焊接缺陷成因及对策课件.ppt

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1、焊接缺陷分析姓名:专业:导师:绪论1.1焊接发展研究现状焊接，是指通过采用物理或化学的方法，使分离的材料产生原子或分子结合，形成具有一定性能要求的整体。作为现代制造业中最为重要的材料成形和加工技术之一，焊接技术的应用领域遍及石油化工、机械制造、交通运输、航空航天、建筑工程、微电子等几乎所有的工业制造领域。大力发展焊接制造技术及其相关产业，对促进我国由制造大国向制造强国转变有着极为重要的意义。21.2焊接缺陷概述焊接缺欠直接影响焊接接头的质量，而接头质量又影响到整体焊接结构件的安全运行。阐明焊接缺欠与焊接缺陷的关系对保证焊接质量和焊接结构的安全运行是很重要的。在焊接接头中的不连续性、不

2、均匀性以及其他不健全等的缺欠，统称为焊接缺欠（weldimperfection）。不符合焊接产品使用性能要求的焊接缺欠，称为焊接缺陷（welddefect）。也就是说焊接缺陷是属于焊接缺欠中不可接受的那一种缺欠，该缺陷必须经过修复处理才能使用。或者说焊接缺陷超出了焊接缺欠的容限，存在焊接缺陷的产品应被判废或必须进行返修。3绪论焊接缺陷的影响因素及预防措施钢材和焊条质量、坡口加工和装配精度、坡口表面清理状况及焊接设备、工艺参数、工艺规程、焊接技术、天气状况等等。机械化焊接方法同精密焊接设备结合使用防止坡口发生位移、避免焊接区在集中能量作用产生明显张应力。扩大射束能源利用范围，制订合理的

3、焊后热处理规范，保证各种新型焊条的质量，以保证达到焊缝金属特定的物理性能，满足材料的可焊性。绪论5缺欠名称根据产生原因分类根据形状分类裂纹热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、应力腐蚀裂纹等横向裂纹、纵向裂纹、弧坑裂纹、放射状裂纹等气孔氢气孔、co气孔、氮气孔球形气孔、虫形气孔、条形气孔等偏析显微偏析、区域偏析、层状偏析夹杂非金属夹杂、焊剂或熔剂夹杂、氧化物夹杂等其他未熔合、未焊透、咬边、焊瘤、烧穿等焊接接头常见缺欠分类焊接接头裂纹分布示意图裂纹焊接裂纹焊接裂纹定义及分类焊接裂纹指在焊缝表面或焊缝内出现的缝隙，其产生的主要原因是焊接接头局部区域中的金属在焊接应力及致脆因素共同作用下，使金属原子结

4、合力遭到破坏而形成一种新界面的裂缝。按照裂纹形成的温度范围和原因，可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹及层状撕裂四大类焊接裂纹焊接裂纹8焊接裂纹形成原因1焊钢的淬硬性如果所焊钢的淬透性强，则焊后焊缝淬硬现象严重。通过金相组织，焊缝及近缝区的硬度分析可以看出：焊缝及近缝区的硬度很高，全部或局部产生马氏体组织。这样，在焊缝根部缺口的应力集中作用下，导致焊缝根部中央出现纵向裂纹。2氢的影响焊接时，氢的来源很多，如钢材冶炼时残留的氢，焊条、焊丝、焊件表面的水份，焊接时空气中的相对湿度，接头部位钢材表面的碳氢化合物等。焊接时熔敷金属中的扩散氢，受焊接冶金反应和空气湿度的影响不断增加，当熔池凝固速度很

5、快时，使氢来不及扩散到金属表面，促使根部产生微裂纹。因此，焊缝中氢含量越多，向应力集中点扩散的氢也就越多。裂纹产生后，裂纹扩展主要是氢的扩散速度，氢的压力以及接头的应力状态有关。焊接裂纹93焊缝根部塑性的影响如果焊缝具有合理的合金成分，焊缝将具有良好的塑性而强度又不低，可以大大提高焊缝抗根部微裂纹的性能。这就要求不仅要了解合金元素对焊缝机械性能的影响，以便对填充金属进行合理的选择和调整。填充金属选择不当，将使塑性变差、抗裂性能下降。4应力的影响焊接时，复杂结构的接头中往往存在着装配应力、内应力、结构刚性引起的外部约束应力和马氏体转变形成的组织应力等。在这些应力的综合作用下，加上根部塑

6、性不好就容易形成根部裂纹。当焊接结构具有较大的约束时，会导致很高的约束应力。即使是氢含量与马氏体比例控制在下限，也会导致裂纹的产生。焊接裂纹101热裂纹热裂纹产生再高温中，当焊缝凝固时，在相线附近的高温区，沿奥氏体晶界开裂。热裂纹的特征：热裂纹可发生在焊缝区或热影响区，沿焊缝长度方向分布。热裂纹的微观特征是沿晶界开裂，所以又称晶间裂纹。因热裂纹在高温下形成，所以有氧化色彩。焊后立即可见。裂纹分类热裂纹产生原因。焊缝金属的晶界上存在低熔点共晶体（含硫、磷、铜等杂质）。接头中存在拉应力。防止措施选用适宜的焊接材料，严格控制有害杂质碳、硫、磷的含量。Fe和FeS易形成低熔点共晶，其熔点为9

7、88℃，很容易产生热裂纹。严格控制焊缝截面形状，避免突高，扁平圆弧过渡。缩小结晶温度范围，改善焊缝组织，细化焊缝晶粒，提高塑性减少偏析。确定合理的焊接工艺参数，减缓焊缝的冷却速度，以减小焊接应力。如采用小线能量，焊前预热，合理的焊缝布置等。热裂纹冷裂纹2冷裂纹冷裂纹一般指焊接接头冷却到较低温度时所产生的裂纹。主要原因是在焊接热循环作用下，热影响区生成了淬硬组织，焊缝中存在过量的扩散氢，且具有浓集的条件，接头承受有较大的拘束应力。12合金钢板对接焊缝X射线照