1. 常见焊接缺陷产生的原因及预防措施
形状缺欠
外观质量粗糙,鱼鳞波高低、宽窄发生突变;焊缝与母材非圆滑过渡。
主要原因:操作不当,返修造成。
危害:应力集中,削弱承载能力。
尺寸缺欠
焊缝尺寸不符合施工图样或技术要求。
主要原因:施工者操作不当
危害:尺寸小了,承载截面小; 尺寸大了,削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。
咬边
原因:⒈焊接参数选择不对,U、I太大,焊速太慢。
⒉电弧拉得太长。熔化的金属不能及时填补熔化的缺口。
危害:母材金属的工作截面减小,咬边处应力集中。
弧坑
由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分。
原因:焊丝或者焊条停留时间短,填充金属不够。
危害:⒈减少焊缝的截面积;
⒉弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚,因此在弧坑处往往有气孔、灰渣、裂纹等。
烧穿
原因:⒈焊接电流过大;
⒉对焊件加热过甚;
⒊坡口对接间隙太大;
⒋焊接速度慢,电弧停留时间长等。
危害:⒈表面质量差
⒉烧穿的下面常有气孔、夹渣、凹坑等缺欠。
焊瘤
熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合。
原因:焊接参数选择不当; 坡口清理不干净,电弧热损失在氧化皮上,使母材未熔化。
危害:表面是焊瘤下面往往是未熔合,未焊透; 焊缝几何尺寸变化,应力集中,管内焊瘤减小管中介质的流通截面积。
气孔
原因:⒈电弧保护不好,弧太长。
⒉焊条或焊剂受潮,气体保护介质不纯。
⒊坡口清理不干净。
危害:从表面上看是减少了焊缝的工作截面;更危险的是和其他缺欠叠加造成贯穿性缺欠,破坏焊缝的致密性。连续气孔则是结构破坏的原因之一。
夹渣
焊接熔渣残留在焊缝中。易产生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位,焊道形状突变,存在深沟的部位也易产生夹渣。
原因:⒈熔池温度低(电流小),液态金属黏度大,焊接速度大,凝固时熔渣来不及浮出;
⒉运条不当,熔渣和铁水分不清;
⒊坡口形状不规则,坡口太窄,不利于熔渣上浮;
⒋多层焊时熔渣清理不干净。
危害:较气孔严重,因其几何形状不规则尖角、棱角对机体有割裂作用,应力集中是裂纹的起源。
未焊透
当焊缝的熔透深度小于板厚时形成。单面焊时,焊缝熔透达不到钢板底部;双面焊时,两道焊缝熔深之和小于钢板厚度时形成。
原因:⒈坡口角度小,间隙小,钝边太大;
⒉电流小,速度快来不及熔化;
⒊焊条偏离焊道中心。
危害:工作面积减小,尖角易产生应力集中,引起裂纹
未熔合
熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分。
原因:⒈电流小、速度快、热量不足;
⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等,一部分热量损失在熔化杂物上,剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。
⒊焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置,熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分,容易产生未熔合。
危害:因为间隙很小,可视为片状缺欠,类似于裂纹。易造成应力集中,是危险性较大的缺陷。
焊接裂纹
危害最大的一种焊接缺陷
在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,材料的原子结合遭到破坏,形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征,易引起较高的应力集中,而且有延伸和扩展的趋势,所以是最危险的缺陷。
2. 熔焊的焊缝种偏析
合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。焊接熔池一次结晶过程中,由于冷却速度快,已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散,造成分布不均,产生偏析。
焊缝中的偏析现象有以下三种:⑴显微偏析 熔池一次结晶时,最先结晶的结晶中心金属最纯,后结晶部分含其它合金元素和杂质略高,最后结晶部分,即结晶的外端和前缘所含其它合金元素和杂质最高。在一个柱状晶粒内部和晶粒之间的化学成分分布不均现象称为显微偏析。
⑵区域偏析 熔池一次结晶时,由于柱状晶体的不断长大和推移,会把杂质“赶”向熔池中心,使熔池中心的杂质含量比其它部位多,这种现象称为区域偏析。焊缝的断面形状对区域偏析的分布影响很大。窄而深的焊缝,各柱状晶的交界在其焊缝的中心,因此焊缝中心聚集有较多的杂质。这种焊缝在其中心部位极易产生热裂纹。宽而浅的焊缝,杂质则聚集在焊缝的上部,这种焊缝具有较高的抗热裂能力。
