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焊接氣孔和縮孔有什麼危害

發布時間:2023-02-14 06:17:49

① 焊接過程中形成的氣孔會有哪些危害

焊縫中存在氣孔,會削弱焊縫的有效工作截面,因此降低了焊縫的機械性能,使焊縫金屬的塑性、特別是彎曲和沖擊韌性降低得更多。氣孔嚴重時,會使金屬結構在工作時遭到破壞,特別是在交變應力存在的環境中(水錘或機械振動、溫度變化等)。

② 焊接缺陷的缺陷分類

1、外觀缺陷:外觀缺陷(表面缺陷)是指不用藉助於儀器,從工件表面可以發現的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等,有時還有表面氣孔和表面裂紋。單面焊的根部未焊透等。
A、咬邊是指沿著焊趾,在母材部分形成的凹陷或溝槽, 它是由於電弧將焊縫邊緣的母材熔化後沒有得到熔敷金屬的充分補充所留下的缺口。產生咬邊的主要原因是電弧熱量太高,即電流太大,運條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確,擺動不合理,電弧過長,焊接次序不合理等都會造成咬邊。直流焊時電弧的磁偏吹也是產生咬邊的一個原因。某些焊接位置(立、橫、仰)會加劇咬邊。
咬邊減小了母材的有效截面積,降低結構的承載能力,同時還會造成應力集中,發展為裂紋源。
矯正操作姿勢,選用合理的規范,採用良好的運條方式都會有利於消除咬邊。焊角焊縫時,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。
B、焊瘤 焊縫中的液態金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出,冷卻後形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。焊接規范過強、焊條熔化過快、焊條質量欠佳(如偏芯),焊接電源特性不穩定及操作姿勢不當等都容易帶來焊瘤。在橫、立、仰位置更易形成焊瘤。
焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷,易導致裂紋。同時,焊瘤改變了焊縫的實際尺寸,會帶來應力集中。管子內部的焊瘤減小了它的內徑,可能造成流動物堵塞。
防止焊瘤的措施:使焊縫處於平焊位置,正確選用規范,選用無偏芯焊條,合理操作。
C、凹坑 凹坑指焊縫表面或背面局部的低於母材的部分。
凹坑多是由於收弧時焊條(焊絲)未作短時間停留造成的(此時的凹坑稱為弧坑),仰立、橫焊時,常在焊縫背面根部產生內凹。
凹坑減小了焊縫的有效截面積,弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。
防止凹坑的措施:選用有電流衰減系統的焊機,盡量選用平焊位置,選用合適的焊接規范,收弧時讓焊條在熔池內短時間停留或環形擺動,填滿弧坑。
D、未焊滿 未焊滿是指焊縫表面上連續的或斷續的溝槽。填充金屬不足是產生未焊滿的根本原因。規范太弱,焊條過細,運條不當等會導致未焊滿。
未焊滿同樣削弱了焊縫,容易產生應力集中,同時,由於規范太弱使冷卻速度增大,容易帶來氣孔、裂紋等。
防止未焊滿的措施:加大焊接電流,加焊蓋面焊縫。
E、燒穿 燒穿是指焊接過程中,熔深超過工件厚度,熔化金屬自焊縫背面流出,形成穿孔性缺。
焊接電流過大,速度太慢,電弧在焊縫處停留過久,都會產生燒穿缺陷。工件間隙太大,鈍邊太小也容易出現燒穿現象。
燒穿是鍋爐壓力容器產品上不允許存在的缺陷,它完全破壞了焊縫,使接頭喪失其聯接飛及承載能力。
選用較小電流並配合合適的焊接速度,減小裝配間隙,在焊縫背面加設墊板或葯墊,使用脈沖焊,能有效地防止燒穿。
F、其他表面缺陷:
(1)成形不良 指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高,表面不光滑,以及焊縫過寬,焊縫向母材過渡不圓滑等。
(2)錯邊指兩個工件在厚度方向上錯開一定位置,它既可視作焊縫表面缺陷,又可視作裝配成形缺陷。
(3)塌陷 單面焊時由於輸入熱量過大,熔化金屬過多而使液態金屬向焊縫背面塌落, 成形後焊縫背面突起,正面下塌。
(4)表面氣孔及弧坑縮孔。
(5)各種焊接變形如角變形、扭曲、波浪變形等都屬於焊接缺陷O角變形也屬於裝配成形缺陷。
2、氣孔和夾渣
A、氣孔 氣孔是指焊接時,熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出,殘存於焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的,也可能是焊接冶金過程中反應生成的。
(1)氣孔的分類氣孔從其形狀上分,有球狀氣孔、條蟲狀氣孔;從數量上可分為單個氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均勻分布氣孔,密集狀氣孔和鏈狀分布氣孔之分。按氣孔內氣體成分分類,有氫氣孔、氮氣孔、二氧化碳氣孔、一氧化碳氣孔、氧氣孔等。熔焊氣孔多為氫氣孔和一氧化碳氣孔。
(2)氣孔的形成機理常溫固態金屬中氣體的溶解度只有高溫液態金屬中氣體溶解度的幾十分之一至幾百分之一,熔池金屬在凝固過程中,有大量的氣體要從金屬中逸出來。當凝固速度大於氣體逸出速度時,就形成氣孔。
