焊接缺陷与检验

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1、焊接缺陷与检验常见的焊接缺陷及质量检验一、常见的焊接缺陷（一）裂纹（二）气孔（三）夹渣（四）未熔合未焊透（五）形状缺陷咬边焊瘤烧穿和下塌错边和角变形焊缝尺寸不合要求（六）其它缺陷电弧擦伤、严重飞溅、母材表面撕裂、磨凿痕、打磨过量等。(2)区域偏析(3)层状偏析2.偏析的控制措施(1)细化焊缝晶粒(2)适当降低焊接速度4.1.2夹杂的形成及控制1.夹杂的形成及控制(1)夹渣；(2)反应形成新相氧化物；氮化物；硫化物；(3)异种金属。2.夹杂的危害1)影响接头力学性能大于临界尺寸的夹杂物使接头力学性能下降;2)以硅酸盐形式存在的氧化物数量的增加,总含氧量增加,使焊缝的强度、塑性、韧性明

2、显下降；3)氮化物使焊缝的硬度增高，塑性、韧性急剧下降；4)FeS是形成热裂纹及层状撕裂的重要原因之一。3.夹杂的防止措施1)合理选用焊接材料,充分脱氧、脱硫;2)选用合适的焊接参数，以利熔渣浮出；3)多层焊时，注意清除前一层焊渣；4)焊条适当摆动，以利于熔渣的浮出；5)保护熔池，防止空气侵入。4.2焊缝中的气孔4.2.1气孔的分类及形成机理1.析出型气孔如N2、H2气孔；2.反应型气孔如CO、H2O气孔。[FeO]+[C]=CO↑+[Fe]3.2.2气孔形成的影响因素1.气体的来源(1)空气侵入；(2)焊接材料吸潮；(3)工件、焊丝表面的物质；(4)药皮中高价氧化物或碳氢化合物的

3、分解。2.母材对气孔的敏感性(1)气泡的生核现成表面(2)气泡的长大必须满足ph>poPh-气泡内部压力:Ph=PH2+PN2+PCO+PH2O+……Po-阻碍气泡长大的外界压力:PO=Pa+PM+PS+PCPh>Pa+Pc=1+现成表面存在的气泡呈椭圆形，增大了曲率半径，降低了外界的附加压力PC，气泡容易长大。0(3)气泡的上浮必须满足VC(气泡上浮速度)≥R（熔池结晶速度）COSθ=上浮速度VC=3.焊接材料对气孔的影响（1）熔渣氧化性的影响氧化性强,易出现CO气孔；还原性增大，易出现H2气孔；（2）焊条药皮和焊剂的影响碱性焊条含有CaF2,焊剂中有一定量的氟石和多量SiO2共

4、存时，有利于消除氢气孔；（3）保护气体的影响混合气体的活性气体有利于降低氢气孔；（4）焊丝成分的影响希望形成充分脱氧的条件，以抑制反应性气体的生成。4.焊接工艺对气孔的影响(1)焊接工艺工艺正常，则电弧稳定，保护效果好；(2)电源的种类直流反接，降低电压；(3)熔池存在时间时间增加，则对反应性气体排出有利；对析出性气体，既要考虑溶入，又要考虑逸出。4.2.3气孔的防止措施1.消除气体来源加强焊接区保护；焊材防潮烘干；适当的表面清理。2.正确选用焊接材料适当调整熔渣的氧化性；焊接有色金属时，在Ar中加入CO2或O2要适当；CO2焊时，必须用合金钢焊丝充分脱氧；有色金属焊接时，要充分脱

5、氧，如焊纯镍时，用含铝和钛的焊丝或焊条；焊纯铜时，用硅青铜或磷青铜焊丝。3.控制焊接工艺条件焊接时规范要保持稳定；尽量采用直流短弧焊，反接；铝合金TIG焊时，线能量的选择要考虑氢的溶入和排除；铝合金MIG焊时，常采取增大熔池存在时间，以利气泡逸出。4.3焊接裂纹4.3.1焊接裂纹的种类和特征1.焊接热裂纹(1)结晶裂纹(2)高温液化裂纹(3)多边化裂纹2.焊接冷裂纹(1)延迟裂纹(2)淬硬脆化裂纹(3)低塑性脆化裂纹3.其他裂纹(1)再热裂纹(2)层状裂纹(3)应力腐蚀裂纹4.3.2结晶裂纹的形成与控制1.结晶裂纹的形成机理熔池结晶三阶段：液固阶段；固液阶段；完全凝固阶段。固液阶段

6、（脆性温度区）有可能产生裂纹。Прохоров认为：较小时，曲线1e0＜pmin,es＞0,不会产生裂纹；较大时，曲线3e0＞pmin，es＜0，产生结晶裂纹；按曲线2变化时，e0＝pmin，es＝0，处于临界状态。为防止结晶裂纹的产生，应满足如下条件：＜CST(临界应变增长率）2.结晶裂纹的影响因素(1)冶金因素1)结晶温度区间(剖面线区间为脆性温度区间）结晶温度区间越大，脆性温度区也大，裂纹倾向也大。2)低熔共晶的形态当液态第二相β在固态基体相α的晶粒交界处存在时，其分布受表面张力σαα（σGB）和界面张力σαβ（σLS）的平衡关系所支配。σαα=2σαβCOS；COS＝σαα

7、／2σαβ若2σαβ=σαα,θ=0o,易形成液态薄膜；2σαβ≠σαα,θ≠0o,不易形成液态薄膜；增大低熔共晶物的表面张力，有利于避免结晶裂纹。3)一次结晶的组织晶粒粗大，柱状晶的方向越明显，越易形成液态薄膜，导致结晶裂纹。4)合金元素的种类促进结晶裂纹的有：硫、磷、碳和镍等；抑制结晶裂纹的有：锰、硅、钛、锆和稀土等。(2)应力因素.液态薄膜和应力是引起结晶裂纹的根本条件!3.结晶裂纹的防止措施(1)冶金措施1)严格控制焊材中的硫、磷和碳的含量；2)改善焊缝的一次