⑶层状偏析 熔池在一次结晶的过程中,要不断地放出结晶潜热,当结晶潜热达到一定数值时,熔池的结晶就出现暂时的停顿。以后随着熔池的散热,结晶又重新开始,形成周期性的结晶,伴随着出现结晶前沿液体金属中杂质浓度的周期变动,产生周期性的偏析称为层状偏析。层状偏析集中了一些有害元素,因此缺陷往往出现在层状偏析中。由层状偏析所造成的气孔。
3. 什么是钢材的偏析
指钢铁内部成分的不均匀分布现象,种类多,常见的有:宏观偏析\微观偏析,正偏析\反偏析,还有比重偏析等
4. 焊接常见问题及处理方法
一、焊接中的局部变形的原因及预防措施
(一)产生原因
(1)加工件的刚性小或不均匀,焊后收缩,变性不一致。(2)加工件本身焊缝布置不均,导致收缩不均匀,焊缝多的部位收缩大、变形也大。(3)加工人员操作不当,未对称分层、分段、间断施焊,焊接电流、速度、方向不一致,造成加工件变形的不一致。(4)焊接时咬肉过大,引起焊接应力集中和过量变形。5)焊接放置不平,应力集中释放时引起变形。
(二)预防措施
(1)设计时尽量使工件各部分刚度和焊缝均匀布置,对称设置焊缝减少交叉和密集焊缝。(2)制定合理的焊接顺序,以减少变形。如先焊主焊缝后焊次要焊缝,先焊对称部位的焊缝后焊非对称焊缝, 先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝,先焊对接焊缝后焊角焊缝。(3)对尺寸大焊缝多的工件,采用分段、分层、间断施焊,并控制电流、速度、方向一致。(4)手工焊接较长焊缝时, 应采用分段进行间断焊接法, 由工件的中间向两头退焊,焊接时人员应对称分散布置,避免由于热量集中引起变形。(5)大型工件如形状不对称,应将小部件组焊矫正完变形后,在进行装配焊接,以减少整体变形。(6)工件焊接时应经常翻动,使变形互相抵消。(7)对于焊后易产生角变形的零部件,应在焊前进行预变形处理,如钢板v 形坡口对接,在焊接前应将接口适当垫高,这样可使焊后变平。(8)通过外焊加固件增大工件的刚性来限制焊接变形,加固件的位置应设在收缩应力的反面。
(三)处理方法
对已变形的工件,如变形不大,可采用火烤矫正。如变形较大,采用边烤边用千斤顶顶的方法矫正。
二 钢结构焊接裂纹的原因及预防措施
(一)热裂纹
热裂纹是指高温下所产生的裂纹, 又称高温裂纹或结晶裂纹,通常产生在焊缝内部,有时也可能出现在热影响区,表现形式有:纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹弧坑裂纹和热影响区裂纹。其产生原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象,低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在从而形成偏析,凝固以后强度也较低,当焊接应力足够大时,就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂纹。此外, 如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质,当焊接拉应力足够大时,也会被拉开。总之,热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果。针对其产生原因,其预防措施如下:
(1)限制母材及焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体)中易偏析元素和有害杂质的含量,特别应控制硫、磷的含量和降低含碳 ,一般用于焊接的钢材中硫的含量不应大于0.04 5% ,磷的含量不应大于0.055% ;另外钢材含碳量越离,焊接性能越差,一般焊缝中碳的含量控制在0.10% 以下时,热裂纹敏感性可大大降低。(2)调整焊缝金属的化学成分,改善焊缝组织,细化焊缝品粒,以提高其塑性,减少或分散偏析程度,控制低熔点共品的有害影响。(3)采用碱性焊条或焊剂,以降低焊缝中的杂质含摄,改善结晶时的偏析程度。(4)适当提高焊缝的形状系数,采用多层多道焊接方法, 避免中心线偏析,可防止中心线裂纹。(5)采用合理的焊接顺序和方向,采用较小的焊接线能超,整体预热和锤击法,收弧时填满弧坑等工艺措施。
(二) 冷裂纹
冷裂纹一般是指焊缝在冷却过程中温度降到马氏体转变温度范围内(300— 200℃以下)产生的,可以在焊接后立即出现,也可以在焊接以后的较长时间才发生, 故也称为延迟裂纹。其形成的基本条件有3个:焊接接头形成淬硬组织;扩散氢的存在和浓集;存在着较大的焊接拉伸应力。其预防措施主要有:
(1)选择合理的焊接规范和线能 ,改善焊缝及热影响区组织状态, 如焊前预热、控制层问温度、焊后缓冷或后热等以加快氢分子逸出。(2)采用碱性焊条或焊剂,以降低焊缝中的扩散氧含量。(3)焊条和焊剂在使用前应严格按照规定的要求进行烘干(低氢焊条300℃ ~3 50℃保温lh;酸性焊条l 00℃ ~l50℃保温lh;焊剂200℃~250。C保温2h),认真清理坡口和焊丝,太除油污、水分和锈斑等脏物,以减少氢的来源。(4)焊后及时进行热处理.一是进行退火处理,以消除内应力,使淬火组织回火,改善其韧性;二:是进行消氢处理, 使氢从焊接接头中充分逸出。(5)提高钢材质量,减少钢材中的层状夹杂物。(6)采取可降低焊接应力的各种工艺措施。
