在結晶過程中會產生哪些焊接缺陷

1. 焊接缺陷（裂紋）概念 、形成缺陷原因、解決措施！！！（字越多越好、越詳細越好！）

1、產生裂紋的概念：
焊縫裂紋是焊接過程中或焊接完成後在焊接區域中出現的金屬局部破裂的表現。
焊縫金屬從熔化狀態到冷卻凝固的過程經過熱膨脹與冷收縮變化，有較大的冷收縮應力存在，而且顯微組織也有從高溫到低溫的相變過程而產生組織應力，更加上母材非焊接部位處於冷固態狀況，與焊接部位存在很大的溫差，從而產生熱應力等等，這些應力的共同作用一旦超過了材料的屈服極限，材料將發生塑性變形，超過材料的強度極限則導致開裂。裂紋的存在大大降低了焊接接頭的強度，並且焊縫裂紋的尖端也成為承載後的應力集中點，成為結構斷裂的起源。
裂紋可能發生在焊縫金屬內部或外部，或者在焊縫附近的母材熱影響區內，或者位於母材與焊縫交界處等等。根據焊接裂紋產生的時間和溫度的不同，可以把裂紋分為以下幾類：
a.熱裂紋（又稱結晶裂紋）：
產生於焊縫形成後的冷卻結晶過程中，主要發生在晶界上，金相學中稱為沿晶裂紋，其位置多在焊縫金屬的中心和電弧焊的起弧與熄弧的弧坑處，呈縱向或橫向輻射狀，嚴重時能貫穿到表面和熱影響區。熱裂紋的成因與焊接時產生的偏析、冷熱不均以及焊條（填充金屬）或母材中的硫含量過高有關。
b.冷裂紋：
焊接完成後冷卻到低溫或室溫時出現的裂紋，或者焊接完成後經過一段時間才出現的裂紋（這種冷裂紋稱為延遲裂紋，特別是諸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金鋼種容易產生此類延遲裂紋，也稱之為延遲裂紋敏感性鋼）。冷裂紋多出現在焊道與母材熔合線附近的熱影響區中，其取向多與熔合線平行，但也有與焊道軸線呈縱向或橫向的冷裂紋。冷裂紋多為穿晶裂紋（裂紋穿過晶界進入晶粒），其成因與焊道熱影響區的低塑性組織承受不了冷卻時體積變化及組織轉變產生的應力而開裂，或者焊縫中的氫原子相互結合形成分子狀態進入金屬的細微孔隙中時將造成很大的壓應力連同焊接應力的共同作用導致開裂（稱為氫脆裂紋），以及焊條（填充金屬）或母材中的磷含量過高等因素有關。
c.再熱裂紋：
焊接完成後，如果在一定溫度范圍內對焊件再次加熱（例如為消除焊接應力而採取的熱處理或者其他加熱過程，以及返修補焊等）時有可能產生的裂紋，多發生在焊結過熱區，屬於沿晶裂紋，其成因與顯微組織變化產生的應變有關。
2、產生裂紋的原因：
（1）焊件含有過高的碳、錳等合金元素。
（2）焊條品質不良或潮濕。
（3）焊縫拘束應力過大。
（4）母條材質含硫過高不適於焊接。
（5）施工准備不足。
（6）母材厚度較大，冷卻過速。
（7）電流太強。
（8）首道焊道不足抵抗收縮應力。
3、解決措施：
（1）使用低氫系焊條。
（2）使用適宜焊條，並注意乾燥。
（3）改良結構設計，注意焊接順序，焊接後進行熱處理。
（4）避免使用不良鋼材。
（5）焊接時需考慮預熱或後熱。
（6）預熱母材，焊後緩冷。
（7）使用適當電流。
（8）首道焊接之焊著金屬須充分抵抗收縮應力。

