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焊接缺陷产生原因及防止措施

2015-01-30 13:48:50 来源:中国检测网 阅读:

  焊接接头的不完整性称为焊接缺陷,主要有焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺陷等。这些缺陷减少焊缝截面积,降低承载能力,产生应力集中,引起裂纹;降低疲劳强度,易引起焊件破裂导致脆断。

 

一缺陷名称:气孔(Blow Hole)


典型缺陷照片
 

焊接方式

发生原因

防止措施

手工电弧焊

(1)焊条不良或潮湿.
(2)
焊件有水分、油污或锈.
(3)
焊接速度太快.
(4)
电流太强.
(5)
电弧长度不适合.
(6)
焊件厚度大,金属冷却过速.

(1)选用适当的焊条并注意烘干.
(2)
焊接前清洁被焊部份.
(3)
降低焊接速度,使内部气体容易逸出.
(4)
使用厂商建议适当电流.
(5)
调整适当电弧长度.
(6)
施行适当的预热工作.

CO2气体保护焊

(1)母材不洁.
(2)
焊丝有锈或焊药潮湿.
(3)
点焊不良,焊丝选择不当.
(4)
干伸长度太长,CO2气体保护不周密.
(5)
风速较大,无挡风装置.
(6)
焊接速度太快,冷却快速.
(7)
火花飞溅粘在喷嘴,造成气体乱流.
(8)
气体纯度不良,含杂物多(特别含水分).

(1)焊接前注意清洁被焊部位.
(2)
选用适当的焊丝并注意保持干燥.
(3)
点焊焊道不得有缺陷,同时要清洁干净,且使用焊丝尺寸要适当.
(4)
减小干伸长度,调整适当气体流量.
(5)
加装挡风设备.
(6)
降低速度使内部气体逸出.
(7)
注意清除喷嘴处焊渣,并涂以飞溅附着防止剂,以延长喷嘴寿命.
(8)CO2
纯度为99.98%以上,水分为0.005%以下.

埋弧焊接

(1)焊缝有锈、氧化膜、油脂等有机物的杂质.
(2)
焊剂潮湿.
(3)
焊剂受污染.
(4)
焊接速度过快.
(5)
焊剂高度不足.
(6)
焊剂高度过大,使气体不易逸出(特别在焊剂粒度细的情形).
(7)
焊丝生锈或沾有油污.
(8)
极性不适当(特别在对接时受污染会产生气孔).

(1)焊缝需研磨或以火焰烧除,再以钢丝刷清除.
(2)
约需300℃干燥
(3)注意焊剂的储存及焊接部位附近地区的清洁,以免杂物混入.
(4)
降低焊接速度.
(5)
焊剂出口橡皮管口要调整高些.
(6)
焊剂出口橡皮管要调整低些,在自动焊接情形适当高度30-40mm.
(7)
换用清洁焊丝.
(8)
将直流正接(DC-)改为直流反接(DC+).

设备不良

(1)减压表冷却,气体无法流出.
(2)
喷嘴被火花飞溅物堵塞.
(3)
焊丝有油、锈.

(1)气体调节器无附电热器时,要加装电热器,同时检查表之流量.
(2)
经常清除喷嘴飞溅物.并且涂以飞溅附着防止剂.
(3)
焊丝贮存或安装焊丝时不可触及油类.

自保护药芯焊丝

(1)电压过高.
(2)
焊丝突出长度过短.
(3)
钢板表面有锈蚀、油漆、水分.
(4)
焊枪拖曳角倾斜太多.
(5)
移行速度太快,尤其横焊.

(1)降低电压.
(2)
依各种焊丝说明使用.
(3)
焊前清除干净.
(4)
减少拖曳角至约0-20°.
(5)
调整适当.

  

二缺陷名称 咬边(Undercut)

 


典型缺陷照片
 

焊接方式

发生原因

防止措施

手工
电弧焊

(1)电流太强.
(2)
焊条不适合.
(3)
电弧过长.
(4)
操作方法不当.
(5)
母材不洁.
(6)
母材过热.

(1)使用较低电流.
(2)
选用适当种类及大小之焊条.
(3)
保持适当的弧长.
(4)
采用正确的角度,较慢的速度,较短的电弧及较窄的运行法.
(5)
清除母材油渍或锈.
(6)
使用直径较小之焊条.

