論常見焊接缺陷的成因和預防措施

中圖分類號：TM 文獻標識碼：A 文章編號：1008-925X(2012)O7-0130-01

摘要：隨著我國工業的快速發展，在發展中焊接工作的質量要求也越發嚴格，本文闡述了焊接缺陷的種類、產生原因及其防止措施，并時焊縫質量檢驗的方法進行介紹。

關鍵詞：焊接缺陷；預防措施；質量檢驗

根據大型安裝工程建設的施工經驗，焊接是安裝建造期間的一項關鍵工作，其進度直接影響到計劃的工期，其質量的好壞直接影響到工程的安全運行和使用壽命，其效率的高低直接影響工程的建造周期和建造成本。焊接的基本原理是借助于原子間的聯系和質點間的擴散，獲得形成整體接頭的過程。焊接工藝作為機械制造過程中的重要工藝之一，但如果焊接存在著缺陷，就有可能造成結構斷裂、傷及人員及設備的嚴重后果。因此，應及早發現缺陷，提高焊接質量，避免常規缺陷的產生；如何制定預防措施，對焊接技術工作者是一項必須面對的課題。

一、外觀缺陷及預防措施

1、弧坑

由于斷弧或收弧不當，在焊道末端形成低洼的坑穴稱為弧坑。弧坑中常伴有裂紋和氣孔等缺陷，使該處焊縫的強度降低。產生弧坑的主要原因有：熄弧時間過短或焊接突然中斷；焊接薄板時電流過大。預防方法是選用合適的焊接電流，收弧時焊條應作短時間停留或作幾次環形運條。

2、氣孔

焊接過程中，如果熔池中的氣泡在熔池金屬凝固時未能逸出，就會在焊縫內部或表面形成氣孔。氣孔會使焊縫的有效截面減小，降低焊接接頭的強度，破壞焊縫金屬的致密性。產生氣孔的原因有：坡口邊緣不清潔，有水、油、銹等雜質；焊條或焊劑受潮，含有水分；焊條銹蝕或藥皮變質、剝落等。另外，采用堿性焊條焊接時，如果電弧拉得過長或焊接速度過快，也會產生氣孔。預防氣孔的方法是嚴格按規定保管和烘干焊接材料，焊前認真清理坡口邊緣的雜質，選擇合適的焊接電流和焊接速度，控制焊接電弧長度。

3、夾渣

夾渣就是殘留在焊縫中的熔渣。夾渣也會降低焊縫的強度和致密性。產生夾渣的原因主要是焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣；坡口角度或焊接電流太小，或焊接速度過快。在使用酸性焊條時，由于電流太小或運條不當形成\"糊渣\"；使用堿性焊條時，由于電弧過長或極性不正確也會造成夾渣。進行埋弧焊封底時，焊絲偏離焊縫中心，也易形成夾渣。預防產生夾渣的措施是：正確選取坡口尺寸，認真清理坡口邊緣，選用合適的焊接電流和焊接速度，運條擺動要適當。多層焊時，應仔細觀察坡口兩側熔化情況，每一焊層都要認真清理焊渣。封底焊渣應徹底清除，埋弧焊要注意預防焊偏。

4、咬邊

焊縫邊緣留下的凹陷，稱為咬邊。產生咬邊的原因是由于焊接電流過大、運條速度快、電弧拉得太長或焊條角度不當等。埋弧焊的焊接速度過快或焊機軌道不平等原因，都會造成焊件被熔化去一定深度，而填充金屬又未能及時填滿而造成咬邊。咬邊減小了母材接頭的工作截面，從而在咬邊處造成應力集中，故在重要的結構或受動載荷結構中，一般是不允許咬邊存在的，或到咬邊深度有所限制。預防產生咬邊的辦法是：選擇合適的焊接電流和運條手法，隨時注意控制焊條角度和電弧長度；埋弧焊工藝參數要合適，特別要注意焊接速度不宜過高，焊機軌道要平整。