2. 焊接接頭容易出現哪些缺陷如何防止

一、焊縫成形差 焊縫成形差主要表現在焊縫波紋不美觀，且不光亮；焊縫彎曲不直，寬窄不一，接頭太多；焊縫中心突起，兩邊平坦或凹陷；焊縫滿溢等。 1.產生原因 ⑴焊接規范選擇不當； ⑵焊槍角度不正確； ⑶焊工操作不熟練； ⑷導電嘴孔徑太大； ⑸焊接電弧沒有嚴格對准坡口中心； ⑹焊絲、焊件及保護氣體中含有水分； 2.防止措施 ⑴反復調試選擇合適的焊接規范； ⑵保持焊槍合適的傾角； ⑶加強焊工技能培訓； ⑷選擇合適的導電嘴徑； ⑸力求使焊接電弧與坡口嚴格對中； ⑹焊前仔細清理焊絲、焊件；保證保護氣體的純度。 二、裂紋 鋁及鋁合金焊縫中的裂紋是在焊縫金屬結晶過程中產生的，稱為熱裂紋，又稱結晶裂紋。其形式有縱向裂紋、橫向裂紋（往往擴展到基體金屬），還有根部裂紋、弧坑裂紋等等。裂紋將使結構強度降低，甚至引起整個結構的突然破壞，因此是完全不允許的。 1.產生原因 ⑴焊縫隙的深寬比過大； ⑵焊縫末端的弧坑冷卻快； ⑶焊絲成分與母材不匹配； ⑷操作技術不正確。 2.防止措施 ⑴適當提高電弧電壓或減小焊接電流，以加寬焊道而減小熔深； ⑵適當地填滿弧坑並採用衰減措施減小冷卻速度； ⑶保證焊絲與母材合理匹配； ⑷選擇合適的焊接參數、焊接順序，適當增加焊接速度，需要預熱的要採取預熱措施。 三、氣孔 在鋁及鋁合金MIG焊中，氣孔是最常見的一種缺陷。要徹底清除焊縫中的氣孔是很難辦到的，只能是最大限度地減小其含量。按其種類，鋁焊縫中的氣孔主要有表面氣孔、彌散氣孔、局部密集氣孔、單個大氣孔、根部鏈狀氣孔、柱狀氣孔等。氣孔不但會降低焊縫的緻密性，減小接頭的承載面積，而且使接頭的強度、塑性降低，特別是冷彎角和沖擊韌性降低更多，必須加以防止。 1.產生原因 ⑴氣體保護不良，保護氣體不純； ⑵焊絲、焊件被污染； ⑶大氣中的絕對濕度過大；耐磨焊條 ⑷電弧不穩，電弧過長； ⑸焊絲伸出長度過長、噴嘴與焊件之間的距離過大； ⑹焊絲直徑與坡口形式選擇不當； ⑺在同一部位重復起弧，接頭數太多。 2.防止措施 ⑴保證氣體質量，適當增加保護氣體流量，以排除焊接區的全部空氣，消除氣體噴嘴處飛濺物，使保護氣流均勻，焊接區要有防止空氣流動措施，防止空氣侵入焊接區，保護氣體流量過大，要適當適當減少流量； ⑵焊前仔細清理焊絲、焊件表面的油、污、銹、垢和氧化膜，採用含脫氧劑較高的焊絲； ⑶合理選擇焊接場所； ⑷適當減少電弧長度； ⑸保持噴嘴與焊件之間的合理距離范圍； ⑹盡量選擇較粗的焊絲，同時增加工件坡口的鈍邊厚度，一方面可以允許允許使用大電流，也使焊縫金屬中焊絲比例下降，這對降低孔率是行之有效的； ⑺盡量不要在同一部位重復起弧，老闆娘重復起弧時要對起弧處進行打磨或刮除清理；一道焊縫一旦起弧後要盡量焊長些，不要隨意斷弧，以減少接頭量，在接頭處需要有一定的焊縫重疊區域。 四、燒穿 1.產生原因 ⑴熱輸入量過大； ⑵坡口加工不當，焊件裝配間隙過大； ⑶點固焊時焊點間距過大，焊接過程中產生較大的變形量； 操作姿勢不正確。 3.防止措施 ⑴適當減小焊接電流、電弧電壓，提高焊接速度； ⑵加大鈍邊尺寸，減小根部間隙； ⑶適當減小點固焊時焊點間距； ⑷焊接過程中，手握焊槍姿勢要正確，操作要熟練。 五、未焊透 1.產生原因 ⑴焊接速度過快，電弧過長； ⑵坡口加工不當，裝配間隙過小； ⑶焊接技術較低，操作姿勢掌握不當； ⑷焊接規范過小； ⑸焊接電流不穩定。 2.防止措施 ⑴適當減慢焊接速度，壓低電弧； ⑵適當減小鈍邊或增加要部間隙； ⑶使焊槍角度保證焊接時獲得最大熔深，電弧始終保持在焊接熔池的前沿，要有正確的姿勢； ⑷增加焊接電流及電弧電壓，保證母材足夠的熱輸入獲得量； ⑸增加穩壓電源裝置或避開開用電高峰。 六、未熔合 1.產生原因 ⑴焊接部位氧化膜或銹未清除干凈； ⑵熱輸入不足； ⑶焊接操作技術不當。 2.防止措施 ⑴焊前仔細清理待焊處表面； ⑵提高焊提高電流、電弧電壓，減速小焊接速度； ⑶焊接時要稍微採用運條方式，在坡口面上有瞬間停歇，焊絲在熔池的前沿，提高焊工技術。 七、夾渣 1.產生原因 ⑴焊前清理不徹底； ⑵焊接電流過大，導致電嘴局部熔化混入熔池而形成夾渣； ⑶焊接速度過高。 2.防止措施 ⑴加強焊接前的清理工作，多道焊時，每焊完一道同樣要進行焊縫清理； ⑵在保證熔透的情況下，適當減少焊接電流，大電流焊接時，導電嘴不要壓得太低； ⑶適當降低速度，採用含脫氧劑較高的焊絲，提高電弧電壓。