(3)產生氣孔的主要原因母材或填充金屬表面有銹、油污等,焊條及焊劑未烘乾會增加氣孔量,因為銹、油污及焊條葯皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體,增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過小,熔池冷卻速度大,不利於氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會增加氧氣孔。
(4)氣孔的危害氣孔減少了焊縫的有效截面積,使焊縫疏鬆,從而降低了接頭的強度,降低塑性,還會引起泄漏。氣孔也是引起應力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋。
(5)防止氣孔的措施a.清除焊絲,工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物。b.採用鹼性焊條、焊劑,並徹底烘乾。c.採用直流反接並用短電弧施焊。d.焊前預熱,減緩冷卻速度。e.用偏強的規范施焊。
B、夾渣 夾渣是指焊後溶渣殘存在焊縫中的現象。
(1)夾渣的分類a.金屬夾渣:指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中,習慣上稱為夾鎢、夾銅。b.非金屬夾渣:指未熔的焊條葯皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留於焊縫之中。冶金反應不完全,脫渣性不好。
(2)夾渣的分布與形狀有單個點狀夾渣,條狀夾渣,鏈狀夾渣和密集夾渣
(3)夾渣產生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多層焊時,層間清渣不徹底;d.焊接線能量小;e.焊縫散熱太快,液態金屬凝固過快;f.焊條葯皮,焊劑化學成分不合理,熔點過高;g. 鎢極惰性氣體保護焊時,電源極性不當,電、流密度大, 鎢極熔化脫落於熔池中。h.手工焊時,焊條擺動不良,不利於熔渣上浮。可根據以上原因分別採取對應措施以防止夾渣的產生。
(4)夾渣的危害點狀夾渣的危害與氣孔相似,帶有尖角的夾渣會產生尖端應力集中,尖端還會發展為裂紋源,危害較大。
3、裂紋 焊縫中原子結合遭到破壞,形成新的界面而產生的縫隙稱為裂紋。
A、.裂紋的分類
根據裂紋尺寸大小,分為三類1)宏觀裂紋:肉眼可見的裂紋。(2)微觀裂紋:在顯微鏡下才能發現。(3)超顯微裂紋:在高倍數顯微鏡下才能發現,一般指晶間裂紋和晶內裂紋。
從產生溫度上看,裂紋分為兩類:
(1)熱裂紋:產生於Ac3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現,又稱結晶裂紋。這種二裂紋主要發生在晶界,裂紋面上有氧化色彩,失去金屬光澤。
(2)冷裂紋:指在焊畢冷至馬氏體轉變溫度M3點以下產生的裂紋,一般是在焊後一段時間(幾小時,幾天甚至更長)才出現,故又稱延遲裂紋。
按裂紋產生的原因分,又可把裂紋分為: (1)再熱裂紋:接頭冷卻後再加熱至500~700℃時產生的裂紋。再熱裂紋產生於沉澱強化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金屬)的焊接熱影響區內的粗晶區,一般從熔合線向熱影響區的粗晶區發展,呈晶間開裂特徵。
(3)層狀撕裂主要是由於鋼材在軋制過程中,將硫化物(MnS)、硅酸鹽類等雜質夾在其中,形成各向異性。在焊接應力或外拘束應力的使用下,金屬沿軋制方向的雜物開裂。
(4)應力腐蝕裂紋:在應力和腐蝕介質共同作用下產生的裂紋。除殘余應力或拘束應力的因素外,應力腐蝕裂紋主要與焊縫組織組成及形態有關。
B、.裂紋的危害裂紋,尤其是冷裂紋,帶來的危害是災難性的。世界上的壓力容器事故除極少數是由於設計不合理,選材不當的原因引起的以外,絕大部分是由於裂紋引起的脆性破壞。
C、.熱裂紋(結晶裂紋)
(1)結晶裂紋的形成機理熱裂紋發生於焊縫金屬凝固末期,敏感溫度區大致在固相線附近的高溫區,最常見的熱裂紋是結晶裂紋,其生成原因是在焊縫金屬凝固過程中,結晶偏析使雜質生成的低熔點共晶物富集於晶界,形成所謂液態薄膜,在特定的敏感溫度區(又稱脆性溫度區)間,其強度極小,由於焊縫凝固收縮而受到拉應力,最終開裂形成裂紋。結晶裂紋最常見的情況是沿焊縫中心長度方向開裂,為縱向裂紋,有時也發生在焊縫內部兩個柱狀晶之間,為橫向裂紋。弧坑裂紋是另一種形態的,常見的熱裂紋。
熱裂紋都是沿晶界開裂,通常發生在雜質較多的碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼等材料氣焊縫中
(2)影響結晶裂紋的因素
a合金元素和雜質的影響碳元素以及硫、磷等雜質元素的增加,會擴大敏感溫度區,使結晶裂紋的產生機會增多。
b.冷卻速度的影響冷卻速度增大,一是使結晶偏析加重,二是使結晶溫度區間增大,兩者都會增加結晶裂紋的出現機會;
c.結晶應力與拘束應力的影響在脆性溫度區內,金屬的強度極低,焊接應力又使這飛部分金屬受拉,當拉應力達到一定程度時,就會出現結晶裂紋。
