時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)也會(huì)生成氣孔。母材表面油污、銹斑及污物分解，焊劑的化學(xué)成分含量等都有可能產(chǎn)生氣孔。
2、工藝因素對(duì)氣孔的影響。
工藝因素包括：焊接規(guī)程、電流種類、電弧高低、操作技術(shù)等。直流反接時(shí)氣孔傾向最小，這是工件是負(fù)極。
下面對(duì)冶金因素、藝因素這二種因素對(duì)氣孔的影響做具體講解：
1.焊條或焊劑使用前未按規(guī)定烘干或烘干溫度不符合要求，使用以上焊材和焊劑在焊接過(guò)程中極易產(chǎn)生氣孔。堿性焊條烘干溫度是350-450℃，酸性焊條烘干溫度不超過(guò)200℃，一般是70-150℃。焊條領(lǐng)用要使用焊條保溫桶且在4小時(shí)內(nèi)使用完畢，超過(guò)4小時(shí)未使用完的焊條必須退庫(kù)重新進(jìn)行烘干。埋弧自動(dòng)焊時(shí)如果焊劑受潮在焊道中會(huì)產(chǎn)生連續(xù)性氣孔。
2.焊條藥皮失效、剝落或烘干溫度過(guò)高、使藥皮中部分成份變質(zhì)。
3.施焊前未將母材的金屬鐵銹、油污去除。或焊劑中混合異種造氣物質(zhì)。
4.融化金屬冷卻速度過(guò)快，電弧熱能小或焊接速度過(guò)快。導(dǎo)致氣體在熔池中來(lái)不及上浮溢出。
5.采用過(guò)大電流，是焊條發(fā)紅導(dǎo)致藥皮失效，或堿性低氫型焊條焊接時(shí)電弧過(guò)長(zhǎng)。
6.手工鎢極氬弧焊時(shí)氬氣純度低，保護(hù)不良。焊接時(shí)要采用純度為99.99%的氬氣;焊接時(shí)要提前送氣，滯后停氣;正確連接氣管、水管不可混淆;做好焊接前的清理工作;選擇好保護(hù)氣流、噴嘴尺寸、電極伸出長(zhǎng)度等。
7.電弧過(guò)長(zhǎng)或偏吹，熔池保護(hù)效果不好，空氣侵入熔池。低氫型焊條焊接時(shí)要采用短弧焊，配合擺動(dòng)利于氣體逸出。
8.運(yùn)條方法不當(dāng)，收弧動(dòng)作太快，易產(chǎn)生縮孔，接頭引弧動(dòng)作不正確，易產(chǎn)生密集氣孔。
9.焊接電流太小或焊接速度過(guò)快，熔池存在時(shí)間太短，氣體來(lái)不及從熔池金屬中逸出。
10.基本金屬和焊條鋼芯含碳量高，焊條藥皮脫氧能力差。
防止產(chǎn)生氣孔的措施：
1.焊前將坡口兩側(cè)20-30mm范圍內(nèi)的油污、銹、水分清除干凈。
2.嚴(yán)格按焊條說(shuō)明書規(guī)定的溫度和時(shí)間烘干焊條。
3.正確選擇焊接工藝參數(shù)，正確操作，要預(yù)熱。
4.盡量采用短弧焊接，野外焊接施工要有防風(fēng)設(shè)施。
5.不允許使用失效的焊條，如焊芯銹蝕，藥皮開裂，剝落，偏心度過(guò)大等。
夾雜物產(chǎn)生的原因:
焊縫中夾雜物的種類：
1.氧化物。焊接鋼鐵材料時(shí)，氧化物夾雜是普遍存在，在手工電弧焊和埋弧焊自動(dòng)焊焊接低碳鋼時(shí)，氧化夾雜物的成分主要是SiO2;這些氧化夾雜物主要是在熔池反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的。
2.氮化物。
3.金屬夾雜物
4.夾渣，以上講的夾雜物都是析出或反應(yīng)生成的，都屬于微觀夾雜物。還有一種因工藝不當(dāng)由熔渣直接混入的，通常稱夾渣，如手工電弧焊時(shí)，運(yùn)條不當(dāng)，坡口邊緣會(huì)出現(xiàn)夾渣，橫焊時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)。
