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常见焊接缺陷及X射线无损检测要点

常见焊接缺陷及X射线无损检测要点
常见焊接缺陷及X射线无损检测要点

前言

船舶制造业自20世纪初开始研究焊接应用技术,并于1920年以英国船厂首次采用焊接技术建造远洋船为标志,焊接技术逐渐在船厂得到推广应用,并迅速取代铆接技术。由于焊接过程中各种参数的影响,焊缝中有时候不可避免地会出现裂纹、气孔、央渣、未熔合和未焊透等缺陷。为了保证焊接构件的产品质量,必须对其中的焊缝进行有效的检测和评价,尤其是在船舶压力管道、分段大接缝、外板及水密与强力接点等部位进行质量检测是十分必要的。

众所周知,船舶结构件发生焊接裂纹对结构强度和航行安全危害极大,特别是一些隐性裂纹不易发现,一旦船舶出厂,这些隐性裂纹后患无穷。因此,船舶在建造焊接过程中产生的裂纹一经发现,就必须立即查明原因并采取果断的措施彻底根除。焊接质量的检验方法,一般分无损检验和破坏检验两大类,采用何种方法,主要根据产品的技术要求和有关规范的规定。

无损探伤分渗透检验、磁粉探伤、超声波探伤和射线照相探伤。破坏检验方法是用机械方法在焊接接头(或焊缝)上截取一部分金属,加工成规定的形状和尺寸,然后在专门的设备和仪器上进行破坏试验。依据试验结果,可以了解焊接接头性能及内部缺陷情况,判断焊接工艺正确与否。经检验,船体结构焊缝超过质量允许限值时,应首先查明产生缺陷的原因,确定缺陷在工件上的部位。在确认允许修补时,再按规定对焊缝进行修补。

一、船舶焊接缺陷及无损探伤技术简介

1、船舶焊接中的常见缺陷分析

船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键,是保证船舶质量的关键,是保证船舶安全航行和作业的重要条件。如果焊接存在着缺陷,就有可能造成结构断裂、渗漏,甚至引起船舶沉没。因此,在船舶建造中焊接质量是重点验收工作之一,规范也明确规定,焊缝必须进行外观检查,外板对接焊缝必须进行内部检查。船体焊缝内部检查,可采用射线探伤与超声探伤等办法。射线探伤能直接判断船体焊缝中存在的缺陷的种类、大小、部位及分布情况,直观可靠,重复性好,容易保存,当前船厂普遍采用

X射线探伤来进

行船体焊缝的内部质量检查。船舶焊接缺陷种类很多,按其位置不同,可分为外部缺陷和内部缺陷。常见缺陷有气孔、央渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等.

2、焊接缺陷分类

(1)气孔气孔是指在焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。产生气孔的。主要原因有:坡口边缘不清洁,有水份、油污和锈迹;焊条或焊剂未按规

定进行焙烘,焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。由于气孔的存在,使焊缝的有效截面

减小,过大的气孔会降低焊缝的强度,破坏焊缝金属的致密性。

预防产生气孔的办法是:选择合适的焊接电流和焊接速度,认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。

(2)夹渣

夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。夹渣也会降低焊缝的强度和致密性。产生夹渣

的原因主要是:焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣;坡口角度或焊接电流太

小,或焊接速度过快。在使用酸性焊条时,由于电流太小或运条不当形成“糊

渣”;使用碱性焊条时,由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。

防止产生夹渣的措施是:正确选取坡口尺寸,认真清理坡口边缘,选用合适的焊接电流和焊接速度,运条摆动要适当。

(3)咬边

焊缝边缘留下的凹陷,称为咬边。

产生咬边的原因:是由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条角度不当等。埋弧焊的焊接速度过快或焊机轨道不平等原因,都会造成焊件被熔化去一定深度,而填充金属又未能及时填满而造成咬边。防止产生咬边的办法是:选择合适的焊接电流和运条手法,随时注意控制焊条角度和电弧长度;埋弧焊工艺参数要合适,特别要注意焊接速度不宜过高,焊机轨道要平整。

(4)未焊透、未熔合

焊接时,接头根部未完全熔透的现象,称为未焊透;在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象,称为未熔合。

未焊透或未熔合是一种比较严重的缺陷,由于未焊透或未熔合,焊缝会出现间断或突变,焊缝强度大大降低,甚至引起裂纹。因此,在船体的重要结构部分均不允许存在未焊透、未熔合的情况。未焊透和未熔合的产生原因是焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速度太快及电弧过长等。焊件坡口表面氧化膜、油污等没有清除干净,或在焊接时该处流入熔渣妨碍了金属之间的熔合或运条手法不当,电弧偏在坡口一边等原因,都会造成边缘不熔合。

防止未焊透或未熔合的方法是正确选取坡口尺寸,合理选用焊接电流和速度,坡口表面氧化皮和油污要清除干净;封底焊清根要彻底,运条摆动要适当,密切注意坡口两侧的熔合情况。

(5)焊接裂纹

焊接裂纹是一种非常严重的缺陷。结构的破坏多从裂纹处开始,在焊接过程中要采取一切必要的措施防止出现裂纹,在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。一经发现裂纹,应彻底清除,然后给予修补。

焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹。焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹,其特征是焊后立即可见,且多发生在焊缝中心,沿焊缝长度方向分布。热裂纹的裂口多数贯穿表面,呈现氧化色彩,裂纹末端略呈圆形。产生热裂纹的原因是焊接熔池中存有低熔点杂质( 如FeS等)。

防止产生热裂纹的措施是:一要严格控制焊接工艺参数,减慢冷却速度,适当提高焊缝形状系数,尽可能采用小电流多层多道焊,以避免焊缝中心产生裂纹;二是认真执行工艺规程,选取合理的焊接程序,以减小焊接应力。焊缝金属在冷却过程或冷却以后,在母材或母材与焊缝交界的熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹。这类