(3)防止結晶裂紋的措施a.減小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量較低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,減小柱狀晶和偏析。如鋁、銳、鐵、鏡等可以細化晶粒。,c.採用熔深較淺的焊縫,改善散熱條件使低熔點物質上浮在焊縫表面而不存在於焊縫中。d.合理選用焊接規范,並採用預熱和後熱,減小冷卻速度。e.採用合理的裝配次序,減小焊接應力。
D、.再熱裂紋
(1)再熱裂紋的特徵
a.再熱裂紋產生於焊接熱影響區的過熱粗晶區。產生於焊後熱處理等再次加熱的過程中。
b.再熱裂紋的產生溫度:碳鋼與合金鋼550~650℃奧氏體不銹鋼約300℃
c.再熱裂紋為晶界開裂(沿晶開裂)。
d.最易產生於沉澱強化的鋼種中。
e.與焊接殘余應力有關。
(2)再熱裂紋的產生機理
a.再熱裂紋的產生機理有多種解釋,其中模形開裂理論的解釋如下:近縫區金屬在高溫熱循環作用下,強化相碳化物(如碳化鐵、碳化飢、碳化鏡、碳化錯等)沉積在晶內的位錯區上,使晶內強化強度大大高於晶界強化,尤其是當強化相彌散分布在晶粒內時, 阻礙晶粒內部的局部調整,又會阻礙晶粒的整體變形,這樣,由於應力鬆弛而帶來的塑性變形就主要由晶界金屬來承擔,於是,晶界應力集中,就會產生裂紋,即所謂的模形開裂。
(3)再熱裂紋的防止a.注意冶金元素的強化作用及其對再熱裂紋的影響。b.合理預熱或採用後熱,控製冷卻速度。c.降低殘余應力避免應力集中。d.回火處理時盡量避開再熱裂紋的敏感溫度區或縮短在此溫度區內的停留時間。
E、.冷裂紋.
(1)冷裂紋的特徵a.產生於較低溫度,且產生於焊後一段時間以後,故又稱延遲裂紋。b.主要產生於熱影響區,也有發生在焊縫區的。c.冷裂紋可能是沿晶開裂,穿晶開裂或兩者混合出現。d.冷裂紋引起的構件破壞是典型的脆斷。
(2)冷裂紋產生機理a.淬硬組織(馬氏體)減小了金屬的塑性儲備。b.接頭的殘余應力使焊縫受拉。c.接頭內有一定的含氫量。
含氫量和拉應力是冷裂紋(這里指氫致裂紋)產生的兩個重要因素。一般來說,金屬內部原子的排列並非完全有序的,而是有許多微觀缺陷。在拉應力的作用下,氫向高應力區(缺陷部位)擴散聚集。當氫聚集到一定濃度時,就會破壞金屬中原子的結合鍵,金屬內就出現一些微觀裂紋。應力不斷作用,氫不斷地聚集,微觀裂紋不斷地擴展,直致發展為宏觀裂紋,最後斷裂。決定冷裂紋的產生與否,有一個臨界的含氫量和一個臨界的應力值o當接頭內氫的濃度小於臨界含氫量,或所受應力小於臨界應力時,將不會產生冷裂紋(即延遲時間無限長)。在所有的裂紋中,冷裂紋的危害性最大。
(3)防止冷裂紋的措施a.採用低氫型鹼性焊條,嚴格烘乾,在100~150℃下保存,隨取隨用。b.提高預熱溫度,採用後熱措施,並保證層間溫度不小於預熱溫度,選擇合理的焊接規范,避免焊縫中出現洋硬組織c.選用合理的焊接順序,減少焊接變形和焊接應力d.焊後及時進行消氫熱處理。
4、未焊透 未焊透指母材金屬未熔化,焊縫金屬沒有進入接頭根部的現象。
A、產生未焊透的原因(1)焊接電流小,熔深淺。(2)坡口和間隙尺寸不合理,鈍邊太大。(3)磁偏吹影響。(4)焊條偏芯度太大(5)層間及焊根清理不良。
B、.未焊透的危害 未焊透的危害之一是減少了焊縫的有效截面積,使接頭強度下降。其次,未焊透焊透引起的應力集中所造成的危害,比強度下降的危害大得多。未焊透嚴重降低焊縫的疲勞強度。未焊透可能成為裂紋源,是造成焊縫破壞的重要原因。未焊透引起的應力集中所造成的危害,比強度下降的危害大得多。未焊透嚴重降低焊縫的疲勞強度。未焊透可能成為裂紋源,是造成焊縫破壞的重要原因。
C、未焊透的防止 使用較大電流來焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊縫時,1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理設計坡口並加強清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的產生。
5、未熔合 未熔合是指焊縫金屬與母材金屬,或焊縫金屬之間未熔化結合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分為坡口未熔合,層間未熔合根部未熔合三種。
A、.產生未熔合缺陷的原因(1)焊接電流過小;(2)焊接速度過快;(3)焊條角度不對;(4)產生了弧偏吹現象;旺,(5)焊接處於下坡焊位置,母材未熔化時已被鐵水覆蓋;(6)母材表面有污物或氧化物影響熔敷金屬與母材間的熔化結合等。
B、未熔合的危害 未熔合是一種面積型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合對承載截面積的減小都非常明顯,應力集中也比較嚴重,其危害性僅次於裂紋。
C、.未熔合的防止 採用較大的焊接電流,正確地進行施焊操作,注意坡口部位的清潔。
6、其他缺陷
(1)焊縫化學成分或組織成分不符合要求: 焊材與母材匹配不當,或焊接過程中元素燒損等原因,容易使焊縫金屬的化學成份發生變化,或造成焊縫組織不符合要求。這可能帶來焊縫的力學性能的下降,還會影響接頭的耐蝕性能。
(2)過熱和過燒: 若焊接規范使用不當,熱影響區長時間在高溫下停留,會使晶粒變得粗大,即出現過熱組織。若溫度進一步升高,停留時間加長,可能使晶界發生氧化或局部熔化,出現過燒組織。過熱可通過熱處理來消除,而過燒是不可逆轉的缺陷。
(3)白點:在焊縫金屬的拉斷面上出現的象魚目狀的白色斑,即為自點F白點是由於氫聚集而造成的,危害極大。