3. 焊接過程中可能存在的焊接缺陷有哪些

咬邊，夾渣，未焊透，余高，變形，焊條材料錯誤等

4. 常見的焊接缺陷有哪幾種產生原因有哪些

咬邊 咬邊是沿著焊縫中心線在焊縫邊部與管體過渡區出現溝槽。咬邊是在焊速、電流、電壓等條件匹配不適當的情況下產生的。
搭焊 鋼板邊緣上、下錯位對接，造成焊縫不平的現象，成為管縫錯位或管縫搭焊。
焊瘤 焊接過程中，熔化金屬流淌到焊縫之外未融化的母材上所形成的金屬瘤。
過燒 焊接過程中，融化金屬溫度過高自坡口流出，形成焊縫缺陷。
焊偏 焊道偏離焊接中心線，產生焊縫偏離的現象。
氣孔 焊接時，熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留在焊縫中形成的空穴。氣孔可分為密集氣孔、條蟲狀氣孔和針狀氣孔等。
夾渣 焊接時，熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留在焊縫中形成的空穴。氣孔可分為密集氣孔、條蟲狀氣孔和針狀氣孔等。
未焊透 焊接時接頭根部未完全熔透的現象，也指焊縫深度未達到設計要求的現象。
熱裂紋 在埋弧焊接中，焊縫內可產生熱裂紋，特別是在起弧和熄弧弧坑處由於溫差大容易發生熱裂紋。熱裂紋在焊縫應力很大的時候，或者焊縫金屬內的Si含量很高的時候最容易產生。
焊接灰斑 高頻電阻焊（HFW）焊接方式所特有的焊接缺陷。其特徵是在拉伸試樣或沖擊試樣焊縫宏觀埠上所出現的無金屬光澤的灰色區域。通常認為，灰斑對焊縫的強度水平無明顯影響，但對焊縫的韌性和塑性影響較大。
溝狀腐蝕 溝狀腐蝕是ERW鋼管焊縫中一種特殊的腐蝕現象。服役於海水和工業用水等介質的電阻焊管在焊接區產生的選擇性局部腐蝕現象稱為溝狀腐蝕，多從表面開始呈連續或非連續的溝狀，它可以導致焊管在一年至數年內腐蝕穿孔。
壓坑 軋輥麻點或輥面與管坯間的硬物使管材表面產生的低凹壓痕。