裂纹有可能在焊后立即出现,也有可能在焊后几小时、几天甚至更长时间才出现。

冷裂纹产生的主要原因为:

1)在焊接热循环的作用下,热影响区生成了淬硬组织;

2)焊缝中存在有过量的扩散氢,且具有浓集的条件;

3)接头承受有较大的拘束应力。

防止产生冷裂纹的措施有:

1)选用低氢型焊条,减少焊缝中扩散氢的含量:

2)严格遵守焊接材料(焊条、焊剂)的保管、烘焙、使用制度,谨防受潮;

3)仔细清理坡口边缘的油污、水份和锈迹,减少氢的来源;

4)根据材料等级、碳当量、构件厚度、施焊环境等,选择合理的焊接工艺参数和线能量,如焊前预热、焊后缓冷,采取多层多道焊接,控制一定的层问温度等;

3、缺陷修正

有些缺陷的存在对船舶安全航行是非常危险的,因此一旦发现缺陷要及时进行修正。对于气孔的修正,特别是对于内部气孔,确认部位后,应用风铲或碳弧气刨清除全部气孔缺陷,并使其形成相应坡口,然后再进行焊补;对于夹渣、未焊透、未熔合的缺陷,也是要先用同样的方法清除缺陷,然后按规定进行焊补。对于裂纹,应先仔细检查船舶焊接缺陷及无损探伤研究裂纹的始、末端和裂纹的深度,然后再清除缺陷。用风铲消除裂纹缺陷时,应先在裂纹两端钻止裂孔,防止裂纹延长。钻孔时采用8~12ram钻头,深度应大于裂纹深度2~3mm。用碳弧气刨消除裂纹时,应先从裂纹两端进行刨削,直至裂纹消除,然后进行整段裂纹的刨除。无论采用何种方法消除裂纹缺陷,都应使其形成相应坡口,按规定进行焊补。

3.1、对焊缝缺陷进行修正时应注意

(1)缺陷补焊时,宣采用小电流、不摆动、多层多道焊,禁止用过大的电流补

(2)对刚性大的结构进行补焊时,除第一层和最后一层焊道外,均可在焊后热状态下进行锤击。每层焊道的起弧和收弧应尽量错开;

(3)对要求预热的材质,对工作环境气温低于0℃时,应采取相应的预热措施:

(4)对要求进行热处理的焊件,应在热处理前进行缺陷修正;

(5)对D级、E级钢和高强度结构钢焊缝缺陷,用手工电弧焊焊补时,应采用控

制线能量施焊法。每一缺陷应一次焊补完成,不允许中途停顿。预热温度和层间温度,均应保持在60℃以上。

(6)焊缝缺陷的消除的焊补,不允许在带压和背水情况下进行;

(7)修正过的焊缝,应按原焊缝的探伤要求重新检查,若再次发现超过允许限值的缺陷,应重新修正,直至合格。焊补次数不得超过规定的返修次数。

4、无损检测

4.1、无损检测的定义现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。

无损检测是在现代科学技术发展的基础上产生的。例如,用于探测工业产品缺陷的X射线是在德国物理科学家伦琴发现X射线基础上发生的,超声波检测是在二次世界大战中迅速发展的声纳技术和雷达技术的基础上开发出来的,磁粉检测建立在电磁学理论的基础上,而渗透检测得益于物理化学的进展,等等。长期以来,无损检测技术主要应用于工业材料和制品的质量监测,在接下来的章节中,我将对船舶焊缝中无损探伤的展开研究。

4.2、无损检测的背景及发展

随着工业生产的发展,无损检测的发展大致经历了三个阶段,即无损探伤

NDI(Non

—destruetiveInspeetion) ,无损检验NDT(Non—destruetiveTesting) 及无损评价NDE(Non--destruetiveEvaluation) ,目前一般统称为无损检测NDT。其中,NDI是在不损坏产品的前提下,发现人眼无法直接观察到的缺陷;NDT是不但检验最终产品,而且要测量过程的工艺参数:NDE是不仅要探出缺陷的有无及位置,而且还要测出缺陷的类型、尺寸、形状、取向以及对力学行为的影响等,以便用断裂力学的方法对被测产品作出检修周期和使用安全性的结论。因此,NDE包括NDI及NDT的内容,更具有综合性。材料和工件的无损检测和评价,对于控制和改进生产过程和产品的质量,保证材料、零部件、产品的可靠性和生产过程的安全性,以及提高劳动生产率等都起着关键性的作用.

无损检测作为一项工业技术,被应用于产品的整个制造、服役过程中,是现代工

业发展必不可少的有效工具。因此世界各国对无损检测技术的研究都非常重视,大力开展

了无损检测技术的研究工作。可以说,无损检测与评价技术的发展标志着一个国家的现代化工业水平,其复杂系统集成技术己经广泛应用于交通、制造、石油、核发电站以及国防等工业领域,渗透到各:I 二业结构与产品的全寿命质量控制和质量管理中,并利用最低的成本来获取最大的效益。其中在船舶焊缝探伤中,也有了很好的应用

4.3、无损检测的分类

无损检测具有悠久的历史,长期以来人们在实践中形成了许多实用的无损检测方法,而且随着各种新技术的出现还在逐步增加,典型的方法如下:

(1)目视检测(visualTesting)

1)原理:由人眼或光敏设备对被检测物体的反射光或发射光成像

2)应用范围:许多工业领域和场合都可以用,从原材料到成品到使用检查

3)优点:廉价、简单、培训很少、范围广、优点多

4)缺点:只能评价表面状态,需要光源,必须能接近,如图2.1。

注:目视检测无法看到下面裂纹

(2)射线检钡I(Radi ograPhicTesting) 射线探伤法是利用射线透过物体时,会发生吸收和散射这一特性,通过测量材料中因缺陷存在而影响射线的吸收来探测缺陷的,以胶片作为记录信息器材的无损检测方法。该方法是最基本的、应用最广泛的一种射线检测方法。一般把被检的物体安放在离射线装置500~1000mm的位置