③ 焊接時常見的焊縫內部缺陷有哪些

根據 GB 6417-1986《金屬熔化焊焊縫缺陷分類及說明》國標,
熔化焊焊接缺陷分為六類:
1,裂內紋。
2,孔穴(氣孔)容。
3,固體夾雜(夾渣、夾鎢、夾焊條葯皮等)。
4,未熔合 和 未焊透。
5,形狀缺陷(焊縫寬窄不一、角焊縫變化太大、焊縫高低變化太大)。
6,其他缺陷(電弧擦傷 焊接飛濺)。

④ 氬弧焊的縮孔影響探傷嗎

氬弧焊的縮孔如果是表面不影響探傷,如果是縮孔產生氣孔了會影響探傷。
如果是表面探傷縮孔可以再起弧點填充弧坑,讓弧飽滿。
如果是縮孔產生氣孔可以擴一下氣孔,然後正常電流堆焊,並且如果可以調節電流緩降的話,可以調節一下,讓收弧電流不要突然降零,或者是在收弧的部位多添加一下焊料,並且往回拉一下焊槍。

⑤ 請問焊接都有什麼危害

焊接有害因素分化學有害因素和物理有害因素兩大類。化學有害因素主要是焊接煙塵和有害氣體,物理有害因素主要是電弧輻射,高頻電磁場,放射線和雜訊等。

焊接主要危害如下:

1、鋼材的焊條電弧焊,二氧化碳氣體保護焊以及自保護焊絲電弧焊產生教大的煙塵和有害氣體,煙塵的主要成分是:鐵,硅,其中主要毒物是猛,採用鍍銅焊絲的氣體保護焊的煙塵中還存在毒物銅,採用底氫型焊條,煙塵中的主要毒物是氟;

2、焊條電弧的煙塵中含有較多量的三氧化二鐵,毒性不大,顆粒教細,約小於5微米,但長時間接觸可能形成電焊塵肺;

3、毒性氣體主要是臭氧和氮氧化物,它們是由電弧的紫外線輻射作用於環境空氣中的氧和氮而產生,臭氧的濃度與焊接材料,保護氣體和焊接工藝參數有關;

4、鋁和鋁合金氬弧焊的有毒氣體主要是臭氧和氮氧化物,其他非鐵金屬(如銅,鎳,鎂及其合金等)的氬弧焊,尚存在有相應金屬煙塵;

5、CO2氣體保護焊起弧時CO含量較高,在封閉空間內焊接時應引起注意,一般需要採取通風措施。一般而言,煙塵越多,電弧輻射越弱,有毒氣體含量越低,反之,電弧輻射越高,有毒氣體含量越高;

6、雜訊:對人體主要危害是聽力下降,嚴重的可致耳聾。

(5)焊接氣孔和縮孔有什麼危害擴展閱讀

在熔焊的過程中,如果大氣與高溫的熔池直接接觸的話,大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池,還會在隨後冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質量和性能。

為了提高焊接質量,人們研究出了各種保護方法。例如,氣體保護電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣,以保護焊接時的電弧和熔池率;又如鋼材焊接時,在焊條葯皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進行脫氧,就可以保護焊條中有益元素錳、硅等免於氧化而進入熔池,冷卻後獲得優質焊縫。

⑥ 焊接工藝對氬弧焊產生氣孔有著哪些影響

焊接工藝主要在這些方面對氬弧焊產生影響:
1.坡口清理
坡口面以及坡口兩側各10mm范圍都要打版磨干凈,避權免焊接時電弧產生的磁性把熔池附近的鐵銹吸入熔
2.焊接速度的影響
焊接速度過快,由於空氣阻力對保護氣流的影響,氬氣氣流會彎曲,偏離電極中心和熔池,對熔池和電弧保護不好
3.焊接電流的影響
焊接電流太小,電弧不穩定,電弧在鎢極的端部不規則地漂移,破壞保護區。焊接電流太大,電弧對氣流產生擾亂作用,保護效果變差。
4.熄弧方法的影響
熄弧時採用衰減電流或加焊絲、把電弧帶到坡口側並壓低電弧的熄弧方法,不要突然停弧造成高溫的熔池脫離氬氣流的有效保護,避免弧坑出現氣孔或縮孔。
5.鎢極伸出長的影響
鎢極伸出長太長,氬氣對電弧和熔池的保護效果變差。引起手工鎢極氬弧焊焊接時產生氣孔的因素固然較多,但時,只要了解了氬弧焊的特點,並根據實際情況逐一排查影響因素,排除所有引起氬弧焊時焊縫產生氣孔的因素,就能夠在實際秤中提高焊接質量。