5. 常見焊接缺陷即產生原因是什麼

焊接的主要缺陷
（1）氣孔
氣孔是焊接時熔池中的氣泡在焊縫凝固時未能逸出而留下來形成的空穴。
防治措施：
a）烘乾焊條，仔細清理焊件的帶焊表面及附近區域；
b）採用合適的焊接電流，正確操作。
（2）夾渣
夾渣是焊後殘留在焊縫中的熔渣。
預防措施：
a）仔細清理帶焊表面；
b）多層焊時層間要徹底清渣；
c）減緩熔池的結晶速度。
（3）焊接裂紋
a）熱裂
熱裂是焊接過程中，焊接接頭的金屬冷卻到固相線附近的高溫區產生的焊接裂紋。
預防措施：
減小結構剛度、焊前預熱、減小合金化、選用抗裂性好的低氫型焊條等。
b）冷裂
焊接接頭冷卻到較低溫度時產生的焊接裂紋。
預防措施：
a）用低氫型焊條並烘乾、清除焊件表面的油污和銹蝕；
b）焊前預熱、焊後熱處理。
（4）未焊透
未焊透是焊接接頭根部未完全熔透的現象。
產生原因：
坡口角度或間隙太小、鈍邊過厚、坡口不潔、焊條太粗、焊速過快、焊接電流太小以及操作不當等所致。
（5）未溶合
未溶合是焊縫與母材之間未完全熔化結合的現象。
產生原因：
坡口不潔、焊條直徑過大及操作不當等造成。
（6）咬邊
咬邊是沿焊趾的母材部分產生的溝槽或凹陷的現象。
產生原因：
焊接電流過大、電弧過長、焊條角度不當等所致。
（六）、焊接變形
1．焊接應力與變形的原因
焊接時局部加熱是焊件產生焊接應力與變形的根本原因。
2．焊接變形的基本形式
3．防止與減小焊接變形的工藝措施
（1）反變形法
（2）加餘量法
（3）剛性夾持法
（4）選擇合理的焊接工藝
4．減小焊接應力的工藝措施
（1）選擇合理的焊接順序
（2）預熱法
（3）焊後退火處理

