❶ 焊縫張開缺陷
焊接缺陷：是指在焊接過程中，在焊接接頭中產生的不符合標准要求的缺陷。ISO6520標准中，將焊縫缺陷分為六組：
1、裂紋；2、孔穴；3、固體夾雜；4、未熔合和未焊透；5、形狀和尺寸缺陷；6、其他缺陷。
缺陷的分類、產生原因
一、裂紋
●熱裂紋：也稱為凝固裂紋，可以在所有金屬中發生，常見於焊縫的熔合區中，可分為結晶裂紋、液化裂紋、高溫失塑裂紋，這種裂紋的可能性：使用不適當填充材料，焊接電流過高，接合設計不良，不散熱，雜質（如硫和磷），預熱，速度過快，電弧長等。
●冷裂紋：主要產生於焊接熱影響區。殘余應力會降低基材的強度，並可能通過冷裂導致災難性的破壞。冷裂紋限於鋼，並且隨著焊縫冷卻而與馬氏體的形成有關。冷裂紋產生的前提條件：①易受影響的微觀結構（如馬氏體）；②微觀結構中存在的氫（氫脆）；③使用溫度環境；④高拘束度。
●再熱裂紋：工件焊接後再次被加熱到一定溫度下（消應力熱處理、多層焊、服役期）發生的裂紋，再加熱裂紋是一種在後加熱過程中在高強低合金（HSLA）鋼中發生的裂紋，特別是鉻，鉬和釩鋼，在奧氏體不銹鋼中也觀察到這種現象，這是由熱影響區的蠕變延展性差造成的，任何現有的缺陷或缺口都會加劇裂紋的形成。
有助於防止再加熱裂紋的因素包括首先進行低溫浸泡熱處理，然後快速加熱至高溫，對焊趾進行研磨或噴丸處理，並採用雙層焊接技術來改善HAZ（熱影響區）晶粒結構。
●層狀撕裂：母材中的夾層導致的裂紋，由於板材在軋制過程中出現夾層，導致焊接過程中出現裂紋。
通過對焊接工藝的調整，接頭形式的改善可有助於減輕裂紋。
●「帽子」裂紋：名稱取決於焊縫橫截面的形狀，因為焊縫在焊縫表面張開，裂紋從熔合線開始並向上延伸穿過焊縫。它們通常由電壓過高或速度不足引起。
二、孔穴
焊接熔池中的氣體在凝固時未能及時溢出，而留下所形成。按現狀可分為球形、條蟲形、鏈形等。氣體夾雜物的根本原因是固化焊縫內的氣體滯留。氣體形成可以來自以下任何原因---工件或電極中的高硫含量，來自電極或工件的過量水分，太短的電弧，或錯誤的焊接電流或極性。
三、固體夾雜
夾雜物有兩種類型：線性夾雜物和圓形夾雜物，其可以是孤立的或累積的。當焊縫中存在熔渣或焊劑時會發生線性夾雜物，當基體金屬上存在生銹或氧化皮時會發生孤立的夾雜物。
固體夾雜通常發生在使用焊劑的焊接工藝中，如屏蔽金屬電弧焊，葯芯焊絲電弧焊和埋弧焊，但它也可能發生在氣體保護金屬極電弧焊。為了防止夾渣，應通過研磨、鋼絲刷或切屑在焊道之間清除焊縫。
❷ 焊接技術存在的缺陷
焊縫缺陷分為六大類：裂紋、孔穴、固體夾雜、未熔合和未焊透、形狀缺陷、其它缺陷。
一、 外觀缺欠
1、咬邊 因焊接造成沿焊趾（或焊根）處出現的低於母材表面的凹陷或溝槽稱為咬邊。它是由於焊接過程中，焊件邊緣的母材金屬被熔化後，未及時得到熔化金屬的填充所致。咬邊可出現於焊縫一側或兩側，可以是連續的或間斷的。
（1）危害：咬邊將削弱焊接接頭的強度，產生應力集中。在疲勞載荷作用下，使焊接接頭的承載能力大大下降。它往往還是引起裂紋的發源地和斷裂失效的原因。焊接技術條件中一般規定了咬邊的容限尺寸。