⑦ 焊接冷縮孔的危害

焊接過程中,由於高溫使焊接部位的金屬、焊條葯皮、污垢、油漆等、蒸發或燃燒,形成煙霧狀的蒸汽,粉塵,會引起中毒。有色金屬的煙霧,一般都有不同程度的危害,如人體吸入這些煙霧後會引起錳中毒。
因此在焊接時必須採用有效措施,如戴口罩、裝通風或吸塵設備等

⑧ 焊接技術存在的缺陷

焊縫缺陷分為六大類:裂紋、孔穴、固體夾雜、未熔合和未焊透、形狀缺陷、其它缺陷。
一、 外觀缺欠

1、咬邊 因焊接造成沿焊趾(或焊根)處出現的低於母材表面的凹陷或溝槽稱為咬邊。它是由於焊接過程中,焊件邊緣的母材金屬被熔化後,未及時得到熔化金屬的填充所致。咬邊可出現於焊縫一側或兩側,可以是連續的或間斷的。
(1)危害:咬邊將削弱焊接接頭的強度,產生應力集中。在疲勞載荷作用下,使焊接接頭的承載能力大大下降。它往往還是引起裂紋的發源地和斷裂失效的原因。焊接技術條件中一般規定了咬邊的容限尺寸。
(2)形成原因:焊接工藝參數不當,操作技術不正確造成。如焊接電流大,電弧電壓高(電弧過長),焊接速度太快。
(3)防止措施:選擇適當的焊接電流和焊接速度,採用短弧操作,掌握正確的運條手法和焊條角度,坡口焊縫焊接時,保持合適的焊條離側壁距離。
2、焊瘤 焊接過程中,在焊縫根部背面或焊縫表面,出現熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤稱為焊瘤。焊瘤一般是單個的,有時也能形成長條狀,在立焊、橫焊、仰焊時多出現。
(1)危害:影響焊縫外觀,使焊縫幾何尺寸不連續,形成應力集中的缺口。管道內部的焊瘤將影響管內介質的有效流通。
(2)形成原因:操作不當或焊接規范選擇不當。如焊接電流過小,而立焊、橫焊、仰焊時電流過大,焊接速度太慢,電弧過長,運條擺動不正確。
(3)防止措施:調整合適的焊接電流和焊接速度,採用短弧操作,掌握正確的運條手法。
3、凹坑 焊後在焊縫表面或背面形成低於母材表面的局部低窪缺陷。
未焊滿 由於填充金屬不足,在焊縫表面形成的連續或斷續的溝槽。
(1)危害:將會減小焊縫的有效工作截面,降低焊縫的承載能力。
(2)形成原因:焊接電流過大,焊縫間隙太大,填充金屬量不足。
(3)防止措施:正確選擇焊接電流和焊接速度,控制焊縫裝配間隙均勻,適當加快填充金屬的添加量。
4、燒穿 焊接過程中熔化金屬自坡口背面而流出,形成穿孔的缺陷。常發生於底層焊縫或薄板焊接中。
(1)形成原因:焊接過熱,如坡口形狀不良,裝配間隙太大,焊接電流過大,焊接速度過慢,操作不當,電弧過長且在焊縫處停留時間太長等。
(2)防止措施:減小根部間隙,適當加大鈍邊,嚴格控制裝配質量,正確選擇焊接電流,適當提高焊接速度,採用短弧操作,避免過熱。
5、焊縫表面形狀及尺寸偏差 焊縫表面形狀及尺寸偏差屬於形狀缺陷,其經常出現的有:對接焊縫超高、角焊縫凸度過大、焊縫寬度不齊、焊縫表面不規則等。
(1)危害:影響焊縫外觀質量,易造成應力集中。
(2)形成原因:坡口角度不當,裝配間隙不均勻,焊接規范選擇不當,焊接電流過大或過小,焊接速度不均勻,運條手法不正確,焊條或焊絲過熱等。
(3)防止措施:選擇正確焊接規范,適當的焊條及其直徑,調整裝配間隙,均勻運條,避免焊條和焊絲過熱。