6. 焊接結構可能出現哪些類似裂紋的缺陷

1、產生裂紋的概念：
焊縫裂紋是焊接過程中或焊接完成後在焊接區域中出現的金屬局部破裂的表現。
焊縫金屬從熔化狀態到冷卻凝固的過程經過熱膨脹與冷收縮變化，有較大的冷收縮應力存在，而且顯微組織也有從高溫到低溫的相變過程而產生組織應力，更加上母材非焊接部位處於冷固態狀況，與焊接部位存在很大的溫差，從而產生熱應力等等，這些應力的共同作用一旦超過了材料的屈服極限，材料將發生塑性變形，超過材料的強度極限則導致開裂。裂紋的存在大大降低了焊接接頭的強度，並且焊縫裂紋的尖端也成為承載後的應力集中點，成為結構斷裂的起源。
裂紋可能發生在焊縫金屬內部或外部，或者在焊縫附近的母材熱影響區內，或者位於母材與焊縫交界處等等。根據焊接裂紋產生的時間和溫度的不同，可以把裂紋分為以下幾類：
a.熱裂紋（又稱結晶裂紋）：
產生於焊縫形成後的冷卻結晶過程中，主要發生在晶界上，金相學中稱為沿晶裂紋，其位置多在焊縫金屬的中心和電弧焊的起弧與熄弧的弧坑處，呈縱向或橫向輻射狀，嚴重時能貫穿到表面和熱影響區。熱裂紋的成因與焊接時產生的偏析、冷熱不均以及焊條（填充金屬）或母材中的硫含量過高有關。
b.冷裂紋：
焊接完成後冷卻到低溫或室溫時出現的裂紋，或者焊接完成後經過一段時間才出現的裂紋（這種冷裂紋稱為延遲裂紋，特別是諸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金鋼種容易產生此類延遲裂紋，也稱之為延遲裂紋敏感性鋼）。冷裂紋多出現在焊道與母材熔合線附近的熱影響區中，其取向多與熔合線平行，但也有與焊道軸線呈縱向或橫向的冷裂紋。冷裂紋多為穿晶裂紋（裂紋穿過晶界進入晶粒），其成因與焊道熱影響區的低塑性組織承受不了冷卻時體積變化及組織轉變產生的應力而開裂，或者焊縫中的氫原子相互結合形成分子狀態進入金屬的細微孔隙中時將造成很大的壓應力連同焊接應力的共同作用導致開裂（稱為氫脆裂紋），以及焊條（填充金屬）或母材中的磷含量過高等因素有關。
c.再熱裂紋：
焊接完成後，如果在一定溫度范圍內對焊件再次加熱（例如為消除焊接應力而採取的熱處理或者其他加熱過程，以及返修補焊等）時有可能產生的裂紋，多發生在焊結過熱區，屬於沿晶裂紋，其成因與顯微組織變化產生的應變有關。
2、產生裂紋的原因：
（1）焊件含有過高的碳、錳等合金元素。
（2）焊條品質不良或潮濕。
（3）焊縫拘束應力過大。
（4）母條材質含硫過高不適於焊接。
（5）施工准備不足。
（6）母材厚度較大，冷卻過速。
（7）電流太強。
（8）首道焊道不足抵抗收縮應力。
3、解決措施：
（1）使用低氫系焊條。
（2）使用適宜焊條，並注意乾燥。
（3）改良結構設計，注意焊接順序，焊接後進行熱處理。
（4）避免使用不良鋼材。
（5）焊接時需考慮預熱或後熱。
（6）預熱母材，焊後緩冷。
（7）使用適當電流。
（8）首道焊接之焊著金屬須充分抵抗收縮應力。

7. 焊接缺陷有哪些

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。

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。

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。

凹坑：指焊縫表面或背面局部的低於母材的部分。

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。

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。

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。

焊接接頭的不完整性稱為焊接缺欠，主要有焊接裂紋、未焊透、夾渣、氣孔和焊縫外觀缺欠等。這些缺欠減少焊縫截面積，降低承載能力，產生應力集中，引起裂紋；降低疲勞強度，易引起焊件破裂導致脆斷。其中危害最大的是焊接裂紋和未熔合。