三、钢结构焊接检验中的相关问题
(一)焊缝等级、检验等级、评定
等级的区别与联系要求进行内部质量探伤的焊缝,按质量等级分一级和二级,称一级焊缝和二级焊缝,此即为焊缝等级。检验等级系指检验检测达到的精度,即检测仪器与检测方法结合而得到的检测结果的精确程度。超声波探伤采用G B /T ll 34 5 l 9 89标准按检测等级由低到高分为A、B、C三个级别,射线探伤采用GB/T 3 3 2 3一l 9 8 7标准按检测等级由低到高分为A、A B、B三个级别,它们分别规定了手工超声波探伤的检测方法、探测面、检测范围和允许缺陷当量(dB值)以及射线探伤所要达到的灵敏度(透照厚度与像质计的关系)。
评定级别是指探伤人员在检出缺陷后依据标准对缺陷测量进而确定的焊缝内部质量级别。具体来说,超声波探伤指对波高在测长线与判废线之间(Ⅱ区)缺陷测长后,依标准GB/Tl1345 l989表6进行缺陷定级;射线探伤是指测量底片上缺陷指示长度和大小,依标准GB /T3 3 2 3一l987表6.表7、表9、表l0并综合评级(见该标准l 6.1~l 6.4),这一条是每一个探伤人员必须熟练掌握的。
(二)超标缺陷处理与复探、扩探GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范》只规定了检测方法.检测比例和合格级别, 对于缺陷的处理没有明确要求。
参照JG l 8 l 建筑钢结构焊接技术规程》和其他行业焊接检验标准规范的要求,对十检出的缺陷可作如下处理:(1)检测出的不允许缺陷必须返修,返修后按同种检测方法检测合格后方认为该焊缝合格。(2)对要求抽查检验的焊缝,发现不允许缺陷后,应在被检测区域两端整条焊缝长度的各l 0%且不小于00inin(长度允许时)的区域扩检。a)若在扩检区域未发现超标缺陷,应认为该焊缝合格。b)若在扩检区域发现超标缺陷,则该条焊缝全检。(3)对于现场安装要求抽查检验的焊缝,发现不允许缺陷后,按下述原则扩检;a)增加该类型同一焊工焊接的两条焊缝检测,若此两条扩检焊缝未发现超标缺陷,应认为该批焊缝合格。b)若此两条扩检焊缝发现超标缺陷, 则每一条含超标缺陷的焊缝按卜述原则再各抽检两条焊缝。C)若再次抽检的焊缝未发现超标缺陷,应认为该批焊缝合格。d)若再次抽检的焊缝仍发现有超标缺陷, 则该焊工焊接的该类型焊缝全检。同时,可协商适当增加其余焊缝检测比例。
5. 焊缝偏析有哪几种形式对焊缝质量有什危害
你好,焊缝偏析主要有显微偏析和区域偏析两种形式。 焊缝偏析是在一次结晶时,金属由液态转变为固态形成的。因为焊接工艺的不同,会产生不同的显微偏析和区域偏析。
(1)显微偏析又称为晶内偏析,是焊缝快速冷却形成的。因此,可通过缓冷进行充分扩散来消除。影响显微偏析的主要因素是金属的化学成分。因为金属的化学成分不同,从开始结晶到结晶终了的温度区间也不相同,温度区间越大越容易产生显微偏析。一般对低碳钢来说,显微偏析不严重,对焊缝的危害不大;而对高碳钢、合金钢的焊接,严重的显微偏析会引起热裂纹等缺陷。进行扩散及细化晶粒的热处理可是消除显微偏析的危害。
(2)区域偏析是焊缝的冷却部分(焊缝中心),聚集有较多的杂质和低熔点合金而形成的。影响区域偏析的主要因素有三个方面。①焊接材料方面。若焊接材料的合金成分或杂质越多,偏析
就越严重。一般低碳钢所含的合金元素少,区域偏析也就不大,合金钢则易于产生区域偏析,造成热裂纹。②冷却速度对区域偏析影响很大。冷却速度越快,则焊缝的杂质和低熔点混合物的聚集越困难,形成区域偏析的可能性也越小,但会促使产生显微偏析。
③焊缝的断面形状不同,产生偏析的部位也不同。如焊缝窄、熔深大,焊缝的区域偏析产生在焊缝金属中心部位,此时极易产生热裂纹;焊缝宽时,杂质便聚集在焊缝的上部,对焊缝的高温强度影响不大。因此,在焊接过程中可利用这一特点,尽量使每层焊道的宽度和深度适宜,宁可多道焊,也不要一次深熔焊完,这样可减小形成热纹的危害。
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6. 焊接冶金基本原理问题
熔焊热源的高温集中熔化焊缝区金属,并向工件金属传导热量,必然引起焊缝及附近区域金属的组织和性为熔化焊缝区各点温度变化示意能发生变化。由于各点与焊缝中心距离不同,所受的最高加热温度不同,相当于对焊接接头区域进行了一次不同规范的热处理,因此焊接接头的各部位会出现不同的组织变化和性能变化。
整个焊接接头由焊缝区、熔合区、热影响区构成。
1、焊缝区
焊缝区是在焊接接头横截面上测量的焊缝金属的区域,焊缝区(熔焊时,是焊缝表面和熔合线所包围的区域。焊缝区在冷却过程中以熔合线上局部半熔化的晶粒为核心向内生长,生长方向为散热最快方向,最终成长为柱状晶粒。晶粒前沿伸展到焊缝中心,呈柱状铸态组织,此种结晶方式称为联生结晶。联生结晶过程使化学成分和杂质易在焊缝中心区产生偏析,引起焊缝金属力学性能下降,因此焊接时要以适当摆动和渗合金等方式加以改善。
2、熔合区