二、內部缺欠

1、氣孔 焊接過程中熔池金屬高溫時吸收和產生的氣泡,在冷卻凝固時未能逸出而殘留在焊縫金屬內所形成的孔穴,稱為氣孔。氣孔是一種常見的缺陷,不僅出現在焊縫內部與根部,也出現在焊縫表面。焊縫中的氣孔可分為球形氣孔、條形氣孔、蟲形氣孔以及縮孔等.氣孔可以是單個或鏈狀成串沿焊縫長度分布,也可以是密集或彌散狀分布。
焊接區中的氣體來源:大氣的侵入,溶解於母材、焊絲和焊芯中的氣體,受潮葯皮或焊劑熔化時產生的氣體,焊絲或母材上的油污和鐵銹等臟物在受熱後分解所釋放出的氣體,焊接過程中冶金化學反應產生的氣體。熔焊過程中形成氣孔的氣體主要有:氫氣、一氧化碳和氮氣。
氫氣孔:多數情況下出現在焊縫表面上,斷面形狀多呈螺釘狀,從焊縫表面上看呈圓喇叭口形,氣孔四周內壁光滑。個別情況下也以小圓球形狀存在於焊縫內部。
氮氣孔:多數以成堆的蜂窩狀出現在焊縫表面上。
一氧化碳氣孔:多數情況下產生在焊縫內部,沿結晶方向分布,有些象條蟲狀,表面光滑。
(1)危害:影響焊縫外觀質量,削弱焊縫的有效工作截面,降低焊縫的強度和塑性,貫穿性氣孔則使焊縫的緻密性破壞而造成滲漏。
(2)產生原因:焊接區保護受到破壞;焊絲和母材表面有油污、鐵銹和水分;焊接材料受潮,烘焙不充分;焊接電流過大或過小,焊接速度過快;採用低氫型焊條時,電源極性錯誤,電弧過長,電弧電壓偏高;引弧方法或接頭不良等。
(3)防止措施:提高操作技能,防止保護氣體(焊劑)給送中斷;焊前仔細清理母材和焊絲表面油污、鐵銹等,適當預熱除去水分;焊前嚴格烘乾焊接材料,低氫型焊條必須存放在焊條保溫筒中;採用合適的焊接電流、焊接速度,並適當擺動;使用低氫型焊條時應仔細校核電源極性,並短弧操作;採用引弧板或回弧法的操作技術。
2、夾渣 焊後殘留在焊縫中的熔渣,稱為夾渣。夾渣不同於夾雜,夾雜是指在焊縫金屬凝固過程中殘留的金屬氧化物或來自外部的金屬顆粒,如氧化物夾雜、硫化物夾雜、氮化物夾雜和金屬夾雜等。夾渣是一種宏觀缺陷。夾渣的形狀有圓形、橢圓形或三角形,存在於焊縫與母材坡口側壁交接處,或存在於焊道與焊道之間。夾渣可以是單個顆粒狀分布,也可以是長條狀或線狀連續分布。
(1)危害:減少焊接接頭的工作截面,影響焊縫的力學性能(抗拉強度和塑性)。焊接技術條件中允許存在一定尺寸和數量的夾渣。
(2)產生原因:多層焊時,每層焊道間的熔渣未清除干凈,焊接電流過小,焊接速度過快;焊接坡口角度太小,焊道成形不良;焊條角度和運條技法不當;焊條質量不好等。
(3)防止措施:每層應認真清除熔渣;選用合適的焊接電流和焊接速度;適當加大焊接坡口角度;正確掌握運條手法,嚴格控制焊條角度可焊絲位置,改善焊道成形;選用質量優良的焊條。
3、未熔合 熔化焊時,在焊縫金屬與母材之間或焊道(層)金屬之間未能完全熔化結合而留下的縫隙,稱為未熔合。有側壁未熔合、層間未熔合和焊縫根部未熔合三種形式。
(1)危害:未熔合屬於面狀缺陷,易造成應力集中,危害性很大(類同於裂紋)。焊接技術條件中不允許焊縫存在未熔合。
(2)產生原因:多層焊時,層間和坡口側壁渣清理不幹凈;焊接電流偏小;焊條偏離坡口側壁距離太大;焊條擺動幅度太窄等。
(3)防止措施:仔細清除每層焊道和坡口側壁的熔渣;正確選擇焊接電流,改進運條技巧,注意焊條擺動。
4、未焊透 焊接時,接頭根部未完全熔透的現象,稱為未焊透。單面焊時,焊縫熔透達不到根部為根部未焊透;雙面焊時,在兩面焊縫中間也可形成中間未焊透。
(1)危害:削弱焊縫的工作截面,降低焊接接頭的強度並會造成應力集中。焊接技術條件中不允許焊接接頭中超過一定容限量的未焊透。
(2)產生原因:坡口鈍邊太厚,角度太小,裝配間隙過小;焊接電流過小,電弧電壓偏低,焊接速度過大;焊接電弧偏吹現象;焊接電流過大使母材金屬尚未充分加熱時而焊條已急劇熔化;焊接操作不當,焊條角度不正確而焊偏等。
(3)防止措施:正確選用和加工坡口尺寸,保證裝配間隙;正確選用焊接電流和焊接速度;認真操作,保持適當焊條角度,防止焊偏。
5、焊接裂紋 在焊接應力及其它致脆因素的共同作用下,焊接過程中或焊接後,焊接接頭中局部區域(焊縫或焊接熱影響區)的金屬原子結合力遭到破壞而出現的新界面所產生的縫隙,稱為焊接裂紋。它具有尖銳的缺口和長寬比大的特徵。焊接裂紋是最危險的缺陷,除降低焊接接頭的力學性能指標外,裂紋末端的缺口易引起應力集中,促使裂紋延伸和擴展,成為結構斷裂失效的起源。焊接技術條件中是不允許焊接裂紋存在的。
在焊接接頭中可能遇到各種類型的裂紋。按裂紋發生部位的焊縫金屬中裂紋、熱影響區裂紋或熔合線裂紋、根部裂紋、焊趾裂紋、焊道下裂紋和弧坑裂紋。按裂紋的走向有縱向裂紋、橫向裂紋和弧坑星形裂紋。按裂紋的尺寸有宏觀裂紋和顯微裂紋。按裂紋產生的機理有熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂。
(1)熱裂紋 焊接過程中,焊縫和熱影響區金屬冷卻到固相線附近的高溫區域產生的焊接裂紋,稱為熱裂紋,又稱高溫裂紋。