（2）形成原因：焊接工藝參數不當，操作技術不正確造成。如焊接電流大，電弧電壓高（電弧過長），焊接速度太快。
（3）防止措施：選擇適當的焊接電流和焊接速度，採用短弧操作，掌握正確的運條手法和焊條角度，坡口焊縫焊接時，保持合適的焊條離側壁距離。
2、焊瘤 焊接過程中，在焊縫根部背面或焊縫表面，出現熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤稱為焊瘤。焊瘤一般是單個的，有時也能形成長條狀，在立焊、橫焊、仰焊時多出現。
（1）危害：影響焊縫外觀，使焊縫幾何尺寸不連續，形成應力集中的缺口。管道內部的焊瘤將影響管內介質的有效流通。
（2）形成原因：操作不當或焊接規范選擇不當。如焊接電流過小，而立焊、橫焊、仰焊時電流過大，焊接速度太慢，電弧過長，運條擺動不正確。
（3）防止措施：調整合適的焊接電流和焊接速度，採用短弧操作，掌握正確的運條手法。
3、凹坑 焊後在焊縫表面或背面形成低於母材表面的局部低窪缺陷。
未焊滿 由於填充金屬不足，在焊縫表面形成的連續或斷續的溝槽。
（1）危害：將會減小焊縫的有效工作截面，降低焊縫的承載能力。
（2）形成原因：焊接電流過大，焊縫間隙太大，填充金屬量不足。
（3）防止措施：正確選擇焊接電流和焊接速度，控制焊縫裝配間隙均勻，適當加快填充金屬的添加量。
4、燒穿 焊接過程中熔化金屬自坡口背面而流出，形成穿孔的缺陷。常發生於底層焊縫或薄板焊接中。
（1）形成原因：焊接過熱，如坡口形狀不良，裝配間隙太大，焊接電流過大，焊接速度過慢，操作不當，電弧過長且在焊縫處停留時間太長等。
（2）防止措施：減小根部間隙，適當加大鈍邊，嚴格控制裝配質量，正確選擇焊接電流，適當提高焊接速度，採用短弧操作，避免過熱。
5、焊縫表面形狀及尺寸偏差 焊縫表面形狀及尺寸偏差屬於形狀缺陷，其經常出現的有：對接焊縫超高、角焊縫凸度過大、焊縫寬度不齊、焊縫表面不規則等。
（1）危害：影響焊縫外觀質量，易造成應力集中。
（2）形成原因：坡口角度不當，裝配間隙不均勻，焊接規范選擇不當，焊接電流過大或過小，焊接速度不均勻，運條手法不正確，焊條或焊絲過熱等。
（3）防止措施：選擇正確焊接規范，適當的焊條及其直徑，調整裝配間隙，均勻運條，避免焊條和焊絲過熱。
二、內部缺欠
1、氣孔 焊接過程中熔池金屬高溫時吸收和產生的氣泡，在冷卻凝固時未能逸出而殘留在焊縫金屬內所形成的孔穴，稱為氣孔。氣孔是一種常見的缺陷，不僅出現在焊縫內部與根部，也出現在焊縫表面。焊縫中的氣孔可分為球形氣孔、條形氣孔、蟲形氣孔以及縮孔等.氣孔可以是單個或鏈狀成串沿焊縫長度分布，也可以是密集或彌散狀分布。
焊接區中的氣體來源：大氣的侵入，溶解於母材、焊絲和焊芯中的氣體，受潮葯皮或焊劑熔化時產生的氣體，焊絲或母材上的油污和鐵銹等臟物在受熱後分解所釋放出的氣體，焊接過程中冶金化學反應產生的氣體。熔焊過程中形成氣孔的氣體主要有：氫氣、一氧化碳和氮氣。
氫氣孔：多數情況下出現在焊縫表面上，斷面形狀多呈螺釘狀，從焊縫表面上看呈圓喇叭口形，氣孔四周內壁光滑。個別情況下也以小圓球形狀存在於焊縫內部。