熔合区是焊接接头中焊缝金属向热影响区过渡的区域。该区很窄,两侧分别为经过完全熔化的焊缝区和完全不熔化的热影响区。熔合区的加热温度在合金的固 液相线之间。熔合区具有明显的化学不均匀性,从而引起组织不均匀,其组织特征为少量铸态组织和粗大的过热组织,因而塑性差,强度低,脆性大,易产生焊接裂纹和脆性断裂,是焊接接头最薄弱的环节之一。
3、热影响区
热影响区是焊缝两侧因焊接热作用没有熔化但发生金相组织变化和力学性能变化的区域。根据热影响区内各点受热情况的不同,热影响区可分为过热区、正火区和部分相变区。
1)、过热区
过热区是指热影响区内具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。其加热温度为AC3以上100-200℃至固相线之间。该区内奥氏体晶粒急剧长大,形成过热组织,因此塑性和韧性差,也是焊接接头的一个薄弱环节。对易淬火硬化材料,该区的脆性会更大。
2)、正火区
正火区是指热影响区内相当于受到正火热处理的区域。加热温度为AC3至AC3+(100-200)℃之间。此温度区间与正火温度区间相同,金属完全发生重结晶,冷却后为均匀而细小的正火组织,力学性能明显改善,该区是焊接接头中组织和性能最好的区域。
3)部分相变区
部分相变区是指热影响区内组织发生部分转变的区域。加热温度在AC1至AC3之间。该区内的热温度在珠光体和部分铁素体发生重结晶,使晶粒细化,而另一部分铁素体来不及转变,冷却后成为粗大的铁素体与细晶粒珠光体的混合组织。由于晶粒大小不一,故该区力学性能较差。
熔焊方法不可避免地要出现熔合区和热影响区。这两个区域的大小和组织性能取决于被焊材料、焊接方法、焊接工艺参数等因素。焊接方法不同,上述两区的大小也不同,一般来说,加热能量集中或提高焊接速度可减小上述两区。
以上是针对低碳钢熔焊时的分析,而不同材料对加热的敏感性不同,熔合区和热影响区的表现形式也不一样。如易淬硬材料会产生淬硬组织,使焊接接头力学性能降低。
熔合区和热影响区的存在对提高焊接接头的性能不利,在熔焊过程中无法消除它,所以常采用焊后热处理的方式(正火或退火)来消除或改善。
7. 常见的焊接缺陷有哪几种产生原因有哪些
常见的焊接缺陷有哪几种?产生原因有哪些
①气孔:焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔,按分布可分为密集气孔,链孔等。
气孔的生成有工艺因素,也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。冶金因素,是由于在凝固介面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。
②夹渣:焊后残留在焊缝中的溶渣,有点状和条状之分。产生原因是熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度,当熔化金属凝固时,熔渣未能及时浮出熔池而形成。它主要存于焊道之间和焊道与母材之间。
③未熔合:熔焊时,焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分;点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分,称之。
未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合(包括层间未熔合)、焊缝根部未熔合。按其间成分不同,可分为白色未熔合(纯气隙、不含夹渣)、黑色未熔合(含夹渣的)。
产生机理:a.电流太小或焊速过快(线能量不够);b.电流太大,使焊条大半根发红而熔化太快,母材还未到熔化温度便覆盖上去。C.坡口有油污、锈蚀;d.焊件散热速度太快,或起焊处温度低;e.操作不当或磁偏吹,焊条偏弧等。
④未焊透:焊接时接头根部未完全熔透的现象,也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙,或是母材金属之间没有熔化,焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。
产生原因:焊接电流太小,速度过快。坡口角度太小,根部钝边尺寸太大,间隙太小。焊接时焊条摆动角度不当,电弧太长或偏吹(偏弧)
⑤裂纹(焊接裂纹):在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,焊接接头中区域性地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新介面而产生缝隙,称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹,辐射状(星状)裂纹。按发生的部位可分为根部裂纹、弧坑裂纹,熔合区裂纹、焊趾裂纹及热响裂纹。按产生的温度可分为热裂纹(如结晶裂纹、液化裂纹等)、冷裂纹(如氢致裂纹、层状撕裂等)以及再热裂纹。