CO2气体
保护焊

(1)电弧过长,焊接速度太快.
(2)
角焊时,焊条对准部位不正确.
(3)
立焊摆动或操作不良,使焊道二边填补不足产生咬边.

(1)降低电弧长度及速度.
(2)
在水平角焊时,焊丝位置应离交点1-2mm.
(3)
改正操作方法.

 

三缺陷名称:夹渣(Slag Inclusion)

 

 


典型缺陷照片
 

焊接方式

发生原因

防止措施

手工
电弧焊

(1)前层焊渣未完全清除.
(2)
焊接电流太低.
(3)
焊接速度太慢.
(4)
焊条摆动过宽.
(5)
焊缝组合及设计不良.

(1)彻底清除前层焊渣.
(2)
采用较高电流.
(3)
提高焊接速度.
(4)
减少焊条摆动宽度.
(5)
改正适当坡口角度及间隙.

CO2气体
电弧焊

(1)母材倾斜(下坡)使焊渣超前.
(2)
前一道焊接后,焊渣未清洁干净.
(3)
电流过小,速度慢,焊着量多.
(4)
用前进法焊接,开槽内焊渣超前甚多.

(1)尽可能将焊件放置水平位置.
(2)
注意每道焊道之清洁.
(3)
增加电流和焊速,使焊渣容易浮起.
(4)
提高焊接速度

埋弧
焊接

(1)焊接方向朝母材倾斜方向,因此焊渣流动超前.
(2)
多层焊接时,开槽面受焊丝溶入,焊丝过于靠近开槽的侧边.
(3)
在焊接起点有导板处易产生夹渣.
(4)
电流过小,第二层间有焊渣留存,在焊接薄板时容易产生裂纹.
(5)
焊接速度过低,使焊渣超前.
(6)
最后完成层电弧电压过高,使得游离焊渣在焊道端头产生搅卷.

(1)焊接改向相反方向焊接,或将母材尽可能改成水平方向焊接.
(2)
开槽侧面和焊丝之间距离,最少要大于焊丝直径以上.
(3)
导板厚度及开槽形状,需与母材相同.
(4)
提高焊接电流,使残留焊渣容易熔化.
(5)
增加焊接电流及焊接速度.
(6)
减小电压或提高焊速,必要时盖面层由单道焊改为多道焊接.

自保护
药芯焊丝

(1)电弧电压过低.
(2)
焊丝摆弧不当.
(3)
焊丝伸出过长.
(4)
电流过低,焊接速度过慢.
(5)
第一道焊渣,未充分清除.
(6)
第一道结合不良.
(7)
坡口太狭窄.
(8)
焊缝向下倾斜.

(1)调整适当.
(2)
加多练习.
(3)
依各种焊丝使用说明.
(4)
调整焊接参数.
(5)
完全清除
(6)使用适当电压,注意摆弧.
(7)
改正适当坡口角度及间隙.
(8)
放平,或移行速度加快.


 

四缺陷名称:未焊透(Incomplete Penetration)

 


典型缺陷照片

  

 

焊接方式

发生原因

防止措施

手工
电弧焊

(1)焊条选用不当.
(2)
电流太低.
(3)
焊接速度太快温度上升不够,又进行速度太慢电弧冲力被焊渣所阻挡,不能给予母材.
(4)
焊缝设计及组合不正确.

(1)选用较具渗透力的焊条.
(2)
使用适当电流.
(3)
改用适当焊接速度.
(4)
增加开槽度数,增加间隙,并减少根深.

CO2气体
保护焊

(1)电弧过小,焊接速度过低.
(2)
电弧过长.
(3)
开槽设计不良.

(1)增加焊接电流和速度.
(2)
降低电弧长度.
(3)
增加开槽度数.增加间隙减少根深.

自保护
药芯焊丝

(1)电流太低.
(2)
焊接速度太慢.
(3)
电压太高.
(4)
摆弧不当.
(5)
坡口角度不当.

(1)提高电流.
(2)
提高焊接速度.
(3)
降低电压.
(4)
多加练习.
(5)
采用开槽角度大一点.


五缺陷名称:裂纹(Crack)

 


典型缺陷照片
 

焊接方式

发生原因

防止措施

手工
电弧焊

(1)焊件含有过高的碳、锰等合金元素.
(2)
焊条品质不良或潮湿.
(3)
焊缝拘束应力过大.
(4)
母条材质含硫过高不适于焊接.
(5)
施工准备不足.
(6)
母材厚度较大,冷却过速.
(7)
电流太强.
(8)
首道焊道不足抵抗收缩应力.