处,把胶片紧贴在试样背后,让射线照射适当的时间( 几分钟到几十分钟)进行曝光.把曝光后的胶片在暗室中进行显影、定影、水沈和干燥。将干燥的底片放在观片灯的显示屏上观察,根据底片的黑度和图像来判断存在缺陷的种类、大

小和数量,随后按通行的标准对缺陷进行评定分

级。如图

原理:放射线穿透试件时胶片曝光,不连续对曝光有影响。如图

2)应用范围:适用于大部分材料,开关和结构。例如新制造或在用的焊接件,铸件组合件等。

3)优点:检测结果有直接记录——底片,由于底片上记录的信息十分丰富,且可以长期保存,从而使射线照相法成为各种无损检测方法中记录最真实、最直观、可追踪性最好的检测方法。可以获得缺陷的投影图像,缺陷定性定量最准确。体积型缺陷检出率很高,而面积型缺陷的检出率受到多种因素影响。

4)缺点:适宜检验较薄的工件而不适宜较厚的工件;适宜检测对接焊缝,检测角焊缝效果较差,不适宜检测板材、棒材、锻件;对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸(高度)的确定比较困难;检测成本高;射线照相法检测速度慢;平面不连续的(可检

测方向)有临界值;射线对人体有伤害。

(3)超声波检测(PenetrationTesting)

超声波是一种频率超过20KHz的特殊声波,除具有传统声波传输的基本物理特

性,(如:反射、折射和衍射等)外,其还具有方向性集中、穿透力强、振幅小等特点因而.超声波检测技术在实时控制、高精度、无损伤等方面均具有优势,广泛应用在工业无损检测等领域。用于无损检测的超声波频率一般在0.5 ~10MHz之间,如钢等金属材料的常用检测频率为l ~5Hz。

超声波探伤是利用材料本身或内部缺陷的声学性质对超声波传播的影响来检测材料的组织和内部缺陷的方法。目前,广泛使用的探伤方法是脉冲反射法,该探伤方法的基本原理是将超声波脉冲发射到被测样本中,然后接收来自样本的发射波,根据发射波声压的不同以实现对被测材料中缺陷的定位和识别。

超声波检测主要用于探测试件的内部缺陷,所谓超声波是指超过人耳听觉、频率大于20kHz的声音。

1)原理:来自传感器的高频声脉冲在试件材料中传播,遇交界面反射

2)应用范围:只要声音传播性和表面粗糙度较好,形状不复杂,可适用于大多数材料的检查

3)优点:提供快速,精确,高灵敏的检验结果。厚度信息,深度及缺陷种类等都可在构件的一个表面得到

4)不足:通常没有永久记录。材料衰减,表面租糙和外形影响检测。需耦合剂。

(4)磁粉检测(MagneticParticleTesting)自然界有些物体具有吸引铁、钴、镍等物质的特性,我们把这些具有磁性的物体称为磁体。使原来不带磁性的物体变得具有磁性叫磁化,能够被磁化的材料称为磁性材料。

铁磁性材料被磁化后,其内部产生很强的磁感应强度,磁力线增大几百倍到几千倍如果材料中存在不连续性缺陷,磁力线会发生畸变,由于缺陷中空气介质的磁导率远远低于试件的磁导率,使磁力线受阻.一部分磁力线挤到缺陷的底部,一部分穿过裂纹。一部分排挤出工件的表面再进入工件。如果这时在工件上撒上磁粉,漏磁场就会吸附磁粉,形成与缺陷形状相近的磁粉堆积。我们称之为磁痕,从而显示缺陷。如图

1)原理:磁化被测部件后将细磁粉涂于表面.不连续处会呈现线条

2)应用范围:适用于检测所有铁磁性材料的表面或近表面的不连续

3)优点:使用相对简单,设备或材料通常廉价,比PT灵敏,快捷;可以检查出表面和近表面缺陷;检测灵敏度很高,可以发现极其细小的裂纹。

4)不足:只用于表面和近表面的不连续,只是用于铁磁性材料工件的形状和尺寸有时对探伤有影响,因其难以磁化而无法探伤。

(5)渗透检测(PenetrationTesting)

零件表面被施涂含有荧光染料或者着色染料的渗透液后,在毛细管作用下,经

过一定时间,渗透液可以渗进表面开口的缺陷中:经去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂显影剂,同样,在毛细管作用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中:在一定的光源下(紫外线或者白光),缺陷处的渗透液痕迹被显示(黄绿色荧光或者鲜艳红光),从而探测出缺陷的型貌以及分布状态。如图

1)原理:将可视或荧光物资的液体涂到表面,由毛细作用进入不连续处

2)应用范围:事实上可以用于任何无覆盖层,未污染的无吸附性固体

3)优点:操作相对简单,材料廉价,特别敏感,通用,培训少渗透探伤可以用于疏松多孔性材料外任何种类的材料;形状复杂的部件也可用渗透探伤,并一次操作就可大致做到全面检测:同时存在几个方向的缺陷,用一次探伤操作就可完成检测;不需要大型的设备,可不用水、电。

4)不足:只能检测到开口至表面的不连续,表面必须相对光滑且没有污染物;检测工序多,速度慢;检测灵敏度比磁粉探伤低;材料较贵,成本较高;有些材料易燃,

有毒。

(6)涡流检测(Eddycurrenttesting)

