焊接缺陷分析和对策.ppt

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1、焊接缺陷分析及对策张明录提纲1.焊接缺陷的分类2.焊接缺陷的成型机理3.焊接缺陷的防止方法焊接缺陷的存在，将直接影响焊接结构的安全使用。焊接过程中，由于多种原因，往往会在焊接接头区域中产生各种焊接缺陷。了解焊接缺陷产生的原因，采取相应的预防措施，避免焊接缺陷的产生，对提高焊接接头的质量至关重要。不符合焊接产品使用性能要求的焊接缺欠。焊接缺陷是属于焊接缺欠中不可接受的那一种缺欠，该缺欠必须经过修补产品，使其合格后才能使用，否则就是废品。焊接缺欠与焊接缺陷焊接缺欠在焊接接头中因焊接产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象称为焊接缺欠。

2、简称“缺欠”。焊接缺陷定位焊缺欠定位焊不当造成的缺欠：1.焊道破裂或未熔合2.定位焊未达到要求就施焊双面焊道错开在接头两面施焊的焊道中心线错开。回火色（可观察到氧化膜）在不锈钢焊接区产生的轻微表面氧化。表面鳞片（氧化皮）焊接区严重的表面氧化。焊剂残留物焊剂残留物未从表面完全消除。残渣残渣未从焊缝表面完全消除。焊接缺欠包括外部缺陷位于焊缝表面，用肉眼或低倍放大镜就可以看到。如焊缝形状尺寸不符合要求（咬边、焊瘤、烧穿、凹坑与弧坑），表面气孔和表面裂纹。焊接缺陷分类内部缺陷位于焊缝内部，这类缺陷可用无损检验或破坏性试验方法。如未焊透、未

3、融合、夹渣、内部气孔和内部裂纹。内部缺陷按焊缝中位置不同，分为外部缺陷和内部缺陷两大类。外部缺陷金属熔焊焊缝缺陷按GB/T6417规定，可分为6大类：1.裂纹2.孔穴（气孔、缩孔）3.固体夹渣4.未熔合和未焊透5.形状缺陷（咬边、下塌、焊瘤）6.其它缺陷在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征，易引起较高的应力集中，而且有延伸和扩展的趋势，所以是最危险的缺欠。裂纹按产生的部位不同可分为纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹、熔合区裂纹以及热影响区裂

4、纹等。1、焊缝纵裂纹2、焊缝横裂纹3、焊根裂纹4、焊趾裂纹5、焊道下裂纹6、层状撕裂7、弧坑裂纹焊接裂纹是在所有焊接缺陷中，一种危害性最大的缺陷，所以任何等级的焊缝不允许有裂纹存在。裂纹不仅使焊接接头强度降低而且裂纹的端部应力高度集中，极易扩展，焊件承载后，会导致焊件的破坏。按裂纹产生的部位可分为：纵向裂纹、横向裂纹、熔合线裂纹、根部裂纹和弧坑裂纹。按裂纹产生的温度和时间可分为：热裂纹和冷裂纹两种。裂纹的分类横向裂纹纵向裂纹熔合线裂纹根部裂纹弧坑裂纹热裂纹在焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到高温区产生的焊接裂纹，叫热裂纹。冷裂纹

5、焊缝在较低温度（低于200~300℃）下产生的焊接裂纹，叫冷裂纹。冷裂纹有可能延迟几小时、几周、甚至更长的时间，故又称延迟裂纹。形成热裂纹的因素1、合金元素：是形成热裂纹的最本质因素。碳、硫、磷。2、结构刚性：结构抵抗变形的能力叫刚性。刚性大时，不宜变形因，此产生的拉应力增加，容易生成热裂纹。3、冷却速度：焊接接头的冷却速度越大，越容易产生热裂纹。4、焊缝成形系数：成形系数小的焊缝，其截面形状窄而深，此时杂质都分部在熔池中间，和拉应力处于垂直方向，因此在拉应力作用下，很容易在焊缝中间产生热裂纹；如果增大焊缝的成形系数，即形成宽而浅

6、的焊缝，此时杂质被排至熔池上方，在同样的拉应力作用下，却具有较高的抗热裂能力。冷裂纹产生的原因1、焊接及热影响区收缩产生大的应力。2、淬硬的显微组织。3、焊缝中有相当高的氢浓度。防止冷裂纹的措施1、选用能降低焊缝金属扩散氢的低氢焊条。2、焊条、焊剂严格按要求进行烘干。3、根据材质需要，焊前进行适当预热。4、焊后立即进行后热或保温。5、使用碳当量低的钢材。6、适当增加焊接电流，减慢焊接速度，可降低冷却速度。按产生的温度分为三类1.热裂纹2.冷裂纹3.再热裂纹根据裂纹尺寸大小,分为三类1.宏观裂纹（肉眼可见的裂纹）。2.微观裂纹（在显

7、微镜下才能发现）。3.超显微裂纹（在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹）。尺寸分类温度分类热裂纹形状是中间粗两头尖，有时有分支的弯曲状（沿晶而过）。热裂纹是产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完成立即出现,常发生在一次结晶时，都是沿晶界开裂,又称结晶裂纹。裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料焊缝中。热裂纹结晶初期结晶后期焊接过程中熔池金属中的硫、磷等杂质在结晶过程中形成低熔点共晶，随着结晶过程的进行，它们逐渐被排挤在晶界，形成“液态薄膜”，而在焊缝凝固过程中由于收缩

8、的作用，焊缝金属受拉应力的作用，“液态薄膜”不能承受拉应力而产生裂纹。热裂纹产生原因冷裂纹（延迟裂纹）冷裂纹分为氢致裂纹、淬火裂纹和层状撕裂，通常穿晶而过，也称“穿晶型”。再热裂纹工件焊接后，若再次被加热（如消除应力热处理、多层焊或使用过程中被加热