(1)使用低氢系焊条.
(2)
使用适宜焊条,并注意干燥.
(3)
改良结构设计,注意焊接顺序,焊接后进行热处理.
(4)
避免使用不良钢材.
(5)
焊接时需考虑预热或后热.
(6)
预热母材,焊后缓冷.
(7)
使用适当电流.
(8)
首道焊接之焊着金属须充分抵抗收缩应力.

CO2气体
保护焊

(1)开槽角度过小,在大电流焊接时,产生梨形和焊道裂纹.
(2)
母材含碳量和其它合金量过高(焊道及热影区).
(3)
多层焊接时,第一层焊道过小.
(4)
焊接顺序不当,产生拘束力过强.
(5)
焊丝潮湿,氢气侵入焊道.
(6)
套板密接不良,形成高低不平,致应力集中.
(7)
因第一层焊接量过多,冷却缓慢(不锈钢,铝合金等).

(1)注意适当开槽角度与电流的配合,必要时要加大开槽角度.
(2)
采用含碳量低的焊条.
(3)
第一道焊着金属须充分能抵抗收缩应力.
(4)
改良结构设计,注意焊接顺序,焊后进行热处理.
(5)
注意焊丝保存.
(6)
注意焊件组合之精度.
(7)
注意正确的电流及焊接速度.

埋弧
焊接

(1)对焊缝母材所用的焊丝和焊剂之配合不适当(母材含碳量过大,焊丝金属含锰量太少).
(2)
焊道急速冷却,使热影响区发生硬化.
(3)
焊丝含碳、硫量过大.
(4)
在多层焊接之第一层所生焊道力,不足抵抗收缩应力.
(5)
在角焊时过深的渗透或偏析.
(6)
焊接施工顺序不正确,母材拘束力大.
(7)
焊道形状不适当,焊道宽度与焊道深度比例过大或过小.

(1)使用含锰量较高的焊丝,在母材含碳量多时,要有预热之措施.
(2)
焊接电流及电压需增加,焊接速度降低,母材需加热措施.
(3)
更换焊丝.
(4)
第一层焊道之焊着金属须充分抵抗收缩应力.
(5)
将焊接电流及焊接速度减低,改变极性.
(6)
注意规定的施工方法,并予焊接操作施工指导.
(7)
焊道宽度与深度的比例约为1125,电流降低,电压加大.

  

六缺陷名称:变形(Distortion)

 

焊接方式

发生原因

防止措施

手焊、CO2气体保护焊、
自保护药芯焊丝焊接、自动埋弧焊接.

(1)焊接层数太多.
(2)
焊接顺序不当.
(3)
施工准备不足.
(4)
母材冷却过速.
(5)
母材过热.(薄板)
(6)
焊缝设计不当.
(7)
焊着金属过多.
(8)
拘束方式不确实.

(1)使用直径较大之焊条及较高电流.
(2)
改正焊接顺序
(3)焊接前,使用夹具将焊件固定以免发生翘曲.
(4)
避免冷却过速或预热母材.
(5)
选用穿透力低之焊材.
(6)
减少焊缝间隙,减少开槽度数.
(7)
注意焊接尺寸,不使焊道过大.
(8)
注意防止变形的固定措施.


七其他缺陷


  



-焊穿-

 


  -搭叠-

  


-焊道蛇形-

典型缺陷照片

 

缺陷名称

发生原因

防止措施

搭叠(Overlap)

(1)电流太低.
(2)
焊接速度太慢.

(1)使用适当的电流.
(2)
使用适合的速度.

焊道外观形状不良(Bad Appearance)

(1)焊条不良.
(2)
操作方法不适.
(3)
焊接电流过高,焊条直径过粗.
(4)
焊件过热.
(5)
焊道内,熔填方法不良.
(6)
导电嘴磨耗.
(7)
焊丝伸出长度不变.

(1)选用适当大小良好的干燥焊条.
(2)
采用均匀适当之速度及焊接顺序.
(3)
选用适当电流及适当直径的焊接.
(4)
降低电流.
(5)
多加练习.
(6)
更换导电嘴.
(7)
保持定长、熟练.

