单元二 焊接缺陷.pptVIP

一、焊接缺陷的概念 在焊接接头中的不连续性、不均匀性以及其他不健全等欠缺，统称焊接缺欠。 把焊接过程中在焊接接头中产生的不符合标准要求的焊接缺欠称为焊接缺陷。 评定焊接接头质量优劣的依据是缺陷的种类、大小、数量、形态、分布及危害程度。若接头中存在着焊接缺陷，一般可通过补焊来修复，或者采取铲除焊道后重新进行焊接，有时直接作为判废的依据。 二、焊接缺陷的分类 1．按国家标准分 根据GB6417.1-2005《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》，可将熔焊缺陷分为以下六类。 第一类 裂纹 第二类 孔穴 第三类 固体夹杂 第四类 未熔合及未焊透 第五类 形状和尺寸不良 第六类 其他缺陷 以上六类缺陷的具体名称见表2-1。 对焊接缺陷进行分析的目的： 一方面是为了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，以防止缺陷的产生； 另一方面是为了在焊接结构（件）的制造或使用过程中，能够正确地选择焊接检验的技术手段，及时地发现缺陷，从而定性或定量地评定焊接结构（件）的质量，使焊接检验达到预期的目的。 一、焊接缺陷的特征及分布 （一）焊接裂纹 在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙，称之为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征，是焊接结构（件）中最危险的缺陷。 1．根据国家标准GB6417.1-2005对焊接裂纹的特征和分布描述见表2-4，其外观形貌如图2-1所示。 2．按裂纹的形成温度来分 按裂纹的形成温度不同可分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹三种。 （1）热裂纹 在固相线附近的高温区形成的裂纹称为热裂纹。热裂纹主要发生在晶界处。由于裂纹形成的温度较高，在与空气接触的开口部位表面有强烈的氧化特征，呈蓝色或天蓝色，这是区别与冷裂纹的主要特征。根据裂纹形成机理不同，热裂纹可分为结晶裂纹、液化裂纹和高温失塑裂纹。它们的特征及其分布见表2-5。 （2）冷裂纹 焊接接头冷却到Ms温度以下时形成的裂纹称为冷裂纹。其特点是表面光亮，无氧化特征。冷裂纹主要发生在焊接热影响区，对某些合金成分多的高强度钢来说，也可能发生在焊缝金属中。常见的冷裂纹可分为氢致裂纹、淬火裂纹和层状撕裂。其特征分布见表2-6。 （3）再热裂纹 工件焊接后，若再次被加热（如消除应力热处理、多层焊或使用过程中被加热）到一定的温度而产生的裂纹称为再热裂纹。再热裂纹多发生在含Cr、Mo、V的低合金结构钢，含Nb的奥氏体不锈钢以及析出硬化显著的Ni基耐热合金材料中。常出现在粗晶区中，并沿粗大奥氏体晶粒边界扩展，且多半发生在咬边等应力集中处。可形成沿熔合线的纵向裂纹，亦可形成粗晶区中垂直于熔合线的网状裂纹。其断口有被氧化的颜色。 （二）孔穴 孔穴分为气孔和缩孔。 1．气孔 熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴称为气孔。 GB6417.1-2005将气孔分为7种 （1）球形气孔 形状近似球形的单个气孔称为球形气孔。 （2）均布气孔 大量气孔比较均匀的分布在整个焊缝金属中，如图2-7所示。 （3）局部密集气孔 在焊缝金属局部区域中存在的密集气孔群，如图2-8所示。 （4）链状气孔 与焊缝轴线平行的一串气孔，如图2-9所示。 （5）条形气孔 长度与焊缝轴线平行的非球形长气孔，如图2-10所示。 （6）虫形气孔 因气体逸出而在焊缝金属中产生的一种管状气孔穴，其形状和位置由凝固方式和气体的来源所决定。通常这种气孔成串聚集并呈人字形状。有些虫形气孔可能暴露在焊缝表面上，如图2-11所示。 （7）表面气孔 裸露在焊缝表面的气孔称为表面气孔。 2．缩孔 因熔化金属在凝固过程中收缩而产生的、残留在熔池中心部位的孔穴称为缩孔。 GB6417.1-2005将缩孔分为4种。 （1）结晶缩孔 结晶缩孔是焊后冷却过程中，在焊缝中心形成的长条形收缩孔穴，其中可能有残留气体。这种通常在垂直于焊缝表面的方向上出现，如图2-12所示。 （2）微缩孔 微缩孔是在显微镜下才能观察到的缩孔。 （3）枝晶间微缩孔 它是在显微镜下观察到的枝晶微缩孔。 （4）弧坑缩孔 弧坑缩孔是指焊道末端弧坑中的凹陷。这种凹陷在后续焊道焊接之前或在施焊后续焊道时未被消除，如图2-13所示。 （三）固体夹杂 在焊缝金属中残留的固体杂物称为固体夹杂，它包括以下几类。 1．夹渣 焊后残留在焊缝中的熔渣称为夹渣。其形状比较复杂，一般呈线状、长条状、颗粒状及其它形式。主要发生在坡口边缘和每层焊道之间圆滑过渡的部位，在焊道形状发生突变或存在深沟的部位也容易产生夹渣，如图2-14所示。在横焊、立焊或仰焊时产生的夹渣比平焊多。 2．焊剂夹渣 残留在焊缝金属中的焊剂渣，一般呈线状、长条状、颗粒状及其它形式。 3．氧化物夹杂 这类夹杂是