氮氣孔：多數以成堆的蜂窩狀出現在焊縫表面上。
一氧化碳氣孔：多數情況下產生在焊縫內部，沿結晶方向分布，有些象條蟲狀，表面光滑。
（1）危害：影響焊縫外觀質量，削弱焊縫的有效工作截面，降低焊縫的強度和塑性，貫穿性氣孔則使焊縫的緻密性破壞而造成滲漏。
（2）產生原因：焊接區保護受到破壞；焊絲和母材表面有油污、鐵銹和水分；焊接材料受潮，烘焙不充分；焊接電流過大或過小，焊接速度過快；採用低氫型焊條時，電源極性錯誤，電弧過長，電弧電壓偏高；引弧方法或接頭不良等。
（3）防止措施：提高操作技能，防止保護氣體（焊劑）給送中斷；焊前仔細清理母材和焊絲表面油污、鐵銹等，適當預熱除去水分；焊前嚴格烘乾焊接材料，低氫型焊條必須存放在焊條保溫筒中；採用合適的焊接電流、焊接速度，並適當擺動；使用低氫型焊條時應仔細校核電源極性，並短弧操作；採用引弧板或回弧法的操作技術。
2、夾渣 焊後殘留在焊縫中的熔渣，稱為夾渣。夾渣不同於夾雜，夾雜是指在焊縫金屬凝固過程中殘留的金屬氧化物或來自外部的金屬顆粒，如氧化物夾雜、硫化物夾雜、氮化物夾雜和金屬夾雜等。夾渣是一種宏觀缺陷。夾渣的形狀有圓形、橢圓形或三角形，存在於焊縫與母材坡口側壁交接處，或存在於焊道與焊道之間。夾渣可以是單個顆粒狀分布，也可以是長條狀或線狀連續分布。
（1）危害：減少焊接接頭的工作截面，影響焊縫的力學性能（抗拉強度和塑性）。焊接技術條件中允許存在一定尺寸和數量的夾渣。
（2）產生原因：多層焊時，每層焊道間的熔渣未清除干凈，焊接電流過小，焊接速度過快；焊接坡口角度太小，焊道成形不良；焊條角度和運條技法不當；焊條質量不好等。
（3）防止措施：每層應認真清除熔渣；選用合適的焊接電流和焊接速度；適當加大焊接坡口角度；正確掌握運條手法，嚴格控制焊條角度可焊絲位置，改善焊道成形；選用質量優良的焊條。
3、未熔合 熔化焊時，在焊縫金屬與母材之間或焊道（層）金屬之間未能完全熔化結合而留下的縫隙，稱為未熔合。有側壁未熔合、層間未熔合和焊縫根部未熔合三種形式。
（1）危害：未熔合屬於面狀缺陷，易造成應力集中，危害性很大（類同於裂紋）。焊接技術條件中不允許焊縫存在未熔合。
（2）產生原因：多層焊時，層間和坡口側壁渣清理不幹凈；焊接電流偏小；焊條偏離坡口側壁距離太大；焊條擺動幅度太窄等。
（3）防止措施：仔細清除每層焊道和坡口側壁的熔渣；正確選擇焊接電流，改進運條技巧，注意焊條擺動。
4、未焊透 焊接時，接頭根部未完全熔透的現象，稱為未焊透。單面焊時，焊縫熔透達不到根部為根部未焊透；雙面焊時，在兩面焊縫中間也可形成中間未焊透。
（1）危害：削弱焊縫的工作截面，降低焊接接頭的強度並會造成應力集中。焊接技術條件中不允許焊接接頭中超過一定容限量的未焊透。
（2）產生原因：坡口鈍邊太厚，角度太小，裝配間隙過小；焊接電流過小，電弧電壓偏低，焊接速度過大；焊接電弧偏吹現象；焊接電流過大使母材金屬尚未充分加熱時而焊條已急劇熔化；焊接操作不當，焊條角度不正確而焊偏等。
（3）防止措施：正確選用和加工坡口尺寸，保證裝配間隙；正確選用焊接電流和焊接速度；認真操作，保持適當焊條角度，防止焊偏。