1)原理:导电试样在电磁感应的作用下产生局部电场

2)应用范围:几乎可以对所有导体的缺陷,冶金状态,减薄及导电性进行检验3)优点:快速,通用,灵敏,非接触式,适于自动化和现场检验

4)不足:必须理解和控制变量。只穿透浅层,离地距离和表面条件限制。

二、射线探伤技术在船舶制造业中的应用研究

1、前言

1895年德国物理学家伦琴发现X射线,1912年美国物理学家D库利吉博士研制出新型X射线管一白炽阴极X射线管,这种X射线管可以承受高电压、高电流,为X射线的工业应用提供了基础。1922年美国麻萨诸塞州陆军兵工厂安装了库利吉管X射线机,工作电压为200kV,管电流达5111A,一次完成了真正的工业射线照相。此后,射线照相检验技术得到了迅速的发展,1930年前后,射线照相检验技术正式进入工业应用。1940年前后,首次得出了射线照相检验底片质量问题。1962年前后,建立了完整的、至今仍在指导常规射线照相检验技术的基本理论。1970年以后,图像增强器射线实时成像检验技术、射线层析检测技术等发展迅速。1990年以后射线检测技术进入了数字射线检测技术时代,成像板及线阵列射线实时成像检验技术和CR技术是发展中的重要技术.对于工业应用,射线检测技术已形成了一个完整的技术系统,一般认为可划分为:射线照相检验技术、射线实时成像检验技术、射线层析检测技术和辐射测量技术四类。射线照相检验技术主要是X射线照相检验技术、Y射线照相检验技术、中子射线照相检验技术和非胶片射线照相检验技术等。

2、射线探伤

2. 1、 X 射线检测概述

射线检测技术是一种重要的无损检测技术。它依据的是被检工件由于成分、密度、厚度等的不同,对射线产生不同的吸收和散射特性并对被检工件的质量、尺寸、特性等做出判断。X射线检测是众多射线检测中比较常见的一种,广泛应用于冶金、机械、石油、化工、航空、航天、医疗等各个领域。

2.2、射线探伤的应用

射线检测技术不仅可用于金属材料(黑色金属和有色金属)的检验,也可用于非金属材料和复合材料的检验,特别是它还可能用于放射性材料的检验。检验技术对被检工件或试件的表面和结构没有特殊要求,所以它可以应用各种产品的检验。目前,射线广泛地应用于机械、兵器、船舶、核工业、航空、航天、电子等各

工业领域,其中应用最广泛的方面是铸件和焊接件的检验。射线检测技术在工业与科学研究等方面的主要应用类型包括:

(1) 探伤:铸造、焊接工艺缺陷检验,复合材料构件检验等:

(2) 测厚:

(3) 检厚度在线实时测量:

机场、车站、海关检查,结构与尺寸测定等:

(4) 研究:弹道、爆炸、核技术、铸造工艺等动态过程研究,考古研究,反馈工程等

2.3、射线探伤的特点射线检测技术,与其他常规无损检测技术,如超声检验技术、磁粉检验技术、渗透检验技术、涡流检验技术比较,具有的主要特点是:

(1)对被检验工件无特殊要求,检验结果显示直观:

(2)检验技术和检验工作质量可以自我监测。

2.4、射线探伤的安全问题在应用中,射线检测技术需要考虑的主要问题是辐射防护问题。射线具有辐射生物效应,对人体可以产生伤害,因此在应用射线检测技术时必须考虑辐射防护问题,必须按照国家和地方的有关标准、法规作好辐射防护工作,应力求避免辐射事故。

2. 5、 X 射线探伤的检验原理

X射线是一种波长很短的电磁波,波长范围为0.0006一80nm,具有很强的穿透力,能穿透一般可见光不能穿透的各种不同密度的物质。

X射线检测原理是:当射线透过被检物体时,有缺陷部位与无缺陷部位对射线吸收能力不同,因而可以通过检测透过被检物体后射线强度的差异,来判断被检测材料内部是否存在缺陷。放在适当的位置,使其在透过射线的作用下感光,经过暗室处理后就得到X 射线底片。底片上各点的黑色程度取决于射线强度和照射时间的乘积,由于缺陷部位和完好部位的透过射线的强度不同,底片上相应部位就会出现黑度差异。把底片放在观片灯上,借助透过光线观察,可以看到由黑度差异构成的不同形状的影像。评片人员据此判断缺陷情况并做出评价,这样就完成了对被检对象的无损检测。

3、×射线探伤的应用标准 3.1、中国船级社射线探伤规范

焊缝的内部质量采用射线探伤、超声波探伤。以入级中国船级社为例,具体的实施见以下规范和标准:

(1)中国船级社2001《钢质海船入级与建造规范》:

(2)中国船级社1996《钢质内河船入级与建造规范》:

(3)中国船级社1998《材料与焊接规范》:

(4)原中国船舶工业总公司《中国造船质量标准CSQs(1998)》:

(5)GB/T3323—87钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级:

(6)CT3/T3177—94船舶钢焊缝射线照相和超声波检查规则:

(7)GB/T3558—94船舶钢焊缝射线照相工艺和质量分级:

(8)GB/T3559—94船舶钢焊缝手工超声波探伤工艺和质量分级。

以上规范和标准主要体现在船厂技术部门编制的有关焊接工艺文件中,在现场检验的检验人员主要是确定其工艺和计划是否经船检机构认可,在实际工作中船厂特别是中小型厂会经常疏忽,还需要注意以下内容:

(1)无损探伤人员必须要有相应的资格。

(2)被评定为不合格的焊缝应及时返修,并注意对返修工艺的控制和检验。

(3)当无损探伤发现焊缝内部有不允许存在的缺陷并认为该缺陷有可能延伸时则应在其延伸方向(一端或两端) 增加探伤数量直至达到邻近合格的焊缝为止;(4)当所有被检焊缝的一次合格率低于80%时,应对重要部位焊缝追加检查,其数量大约为10%一20%,并应对全部焊接工艺引起注意。