8. 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。

9. 焊接有那些缺陷

焊接缺陷及其成因
常見的焊接外部缺陷有:尺寸不符合要求、咬邊、焊瘤、弧坑及表面飛濺等。常見的焊縫內部缺陷有:夾渣及氣孔等。產生焊縫缺陷的原因可用人、機、料、法、環五大因素查找。其中人是最活躍的因素。有些缺陷是焊工施焊時的習慣性動作所致,或與其尚未克服的瘤疾有關,這主要是電焊工的技術素質及責任心問題。從設備上看,我廠的電焊機均無電流表及電壓表,調節手柄的數值只能作參考,因此要嚴格地執行焊接工藝要求是困難的。從材料上看,鋼板無除銹除油工序,焊條夾頭不除銹;工藝評定覆蓋面不大,因我廠的材料代用較多,如可代Q2352A 鋼的就有SM41B、SS41 、BCT3Cπ、RST37 等, 有時自焊, 有時互焊。雖然這些材料成分及性能相近,但是有些還存在較大差異,因此工藝參數應有相應的變化。施焊環境如空氣的相對濕度、溫度、風速等,都會影響焊接質量,然而有的電焊工卻忽視了一點。
產生焊接缺陷的原因很多,但只要嚴格執行焊接工藝就能夠最大限度地避免這些缺陷。為了保證焊接質量,焊縫的檢驗是必不可少的,如焊縫的外觀檢查、射線探傷及機械性能試驗。經驗表明,前兩者的合格與否都不是後者合格與否的必要條件,只是概率的大小而已。
2. 1 焊縫尺寸不符合要求
2. 1. 1 焊縫寬度過窄
這主要是焊接電流較小、焊弧過長或焊速較快造成的。由於形成的金屬熔池較小或保持時間較短,不利於鋼水流動。我廠進口鋼代替Q2352A 鋼時常出現這一問題。這是由於進口鋼一般比Q2352A 含合金元素要高些,熔點高,需要的熔化熱也多。
2. 1. 2 焊縫余高過高
有時它與前一個問題同時出現。有的焊工片面地認為焊縫高點沒關系,所以不習慣於0～1. 5mm 的焊縫余高,多數為上限或超高。但過高會產生應力集中,其主要原因是倒數第二層焊道接頭過高,造成蓋面層焊道局部超高,有時各層焊接參數不合適,各層累計超高。
2. 1. 3 角焊縫單邊或下陷量過大
角焊縫單邊或下陷量過大造成單位面積上承力過大,使焊接強度降低。在我廠這是個老問題。其原因是坡口不規則、間隙不均勻、焊條與工件夾角不合適以及焊接參數與工藝要求不一致等。
2. 2 弧坑
焊接弧坑多出現在列管式換熱器管頭焊縫或部分角焊縫,有部分弧坑在試水壓時滲漏。產生弧坑的原因是熄弧時間過短或電流較大。
2. 3 咬邊
在我廠大多是局部深度超標的咬邊,連續咬邊超標的不多。咬邊使焊接強度減弱,造成局部應力集中。其主要原因是電弧熱量太高,如焊接電流過大,運條速度不當,焊條角度不當等,使電弧將焊縫邊緣熔化後沒有得到熔敷金屬的補充所留下的缺口。
2. 4 焊瘤
熔化金屬流到加熱不足的母材上形成了焊瘤,主要原因是焊接電流過大,焊接熔化過慢或焊條偏斜。
2. 5 嚴重飛濺
比較嚴重的是那些無探傷要求的設備,直接原因是沒按規定使用焊條。受潮或變質的焊條因水分或氧化物在焊接時分解產生大量氣體,部分氣體溶解在金屬熔滴中,在電弧高溫作用下,金屬熔滴中的氣體發生劇烈膨脹,使熔滴炸裂形成飛濺小滴散落在焊縫兩側。
2. 6 夾渣
由於焊接電流過小或運條速度過快,金屬熔池溫度較低,液態金屬和熔渣不易分開,或熔渣未來得及浮出,熔池已開始凝固,有時也存在清根不徹底問題。
2. 7 氣孔
產生氣孔的原因很多,但在我廠產生氣孔的主要原因是焊材及環境因素。鋼板坡口兩側不做除銹處理，Fe3O4 除本身含氧外,還含有一定的結晶水,另外在空氣相對濕度較大情況下也有微小的水珠,在熔池冶金過程中,非金屬元素形成非金屬氧化物,由於氣體在金屬中的溶解度隨溫度降低而減少,在結晶過程中部分氣體來不及逸出,氣泡殘留在金屬內形成了氣孔。
3 克服焊接缺陷應採取的措施
(1) 增強有關人員的責任心,嚴格執行工作標准和焊接工藝要求。
(2) 經常進行技術培訓,提高操作人員及有關人員的技術素質。
(3) 保證焊接設備及附件完好,為執行焊接工藝要求提供先決條件。
(4) 增大工藝評定覆蓋面,保證工藝的合理性。

