什么焊接缺陷最容易发生脆性破坏

① 焊缝缺陷的危害是什么如何防止焊接缺陷

焊缝缺陷是造成锅炉、压力容器失效和事故的主要原因，因此，必须对焊缝缺陷的危害性有充分的认识。 （1）焊缝弧坑缺陷对焊接接头的强度和应力水平有不利的影响。焊瘤不仅影响了焊缝的外观，而且也掩盖了焊瘤处焊趾的质量情况，往往会在这个部位上出现未熔合缺陷。 （2）咬边是一种危险性较大的外观缺陷。它不但减少焊缝的承压面积，而且在咬边根部往往形成较尖锐的缺口，造成应力集中，很容易形成应力腐蚀裂纹和应力集中裂纹。因此，对咬边有严格的限制。 （3）气孔、夹渣等体积性缺陷的危害性主要表现为降低焊接接头的承载能力。如果气孔穿透焊缝表面。介质积存在孔穴内，当介质有腐蚀性时，将形成集中腐蚀，孔穴逐渐变深、变大，以至腐蚀穿孔而泄漏。夹渣边缘如果有尖锐形状，还会在该处形成应力集中。 （4）未熔合和未焊透等缺陷的端部和缺口是应力集中的地方，在交变载荷作用下很可能生成裂纹。 （5）裂纹是最尖锐的一种缺口，它的缺口根部曲率半径接近于零。尖锐根部有明显的应力集中，当应力水平超过尖锐根部的强度极限时，裂纹就会扩展，以至贯穿整个截面而造成锅炉压力容器失效。特别是当焊接接头处于脆性状态时，裂纹的扩展速度极快，造成脆性破裂事故。裂纹还会加剧疲劳破坏和应力腐蚀破坏。 要保证焊接接头的质量，就应在焊接过程中采用有效措施，防止产生焊接缺陷。 （1）防止咬边的措施是电流大小要适当；运条要均匀；焊条角度要正确；焊接电弧要短些；埋弧自动焊的焊速要适当。 （2）防止产生气孔的措施是：不得使用药皮开裂、剥落、变质、偏心或焊芯锈蚀的焊条；各种类型的焊条或焊剂都应按规定的温度和保温时间进行烘干；焊接坡口及其两侧应清理干净；正确地选择焊接工艺参数；碱性焊条施焊时，应短弧操作。

② 引起钢材脆性破坏的主要因素有哪些应如何防止脆性破坏的发生呢

钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种。

脆性破坏：加载后，无明显变形，因此破坏前无预兆，断裂时断口平齐，呈有光泽的晶粒状。脆性破坏危险性大。

影响脆性破坏的因素
1.化学成分
2.冶金缺陷（偏析、非金属夹杂、裂纹、起层）
3.温度（热脆、低温冷脆）
4.冷作硬化
5.时效硬化
6.应力集中
7.同号三向主应力状态

1 ) 钢材质量差、厚度大：钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高,晶粒较粗,夹杂物等冶金缺陷严重,韧性差等；较厚的钢材辊轧次数较少，材质差、韧性低，可能存在较多的冶金缺陷。
(2) 结构或构件构造不合理：孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。
(3) 制造安装质量差：焊接、安装工艺不合理,焊缝交错,焊接缺陷大,残余应力严重；冷加工引起的应变硬化和随后出现的应变时效使钢材变脆。
(4) 结构受有较大动力荷载或反复荷载作用：但荷载在结构上作用速度很快时（如吊车行进时由于轨缝处高差而造成对吊车梁的冲击作用和地震作用等），材料的应力- 应变特性就要发生很大的改变。随着加荷速度增大,屈服点将提高而韧性降低。特别是和缺陷、应力集中、低温等因素同时作用时,材料的脆性将显著增加。
（5）在较低环境温度下工作：当温度从常温开始下降肘,材料的缺口韧性将随之降低,材料逐渐变脆。这种性质称为低温冷脆。不同的钢种,向脆性转化的温度并不相同。同一种材料,也会由于缺口形状的尖锐程度不同,而在不同温度下发生脆性断裂。