(5)射线拍片的布片密度应按钢材的材料级别从高到低递减。纵横向对接焊缝交叉处的布片方向应平行与横向对接焊缝。

(6)对危险化学品船焊缝的无损探伤,尚应对下列部分进行无损探伤。

a)液货舱舱壁板上所有的焊缝十字交叉处:

b)液货舱边界焊缝应探测裂纹,探测的长度应至少为液货舱边界焊缝总长度的10%:

c)当舷侧和船底纵骨以及纵舱壁水平扶强材在横舱壁处中断时,上述构件与横舱壁的焊缝应探测裂纹,探测的长度应至少为骨材与横舱壁连接焊缝总长度的10%:

d)当纵向构件和纵舱壁水平扶强材连续地通过横舱壁时,其与横舱壁的焊缝应探测裂纹,探测的长度对舷侧和船底纵向构件至少为总长度30%,对纵舱壁水平扶强材至少为总长度的20%。当横向构件连续地穿过液货舱纵舱壁时,该构

件与边界连接焊缝戍探测裂纹探测的焊缝长度至少为总长度的10%。

3. 2、美国船级社 (ABS)射线探伤规范

1.射线探伤范围

(1) 总则必须对现场验船师提供足够的证明以核准射线探伤的适用性,并且检查具有代表性的检测点的射线图片。

(2) 高比例的超标缺陷:如果超标缺陷非常高,检测点的数目必须增加。船舶焊接缺陷及无损探伤研究

2.射线探伤的位置

(1) 总则在选择检测点时,以下检测位置将着重考虑:

a)位于高强度区域内的焊接

b)其他重要结构构件

c)不能到达或很难检查到的焊接部位

d)现场搭载焊接

e)可疑区域

3.射线探伤应用标准

(1) 船体表面一A级标准,对于船长大于或等于150m,应用于船肿部0.6L范围内船体表面熔透焊(fundePenetration) 的射线探伤必须符合A级标准。

a)当使用特殊船体材料或者船体设计认为材料属于危险级别时,对船长小于150m(500ft) 的船体表面探伤也可以应用A级标准。

b)所有LNG(LiquefiedNaturalGas) 和LpG(Liquefiedpetroleum 船舶的货舱( 除了隔膜舱) 的熔透焊射线探伤必须符合A级标准。

(2) 船体表面一B级标准,除了上面情况适用于A级标准外,对于船长小于150m 和所有船肿O.6L以外的船体表面熔透焊的射线探伤适用于B级。

4可接受的标准

(1) 裂纹射线探伤显示的任何裂纹都不被接受。

(2) 未熔合或未焊透在焊缝任何部位或者焊缝与相邻母材之间的未完全熔合被称

为未熔合或者未焊透。

对于A级和B纽的任何射线图像显示未熔合或未焊透的尺寸必须小于单个缺陷允许长度或尺寸总和小于累计允许长度,见图:

(3)夹渣

非金属固体物资嵌入焊缝区域或焊缝和母材之间被称为夹渣

a)当计算每一级别夹渣总长度时,可以接受的末熔合或未焊透缺陷被当作头渣处理。

b)对于A级的任何射线图像显示夹渣的尺寸必须小于单个缺陷允许长度或尺寸总和小于累计允许长度,见图:d)对于B级的任何射线图像显示夹渣的尺寸必须小于单个缺陷允许长度或尺寸总和小于累计允许长度,见图:

渤海船舶职业学院(毕业论文)专用纸

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(4)气孔气孔、圆形空洞和分散良好的夹钨都被作为气孔处理。

a)A级和B级在150mm焊接长度内且钢板厚度在12smm到50mm内,射线图像显示的气孔大于圈3—4至图3—5允许的范围被评定为缺陷超标。

b)对于材料厚度大于50~的射线探伤图像评定气孔的标准完全不同于图3.4到图

3 5的标准。

焊接中常见的缺陷及解决方法

焊接中常见的缺陷及解决方法 1.漏焊---漏焊包括焊点漏焊、螺栓漏焊、螺母漏焊等。 原因---主要原因是因为没有自检、互检,对工艺不熟悉造成的。 解决方法---在焊接后对所有焊点(螺母、螺栓等)进行检查,确认焊点(螺母、螺栓等)数量,熟悉工艺要求,加强自检意识,补焊等。 2.脱焊---包括焊点、螺母、螺栓等脱焊。(除材料与零部件本身不合格) 以下3种可视为脱焊: ①.接头贴合面未形成熔核,呈塑料性连接; ②.贴合面上的熔核尺寸小于规定值; ③.熔核核移,使一侧板焊透率达不到要求。 产生脱焊原因: ①.焊接电流过,焊接区输入热量不足; ②.电极压力过大,接触面积增大,接触电阻降低,散热加强; ③.通电时间短,加热不均匀,输入热量不足; ④.表面清理不良,焊接区电阻增大,分流相应增大; ⑤.点距不当,装配不当,焊接顺序不当,分流增大。 解决方法:在调整焊接电流后,对焊点做半破坏检查(试片做全破坏检查),目视焊点形状;补焊,检查上次半破坏后的相关焊点。 3.补焊---多焊了工艺上不要求焊接的焊点。 原因---不熟悉工艺或焊接中误操作焊钳。 解决方法---熟悉工艺或加强操作技能。 注意:两个或多于两个的连续点焊不能有偏焊现象,边缘及拐角处也不能存在偏焊的现象。(如两个连点偏焊,至少要有一个焊点需要重新点焊。) 4.焊渣---由于电流过大或压力过小,造成钢板的一部分母材在高温熔合 时沿着两钢板贴合面被挤出而形成的冷却物. 原因---主要原因是电流和压力的变化,以及焊钳操作不当引起的。 解决方法---调整焊接参数与电极压力,加强操作技能及清除焊渣。 5.飞溅---飞溅分为内部飞溅和外部飞溅两种。 内部飞溅---高温液态金属在电极压力的作用下,沿着最薄弱的两钢板间贴合而挤出。 产生原因 ①.电流过大,电极压力不足; ②.板间有异物或贴合不紧密。 外部飞溅---电极与焊件之间融合金属溢出的现象. 产生原因 ①.电极修磨得太尖锐;