产生机理:一是冶金因素,另一是力学因素。冶金因素是由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀,如低熔共晶组成元素S、P、Si等发生偏析、富集导致的热裂纹。此外,在热影响区金属中,快速加热和冷却使金属中的空位浓度增加,同时由于材料的淬硬倾向,降低材料的抗裂效能,在一定的力学因素下,这些都是生成裂纹的冶金因素。力学因素是由于快热快冷产生了不均匀的组织区域,由于热应变不均匀而导至不同区域产生不同的应力联络,造成焊接接头金属处于复杂的应力——应变状态。内在的热应力、组织应力和外加的拘束应力,以及应力集中相叠加构成了导致接头金属开裂的力学条件。
⑥形状缺陷
焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑(内凹)、未焊满、塌漏等。
产生原因:主要是焊接引数选择不当,操作工艺不正确,焊接技能差造成。
常见焊接缺陷产生的原因及预防措施
你好,不同的焊接缺陷产生的机理和预防措施是不一样的。介绍如下:
形状缺欠
外观质量粗糙,鱼鳞波高低、宽窄发生突变;焊缝与母材非圆滑过渡。
主要原因:操作不当,返修造成。
危害:应力集中,削弱承载能力。
尺寸缺欠
焊缝尺寸不符合施工图样或技术要求。
主要原因:施工者操作不当
危害:尺寸小了,承载截面小; 尺寸大了,削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。
咬边
原因:⒈焊接引数选择不对,U、I太大,焊速太慢。
⒉电弧拉得太长。熔化的金属不能及时填补熔化的缺口。
危害:母材金属的工作截面减小,咬边处应力集中。
弧坑
由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分。
原因:焊丝或者焊条停留时间短,填充金属不够。
危害:⒈减少焊缝的截面积;
⒉弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚,因此在弧坑处往往有气孔、灰渣、裂纹等。
烧穿
原因:⒈焊接电流过大;
⒉对焊件加热过甚;
⒊坡口对接间隙太大;
⒋焊接速度慢,电弧停留时间长等。
危害:⒈表面质量差
⒉烧穿的下面常有气孔、夹渣、凹坑等缺欠。
焊瘤
熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的区域性未熔合。
原因:焊接引数选择不当; 坡口清理不干净,电弧热损失在氧化皮上,使母材未熔化。
危害:表面是焊瘤下面往往是未熔合,未焊透; 焊缝几何尺寸变化,应力集中,管内焊瘤减小管中介质的流通截面积。
气孔
原因:⒈电弧保护不好,弧太长。
⒉焊条或焊剂受潮,气体保护介质不纯。
⒊坡口清理不干净。
危害:从表面上看是减少了焊缝的工作截面;更危险的是和其他缺欠叠加造成贯穿性缺欠,破坏焊缝的致密性。连续气孔则是结构破坏的原因之一。
夹渣
焊接熔渣残留在焊缝中。易产生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位,焊道形状突变,存在深沟的部位也易产生夹渣。
原因:⒈熔池温度低(电流小),液态金属黏度大,焊接速度大,凝固时熔渣来不及浮出;
⒉运条不当,熔渣和铁水分不清;
⒊坡口形状不规则,坡口太窄,不利于熔渣上浮;
⒋多层焊时熔渣清理不干净。
危害:较气孔严重,因其几何形状不规则尖角、棱角对机体有割裂作用,应力集中是裂纹的起源。
未焊透
当焊缝的熔透深度小于板厚时形成。单面焊时,焊缝熔透达不到钢板底部;双面焊时,两道焊缝熔深之和小于钢板厚度时形成。
原因:⒈坡口角度小,间隙小,钝边太大;
⒉电流小,速度快来不及熔化;
⒊焊条偏离焊道中心。
危害:工作面积减小,尖角易产生应力集中,引起裂纹
未熔合
熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分。
原因:⒈电流小、速度快、热量不足;
⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等,一部分热量损失在熔化杂物上,剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。
⒊焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置,熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分,容易产生未熔合。
危害:因为间隙很小,可视为片状缺欠,类似于裂纹。易造成应力集中,是危险性较大的缺陷。
焊接裂纹
危害最大的一种焊接缺陷
在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,材料的原子结合遭到破坏,形成新介面而产生的缝隙称为裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征,易引起较高的应力集中,而且有延伸和扩充套件的趋势,所以是最危险的缺陷。
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焊接缺陷的的种类及成因?