凹痕(Pit)

(1)使用焊条不当.
(2)
焊条潮湿.
(3)
母材冷却过速.
(4)
焊条不洁及焊件的偏析.
(5)
焊件含碳、锰成分过高.

(1)使用适当焊条,如无法消除时用低氢型焊条.
(2)
使用干燥过的焊条.
(3)
减低焊接速度,避免急冷,最好施以预热或后热.
(4)
使用良好低氢型焊条.
(5)
使用盐基度较高焊条.

偏弧(Arc Blow)

(1)在直流电焊时,焊件所生磁场不均,使电弧偏向.
(2)
接地线位置不佳.
(3)
焊枪拖曳角太大.
(4)
焊丝伸出长度太短.
(5)
电压太高,电弧太长.
(6)
电流太大.
(7)
焊接速度太快.

(1)·电弧偏向一方置一地线.
·
正对偏向一方焊接.
·
采用短电弧.
·
改正磁场使趋均一.
·
改用交流电焊
(2)调整接地线位置.
(3)
减小焊枪拖曳角.
(4)
增长焊丝伸出长度.
(5)
降低电压及电弧.
(6)
调整使用适当电流.
(7)
焊接速度变慢.

烧穿

(1)在有开槽焊接时,电流过大.
(2)
因开槽不良焊缝间隙太大.

(1)降低电流.
(2)
减少焊缝间隙.

焊道不均匀

(1)导电嘴磨损,焊丝输出产生摇摆.
(2)
焊枪操作不熟练.

(1)将焊接导电嘴换新使用.
(2)
多加操作练习.

焊泪

(1)电流过大,焊接速度太慢.
(2)
电弧太短,焊道高.
(3)
焊丝对准位置不适当.(角焊时)

(1)选用正确电流及焊接速度.
(2)
提高电弧长度.
(3)
焊丝不可离交点太远.

火花飞溅过多

(1)焊条不良.
(2)
电弧太长.
(3)
电流太高或太低.
(4)
电弧电压太高或太低.
(5)
焊丝突出过长 .
(6)
焊枪倾斜过度,拖曳角太大.
(7)
焊丝过度吸湿.
(8)
焊机情况不良.

(1)采用干燥合适之焊条.
(2)
使用较短之电弧.
(3)
使用适当之电流.
(4)
调整适当.
(5)
依各种焊丝使用说明.
(6)
尽可能保持垂直,避免过度倾斜.
(7)
注意仓库保管条件.
(8)
修理,平日注意保养.

焊道成蛇行状

(1)焊丝伸出过长.
(2)
焊丝扭曲.
(3)
直线操作不良.

(1)采用适当的长度,例如实心焊丝在大电流时伸出长20-25mm.在自保护焊接时伸出长度约为40-50mm.
(2)
更换新焊丝或将扭曲予以校正.
(3)
在直线操作时,焊枪要保持垂直.

电弧不稳定

(1)焊枪前端之导电嘴比焊丝心径大太多.
(2)
导电嘴发生磨损.
(3)
焊丝发生卷曲.
(4)
焊丝输送机回转不顺.
(5)
焊丝输送轮子沟槽磨损.
(6)
加压轮子压紧不良.
(7)
导管接头阻力太大.

(1)焊丝心径必须与导电嘴配合.
(2)
更换导电嘴.
(3)
将焊丝卷曲拉直.
(4)
将输送机轴加油,使回转润滑.
(5)
更换输送轮.
(6)
压力要适当,太松送线不良,太紧焊丝损坏.
(7)
导管弯曲过大,调整减少弯曲量.

喷嘴与母材间发生电弧

(1)喷嘴,导管或导电嘴间发生短路.

(1)火花飞溅物粘及喷嘴过多须除去,或是使用焊枪有绝缘保护之陶瓷管.

焊枪喷嘴过热

(1)冷却水不能充分流出.
(2)
电流过大.

(1)冷却水管不通,如冷却水管阻塞,必须清除使水压提升流量正常.
(2)
焊枪使用在容许电流范围及使用率之内.

焊丝粘住导电嘴

(1)导电嘴与母材间的距离过短.
(2)
导管阻力过大,送线不良.
(3)
电流太小,电压太大.

(1)使用适当距离或稍为长些来起弧,然后调整到适当距离.
(2)
清除导管内部,使能平稳输送.
(3)
调整适当电流,电压值.

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关键词:焊接缺陷,防治措施,中国检测网,无损检测

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