常见的焊接缺陷与缺陷图片

常见的焊接缺陷(1) 常见的焊接缺陷 (1)未焊透: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局部未熔合。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)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。 (3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属的气体 或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应

力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,未焊透 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,密集气孔 (4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属,称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝。另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落的碎屑留在焊缝则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。 W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒 对接电阻焊缝中的夹渣断口照片 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,局部夹渣

埋弧焊常见焊接缺陷的成因分析及对策

1. 影响焊接缺陷的因素 (1)材料因素: 所谓材料因素是指被焊的母材和所使用的焊接材料,如焊丝、焊条、焊剂、以及保护气体等。所有这些材料在焊接时都直接参与熔池或熔合区的物理化学反应,其中母材本身的材质对热影双区好性能起音决定性的影响。显然所采用的焊接材料对焊缝金属的成份和性能也是关键的因素。好果焊接材料与母材匹配不当,则不仅可以引起焊接区内的至纹、气孔等各种缺陷,而且也可能可起脆化、软化或耐腐蚀等性能变化。所以,为保证获得良好的焊接接头,必须对材料因素予以充分的重视。 (2)工艺因素: 大量的实践证明,同一种母材在采用不同的焊接方法和工艺措施的条件下,其焊接质量会表现出很大的差别。焊接方法对焊接质量的影响主要可能在两方面:首先是焊接热源的特点,也就是功率密度、加热最高温度、功率大小等,它们可直接改变焊接热循环的各项参数,如线能量大小、高温停留时间、相变温度区间的冷却速度等。这些当然会影响接头的组织和性能;其次是对熔池和附近区域的保护方式,如熔渣保护、气体保护、气-渣联合保护或是在真空中焊接等,这些都会影响焊接冶金过程。显然,焊接热过程和冶金过程必然对接头的质量和性能会有决定性的影响。 2.常见焊接缺陷的原因分析 (1)结晶裂纹 从金属结晶理论知道,先结晶的金属纯度比较高,后结晶的金属杂质较多,

并富集在晶粒周界,而且这些杂质具有较低的熔点,例如,一般碳钢和低合金钢的焊缝含硫量较高时,能形成FeS,而FeS与Fe发生作用形成熔点只有988℃的低熔点共晶。在焊缝金属凝固过程中,低熔点共晶被排挤在晶界上,形成“液态薄膜”由于液态薄膜的存在减弱了晶间之间的结合力,晶粒间界的液态薄膜便成了薄弱地带。又因为焊缝金属在结晶的同时,体积在减小,周围金属的约束引起它的收缩而引起焊缝金属受到拉伸应力的作用下,于是相应地产生了拉伸变形。若此时产生的变形量超过了晶粒边界具有的变形塑性时,即可沿这个薄弱地带开裂而形成结晶裂纹。 可见,产生结晶裂纹的原因就在于焊缝中存在液态薄膜和在焊缝凝固过程中受到拉伸应力共同作用的结果。因此,液态薄膜是产生结晶裂纹的根源,而拉伸应力是产生结晶裂纹的必要条件。 至于近缝区的结晶裂纹,原则上与焊缝上的结晶裂纹时一致的。在焊接条件下,近缝区金属被加热到很高的温度,在熔合区附近达到半熔化状态。当母材金属含有易熔杂质时,那么在近缝区金属的晶界上,同样也会有低熔共晶存在。这时在焊接热的作用下,将会发生熔化,相当于晶粒间的液态薄膜,与此同时,在拉伸应力的作用下就会开裂。 焊缝上的结晶裂纹和近缝区的结晶有着相互依赖和相互影响的关系。近缝区的结晶裂纹可能是焊缝结晶裂纹的起源。 结晶裂纹的影响因素:通过以上分析可知,结晶裂纹的产生取决于焊缝金属在脆性温度区间的塑性和应变,前者取决于冶金因素,后者取决于力的因素。力的主作用是产生结晶裂纹的的必要条件,只有在力的作用下产生的应变超过材料的最大变形能力时,才会开裂。首先需要分析冶金因素。

焊接接头常见工艺缺陷预防措施汇总(一)

焊接接头常见工艺缺陷预防措施汇总(一) 焊接裂纹,焊接件中最常见的一种严重缺陷。在焊接应力及其他致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征,按照形成的条件可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂等四类。 一、冷裂纹 冷裂纹是在焊接过程中或焊后,在较低的温度下,大约在钢的马氏体转变温度(即Ms 点)附近,或300~200℃以下(或T<0.5Tm,Tm为以绝对温度表示的熔点温度)的温度区间产生的,故称冷裂纹。冷裂纹又可分为延迟裂纹、淬火裂纹和低塑性脆化裂纹。 (一)产生条件 1.焊接接头形成淬硬组织。由于钢的淬硬倾向较大,冷却过程中产生大量的脆、硬,而且体积很大的马氏体,形成很大的内应力。接头的硬化倾向:碳的影响是关键,含碳和铬量越多、板越厚、截面积越大、热输入量越小,硬化越严重。 2.钢材及焊缝中含扩散氢较多,氢原子在缺陷处(空穴、错位)聚积(浓集)形成氢分子,氢分子体积较氢原子大,不能继续扩散,不断聚积,产生巨大的氢分子压力,甚至会达到几万个大气压,使焊接接头开裂。许多情况下,氢是诱发冷裂纹最活跃的因素。 3.焊接拉应力及拘束应力较大(或应力集中)超过接头的强度极限时产生开裂。 (二)产生原因:可分为选材和焊接工艺两个方面。 1.选材方面 (1)母材与焊材选择匹配不当,造成悬殊的强度差异; (2)材料中含碳、铬、钼、钒、硼等元素过高,钢的淬硬敏感性增加。 2.焊接工艺方面 (1)焊条没有充分烘干,药皮中存在着水分(游离水和结晶水);焊材及母材坡口上有油、锈、水、漆等;环境湿度过大(>90%);有雨、雪污染坡口。以上的水分及有机物,在

