相关焊接缺陷引起的焊件断裂及其防止方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com文章编号：1007-6077(2008)01-012-05焊接缺陷引起的焊件断裂及其防止方法[日本]山口裕治摘要：焊接部位存在的缺陷有可能导致焊件断裂，甚至引发设备事故。本文介绍了焊接缺陷的各种形式及引起缺陷的主要原因，同时，阐述了防止焊接缺陷的措施与应该注意的问题。关键词：焊接缺陷；断裂；损伤；防止方法中图分类号：TG457．1文献标识码：B引言焊接工艺作为当代工业中必不可少的技术，被广泛应用于各个领域。焊接是接合构件的手段，因此无论在结构上还是在冶金上，焊接部位都是属于不

2、连续部位。要求设计及施焊时要精心考虑。不过，在媒体所报道的事故中，经常看到“属于焊接原因”，或者“焊接部位原因”等情况。下面阐述焊接图1保护电弧焊接的原理区发生的焊接缺陷，然后从焊接构件施焊时的具体附着在母材、焊接材料上；⑤使用含有较多气体成分实例出发，介绍应该考虑的问题。的母材等。图2是焊接金属中发现的气孔；图3也1焊接缺陷是焊接金属中发生的气孔(大气孔)，这时，要考虑根本性的原因并采取对策，不但要对该部位予以修补，焊接构件的制作主要采用电弧焊。保护电弧焊而且有必要对同样情况下焊接的部位进行慎重检查。(使用焊剂焊条)作为

3、典型的电弧焊接工艺，如图1图2、图3的实例，是缺乏焊接经验人员焊接的焊件，所示，它是使芯线上涂覆了涂料的焊条与母材之间其原因是焊炬过分地离开母材，气体保护不够。产生电弧，利用电弧热量熔融母材与焊条，形成焊接金属并接合的焊接方法。弧焊是短时间内加热、熔化并过渡到凝固的现象，如存在焊接条件不当等因素，则产生焊接缺陷，进而发生重大损伤。采用电弧焊的接头中发生的主要焊接缺陷如下：施焊时要求不产生任何焊接缺陷，而强度上，特别具有影响的缺陷是焊接裂纹。焊接接头上的裂纹是不能容许的缺陷，施焊时，务必对裂纹予以特别关注。1．1气孔气孔是焊

4、接金属中存在的孔，是融入熔融金属图2小型的气扎中的气体成分在凝固时没有被释放到大气中去，残1．2咬边存在焊接金属中而形成的。气孔发生的原因一般有在图4所示的形状中，是由于熔融金属不能充以下5点：①焊接条件(焊接电流、电压)不当；②施分供给电弧熔化的母材部而引起的。其原因是焊接焊人员技能低(焊炬高度，焊接速度不当等)；③保条件(电流、电压)不适宜，以及焊接人员技术水平护气体不纯或流量不足；④水份、油污、涂料、尘埃等不高。在角焊及用较多熔融金属焊接倾斜面时，容国外机车车辆工艺2008年1月维普资讯http://www.cqvi

5、p.com6熔『朱小足接时，由于焊炬偏离了目标位置而发生的案例。在图3大的气孔x形坡口的焊接接头的焊缝铲根时，其未熔敷金属区没有充分除去而产生熔深不足。1．5裂纹与焊接相关的裂纹有高温裂纹、低温裂纹、应力腐蚀裂纹、SR裂纹等，下面就高温裂纹、低温裂纹作一阐述。如图7所示，高温裂纹是在焊接金属凝固过程中发生的裂纹，沿柱状晶体的边界发生。在凝固过程中，低熔点的杂质聚集在晶体晶界，晶界强度降低，加上由于焊接产生的收缩力而导致裂纹。其图4叹边防止对策是：①减少焊接区金属化学成分中易发生易发生咬边缺陷。高温裂纹的杂质(磷、硫等)；②

6、使焊道的熔深形状1．3焊瘤适当。焊道的熔深深度与焊道宽度相比过大时易产在图5所示的形状中，由于熔融金属流入电弧生裂纹(具体而言是焊接电流过大时，或坡口角度不能接触的部位而引起的。其原因是焊接条件(电过于狭窄时)，所以应避免这种情况；③缓和凝固时流、电压)不适当，以及焊接人员技能低。与咬边同的焊接收缩力等。样，在角焊及用较多熔融金属焊接倾斜面时，容易发生焊瘤。图7高温裂纹低温裂纹如图8所示，是焊接的几天后发生的裂纹。焊接后立即产生低温裂纹情况尚未见过。但图5焊瘤经过1个晚上，第2天早晨发生裂纹的情况却是存1．4熔深不足在的。

7、如存在下面3个条件就会发生这类裂纹：①如图6所示，是原本应该熔融的母材没有熔融焊接区的组织硬化；②有扩散性氢气的侵入；③约束而引起的。坡口的焊缝根部及角接接头的底部容易应力的存在。侵入焊接区的扩散性氢，随着时问的出现熔深不良。其原因是焊接条件(电流、电压)不推移而扩散，聚集到应力较高的部分，超过临界值就适合，以及施焊者缺乏技能。坡口角度过于狭窄，或会发生裂纹。其防止对策是：①降低焊接金属及母焊缝根部问隙过于狭窄，也容易发生熔深不足。如材成分中的碳当量，减轻硬化程度；②降低含氢量；要防止这种焊接缺陷，应在保持如图6所示的坡口

8、③采用约束应力小的结构。设计上应该考虑的问题形状的同时，注意焊炬的目标位置。图6为自动焊第1期焊接缺陷引起的焊件断裂及其防止方法标准分享网www.bzfxw.com免费下载维普资讯http://www.cqvip.com是：关于上述①项，适当地选择母材和焊接材料，例此外，多层焊接时经常会存在如下焊接缺陷