缺陷的种类和产生原因.pdf

缺陷的种类和产生原因 缺陷的种类和产生原因 一、钢焊缝中常见缺陷及产生原因 1. 外观缺陷 外观缺陷(表面缺陷)是指不借助于仪器，用肉眼可以发现的工件表 面缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等，有时还 有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透也位于焊缝表面。 (1)咬边——咬边是指沿着焊趾，在母材部分形成的凹陷或沟槽，见图1 。 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。 图1 咬边 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。 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 等也会造成咬边。直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(立、横、仰) 会加剧咬边。 咬边减小了母材的有效截面积，降低结构梅的承载能力，同时还会造 成应力集中，发展为裂纹源。 矫正操作姿势，选用合理的规范，采用正确的运条方式都有利于消除 咬边。在角焊中用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。 (2) 焊瘤——焊缝中的液态金属 流到加热不足未熔化的句:材 上或从焊缝根部溢出，冷却 后形成未与母材熔合的金属 瘤即为焊瘤，见图2 。 图2 焊瘤 焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯) ，焊接电源特 性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易 形成焊瘤。 焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷。此外，焊瘤改变了焊缝的实际尺寸， 会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了内径，可能造成堵塞。 防止焊瘤产生的措施:使焊缝处于平焊位置，正确选用规范，选用无偏 芯焊条，合理操作。 (3) 凹坑—— 凹坑指焊缝表面或 背面局部的假于母:材的部 分，见图3 。 凹坑多是由于收弧时焊条(焊 丝)未作短时间停留造成的 (此时的凹坑称为弧坑)。仰、 立、横焊时，常在焊缝背面 图3 凹坑 根部产生内凹。 凹坑减小了焊缝的有效截面积，弧坑常带有弧坑裂纹和弧 坑缩孔。 防止凹坑产生的措施：施焊时尽量选用平焊位置，选用合 适的焊接规范，收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形 摆动，填满弧坑。 (4) 未焊满——未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟 槽，见图4 。 填充金属不足是产生未焊满的根本原因。规范太弱，焊条 过细，运条不当等均会导致未焊满。 未焊满同样减小了焊缝的有效截面积，削弱了焊缝，也会 产生应力集中。同时，由于规范太弱使冷却速度增大，容 易产生气孔、裂纹等缺陷。 防止未焊满的措施：加大焊接电流，加焊盖面焊缝。 图4 未焊满 (5) 烧穿——烧穿是指焊接过程中，熔深超过工件厚度，熔 化金属自焊缝背面流出，形成穿孔性缺陷，见图5 。 焊接电流过大，速度太慢，电弧在焊缝处停留过久，都 会产生烧穿缺陷。工件间隙太大，钝边太小也容易出现烧 穿现象。 烧穿是绝大多数产品上不允许存在的缺陷。它破坏了焊 缝，使接头丧失连接及承载能力。 选用较小电流和合适的焊接速度，减小装配间隙，在焊缝 背面加设垫板或药垫，使用脉冲焊，能有效地防止烧穿。 图5 烧穿 (6) 其他表面缺陷 除上述五种缺陷外，下列几种也是常见的外观缺陷。 1)成形不良——指焊缝的外观几何尺寸不符合要求。有焊缝 超高(图6a及b) ，表面粗糙(图6c) ，以及焊缝过宽，焊缝 向母材过渡不圆滑等。 2) 错边——指两个工件在厚度方向上错开一定位置，见图6d 。 它既可视作焊缝表面缺陷，又可视作装配成形缺陷。 3) 塌陷——单面焊时由于输入热量过大，熔化金属过多而使 液态金属向焊缝背面塌落，成形后焊缝背面突起，正面下 塌，见图6e 。 4) 表面气孔及弧坑缩孔——见图6f 及g 。 5) 各种焊接变形——如角变形，扭曲，波浪变形等都属于焊 接缺陷。角变形也属于装配成形缺陷。