5、焊接裂紋 在焊接應力及其它致脆因素的共同作用下，焊接過程中或焊接後，焊接接頭中局部區域（焊縫或焊接熱影響區）的金屬原子結合力遭到破壞而出現的新界面所產生的縫隙，稱為焊接裂紋。它具有尖銳的缺口和長寬比大的特徵。焊接裂紋是最危險的缺陷，除降低焊接接頭的力學性能指標外，裂紋末端的缺口易引起應力集中，促使裂紋延伸和擴展，成為結構斷裂失效的起源。焊接技術條件中是不允許焊接裂紋存在的。
在焊接接頭中可能遇到各種類型的裂紋。按裂紋發生部位的焊縫金屬中裂紋、熱影響區裂紋或熔合線裂紋、根部裂紋、焊趾裂紋、焊道下裂紋和弧坑裂紋。按裂紋的走向有縱向裂紋、橫向裂紋和弧坑星形裂紋。按裂紋的尺寸有宏觀裂紋和顯微裂紋。按裂紋產生的機理有熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂。
（1）熱裂紋 焊接過程中，焊縫和熱影響區金屬冷卻到固相線附近的高溫區域產生的焊接裂紋，稱為熱裂紋，又稱高溫裂紋。
熱裂紋多發生在焊縫金屬中，有時也出現在熱影響區或熔合線。熱裂紋有沿著焊縫縱向，位於結晶中心線的縱向裂紋，也有垂直於焊縫的橫向裂紋，或在弧坑中產生的星形弧坑裂紋。熱裂紋可以顯露於焊縫表面，也可以存在於焊縫內部。其基本形貌特徵是：在固相線附近高溫下產生，沿奧氏體晶界開裂。熱裂紋可分為結晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋三類。
① 結晶裂紋 熔他一次結晶過程中，在液相和固相並存的高溫區，焊縫金屬沿一次結晶晶界開裂的裂紋，稱為結晶裂紋。通常熱裂紋多指是結晶裂紋。多數情況下，結晶裂紋的斷口呈高溫氧化色彩，主要出現在焊縫中，個別情況下也產生在焊接熱影響區。
產生條件：低熔點共晶偏析物（FeS）以片狀液態薄膜聚集於晶界，焊接拉應力。
防止措施：通過控制產生條件的兩方面著手：首先嚴格控制焊縫金屬中C、Si、S、P含量，提高焊縫金屬的含Mn量，採用低氫型焊接材料。其次焊前要預熱，減小焊後冷卻速度，調整焊接規范，適當加大焊接坡口角度，以得到焊縫成形系數大的焊縫，必要時採用多層焊。
② 液化裂紋 焊接過程中，在焊接熱循環作用下，存在於母材近縫區金屬或多層焊縫的層間金屬晶界的低熔點共晶物局部被重新熔化開裂的裂紋，稱為液化裂紋。
防止措施：控制和選用C、S、P含量較低而Mn含量較高的母材，焊接時採用低熱輸入量的焊接規范進行多道焊。
③ 多邊化裂紋 焊接時，焊縫或近縫區的金屬處於固相線溫度以下的高溫區域，由於晶格缺陷（如空位和位借）的移動和聚集，形成二次邊界，即「多邊化邊界」，從而引起邊界高溫強度和塑性降低，沿著多邊化的邊界產生開裂，稱為多邊化裂紋。這類裂紋常以任意方向貫穿樹枝晶界，斷口多呈現為高溫低塑性斷裂特徵。多邊化裂紋多發生在單相奧氏體合金的焊縫或近縫區的金屬中。
防止措施：在焊縫中加入Mo、W、Ti等細化晶粒的合金元素，阻止形成「多邊化邊界」，在工藝上採取減小焊接應力的措施。
（2）再熱裂紋（SR裂紋） 焊接接頭在焊後一定溫度范圍內再次加熱（消除應力熱處理或經其它加熱過程），在焊接熱影響區的粗晶區產生的裂紋，稱為再熱裂紋或消應力處理裂紋。再熱裂紋與熱裂紋一樣也是一種沿晶界開裂的裂紋，但其斷口呈低溫氧化色彩。