为了防止钢材的脆性断裂，可以从以下几个方面着手：
1、裂纹
当焊接结构的板厚较大时（大于25mm），如果含碳量高，连接内部有约束作用，焊肉外形不适当，或冷却过快，都有可能在焊后出现裂纹，从而产生断裂破坏。针对这个问题，把碳控制在0.22%左右，同时在焊接工艺上增加预热措施使焊缝冷却缓慢，解决了断裂问题。
焊缝冷却时收缩作用受到约束，有可能促使它出现裂纹。措施是：在两板之间垫上软钢丝留出缝隙，焊缝有收缩余地，裂纹就不会出现。
把角焊缝的表面作成凹形，有利于缓和应力集中。凹形表面的焊缝，焊后比凸形的容易开裂，原因是凹形缝的表面有较大的收缩拉应力，并且在45°截面上焊缝厚度最小。凸形缝表面拉力不大，而45°截面又有所增强，情况要好的多。在凹形焊缝开裂的条件下，改用凸形焊缝，就不再开裂。
2、应力
考察断裂问题时，应力是构件的实际应力，它不仅和荷载的大小有关，也和构造形状及施焊条件有关。几何形状和尺寸的突然变化造成应力集中，使局部应力增高，对脆性破坏最为危险。施焊过程造成构件内的残余拉应力，也是不利的。因此，避免焊缝过于集中和避免截面突然变化，都有助于防止脆性断裂。
3、材料选用
为了防止脆性断裂，结构的材料应该具有一定的韧性。材料断裂时吸收的能量和温度有密切关系。吸收的能量可以划分为三个区域，即变形是塑性的、弹塑性的和弹性的。要求材料的韧性不低于弹性，以避免出现完全脆性的断裂，也没有必要高于弹塑性，对钢材要求太高，必然会提高造价。钢材的厚度对它的韧性也有影响。厚钢板的韧性低于薄钢板。
4、构造细部
发生脆性断裂的原因是存在和焊缝相交的构造缝隙，或相当于构造缝隙的未透焊缝。构造焊缝相当于狭长的裂纹，造成高度的应力集中，焊缝则造成高额残余拉应力并使近旁金属因热塑变形而时效硬化，提高脆性。低温地区结构的构造细部应该保证焊缝能够焊透。因此，设计时必须注意焊缝的施工条件，以保证施焊方便，能够焊透。

③ 钢结构发生脆性破坏的主要原因是什么

脆性断裂破坏大致可分为以下几类。 ①过载断裂:由于过载， 钢材强度不足而导致的断裂。这种断裂破坏发生的速度通常极高(可高达2 100 m/s)，后果极其严重.在钢结构中，过载断裂只出现在高强钢丝束、钢绞线和钢丝绳等脆性材料做成的构件。 ②非过载断裂:塑性很好的钢构件在缺陷、低温等因素影响下突然呈脆性断裂。 ③应力腐蚀断裂:在腐蚀性环境中承受静力或准静力荷载作用的结构，在远低于屈服极限的应力状态下发生的断裂破坏称为应力腐蚀断裂。它是腐蚀和非过载断裂的综合结果。一般认为，强度越高则对应力腐蚀断裂越敏感。而对于常见碳钢和低合金钢而言，屈服强度大于700 MPa时，才表现出对应力腐蚀断裂的敏感性. ④疲劳断裂与腐蚀疲劳断裂:在交变荷载作用下，裂纹的失稳扩展导致的断裂破坏称为疲劳断裂;腐蚀性介质的作用，会对构件的疲劳寿命产生更显著的不利影响。近年来，由于海洋工程结构的发展，腐蚀疲劳已经成为疲劳研究的一个重要课题。疲劳断裂有高周和低周之分。循环周数在10以上者称为高周疲劳，属于钢结构中常见的情况。低周疲劳断裂前的周数只有几百或几十次，每次都有较大的非弹性应变.典型的低周疲劳破坏往往产生于强烈地震作用下。 ⑤氢脆断裂:氢可以在冶炼和焊接过程中侵人金属，造成材料韧度降低导致断裂。焊条在使用前需要烘干，就是为了防止氢脆断裂. 钢结构脆性破坏在铆接结构时期就已经有所发生，不过为数不多，因而没有引起人们的重视;在焊接逐渐取代铆接的时期，脆性破坏事故增多。从1938年发生比利时哈塞尔特的全焊空腹析架桥破坏到1960年止，除船舶外，世界各地至少发生过40起引人注目的大型焊接结构破坏事故。 焊接结构出现脆性破坏事故比铆接结构频繁，其原因如下。 ①焊缝经常会或多或少存在一些缺陷，如裂纹、欠焊、夹渣和气孔等，这些缺陷往往成为断裂的起源。 ②焊接后钢结构内部存在残余应力。残余应力未必是破坏的主因，但和其他因素结合在一起，可能导致开裂。 ③焊接钢结构的连接处往往有较大刚性，当出现三条相互垂直的焊缝时，材料的塑性变形就很难发展。给出焊接区应力一应变关系曲线和原材料应力一应变曲线的对比。 ④焊接使结构形成连续的整体，一旦裂缝开展，就有可能一断到底，不像在铆接结构中，裂缝常常在接缝处终止。 ⑤对选材在防止脆性破坏中的重要性认识不足。 钢结构脆性破坏事故的不断发生，除了采用焊接外，还有以下原因:结构比过去复杂，有些结构的使用条件恶劣(如海洋结构)，有的荷载很大，钢材强度和钢板厚度都有提高和增大的趋势，设计时采用更精细的计算方法并利用材料非弹性性能以降低造价，致使结构的实际安全储备比过去有所降低。这些因素综合在一起，发生脆断的概率就会提高。