5、未熔合和未焊透

焊接時，母材與焊縫金屬或焊縫層間局部未熔透的現象稱為未熔合，接頭根部未完全熔透的現象稱為未焊透。未熔合和未焊透減小了焊縫工作截面，造成應力集中，降低了焊接接頭強度，并且是焊縫開裂的根源。產生未熔合的原因有：焊件坡口表面的氧化膜、油污等雜物未清理干凈；焊接時，熔渣妨礙了金屬間的熔合；運條手法不當，電弧偏在坡口一側。產生未焊透的原因有：焊件裝配間隙或坡口角度太小；坡口鈍邊太厚；焊條直徑太大；焊接電流過小或焊接速度過快；焊接電弧過長等。預防未熔合和未焊透的方法是：正確選取坡口尺寸，焊前認真清理坡口表面，合理選用焊條直徑、焊接電流和焊接速度，控制電弧長度，運條擺動要適當，密切注意坡口兩側的熔合情況。

6、其它

除以上缺陷外，氣焊時由于火焰能率過大，焊接速度慢或炬在某處停留時間長，以及火焰性質不適當等，都會引起焊縫金屬過熱或過燒。

過熱的特征是金屬表面變黑，并起氧化皮，金屬晶粒粗大，性能變脆，赤燒時，金屬晶粒粗大，晶粒表面被氧化而破壞了晶粒之間的連接，使金屬變脆，產生過燒缺陷時，必須將其鏟除重新焊接。

為防止過熱和過燒，應選用適宜的火焰能率，注意火焰性質，掌握好焊接速度，適時拍起火焰不使熔池溫度過高。手工鎢極氬弧焊時，由于焊接電流過大， 氬氣純度低對鎢極保護不良等造成鎢極燒損；操作中鎢極碰觸焊絲或熔池等，都會使鎢過渡到焊縫金屬內引起夾鎢缺陷，夾鎢會使焊縫性能變壞，焊接時也應防止產生夾鎢缺陷。

二、焊縫質量的檢驗

焊縫檢驗是保證焊接質量的重要手段。經檢驗后，如果發現焊縫存在超過允許值的缺陷，應采用適當方法將缺陷去除，再進行補焊。另外，某些重要結構不允許修補，這時則必須將存在重大缺陷的焊件作廢品處理。常用的焊縫質量檢驗方法有外觀檢驗、密性試驗和無損探傷。

1、外觀檢驗

外觀檢驗的工作內容是對焊縫外表進行檢查，以確定焊縫外觀尺寸和形狀是否符合要求，是否存在咬邊、焊瘤、弧坑、表面氣孔、表面夾渣、表面裂紋，以及根部未焊透等缺陷。

2、密性試驗

密性試驗是檢驗焊縫致密性的試驗方法，根據結構形狀和部位的不同，可采用煤油試驗、氣壓試驗、灌水試驗、沖水試驗等方法。

3、無損探傷

無損探傷是檢驗和發現焊縫內部缺陷最有效的方法，對于一些重要的結構，出廠前都要求進行無損探傷。常見的無損探傷方法有滲透探傷、磁粉探傷、超聲波探傷和射線探傷。

三、結束語

由于焊接過程存在潛在的危險，為此對從事該作業人員應嚴格要求，必須對其進行相應的、專門的安全技術理論學習和實際操作訓練，提高此類作業人員的安全技術素質，并經考核合格取得安全技術操作證后方準獨立作業；同時通過培訓使他們了解焊接生產特點、焊接操作基本原理及焊接工藝、工具的安全使用；嚴格執行安全規程和實施防護措施，保證安全生產，避免發生事故。

參考文獻：

[1]劉剛.常見焊接缺陷和變形成因分析及解決方法[J].鐵道建筑， 2009，(01) .

[2]徐新，彭錫明，滕瑋，卓奇敏.焊接缺陷成因及消除方法[J].科技信息， 2009，(36) .

[3]沈德福，趙祥.常見焊接缺陷產生的原因及預防[J].農業機械， 2009，(06) .

[4]曹玉華.焊接常見缺陷的預防措施[J].寧夏機械， 2008，(04).