熱裂紋多發生在焊縫金屬中,有時也出現在熱影響區或熔合線。熱裂紋有沿著焊縫縱向,位於結晶中心線的縱向裂紋,也有垂直於焊縫的橫向裂紋,或在弧坑中產生的星形弧坑裂紋。熱裂紋可以顯露於焊縫表面,也可以存在於焊縫內部。其基本形貌特徵是:在固相線附近高溫下產生,沿奧氏體晶界開裂。熱裂紋可分為結晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋三類。
① 結晶裂紋 熔他一次結晶過程中,在液相和固相並存的高溫區,焊縫金屬沿一次結晶晶界開裂的裂紋,稱為結晶裂紋。通常熱裂紋多指是結晶裂紋。多數情況下,結晶裂紋的斷口呈高溫氧化色彩,主要出現在焊縫中,個別情況下也產生在焊接熱影響區。
產生條件:低熔點共晶偏析物(FeS)以片狀液態薄膜聚集於晶界,焊接拉應力。
防止措施:通過控制產生條件的兩方面著手:首先嚴格控制焊縫金屬中C、Si、S、P含量,提高焊縫金屬的含Mn量,採用低氫型焊接材料。其次焊前要預熱,減小焊後冷卻速度,調整焊接規范,適當加大焊接坡口角度,以得到焊縫成形系數大的焊縫,必要時採用多層焊。
② 液化裂紋 焊接過程中,在焊接熱循環作用下,存在於母材近縫區金屬或多層焊縫的層間金屬晶界的低熔點共晶物局部被重新熔化開裂的裂紋,稱為液化裂紋。
防止措施:控制和選用C、S、P含量較低而Mn含量較高的母材,焊接時採用低熱輸入量的焊接規范進行多道焊。
③ 多邊化裂紋 焊接時,焊縫或近縫區的金屬處於固相線溫度以下的高溫區域,由於晶格缺陷(如空位和位借)的移動和聚集,形成二次邊界,即「多邊化邊界」,從而引起邊界高溫強度和塑性降低,沿著多邊化的邊界產生開裂,稱為多邊化裂紋。這類裂紋常以任意方向貫穿樹枝晶界,斷口多呈現為高溫低塑性斷裂特徵。多邊化裂紋多發生在單相奧氏體合金的焊縫或近縫區的金屬中。
防止措施:在焊縫中加入Mo、W、Ti等細化晶粒的合金元素,阻止形成「多邊化邊界」,在工藝上採取減小焊接應力的措施。
(2)再熱裂紋(SR裂紋) 焊接接頭在焊後一定溫度范圍內再次加熱(消除應力熱處理或經其它加熱過程),在焊接熱影響區的粗晶區產生的裂紋,稱為再熱裂紋或消應力處理裂紋。再熱裂紋與熱裂紋一樣也是一種沿晶界開裂的裂紋,但其斷口呈低溫氧化色彩。
產生條件:鋼中某些沉澱強化元素(如 Mo、 V、 Cr、 Nb等),經歷再熱(焊後再次加熱)敏感溫度區域500—700℃,焊接接頭存在較高的殘余應力和焊縫表面有應力集中的缺口部位(咬邊、凹陷等)。
從產生條件可看出,再熱裂紋多發生在具有析出沉澱硬化相的低合金高強鋼、珠光體耐熱鋼、奧氏體不銹鋼以及鎳基合金的焊接接頭之中。普通碳素鋼中一般不會產生這種裂紋。
防止措施:提高預熱溫度和採用後熱處理,減小焊接應力和過熱區硬化;選用高塑性低強度匹配的焊接材料;改進焊接接頭設計,盡量不採用高拘束度的焊接節點,消除一切可能引起應力集中的表面缺陷,修磨焊縫呈圓滑過渡;正確選擇焊後熱處理溫度。
(3)冷裂紋 焊接接頭在焊後冷卻到較低溫度下(200℃左右)所產生的焊接裂紋,稱為冷裂紋。根據裂紋出現的部位,可分為焊道下裂紋、焊趾裂紋、焊根裂紋、橫向裂紋。
產生條件:三個因素共同作用形成冷裂紋,即焊接應力、淬硬組織、擴散氫。冷裂紋 多發生在低合金高強鋼、中合金鋼、高碳鋼的焊接熱影響區和熔合區中,個別情況下,也出現在焊縫金屬中。
形貌特徵:焊後冷卻至較低溫度下產生,貫穿晶粒開裂,斷口呈金屬光亮。
根據產生的機理不同,冷裂紋可分為延遲裂紋、淬硬脆化裂紋和低塑性脆化裂紋三類。
① 延遲裂紋(氫致裂紋) 是一種最常見的冷裂紋形態。它是焊後冷卻到室溫並放置一段時間(延遲潛伏期,幾小時、幾天、幾十天)之後才出現的焊接冷裂紋,具有延遲的性質。因為這種裂紋的產生與焊縫金屬中的擴散氫活動密切相關,所以又稱氫致裂紋。
② 淬硬脆化裂紋 有些鋼種如馬氏體不銹鋼、工具鋼,由於淬硬傾向較大,焊接時易形成淬硬組織,在焊接應力的作用下導致開裂,稱之為淬硬脆化裂紋。與延遲裂紋不同的是淬硬脆化裂紋基本上是在焊後立即產生,無延遲期,除了焊接熱影響區出現外,有時還會出現在焊縫中。
③ 低塑性脆化裂紋 焊接脆性材料時(如鑄鐵),當焊後冷卻到400℃以下時,由於焊接收縮應變超過材料的本身塑性而導致開裂,稱之為低塑性脆化裂紋。它可在焊縫中出現,也可發生在焊接熱影響區中。其斷口具有脆性斷裂的形貌特徵。
防止措施:焊前預熱,降低冷卻速度;選擇合適的焊接規范參數;採用低氫型焊接材料,並嚴格烘乾;徹底清除焊絲及母材焊接區域的油污、鐵銹和水分,焊後立即後熱或焊後熱處理,改進接頭設計降低拘束應力。
(4)層狀撕裂 是一種焊接時沿鋼板軋制方向平行於表面呈階梯狀「平台」開裂的冷裂紋。呈穿晶或沿晶開裂的形態特徵,通常發生在軋制鋼板的靠近熔合線的熱影響區中,與熔合線平行形成階梯式的裂紋。由於不露出表面,所以一般很難發現,只有通過探傷發現,且難以返修。層狀撕裂多產生在T形接頭和角接接頭中,受垂直於鋼板表面方向拉伸應力的作用而產生。
產生條件:沿鋼板軋制方向存在分層夾雜物(如硫化物等),焊接時產生垂直於厚度方向的焊接應力。
防止措施:嚴格控制鋼材的含硫量,改進接頭形式和坡口形狀,與焊縫連接的坡口表面預先堆焊過渡層,選用強度等級較低的低氫型焊接材料,採用低焊接熱輸入和焊接預熱。