產生條件：鋼中某些沉澱強化元素（如 Mo、 V、 Cr、 Nb等），經歷再熱（焊後再次加熱）敏感溫度區域500—700℃，焊接接頭存在較高的殘余應力和焊縫表面有應力集中的缺口部位（咬邊、凹陷等）。
從產生條件可看出，再熱裂紋多發生在具有析出沉澱硬化相的低合金高強鋼、珠光體耐熱鋼、奧氏體不銹鋼以及鎳基合金的焊接接頭之中。普通碳素鋼中一般不會產生這種裂紋。
防止措施：提高預熱溫度和採用後熱處理，減小焊接應力和過熱區硬化；選用高塑性低強度匹配的焊接材料；改進焊接接頭設計，盡量不採用高拘束度的焊接節點，消除一切可能引起應力集中的表面缺陷，修磨焊縫呈圓滑過渡；正確選擇焊後熱處理溫度。
（3）冷裂紋 焊接接頭在焊後冷卻到較低溫度下（200℃左右）所產生的焊接裂紋，稱為冷裂紋。根據裂紋出現的部位，可分為焊道下裂紋、焊趾裂紋、焊根裂紋、橫向裂紋。
產生條件：三個因素共同作用形成冷裂紋，即焊接應力、淬硬組織、擴散氫。冷裂紋 多發生在低合金高強鋼、中合金鋼、高碳鋼的焊接熱影響區和熔合區中，個別情況下，也出現在焊縫金屬中。
形貌特徵：焊後冷卻至較低溫度下產生，貫穿晶粒開裂，斷口呈金屬光亮。
根據產生的機理不同，冷裂紋可分為延遲裂紋、淬硬脆化裂紋和低塑性脆化裂紋三類。
① 延遲裂紋（氫致裂紋） 是一種最常見的冷裂紋形態。它是焊後冷卻到室溫並放置一段時間（延遲潛伏期，幾小時、幾天、幾十天）之後才出現的焊接冷裂紋，具有延遲的性質。因為這種裂紋的產生與焊縫金屬中的擴散氫活動密切相關，所以又稱氫致裂紋。
② 淬硬脆化裂紋 有些鋼種如馬氏體不銹鋼、工具鋼，由於淬硬傾向較大，焊接時易形成淬硬組織，在焊接應力的作用下導致開裂，稱之為淬硬脆化裂紋。與延遲裂紋不同的是淬硬脆化裂紋基本上是在焊後立即產生，無延遲期，除了焊接熱影響區出現外，有時還會出現在焊縫中。
③ 低塑性脆化裂紋 焊接脆性材料時（如鑄鐵），當焊後冷卻到400℃以下時，由於焊接收縮應變超過材料的本身塑性而導致開裂，稱之為低塑性脆化裂紋。它可在焊縫中出現，也可發生在焊接熱影響區中。其斷口具有脆性斷裂的形貌特徵。
防止措施：焊前預熱，降低冷卻速度；選擇合適的焊接規范參數；採用低氫型焊接材料，並嚴格烘乾；徹底清除焊絲及母材焊接區域的油污、鐵銹和水分，焊後立即後熱或焊後熱處理，改進接頭設計降低拘束應力。
（4）層狀撕裂 是一種焊接時沿鋼板軋制方向平行於表面呈階梯狀「平台」開裂的冷裂紋。呈穿晶或沿晶開裂的形態特徵，通常發生在軋制鋼板的靠近熔合線的熱影響區中，與熔合線平行形成階梯式的裂紋。由於不露出表面，所以一般很難發現，只有通過探傷發現，且難以返修。層狀撕裂多產生在T形接頭和角接接頭中，受垂直於鋼板表面方向拉伸應力的作用而產生。
產生條件：沿鋼板軋制方向存在分層夾雜物（如硫化物等），焊接時產生垂直於厚度方向的焊接應力。
防止措施：嚴格控制鋼材的含硫量，改進接頭形式和坡口形狀，與焊縫連接的坡口表面預先堆焊過渡層，選用強度等級較低的低氫型焊接材料，採用低焊接熱輸入和焊接預熱。