焊接技術(shù)常見缺陷的危害和防止措施

沈勝龍河北省張家口機(jī)械工業(yè)學(xué)校

焊接技術(shù)常見缺陷的危害和防止措施

沈勝龍
河北省張家口機(jī)械工業(yè)學(xué)校

本文系統(tǒng)地討論和分析了焊接缺陷定義，焊接工程中缺欠形成的一般條件，缺欠影響和缺欠修復(fù)。涉及焊接應(yīng)力與變形、接頭性能變化（強(qiáng)韌性、疲勞強(qiáng)度、蠕變斷裂強(qiáng)度與耐蝕性等）、各類裂紋和氣孔等。重點(diǎn)分析了各種影響因素的作用，強(qiáng)調(diào)缺欠形成的有關(guān)基本概念。金屬構(gòu)件如果存在焊接缺陷，將直接影響到產(chǎn)品的和性能.因此，采取措施，避免焊接缺陷。

金屬構(gòu)件；焊接缺陷；工藝措施

一、常見焊接缺陷危害

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(duì)焊縫缺陷的危害性有充分的認(rèn)識(shí)。

（1）焊縫弧坑缺陷對(duì)焊接接頭的強(qiáng)度和應(yīng)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(zhì)量情況，往往會(huì)在這個(gè)部位上出現(xiàn)未熔會(huì)缺陷。

（2）咬邊是一種危險(xiǎn)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(yīng)力集中，很容易形成應(yīng)力腐蝕裂紋和應(yīng)力集中裂紋。因此，對(duì)咬邊有嚴(yán)格的限制。

（3）氣孔、夾渣等體積性缺陷的危害性主要表現(xiàn)為降低焊接接頭的承載能力。如果氣孔穿透焊縫表面。介質(zhì)積存在孔穴內(nèi)，當(dāng)介質(zhì)有腐蝕性時(shí)，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(huì)在該處形成應(yīng)力集中。

（4）未熔合和未焊透等缺陷的端部和缺口是應(yīng)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于零。尖銳根部有明顯的應(yīng)力集中，當(dāng)應(yīng)力水平超過尖銳根部的強(qiáng)度極限時(shí)，裂紋就會(huì)擴(kuò)展，以至貫穿整個(gè)截面而造成鍋爐壓力容器失效。特別是當(dāng)焊接接頭處于脆性狀態(tài)時(shí)，裂紋的擴(kuò)展速度極快，造成脆性破裂事故。裂紋還會(huì)加劇疲勞破壞和應(yīng)力腐蝕破壞。

二、常見焊接缺陷防止措施

（一）未焊透

（1）選擇合適的坡口角度，裝配間隙及鈍邊尺寸并防止錯(cuò)口。

（2）選擇合適的焊接電源，焊條直徑，運(yùn)條角度應(yīng)適當(dāng)；氣焊時(shí)選擇合適的火焰能率。如果焊條藥皮厚度不均產(chǎn)生偏弧時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。

（3）掌握正確的焊接操作方法，對(duì)手工電弧焊的運(yùn)條和氣焊，氬弧焊絲的送進(jìn)應(yīng)穩(wěn)，準(zhǔn)確，熟練地?fù)舸┏叽邕m宜的熔孔，應(yīng)把熔敷金屬送至坡口根部。

（4）用堿性低氫型焊條焊接16MN尺寸鋼試板，在平焊接關(guān)時(shí)，應(yīng)距離焊縫收尾??？10～15MM的焊縫金屬上引弧；便于使接頭處得到預(yù)熱。當(dāng)焊到接頭部位時(shí)，將焊條輕輕向下一壓，聽到擊穿的聲音之后再滅弧，這樣可消除接頭處的未焊透。如果將接頭處鏟成緩坡狀，效果更好。