5.鎢夾渣，由于鎢極氬弧焊中的鎢極燒損，鎢極觸及熔池或焊絲剝落熔入焊縫中生成。
防止焊縫中產(chǎn)生夾渣物的措施：
防止焊縫中產(chǎn)生夾渣物最重要的措施是正確選擇焊條、焊劑的種類。其次是注意工藝方面的操作。
1.選擇合適的焊接規(guī)范，使熔池存在的時(shí)間不要太短，防止熔池金屬凝固過(guò)快。
2.多層焊接時(shí)，要注意消除前層焊縫的熔渣。
3.焊條要適當(dāng)擺動(dòng)，隨時(shí)調(diào)整焊條角度和運(yùn)條方法，使鐵水與熔渣分離，以利于熔渣浮出。
4.操作時(shí)要注意保護(hù)熔池，防止空氣侵入熔池。
5.焊接速度不易太快，保證熔池內(nèi)的熔渣有充分的時(shí)間上浮。
6.焊接電流不要太小。
夾渣缺陷在底片上的影像描述：
夾渣在底片上影像是黑點(diǎn)、黑條或黑塊，形狀不規(guī)則，黑度變化無(wú)規(guī)律，輪廓不圓滑，有的帶棱角。鎢夾渣在底片上是白點(diǎn)。
未熔合的概念及危害
未熔合是指焊縫金屬與母材金屬，或焊縫金屬質(zhì)檢未熔化結(jié)合在一起的缺陷。未熔合可分為坡口未熔合，根部未熔合，層間未熔合。未熔合是一種面積型缺陷，坡口未熔合，根部未熔合對(duì)承載面積的減小都非常明顯，應(yīng)力集中比較嚴(yán)重，危害大。
未熔合產(chǎn)生的原因：
1.焊接電流過(guò)小，焊接速度過(guò)快。
2.焊條角度不對(duì)。
3.產(chǎn)生弧偏吹現(xiàn)象。
4.焊接處于下坡焊位置，母材未熔化時(shí)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(jié)合。
預(yù)防未熔合產(chǎn)生的措施：
1.增加焊接線能量。
2.將坡口邊緣充分熔透。
3.焊接規(guī)范正確，操作得當(dāng)，焊接速度快慢均勻，焊條擺動(dòng)到位。
4.將坡口表面或坡口底部邊緣污物處理干凈。
未熔合在底片上的影像描述：
坡口未熔合的典型影像是連續(xù)或斷續(xù)的黑線，寬度不一，黑度不均勻，一側(cè)輪廓較齊，黑度較大，另一側(cè)輪廓不規(guī)則，黑度較小，在底片上的位置一般在焊縫中心至邊緣的1/2處，沿焊縫縱向延伸。
層間未熔合的典型影像是黑度不大的塊狀陰影，形狀不規(guī)則，如伴有夾渣時(shí)，夾渣部位的黑度較大。
未焊透的概念及危害：
未焊透是指母材金屬之間沒(méi)有熔化，焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入接頭的根部造成的缺陷。未焊透分為雙面未焊透，單面未焊透。未焊透缺陷是一種比較危險(xiǎn)的缺陷，其危害性取決于缺陷的形狀、深度和長(zhǎng)度。
未焊透產(chǎn)生的原因：
1.焊接電流過(guò)小，焊接速度過(guò)快。
2.坡口角度太小。
3.根部鈍邊太厚。
4.坡口間隙太小。
5.焊條角度不當(dāng)。
6.電弧太長(zhǎng)。
未焊透在底片上的影像描述：
未焊透的典型影像是細(xì)直黑線，兩側(cè)輪廓都很整齊，為坡口鈍邊痕跡，寬度恰好為鈍邊間隙寬度。有時(shí)坡口鈍邊有部分熔化，影像輪廓就變得不很整齊，現(xiàn)寬度和黑度局部發(fā)生變化，但只要能判斷是處于焊縫根部的線性缺陷，應(yīng)判斷為未焊透。未焊透在底片上處于焊縫根部的投影位置，一般在焊縫中部，因透照偏，焊偏等原因也可能偏向一側(cè)，未焊透呈斷續(xù)或連續(xù)分布，有時(shí)能貫穿整張底片。
預(yù)防未焊透產(chǎn)生的措施：
1.合理選用坡口型式。2.裝配間隙要適當(dāng)。3.采用正確的焊接工藝。
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