焊接缺陷的分类:
①从巨集观上看,可分为裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔、及形状缺陷,又称焊缝金属表面缺陷或叫接头的几何尺寸缺陷,如咬边,焊瘤等。在底片上还常见如机械损伤(磨痕),飞溅、腐蚀麻点等其他非焊接缺陷。
②从微观上看,可分为晶体空间和间隙原子的点缺陷,位错性的线缺陷,以及晶界的面缺陷。微观缺陷是发展为巨集观缺陷的隐患因素。
六大焊接缺陷的形态及产生机理:
①气孔:焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔,按分布可分为密集气孔,链孔等。
气孔的生成有工艺因素,也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。冶金因素,是由于在凝固介面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。
②夹渣:焊后残留在焊缝中的溶渣,有点状和条状之分。产生原因是熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度,当熔化金属凝固时,熔渣未能及时浮出熔池而形成。它主要存于焊道之间和焊道与母材之间。
③未熔合:熔焊时,焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分;点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分,称之。
未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合(包括层间未熔合)、焊缝根部未熔合。按其间成分不同,可分为白色未熔合(纯气隙、不含夹渣)、黑色未熔合(含夹渣的)。
产生机理:a.电流太小或焊速过快(线能量不够);b.电流太大,使焊条大半根发红而熔化太快,母材还未到熔化温度便覆盖上去。C.坡口有油污、锈蚀;d.焊件散热速度太快,或起焊处温度低;e.操作不当或磁偏吹,焊条偏弧等。
④未焊透:焊接时接头根部未完全熔透的现象,也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙,或是母材金属之间没有熔化,焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。
产生原因:焊接电流太小,速度过快。坡口角度太小,根部钝边尺寸太大,间隙太小。焊接时焊条摆动角度不当,电弧太长或偏吹(偏弧)
⑤裂纹(焊接裂纹):在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,焊接接头中区域性地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新介面而产生缝隙,称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹,辐射状(星状)裂纹。按发生的部位可分为根部裂纹、弧坑裂纹,熔合区裂纹、焊趾裂纹及热响裂纹。按产生的温度可分为热裂纹(如结晶裂纹、液化裂纹等)、冷裂纹(如氢致裂纹、层状撕裂等)以及再热裂纹。
产生机理:一是冶金因素,另一是力学因素。冶金因素是由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀,如低熔共晶组成元素S、P、Si等发生偏析、富集导致的热裂纹。此外,在热影响区金属中,快速加热和冷却使金属中的空位浓度增加,同时由于材料的淬硬倾向,降低材料的抗裂效能,在一定的力学因素下,这些都是生成裂纹的冶金因素。力学因素是由于快热快冷产生了不均匀的组织区域,由于热应变不均匀而导至不同区域产生不同的应力联络,造成焊接接头金属处于复杂的应力--应变状态。内在的热应力、组织应力和外加的拘束应力,以及应力集中相叠加构成了导致接头金属开裂的力学条件。
⑥形状缺陷
焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑(内凹)、未焊满、塌漏等。
产生原因:主要是焊接引数选择不当,操作工艺不正确,焊接技能差造成。
焊接缺陷(裂纹)概念 、形成缺陷原因、解决措施!!!(字越多越好、越详细越好!) 5分
1、产生裂纹的概念:
焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属区域性破裂的表现。
焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大的冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力,更加上母材非焊接部位处于冷固态状况,与焊接部位存在很大的温差,从而产生热应力等等,这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材料的强度极限则导致开裂。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度,并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点,成为结构断裂的起源。
裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部,或者在焊缝附近的母材热影响区内,或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同,可以把裂纹分为以下几类:
a.热裂纹(又称结晶裂纹):