④ 钢筋焊接脆断原因

你好，这种情抄况一般是因袭为焊接接头在承受拉、弯等应力时，在焊缝、热影响区域母材上发生没有塑性变形的突然断裂。断裂面一般从断裂源开始向其他方向呈放射性波纹。断裂强度一般比母材有所降低，有时甚至低于屈服强度。这种缺陷大部分发生在碳、锰 含量较高的Ⅳ、Ⅲ级(个别有Ⅱ级)钢筋中。

原因分析：
(1)焊接时的咬边缺陷，造成接头局部应力集中。
(2)电弧烧伤或交叉钢筋电弧点焊焊缝太小，使钢筋局部产生淬火组织。
(3)连续施焊使焊缝和热影响区温度过高，冷却后形成粗大的魏氏组织，降低了接头的塑性。
(4)负温焊接时，焊接工艺及参数选择不合理。

⑤ 焊接时产生的缺陷有哪些

焊接接头的不完整性称为焊接缺欠，主要有焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺欠等。这些缺欠会减少焊缝截面积，降低承载能力，产生应力集中，引起裂纹;降低疲劳强度，易引起焊件破裂导致脆断。其中危害最大的是焊接裂纹和气孔。

1、严重飞溅：比较严重的是那些无探伤要求的设备，直接原因是没按规定使用焊条。受潮或变质的焊条因水分或氧化物在焊接时分解产生大量气体，部分气体溶解在金属熔滴中，在电弧高温作用下，金属熔滴中的气体发生剧烈膨胀，使熔滴炸裂形成飞溅小滴散落在焊缝两侧。

2、气孔：焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔，按分布可分为密集气孔，链孔等。气孔的生成有工艺因素，也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。冶金因素，是由于在凝固界面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。

3、夹渣：焊后残留在焊缝中的溶渣，有点状和条状之分。主要是熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度，当熔化金属凝固时，熔渣未能及时浮出熔池而形成。它主要存于焊道之间和焊道与母材之间。

4、未熔合：熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分;点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分，叫做未熔合。未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合、焊缝根部未熔合。按其间成分不同，可分为白色未熔合（纯气隙、不含夹渣）、黑色未熔合（含夹渣的）。

产生机理：电流太小或焊速过快;电流太大，使焊条大半根发红而熔化太快，母材还未到熔化温度便覆盖上去;坡口有油污、锈蚀;焊件散热速度太快，或起焊处温度低;操作不当或磁偏吹，焊条偏弧等。

5、未焊透：焊接时接头根部未完全熔透的现象，也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙，或是母材金属之间没有熔化，焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。主要是因为焊接电流太小，速度过快;坡口角度太小，根部钝边尺寸太大，间隙太小;焊接时焊条摆动角度不当，电弧太长或偏吹。

6、裂纹：在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生缝隙，称为焊接裂纹。具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。按其方向分为纵向裂纹、横向裂纹，辐射状裂纹。按发生的部位可分为根部裂纹、弧坑裂纹，熔合区裂纹、焊趾裂纹及热响裂纹。按产生的温度可分为热裂纹、冷裂纹以及再热裂纹。

7、形状：焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑、未焊满、塌漏等。主要是焊接参数选择不当，操作工艺不正确，焊接技能差造成。

⑥ 焊接 脆性断裂和疲劳断裂的原因及预防措施

脆性断裂的原因多数是焊缝含氢或者材料硬度高、韧性差引起，主要选择正确的焊接方式和材料一般就能够避免；
疲劳断裂是你结构设计的问题，在设计时要避免应力集中就可以避免。