焊接缺陷原因分析

常见焊接缺陷及防止措施 (一) 未焊透 【1】产生原因: (1)由于坡口角度小,钝边过大,装配间隙小或错口;所选用的焊条直径过大,使熔敷金属送不到根部。 (2)焊接电源小,远条角度不当或焊接电弧偏向坡口一侧;气焊时,火焰能率过小或焊速过快。 (3)由于操作不当,使熔敷金属未能送到预定位置,号者未能击穿形成尺寸一定的熔孔。(4)用碱性低氢型焊条作打底焊时,在平焊接头部位也容易产生未焊透。主要是由于接头时熔池溢度低,或采用一点法以及操作不当引起的。 【2】防止措施: (1)选择合适的坡口角度,装配间隙及钝边尺寸并防止错口。 (2)选择合适的焊接电源,焊条直径,运条角度应适当;气焊时选择合适的火焰能率。如果焊条药皮厚度不均产生偏弧时,应及时更换。 (3)掌握正确的焊接操作方法,对手工电弧焊的运条和气焊,氩弧焊丝的送进应稳,准确,熟练地击穿尺寸适宜的熔孔,应把熔敷金属送至坡口根部。 (4)用碱性低氢型焊条焊接16MN尺寸钢试板,在平焊接关时,应距离焊缝收尾弧?10~15MM的焊缝金属上引弧;便于使接头处得到预热。当焊到接头部位时,将焊条轻轻向下一压,听到击穿的声音之后再灭弧,这样可消除接头处的未焊透。如果将接头处铲成缓坡状,效果更好。 (二) 未熔合 【1】产生原因: (1)手工电弧焊时,由于运条角度不当或产生偏弧,电弧不能良好地加热坡口两侧金属,导致坡口面金属未能充分熔化。 (2)在焊接时由于上侧坡口金属熔化后产生下坠,影响下侧坡口面金属的加热熔化,造成“冷接”。 (3)横接操作时,在上、下坡口面击穿顺序不对,未能先击穿下坡口后击穿上坡口,或者在上、下坡口面上击穿熔孔位置未能错开一定的距离,使上坡口熔化金属下坠产生粘接,造成未熔合。 (4)气悍时火焰能率小,氩弧焊时电弧两侧坡口的加热不均,或者坡口面存在污物等。【2】防止措施: (1)选择适宜的运条角度,焊接电弧偏弧时应及时更换焊条。 (2)操作时注意观察坡口两侧金属熔化情况,使之熔合良好。 (3)横焊操作时,掌握好上、下坡口面的击穿顺序和保持适宜的熔孔位置和尺寸大小,气焊和氩弧悍时,焊丝的送进应熟练地从熔孔上坡口拉到下坡口。 (三) 焊瘤 【1】产生原因: (1)由于钝边薄,间隙大,击穿熔孔尺寸大。 (2)由于焊接电流过大击穿焊接时电弧燃烧,加热时间过长,造成熔池温度增高,溶池体积增大,液态金属因自身重力作用下坠而形成烛瘤,焊瘤大多存在于平焊、立焊速度过慢等。【2】防止措施: (1)选择适宜的钝边尺寸和装配间隙,控制熔孔大小并均匀一致,一般熔孔直径为0.8~1.25

常见焊接缺陷产生原因及处理办法

以下是焊接缺陷方面的浅析 缺陷产生原因及防止措施 一、缺陷名称:气孔(Blow Hole) 焊接方式发生原因防止措施 手工电弧焊(1)焊条不良或潮湿。 (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。 (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。 CO2气体保 护焊(1)母材不洁。 (2)焊丝有锈或焊药潮湿。 (3)点焊不良,焊丝选择不当。 (4)干伸长度太长,CO2气体保护不周密。 (5)风速较大,无挡风装置。 (6)焊接速度太快,冷却快速。 (7)火花飞溅粘在喷嘴,造成气体乱流。 (8)气体纯度不良,含杂物多(特别含水分)。 (1)焊接前注意清洁被焊部位。 (2)选用适当的焊丝并注意保持干燥。 (3)点焊焊道不得有缺陷,同时要清洁干净,且使用焊 丝尺寸要适当。 (4)减小干伸长度,调整适当气体流量。 (5)加装挡风设备。 (6)降低速度使内部气体逸出。 (7)注意清除喷嘴处焊渣,并涂以飞溅附着防止剂,以 延长喷嘴寿命。 (8)CO2纯度为99.98%以上,水分为0.005%以下。 埋弧焊接(1)焊缝有锈、氧化膜、油脂等有机物的杂质。 (2)焊剂潮湿。 (3)焊剂受污染。 (4)焊接速度过快。 (5)焊剂高度不足。 (6)焊剂高度过大,使气体不易逸出(特别在焊剂 粒度细的情形)。 (7)焊丝生锈或沾有油污。 (8)极性不适当(特别在对接时受污染会产生气 孔)。 (1)焊缝需研磨或以火焰烧除,再以钢丝刷清除。 (2)约需300℃干燥 (3)注意焊剂的储存及焊接部位附近地区的清洁,以免 杂物混入。 (4)降低焊接速度。 (5)焊剂出口橡皮管口要调整高些。 (6)焊剂出口橡皮管要调整低些,在自动焊接情形适当 高度30-40mm。 (7)换用清洁焊丝。 (8)将直流正接(DC-)改为直流反接(DC+). 设备不良(1)减压表冷却,气体无法流出。 (2)喷嘴被火花飞溅物堵塞。 (3)焊丝有油、锈。 (1)气体调节器无附电热器时,要加装电热器,同时检 查表之流量。 (2)经常清除喷嘴飞溅物。并且涂以飞溅附着防止剂。 (3)焊丝贮存或安装焊丝时不可触及油类。 (2)焊丝突出长度过短。(2)依各种焊丝说明使用。