（二）未熔合

（1）選擇適宜的運(yùn)條角度，焊接電弧偏弧時(shí)應(yīng)及時(shí)更換焊條。

（2）操作時(shí)注意觀察坡口兩側(cè)金屬熔化情況，使之熔合良好。

（3）橫焊操作時(shí)，掌握好上、下坡口面的擊穿順序和保持適宜的熔孔位置和尺寸大小，氣焊和氬弧悍時(shí)，焊絲的送進(jìn)應(yīng)熟練地從熔孔上坡口拉到下坡口。

（三）焊瘤

（1）選擇適宜的鈍邊尺寸和裝配間隙，控制熔孔大小并均勻一致，一般熔孔直徑為0.8~1.25倍的焊條直徑，平焊打底焊時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)可見的熔孔，否則背面會(huì)形成焊瘤。

（2）選擇合理的焊接規(guī)范，擊穿焊接電弧加熱時(shí)間不可過長(zhǎng)，操作應(yīng)熟練自如，運(yùn)條角度適當(dāng)。

（3）氣焊時(shí)焊絲角度、送絲速度及其擺動(dòng)應(yīng)適當(dāng)，可利用氣體火焰的壓力來控制？水的溢出。

（四）冷縮孔：

為防止冷縮孔的產(chǎn)生，主要應(yīng)從操作工藝上采取措施，在更換焊條滅弧前應(yīng)在原熔池上或池背面連續(xù)點(diǎn)弧二、三次，以填充滿熔池，然后將電弧向坡口面一側(cè)后拉，逐漸衰減滅弧，這樣可稍微提高熔池及周圍的溫度，減緩冷卻速度，從而防止冷縮孔產(chǎn)生。

（五）氣孔

（1）選擇稍強(qiáng)的焊接規(guī)范，縮短滅弧停歇時(shí)間，滅弧后，當(dāng)熔池尚未全部凝固時(shí)，就及時(shí)再引弧給送熔滴，擊穿焊接。

（2）輸送熔敷金屬不要太多，使熔池的液態(tài)金屬保持較薄，利于氣體的逸出。

（3）運(yùn)條角度要適當(dāng)，操作應(yīng)熟練，不要將熔渣拖離熔池，要換焊條后采用劃擦法引弧，用短弧焊接。

（4）氣焊和氬弧焊操作時(shí)，焊絲和焊炬的角度應(yīng)適當(dāng)，擺勁正確，焊連保持均勻適宜。

（六）夾渣

（1）選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)條角度，操作應(yīng)熟練，使熔渣和液態(tài)金屬良好地分離。

（2）遇到焊條藥皮成塊脫落時(shí)，必須停止焊接，查明原因并更換焊條。

（3）打底層焊道或中間層焊道成形成控制均勻，圓滑過渡，接頭或焊瘤應(yīng)該用電弧割掉或用手砂輪磨隙。

（4）選擇合適的火焰能率或規(guī)范，注意保持適宜的焊絲和焊炬角度，焊絲作正確擺，攪拌熔池，使熔渣順利地浮出溶池。

（七）咬邊

（1）選擇適宜的焊接電源、運(yùn)條角度、進(jìn)行短弧操作。

（2）焊條擺動(dòng)至坡口邊緣，稍作穩(wěn)弧停頓，操作應(yīng)熟練、平穩(wěn)。

（3）氣焊火焰能率要適當(dāng)，焊炬和焊絲的角度及擺動(dòng)要適宜。

（八）背面凹陷

（1）保證裝配尺寸符合要求，特別是間隙和純邊尺寸，操作要熟練、準(zhǔn)確。

（2）嚴(yán)格控制擊穿時(shí)的電弧加熱時(shí)間及運(yùn)條角度，熔孔大小要適當(dāng)，采用短弧施焊。

（3）焊道背面成形不良，焊道背面除了可能產(chǎn)生凹陷外，還可能出現(xiàn)寬窄不勻、凹凸不平，甚至形成焊瘤或呈竹節(jié)形狀等。

（4）嚴(yán)格控制擊穿孔的尺寸大小，并使擊穿焊接的速度均勻一致。

（5）嚴(yán)格控制電弧的穿透程度，掌握好電弧燃燒，加熱時(shí)間使之均勻一致。