产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中,主要发生在晶界上,金相学中称为沿晶裂纹,其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处,呈纵向或横向辐射状,严重时能贯穿到表面和热影响区。热裂纹的成因与焊接时产生的偏析、冷热不均以及焊条(填充金属)或母材中的硫含量过高有关。
b.冷裂纹:
焊接完成后冷却到低温或室温时出现的裂纹,或者焊接完成后经过一段时间才出现的裂纹(这种冷裂纹称为延迟裂纹,特别是诸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金钢种容易产生此类延迟裂纹,也称之为延迟裂纹敏感性钢)。冷裂纹多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区中,其取向多与熔合线平行,但也有与焊道轴线呈纵向或横向的冷裂纹。冷裂纹多为穿晶裂纹(裂纹穿过晶界进入晶粒),其成因与焊道热影响区的低塑性组织承受不了冷却时体积变化及组织转变产生的应力而开裂,或者焊缝中的氢原子相互结合形成分子状态进入金属的细微孔隙中时将造成很大的压应力连同焊接应力的共同作用导致开裂(称为氢脆裂纹),以及焊条(填充金属)或母材中的磷含量过高等因素有关。
c.再热裂纹:
焊接完成后,如果在一定温度范围耿对焊件再次加热(例如为消除焊接应力而采取的热处理或者其他加热过程,以及返修补焊等)时有可能产生的裂纹,多发生在焊结过热区,属于沿晶裂纹,其成因与显微组织变化产生的应变有关。
2、产生裂纹的原因:
(1)焊件含有过高的碳、锰等合金元素。
(2)焊条品质不良或潮溼。
(3)焊缝拘束应力过大。
(4)母条材质含硫过高不适于焊接。
(5)施工准备不足。
(6)母材厚度较大,冷却过速。
(7)电流太强。
(8)首道焊道不足抵抗收缩应力。
3、解决措施:
(1)使用低氢系焊条。
(2)使用适宜焊条,并注意干燥。
(3)改良结构设计,注意焊接顺序,焊接后进行热处理。
(4)避免使用不良钢材。
(5)焊接时需考虑预热或后热。
(6)预热母材,焊后缓冷。
(7)使用适当电流。
(8)首道焊接之焊著金属须充分抵抗收缩应力。
手工电弧焊常见焊接缺陷产生的原因及预防措施
一、缺陷名称:气孔(Blow Hole)
1、原因
(1)焊条不良或潮溼。
(2)焊件有水分、油污或锈。
(3)焊接速度太快。
(4)电流太强。
(5)电弧长度不适合。
(6)焊件厚度大,金属冷却过速。
2、解决方法
(1)选用适当的焊条并注意烘干。
(2)焊接前清洁被焊部份。
(3)降低焊接速度,使内部气体容易逸出。
(4)使用厂商建议适当电流。
(5)调整适当电弧长度。
(6)施行适当的预热工作。
二、缺陷名称 咬边(Undercut)
1、原因
(1)电流太强。
(2)焊条不适合。
(3)电弧过长。
(4)操作方法不当。
(5)母材不洁。
(6)母材过热。
2、解决方法
(1)使用较低电流。
(2)选用适当种类及大小之焊条。
(3)保持适当的弧长。
(4)采用正确的角度,较慢的速度,较短的电弧及较窄的执行法。
(5)清除母材油渍或锈。
(6)使用直径较小之焊条。
三:缺陷名称:夹渣(Slag Inclusion)
1、原因
(1)前层焊渣未完全清除。
(2)焊接电流太低。
(3)焊接速度太慢。
(4)焊条摆动过宽。
(5)焊缝组合及设计不良。
2、解决方法
(1)彻底清除前层焊渣。
(2)采用较高电流。
(3)提高焊接速度。
(4)减少焊条摆动宽度。
(5)改正适当坡口角度及间隙。
四、缺陷名称:未焊透(Inplete Penetration)
1、原因
(1)焊条选用不当。
(2)电流太低。
(3)焊接速度太快温度上升不够,又进行速度太慢电弧冲力被焊渣所阻挡,不能给予母材。
(4)焊缝设计及组合不正确。
2、解决方法
(1)选用较具渗透力的焊条。
(2)使用适当电流。
(3)改用适当焊接速度。
(4)增加开槽度数,增加间隙,并减少根深。
五:缺陷名称:裂纹(Crack)
1、原因
(1)焊件含有过高的碳、锰等合金元素。
(2)焊条品质不良或潮溼。
(3)焊缝拘束应力过大。
(4)母条材质含硫过高不适于焊接。
(5)施工准备不足。
(6)母材厚度较大,冷却过速。
(7)电流太强。
(8)首道焊道不足抵抗收缩应力。
2、解决方法
(1)使用低氢系焊条。
(2)使用适宜焊条,并注意干燥。
(3)改良结构设计,注意焊接顺序,焊接后进行热处理。
(4)避免使用不良钢材。
(5)焊接时需考虑预热或后热。
(6)预热母材,焊后缓冷。
(7)使用适当电流。
(8)首道焊接之焊著金属须充分抵抗收缩应力。
六:缺陷名称:变形(Distortion)
1、原因
(1)焊接层数太多。
(2)焊接顺序不当。
(3)施工准备不足。
(4)母材冷却过速。
(5)母材过热。(薄板)
(6)焊缝设计不当。
(7)焊著金属过多。
(8)拘束方式不确实。
2、解决方法
(1)使用直径较大之焊条及较高电流。
(2)改正焊接顺序
(3)焊接前,使用夹具将焊件固定以免发生翘曲。
(4)避免冷却过速或预热母材。
(5)选用穿透力低之焊材。
(6)减少焊缝间隙,减少开槽度数。
(7)注意焊接尺寸,不使焊道过大。
(8)注意防止变形的固定措施。
七:其它焊接缺陷
搭叠(Overlap)
1、原因
(1)电流太低。
(2)焊接速度太慢。
2、解决方法
(1)使用适当的电流。
(2)使用适合的速度。
焊道外观形状不良(Bad Appearance)
1、原因
(1)焊条不良。
(2)操作方法不适。
(3)焊接电流过高,焊条直径过粗。
(4)焊件过热。
(5)焊道内,熔填方法不良。
2、解决方法
(1)选用适当大小良好的干燥......
