摘要: 對(duì)焊縫表面尺寸、裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣、焊瘤、弧坑、夾鎢等缺陷的產(chǎn)生原因、危害性和防止措施進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞: 焊縫表面尺寸、裂紋;未焊透;未熔合;氣孔;夾渣、焊瘤、弧坑、夾鎢

電弧焊作為一種常用的焊接形式，焊接過(guò)程的特點(diǎn)主要是溫度高、溫差大，偏析現(xiàn)象很突出，因此，在焊接過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生不同類型的焊接缺陷而遺留在焊縫中。如裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣、焊瘤、弧坑以及夾鎢等。從而降低了焊縫的強(qiáng)度性能，給生產(chǎn)帶來(lái)很大的不利。但是，不論什么樣的缺陷，它在形成過(guò)程中都具有特定的形成機(jī)理和規(guī)律，只要掌握其形成的基本特點(diǎn)，就會(huì)對(duì)我們?cè)谏a(chǎn)中制定焊接工藝措施，防止缺陷的產(chǎn)生起到很好的作用。因此，本人針對(duì)焊縫中常見(jiàn)缺陷的形成及其危害性進(jìn)行分析，并提出防范措施;

1焊縫表面尺寸不符合要求

主要是焊件坡口角度不對(duì)，裝配間隙不均勻，焊接速度不當(dāng)或運(yùn)條手法不正確，焊條和角度選擇不當(dāng)或改變，加上埋弧焊焊接工藝選擇不正確等都會(huì)造成改種缺陷。由于焊縫表面高低不平、焊縫寬窄不齊、尺寸過(guò)大或過(guò)小、角焊縫單邊以及焊角尺寸不符合要求，容易使焊縫產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成裂紋及應(yīng)力腐蝕斷裂。防止措施是選擇適當(dāng)?shù)钠驴诮嵌群脱b配間隙;正確選擇焊接工藝參數(shù)，特別是焊接電流值，采用恰當(dāng)運(yùn)條手法和角度，以保證焊縫成型均勻一致。

2裂紋

裂紋分為熱裂紋和冷裂紋。熱裂紋一般是在焊縫金屬結(jié)晶過(guò)程中形成的，是應(yīng)力對(duì)焊縫金屬結(jié)晶過(guò)程作用的結(jié)果，冷裂紋是焊縫冷卻過(guò)程中出現(xiàn)的，它可在焊接后立即出現(xiàn)，也可在焊接后較長(zhǎng)時(shí)間后出現(xiàn)。裂紋是焊縫中危害性最大的一種缺陷，尖端是一個(gè)尖銳的缺口，應(yīng)力集中很大，任何焊縫都不能允許有裂紋出現(xiàn)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)必須馬上返修。熱裂紋的預(yù)防措施是控制鋼材及焊條中的有害雜質(zhì)的含量即碳、硫、磷的含量，減少溶池中低溶點(diǎn)共晶體的形成;預(yù)熱:以降低冷卻速度，改善應(yīng)力狀況;采用堿性焊條以降低焊縫中的雜質(zhì)含量，改善焊縫金屬組織;控制焊縫形狀，盡量避免得到深而窄的焊縫;冷裂紋的預(yù)防措施是首先從減少氫元素的來(lái)源入手，焊接是采用堿性焊條，焊條在使用前必須按規(guī)定進(jìn)行烘干、保溫;對(duì)接頭部位必須先清除油污、水分和銹蝕;焊接是采用焊前預(yù)熱、焊后熱處理等措施，以利于氫的溢出;

3未焊透

主要是焊縫坡口鈍邊過(guò)大，坡口角度太小，焊根未清理干凈，間隙太小，焊條或焊絲角度不正確，電流過(guò)小，速度過(guò)快，弧長(zhǎng)過(guò)大;焊接時(shí)有磁偏吹現(xiàn)象;或電流過(guò)大，焊件金屬尚未充分加熱時(shí)，焊條已急劇融化;層間或母材邊緣的鐵銹、氧化皮及油污等未清理干凈，焊接位置不佳，焊接可達(dá)性不好等;未焊透屬于一種面狀缺陷，通常都是為裂紋類缺陷，未焊透的存在會(huì)導(dǎo)致焊縫的有效截面減少，從而降低焊縫的強(qiáng)度。在應(yīng)力主要作用下很容易擴(kuò)展形成裂紋導(dǎo)致構(gòu)件破壞。若是連續(xù)性未焊透，更是一種及其危險(xiǎn)的缺陷。所以焊縫中的未焊透是一種不允許存在的缺陷。防止措施是正確選用和加工坡口尺寸，保證必須的裝配間隙，正確選用焊接電流和焊接速度，認(rèn)真操作，防止焊偏等;

4咬邊

主要是由于焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，焊接電流過(guò)大，電弧過(guò)長(zhǎng)，運(yùn)條速度和焊條角度不正確等;咬邊最大的危害是損傷了母材，使母材有效面積減少，也會(huì)引起應(yīng)力集中;.防止措施是選擇正確的焊接電流及焊接速度，電流不宜過(guò)大，且控制弧長(zhǎng)，盡量采用短弧焊接，掌握正確的運(yùn)條方法和運(yùn)條角度;

5未熔合

主要是焊接電流過(guò)小，焊接速度太快，使母材坡口或先焊的金屬未能完全熔化;層間清渣不干凈;焊條偏心，焊條擺動(dòng)幅度太窄等;未熔合缺陷大都是以面狀存在于焊縫中，通常也被視為裂紋類型的缺陷。其實(shí)質(zhì)就是一種虛焊現(xiàn)象，從而導(dǎo)致焊縫的有效截面積減少，在交變應(yīng)力高度集中的情況下致使焊縫的強(qiáng)度降低，塑性下降，最終造成焊縫開(kāi)裂。在焊縫中是不允許存在未熔合缺陷的;防止措施是焊前對(duì)坡口周圍進(jìn)行認(rèn)真清理，去除油污和鐵銹;加強(qiáng)層間清渣;焊接電流過(guò)小，焊接速度太快;防止焊條偏心，注意焊條擺動(dòng)等;