10. 常見的焊接加工缺陷有哪些

①氣孔：焊接時，熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留下來所形成的空穴。氣孔可分為條蟲狀氣孔、針孔、柱孔，按分布可分為密集氣孔，鏈孔等。
氣孔的生成有工藝因素，也有冶金因素。工藝因素主要是焊接規范、電流種類、電弧長短和操作技巧。冶金因素，是由於在凝固界面上排出的氮、氫、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。
②夾渣：焊後殘留在焊縫中的溶渣，有點狀和條狀之分。產生原因是熔池中熔化金屬的凝固速度大於熔渣的流動速度，當熔化金屬凝固時，熔渣未能及時浮出熔池而形成。它主要存於焊道之間和焊道與母材之間。
③未熔合：熔焊時，焊道與母材之間或焊道與焊道之間未完全熔化結合的部分；點焊時母材與母材之間未完全熔化結合的部分，稱之。
未熔合可分為坡口未熔合、焊道之間未熔合（包括層間未熔合）、焊縫根部未熔合。按其間成分不同，可分為白色未熔合（純氣隙、不含夾渣）、黑色未熔合（含夾渣的）。
產生機理：a.電流太小或焊速過快（線能量不夠）；b.電流太大，使焊條大半根發紅而熔化太快，母材還未到熔化溫度便覆蓋上去。C.坡口有油污、銹蝕；d.焊件散熱速度太快，或起焊處溫度低；e.操作不當或磁偏吹，焊條偏弧等。
④未焊透：焊接時接頭根部未完全熔透的現象，也就是焊件的間隙或鈍邊未被熔化而留下的間隙，或是母材金屬之間沒有熔化，焊縫熔敷金屬沒有進入接頭的根部造成的缺陷。
產生原因：焊接電流太小，速度過快。坡口角度太小，根部鈍邊尺寸太大，間隙太小。焊接時焊條擺動角度不當，電弧太長或偏吹（偏弧）
⑤裂紋（焊接裂紋）：在焊接應力及其它致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部地區的金屬原子結合力遭到破壞而形成的新界面而產生縫隙，稱為焊接裂紋。它具有尖銳的缺口和大的長寬比特徵。按其方向可分為縱向裂紋、橫向裂紋，輻射狀（星狀）裂紋。按發生的部位可分為根部裂紋、弧坑裂紋，熔合區裂紋、焊趾裂紋及熱響裂紋。按產生的溫度可分為熱裂紋（如結晶裂紋、液化裂紋等）、冷裂紋（如氫致裂紋、層狀撕裂等）以及再熱裂紋。
產生機理：一是冶金因素，另一是力學因素。冶金因素是由於焊縫產生不同程度的物理與化學狀態的不均勻，如低熔共晶組成元素S、P、Si等發生偏析、富集導致的熱裂紋。此外，在熱影響區金屬中，快速加熱和冷卻使金屬中的空位濃度增加，同時由於材料的淬硬傾向，降低材料的抗裂性能，在一定的力學因素下，這些都是生成裂紋的冶金因素。力學因素是由於快熱快冷產生了不均勻的組織區域，由於熱應變不均勻而導至不同區域產生不同的應力聯系，造成焊接接頭金屬處於復雜的應力——應變狀態。內在的熱應力、組織應力和外加的拘束應力，以及應力集中相疊加構成了導致接頭金屬開裂的力學條件。
⑥形狀缺陷
焊縫的形狀缺陷是指焊縫表面形狀可以反映出來的不良狀態。如咬邊、焊瘤、燒穿、凹坑（內凹）、未焊滿、塌漏等。
產生原因：主要是焊接參數選擇不當，操作工藝不正確，焊接技能差造成。