⑦ 常见的焊接缺陷及防治方法

1.几何形状不符合要求

焊缝外形尺寸超出要求，高低宽窄不一，焊波脱节凸凹不平，成型不良，背面凹陷凸瘤等。其危害是减弱焊缝强度或造成应力集中，降低动载荷强度。造成该缺陷的原因是：焊接规范选择不当，操作技术欠佳，填丝走焊不均匀，熔池形状和大小控制不准等。预防的对策：工艺参数选择合适，操作技术熟练，送丝及时位置准确，移动一致，准确控制熔池温度。

2.未焊透和未熔合

焊接时未完全熔透的现象称为未焊透，如坡口的根部或钝边未熔化，焊缝金属未透过对口间隙则称为根部未焊透，多层焊道时，后焊的焊道与先焊的焊道没有完全熔合在一起则称为层间未焊透。其危害是减少了焊缝的有效截面积，因而降低了接头的强度和耐蚀性。在GTAW中为焊透是不允许的。焊接时焊道与母材或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分称为未熔合。往往与未焊透同时存在，两者区别在于：未焊透总是有缝隙，而未熔合则没有。未熔合是一种平面状缺陷，其危害犹如裂纹。对承载要求高和塑性差的材料危害性更大，所以未熔合是不允许存在的。产生未焊透和未熔合的原因：电流太小，焊速过快，间隙小，钝边厚，坡口角度小，电弧过长或电弧偏离坡口一侧，焊前清理不彻底，尤其是铝合金的氧化膜，焊丝、焊炬和工件间位置不正确，操作技术不熟练等。只要有上述一种或数种原因，就有可能产生未焊透和未熔合。预防的对策：正确选择焊接规范，选择适当的坡口形式和装配尺寸，选择合适的垫板沟槽尺寸，熟练操作技术，走焊时要平稳均匀，正确掌握熔池温度等。

3.烧穿

焊接中熔化金属自坡口背面流出而形成穿孔的缺陷。产生原因与未焊透恰好相反。熔池温度过高和填丝不及时是最重要的。烧穿能降低焊缝强度，一起应力集中和裂纹而，烧穿是不允许的，都必须补好。预防的对策也使工艺参数适合，装配尺寸准确，操作技术熟练。

4.裂纹

在焊接应力及其它致脆因素作用下，焊接接头中部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生的缝隙，它具有尖锐的缺口和大的长宽比
的特征。裂纹有热裂纹和冷裂纹之分。焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的裂纹叫热裂纹。焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说马氏体转变温度一下，大约为230℃）时产生的裂纹叫冷裂纹。冷却到室温并在以后的一定时间内才出现的冷裂纹又叫延迟裂纹。裂纹不仅能减少焊缝金属的有效面积,降低接头的强度，影响产品的使用性能，而且会造成严重的应力集中，在产品的使用中，裂纹能继续扩展，以致发生脆性断裂。所以裂纹是最危险的缺陷，必须完全避免。热裂纹的产生是冶金因素和焊接应力共同作用的结果。预防对策：减少高温停留时间和改善焊接时的应力。冷裂纹的产生是材料有淬硬倾向，焊缝中扩散氢含量多和焊接应力三要素共同作用的结果。预防措施：限制焊缝中的扩散氢含量，降低冷却速度和减少高温停留时间以改善焊缝和热影响区的组织结构，采用合理的焊接顺序以减小焊接应力，选用合适的焊丝和工艺参数减少过热和晶粒长大倾向，采用正确的收弧方法填满弧坑，严格焊前清理，采用合理的坡口形式以减小熔合比。

5.气孔

焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的孔穴。常见的气孔有三种，氢气孔多呈喇叭形，一氧化碳气孔呈链状，氮气孔多呈蜂窝状。焊丝焊件表面的油污、氧化皮、潮气、保护气不纯或熔池在高温下氧化等都是产生气孔的原因。气孔的危害是降低焊接接头强度和致密性，造成应力集中时可能成为裂纹的气源。预防的对策，焊丝和焊件应清洁并干燥，保护气应符合标准要求，送丝及时，熔滴过度要快而准，移动平稳，防止熔池过热沸腾，焊炬摆幅不能过大。焊丝焊炬工件间保持合适的相对位置和焊接速度。

6.夹渣和夹钨

由焊接冶金产生的，焊后残留在焊缝金属中的非金属杂质如氧化物硫化物等称为夹渣。钨极因电流过大或与工件焊丝碰撞而使端头熔化落入熔池中即产生了夹钨。产生夹渣的原因，焊前清理不彻底，焊丝熔化端严重氧化。夹渣和夹钨均能降低接头强度和耐蚀性，都必须加以限制。预防对策，保证焊前清理质量，焊丝熔化端始终处于保护区内，保护效果要好。选择合适的钨极直径和焊接规范，提高操作技术熟练程度，正确修磨钨极端部尖角，当发生打钨时，必须重新修磨钨极。