6氣孔

產(chǎn)生氣孔的原因很多，如母材周圍的鐵銹和油污未清理干凈;焊接時(shí)焊縫大，熔池深，氣體從熔池中溢出困難;堿性焊條比酸性焊條對(duì)鐵銹和水分的敏感大得多，即在同樣的條件下，堿性焊條十分容易產(chǎn)生氣孔;當(dāng)采用未經(jīng)很好烘干的焊條進(jìn)行焊接時(shí)，使用交流電源，焊縫最易出現(xiàn)氣孔，采用堿性焊條時(shí)，一定要用直流反接，如果使用直流正接，則生成氣孔的傾向顯著增大;焊接速度增加，焊接電流增大，電弧電壓升高都會(huì)使氣孔傾向顯著增大;

氣孔屬于體積性缺陷，它主要是削弱焊縫的有效截面積，降低焊縫的機(jī)械性能和強(qiáng)度，尤其是焊縫的彎曲強(qiáng)度和沖擊韌性。同時(shí)也破壞了焊縫金屬的致密性。應(yīng)力宜集中，也易誘發(fā)裂紋等更嚴(yán)重的缺陷;防止措施是焊接前應(yīng)按規(guī)定烘干焊條，仔細(xì)清除坡口及母材表面的上的鐵銹和油污等雜質(zhì);采用合適的焊接工藝參數(shù)，使用堿性焊條時(shí)，一定要用短弧焊;注意大氣的變化，刮風(fēng)、下雨要有遮擋措施;

7夾渣

夾渣一般是由于焊接電流太小，以至于液態(tài)金屬和熔渣分不清楚;焊接速度太快使熔渣來(lái)不及浮起;焊件的坡口設(shè)計(jì)不合理，坡口的角度太小。多層焊接時(shí)清渣不徹底;焊件坡口處雜質(zhì)及油污和有機(jī)物質(zhì)清理不徹底，焊縫成形系數(shù)過(guò)小以及手弧焊時(shí)焊條角度不正確等;其危害是影響了焊縫金屬的致密性及連貫性，易引起應(yīng)力集中。夾渣缺陷有尖銳的邊緣，同時(shí)也會(huì)因減少焊縫的有效截面積而降低焊縫機(jī)械強(qiáng)度、塑性、韌性和耐腐蝕的能力以及疲勞極限。防止措施是設(shè)計(jì)合理的焊接坡口，焊前因嚴(yán)格清理母材坡口及附近的油污、氧化皮等;多層焊時(shí)特別要注意前道焊渣的徹底清理;選擇適當(dāng)?shù)暮附右?guī)范，采用具有良好工藝性能的焊條，正確選用焊接電流和運(yùn)條角

度，防止焊縫金屬冷卻過(guò)快;焊接過(guò)程中不斷地?cái)噭?dòng)熔池中的熔化金屬，促使熔渣與鐵水分離;

8焊瘤

主要是焊接電流過(guò)大或焊接速度過(guò)慢造成的。操作不熟練和運(yùn)條角度不當(dāng)也有很大的影響;危害是焊瘤處易引起應(yīng)力集中且影響整個(gè)焊縫的外觀質(zhì)量;預(yù)防措施是提高操作的技術(shù)水平，正確選擇焊接參數(shù)，焊接是注意熔池的大小，以便調(diào)整焊接電流和焊接速度;靈活調(diào)整焊條角度，裝配間隙不易過(guò)大，嚴(yán)格控制熔池溫度，不使其過(guò)高;

9弧坑

主要是斷弧和熄弧、電弧拉得過(guò)長(zhǎng)，焊條角度的不當(dāng)和裝配間隙太大等引起的;弧坑的存在減小了焊縫截面，降低了接頭的有效強(qiáng)度，并且弧坑處常伴有弧坑裂紋，危害較大;預(yù)防措施是盡量減少斷弧次數(shù)，每次熄弧前應(yīng)稍微停留或多幾次擺動(dòng)焊條，使較多的焊條融化填滿弧坑處;

10夾鎢

主要是在采用鎢極氣體保護(hù)焊時(shí)，由于焊接電流過(guò)大，使鎢極端頭融化進(jìn)入焊縫的液態(tài)金屬中。由于鎢的熔點(diǎn)高，在冷卻凝固過(guò)程中，鎢首先以自由狀態(tài)結(jié)晶析出而停留于焊縫中。焊接過(guò)程中鎢極與熔池接觸以及采用接觸短路法引弧等 ;焊縫中存在的鎢夾渣缺陷的形狀與一般的夾渣是一樣的，因此，它的危害性與夾渣的危害性基本上是一致的。防止措施是首先要選擇良好的鎢極夾具，鎢極的直徑要根據(jù)焊件的規(guī)格、材質(zhì)而選擇;根據(jù)鎢極的直徑選擇適當(dāng)?shù)暮附与娏?加強(qiáng)氣體保護(hù)的效果，防止鎢極燒損;焊接過(guò)程中特別要避免鎢極直接觸及熔池或焊絲;盡量采用高頻引弧;

結(jié)論:

通過(guò)以上介紹的方法能夠很好的消除和預(yù)防上述缺陷的發(fā)生，能夠得到性能優(yōu)良的焊縫。

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