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| 焊接缺陷分析 |
| 發(fā)布時(shí)間：2024/3/1 來源：重慶市大足區(qū)鼎豐機(jī)械配件有限公司 閱讀：908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程中所帶來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，給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失。
可分為表面缺陷和內(nèi)部缺陷兩種。
常見的表面缺陷：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程中未能及時(shí)溢出而殘留下來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4小時(shí)未使用完的焊條必須退庫重新進(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�；蚝竸┲谢旌袭惙N造氣物質(zhì)。
4.融化金屬冷卻速度過快，電弧熱能小或焊接速度過快。導(dǎo)致氣體在熔池中來不及上浮溢出。
5.采用過大電流，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)電弧過長。
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、電極伸出長度等。
7.電弧過長或偏吹，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快，熔池存在時(shí)間太短，氣體來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.焊接電流過小，焊接速度過快。
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、深度和長度。
未焊透產(chǎn)生的原因：
1.焊接電流過小，焊接速度過快。
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。
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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