⑨ 簡述氣孔的產生原因,危害和防治措施

產生氣孔的主要原因:(1)母材或填充金屬表面有銹、油污等,焊條及焊劑未烘乾會增加氣孔量,因為銹、油污及焊條葯皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體,增加了高溫金屬中氣體的含量;(2)焊接線能量過小,熔池冷卻速度大,不利於氣體逸出;(3)焊縫金屬脫氧不足也會增加氧氣孔。
氣孔的危害性:氣孔減少了焊縫的有效截面積,使焊縫疏鬆,從面降低了接頭的強度,降低塑性,還會引起泄漏;氣孔也是引起應力集中的因素;氫氣孔還可能促成冷裂紋。
防止氣孔的措施:清除焊絲、工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物;採用鹼性焊條、焊劑,並徹底烘乾;採用直流反接並用短電弧施焊;焊前預熱,減緩冷卻速度;用偏強的規范施焊。

⑩ 焊縫缺陷的危害是什麼如何防止焊接缺陷

焊縫缺陷是造成鍋爐、壓力容器失效和事故的主要原因,因此,必須對焊縫缺陷的危害性有充分的認識。 (1)焊縫弧坑缺陷對焊接接頭的強度和應力水平有不利的影響。焊瘤不僅影響了焊縫的外觀,而且也掩蓋了焊瘤處焊趾的質量情況,往往會在這個部位上出現未熔合缺陷。 (2)咬邊是一種危險性較大的外觀缺陷。它不但減少焊縫的承壓面積,而且在咬邊根部往往形成較尖銳的缺口,造成應力集中,很容易形成應力腐蝕裂紋和應力集中裂紋。因此,對咬邊有嚴格的限制。 (3)氣孔、夾渣等體積性缺陷的危害性主要表現為降低焊接接頭的承載能力。如果氣孔穿透焊縫表面。介質積存在孔穴內,當介質有腐蝕性時,將形成集中腐蝕,孔穴逐漸變深、變大,以至腐蝕穿孔而泄漏。夾渣邊緣如果有尖銳形狀,還會在該處形成應力集中。 (4)未熔合和未焊透等缺陷的端部和缺口是應力集中的地方,在交變載荷作用下很可能生成裂紋。 (5)裂紋是最尖銳的一種缺口,它的缺口根部曲率半徑接近於零。尖銳根部有明顯的應力集中,當應力水平超過尖銳根部的強度極限時,裂紋就會擴展,以至貫穿整個截面而造成鍋爐壓力容器失效。特別是當焊接接頭處於脆性狀態時,裂紋的擴展速度極快,造成脆性破裂事故。裂紋還會加劇疲勞破壞和應力腐蝕破壞。 要保證焊接接頭的質量,就應在焊接過程中採用有效措施,防止產生焊接缺陷。 (1)防止咬邊的措施是電流大小要適當;運條要均勻;焊條角度要正確;焊接電弧要短些;埋弧自動焊的焊速要適當。 (2)防止產生氣孔的措施是:不得使用葯皮開裂、剝落、變質、偏心或焊芯銹蝕的焊條;各種類型的焊條或焊劑都應按規定的溫度和保溫時間進行烘乾;焊接坡口及其兩側應清理干凈;正確地選擇焊接工藝參數;鹼性焊條施焊時,應短弧操作。

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與焊接氣孔和縮孔有什麼危害相關的資料

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