焊接有哪些缺陷?
在焊接过程中,由于焊接规范选择、焊前准备和操作不当,会产生各种焊接缺陷,常见的有。
(一)焊缝尺寸不符合要求
主要是指焊缝过高或过低、过宽或过窄及不平滑过渡的现象。产生的原因是:
1、焊接坡口不合适。
2、操作时运条不当。
3、焊接电流不稳定。
4、焊接速度不均匀。
5、焊接电弧高低变化太大。
(二)咬边
主要是指沿焊缝的母材部位产生的沟槽或凹陷。产生的原因是:
1、工艺引数选择不当,如电流过大、电弧过长。
2、操作技术不正确,如焊条角度不对,运条不适当。
(三)夹渣
主要是指焊后残留在焊缝中的熔渣。产生的原因是:
1、焊接材料质量不好。
2、接电流太小,焊接速度太快。
(四)弧坑
主要是指焊缝熄弧处地低洼部分。产生的原因是:操作时熄弧太快,未反复向熄弧处补充填充金属。
(五)焊穿
主要是指熔化金属自坡口背面流出,形成穿孔的缺陷。产生的原因是:
1、焊件装配不当,如坡口尺寸不合要求,间隙过大。
2、焊接电流太大。
3、焊接速度太慢。
4、操作技术不佳。
(六)气孔
主要是指熔池中的气泡凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。产生的原因是:
1、焊件和焊接材料有油污、铁锈及其它氧化物。
2、焊接区域保护不好。
3、焊接电流过小,弧长过长,焊接速度过快。
求:焊接缺陷(未焊透)概念 、形成缺陷原因、解决措施!!!(字越多越好、越详细越好!)
1、产生未焊透的概念:
母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边未完全熔合在一起而留下的区域性未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。
2、产生原因:
(1)焊条选用不当。
(2)电流太低。
(3)焊接速度太快温度上升不够,又进行速度太慢电弧冲力被焊渣所阻挡,不能给予母材。
(4)焊缝设计及组合不正确。
3、解决措施:
(1)选用较具渗透力的焊条。
(2)使用适当电流。
(3)改用适当焊接速度。
(4)增加开槽度数,增加间隙,并减少根深。
钢结构施工常见的焊缝缺陷有哪些?并分析这些焊缝缺陷产生的主要原因
埋弧焊焊接时出现气孔,通常的原因有:焊接的表面有杂质,焊剂没有烘干
出现焊锡缺陷的原因有哪些
排除本身人为操作不熟练,技术不到位之外、就是焊锡选择、焊锡本身质量等等,一般情况下,就高不就低,含锡量越高的相对来说 出现这情况比较少,比如含一般线路板 元件之类,用50%以上甚至63%的含锡量的 焊接绝对没问题,但是要用含锡量10%以下的 基本就有焊接不牢固、焊点不光亮、虚焊 假焊 之类问题了。另外,尽量选择大型厂家的 有品牌的,焊锡质量有保证一点,有的厂家用回收锡, 锡含量不达标。 目前国内用的牌子推荐 强力 友邦
手工电弧焊常见焊接缺陷产生的原因及预防措施
你如果说的是氩弧焊焊接3毫米的板,如果是不锈钢板的话,你可以这样试试,先把电流大点进行点焊,密度要大点,点焊时尽量焊透它,然后在采取两头 中间 分段式进行满焊,这样的焊的话我想它的变形度会更小了。