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第二章 焊接缺陷 2一1焊接缺陷分类 GB6417一86《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》将熔焊焊缝缺陷分为六大类： ①裂纹； ②孔穴； ③固体夹杂； ④未熔合和未焊透；⑤形状缺陷； ⑥其它缺陷。 ①裂纹 ★按外观形貌和产生的 部位分类： 图中2-纵向裂纹； 3-间断裂纹； 4-弧坑裂纹； 5-横向裂纹； 6-枝状裂纹； 7-放射裂纹。 ★按裂纹产生的温度分类： 分为冷裂纹与热裂纹 ②孔穴和 ③固体夹杂 ④未熔合见P18图2 一13 焊缝金属与母材之间 或焊道之间 未 完全熔化结合的部分。 ④未焊透见P18图2一14 母材金属之间 未完全熔化结合的部分。 ⑤形状缺陷 ⑴咬边；⑵焊瘤；⑶烧穿与下塌；⑷错边与角弯形；⑸焊缝尺寸、形状不合要求。 ⑥其它缺陷 ⑴电弧擦伤；⑵飞溅。 2一2焊接缺陷对接头质量的影响 (共5条) ⒈ 焊接缺陷引起应力集中 ● 单个球形气孔、条虫状气孔 应力集中不严重。 ● 裂纹因呈扁平状，若加载方向垂直于裂纹平面，此时在裂纹两尖端会引起严重应力集中。 ● 角缝余高过大、错边、角变形等形状不良缺陷，会引起附加应力（一般为扭矩）和应力集中。 ⒉ 焊接缺陷对静载强度的影响 缺陷减少了结构的承载截面，很自然它也就降低了承载截面的承载能力。 缺陷性质、形状、尺寸对静载强度的影响大小不同 ▲气孔：成串气孔、密集气孔对静载强度的影响大。 ▲裂纹、未熔合、未焊透：它们比气孔、夹渣对静载强度的影响大。（原因：它们更 容易引起应力集中，诱发脆性断裂。） ▲夹渣：与形状、尺寸有关。夹渣若呈扁平状，且加载方向垂直于夹渣平面，对静载强度的影响大。 ⒊ 焊接缺陷对脆性断裂的影响 ★脆性断裂：金属材料在应力低于材料的设计应力和没有明显的宏观塑性变形情况下，金属构发生瞬时、突然破坏的断裂（裂纹扩展速度可高达1500—2000m/s）称为脆性断裂。这种断口称为脆性断口，断口几乎看不到塑性变形的痕迹，裂口平整，断口有金属光译。 最典型的脆断事例是1938年3月14日比利时Albert运河上Hesselt桥的断塌事故，这座桥是用St42转炉钢焊制的，其跨度为74．52m，仅使用了14个月，就在桥上只有一辆电车和一些行人的载荷下发生断塌。当时气温为零下20度，在6分钟之内桥身断为三截。第二次世界大战美国的4694艘船中，970艘船上发现1442条裂纹，多数裂纹出现在万吨级货轮上。 ▲ 存在严重的应力集中是发生脆断的基本因素。▲ 平面型缺陷（尤其是裂纹）因为极易引起应力集中，故而是引起脆断的危险缺陷，其中又以裂纹是最危险的缺陷。★ 避免发生脆断的有效措施之一是：减少易造成应力集中的焊接缺陷。▲ 这些缺陷主要有：几何不连续性缺陷（角变形、错边）。冶金不连续性缺陷（裂纹、未熔合、末焊透、夹渣、咬边）。 ⒋ 焊接缺陷对疲劳强度的影响 ★在循环应力和应变作用下，在一处和几处产生局部永久性积累损伤。经一定的循环次数后产生的裂纹或突然发生断裂的过程称为疲劳。在承受重复载荷的结构的应力集中部位，当构件所受的应力低于屈服强度时就可能产生疲劳裂纹。 ★疲劳断裂是金属结构断裂的一种主要形式。大量的统计资料表明，工程结构失效约80％以上是由疲劳引起的。任何材料的疲劳断裂都经过裂纹萌生，稳定扩展和失稳扩展三个阶段。 ★因为疲劳裂纹发展的最后阶段――失稳扩展（断裂）是突然发生的，没有预兆，无明显的塑性变形，难以采取预防措施，所以疲劳裂纹对于结构的安全性具有严重威胁。 ★ 多数疲劳裂纹源于焊接接头表面几何不连续性缺陷（角变形、错边）以及表面冶金不连续性缺陷（裂纹、咬边）。 ★ 少数疲劳裂纹源于焊接接头的内部较大缺陷 ★在循环应力作用下，由疲劳源慢慢形成微裂纹以及随后裂纹扩展，当裂纹达到临界尺寸，构件剩余断面不足以承受外载荷时，裂纹失稳扩展至断裂。 ⒌ 焊接缺陷对应力腐蚀开裂的影响 ★ 应力腐蚀开裂：结构在腐蚀介质和静拉伸应力共同作用下引起的开裂。 ★ 常发生应力腐蚀开裂的部位：焊缝附近，特别是在热影响区中。另外，弧坑和电弧擦伤处也常引起应力腐蚀开裂。表面粗糙也易引起应力腐蚀开裂。