7.咬边

沿焊趾的母材熔化后未得到焊缝金属的补充而留下的沟槽称为咬边，有表面咬边和根部咬边两种。产生咬边的原因：电流过大，焊炬角度错误，填丝慢了或位置不准，焊速过快等。钝边和坡口面熔化过深使熔化焊缝金属难于充满就会产生根部咬边，油漆在横焊上侧。咬边多产生在立焊、横焊上侧和仰焊部位。富有流动性的金属更容易产生咬边，如含镍较高的低温钢、钛金属等。咬边的危害是降低了接头强度，容易形成应力集中。预防的对策：选择的工艺参数要合适，操作技术要熟练，严格控制熔池的形状和大小，熔池要饱满，焊速要合适，填丝要及时，位置要准确。

8.焊道过烧和氧化

焊道内外表面有严重的氧化物，产生的原因：气体的保护效果差，如气体不纯，流量小等，熔池温度过高，如电流大、焊速慢、填丝迟缓等，焊前清理不干净，钨极外伸过长，电弧长度过大，钨极和喷嘴不同心等。焊接铬镍奥氏体钢时内部产生菜花状氧化物，说明内部充气不足或密封不严实。焊道过烧能严重降低接头的使用性能，必须找出产生的原因而制定预防的措施。

9.偏弧

产生的原因：钨极不笔直，钨极端部形状不精确，产生打钨后未修磨钨极，焊炬角度或位置不正确，熔池形状或填丝错误等。

10.工艺参数不合适所产生的缺陷

工艺参数不合适所产生的缺陷：电流过大：咬边、焊道表面平而宽、氧化和烧穿。电流过小：焊道宽而高、与母材过度不圆滑且熔合不良、为焊透和未熔合。焊速太快：焊道细小、焊波脱节、未焊透和未熔合、坡口未填满。焊速太慢：焊道过宽、过高的余高、凸瘤或烧穿。电弧过长：气孔、夹渣、未焊透、氧化。

⑧ 钢材脆性破坏的原因有哪些

钢结构发生脆性破坏的主要原因是：1、钢材的质量差：钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高，晶粒较粗，夹杂物等冶金缺陷严重，韧性差等。2、结构构件构造不当：孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。3、制造安装质量差：焊接、安装工艺不合理，焊缝交错，焊接缺陷大，残余应力严重。4、结构承受较大动力荷载，或在较低环境温度下工作等：该项对较厚钢材影响更为严重。钢结构是主要由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。

⑨ 焊接船舶比铆接船舶容易发生脆性破环的原因

发生脆性破坏主要是因为抗弯能力小啊。因为焊接船 连接靠电焊，焊口脆性大，比如一般用的 工具 断裂一般就是焊口那，一个道理，根本原因还是 焊接的时候钢铁内部发生了组织变化。铆接的就不一样了，也就是靠铆钉、螺栓来连接，它们的抗拉能力是很强的，而且有缓冲，中间有间隙。
所以一艘船如果完全靠焊接拼装是很危险的，也是不允许的，特别是大船

⑩ 10种常见的焊接缺陷

10种焊接会导致的缺陷有：焊接有气孔、焊接有夹渣、未焊透、焊接未熔合、焊接裂纹、焊接凹坑、焊接咬边等。这些缺陷会减少焊缝截面积，降低焊件的承载能力，产生应力集中引起焊件裂纹，降低焊件疲劳强度，易引起焊件破裂脆断等影响。其中危害最大的是焊接裂纹和气孔。

其中这些缺陷中，体积型缺陷有：气孔、夹渣(点状)。线性缺陷，也可称为面型缺陷的有：条渣、未焊透、未熔合与裂纹；特别是是裂纹与未熔合更是面型缺陷。表面缺陷的有：凹坑、咬边、焊瘤及表面裂纹。其他缺陷（包括内部埋藏裂纹)均属埋藏缺陷。

焊接缺陷指的是焊接接头部位在焊接过程中形成的缺陷。

焊前准备工作有：1、构件边缘必须按规定进行准备，干净、无毛刺、无气割熔渣、无油脂或油漆，除了车间保护底漆。2、接头必须干燥。点焊不能太深，点焊位置应使其在施焊时能够重新溶合。3、在焊之前，检验员必须确保所有焊点处于良好状态，焊前必须清除坏点焊和炸裂的点焊。