焊接常见缺陷讲课教案

焊接常见缺陷

焊接缺陷及其成因常见的焊接外部缺陷有:尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑及表面飞溅等。常见的焊缝内部缺陷有:夹渣及气孔等。产生焊缝缺陷的原因可用人、机、料、法、环五大因素查找。其中人是最活跃的因素。有些缺陷是焊工施焊时的习惯性动作所致,或与其尚未克服的瘤疾有关,这主要是电焊工的技术素质及责任心问题。从设备上看,我厂的电焊机均无电流表及电压表,调节手柄的数值只能作参考,因此要严格地执行焊接工艺要求是困难的。从材料上看,钢板无除锈除油工序,焊条夹头不除锈;工艺评定覆盖面不大,因我厂的材料代用较多,如可代Q2352A 钢的就有SM41B、SS41 、BCT3Cπ、RST37 等, 有时自焊, 有时互焊。虽然这些材料成分及性能相近,但是有些还存在较大差异,因此工艺参数应有相应的变化。施焊环境如空气的相对湿度、温度、风速等,都会影响焊接质量,然而有的电焊工却忽视了一点。产生焊接缺陷的原因很多,但只要严格执行焊接工艺就能够最大限度地避免这些缺陷。为了保证焊接质量,焊缝的检验是必不可少的,如焊缝的外观检查、射线探伤及机械性能试验。经验表明,前两者的合格与否都不是后者合格与否的必要条件,只是概率的大小而已。 2. 1 焊缝尺寸不符合要求 2. 1. 1 焊缝宽度过窄这主要是焊接电流较小、焊弧过长或焊速较快造成的。由于形成的金属熔池较小或保持时间较短,不利于钢水流动。我厂进口钢代替Q2352A 钢时常出现这一问题。这是由于进口钢一般比Q2352A 含合金元素要高些,熔点高,需要的熔化热也多。2. 1. 2 焊缝余高过高有时它与前一个问题同时出现。有的焊工片面地认为焊缝高点没关系,所以不习惯于0~1. 5mm 的焊缝余高,多数为上限或超高。但过高会产生应力集中,其主要原因是倒数第二层焊道接头过高,造成盖面层焊道局部超高,有时各层焊接参数不合适,各层累计超高。 2. 1. 3 角焊缝单边或下陷量过大角焊缝单边或下陷量过大造成单位面积上承力过大,使焊接强度降低。在我厂这是个老问题。其原因是坡口不规则、间隙不均匀、焊条与工件夹角不合适以及焊接参数与工艺要求不一致等。 2. 2 弧坑焊接弧坑多出现在列管式换热器管头焊缝或部分角焊缝,有部分弧坑在试水压时渗漏。产生弧坑的原因是熄弧时间过短或电流较大。 2. 3 咬边在我厂大多是局部深度超标的咬边,连续咬边超标的不多。咬边使焊接强度减弱,造成局部应力集中。其主要原因是电弧热量太高,如焊接电流过大,运条速度不当,焊条角度不当等,使电弧将焊缝边缘熔化后没有得到熔敷金属的补充所留下的缺口。 2. 4 焊瘤熔化金属流到加热不足的母材上形成了焊瘤,主要原因是焊接电流过大,焊接熔化过慢或焊条偏斜。 2. 5 严重飞溅比较严重的是那些无探伤要求的设备,直接原因是没按规定使用焊条。受潮或变质的焊条因水分或氧化物在焊接时分解产生大量气体,部分气体溶解在金属熔滴中,在电弧高温作用下,金属熔滴中的气体发生剧烈膨胀,使熔滴炸裂形成飞溅小滴散落在焊缝两侧。 2. 6 夹渣由于焊接电流过小或运条速度过快,金属熔池温度较低,液态金属和熔渣不易分开,或熔渣未来得及浮出,熔池已开始凝固,有时也存在清根不彻底问题。 2. 7 气孔产生气孔的原因很多,但在我厂产生气孔的主要原因是焊材及环境因素。钢板坡口两侧不做除锈处理,Fe3O4 除本身含氧外,还含有一定的结晶水,另外在空气相对湿度较大情况下也有微小的水珠,在熔池冶金过程中,非金属元素形成非金属氧化物,由于气体在金属中的溶解度随温度降低而减少,在结晶过程中部分气体来不及逸出,气泡残留在金属内形成了气孔。 3 克服焊接缺陷应采取的措施 (1) 增强有关人员的责任心,严格执行工作标准和焊接工艺要求。 (2) 经常进行技术培训,提高操作人员及有关人员的技术素质。 (3) 保证焊接设备及

焊接常见缺陷

焊接缺陷及其成因常见的焊接外部缺陷有:尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑及表面飞溅等。常见的焊缝内部缺陷有:夹渣及气孔等。产生焊缝缺陷的原因可用人、机、料、法、环五大因素查找。其中人是最活跃的因素。有些缺陷是焊工施焊时的习惯性动作所致,或与其尚未克服的瘤疾有关,这主要是电焊工的技术素质及责任心问题。从设备上看,我厂的电焊机均无电流表及电压表,调节手柄的数值只能作参考,因此要严格地执行焊接工艺要求是困难的。从材料上看,钢板无除锈除油工序,焊条夹头不除锈;工艺评定覆盖面不大,因我厂的材料代用较多,如可代Q2352A 钢的就有SM41B、SS41 、BCT3Cπ、RST37 等, 有时自焊, 有时互焊。虽然这些材料成分及性能相近,但是有些还存在较大差异,因此工艺参数应有相应的变化。施焊环境如空气的相对湿度、温度、风速等,都会影响焊接质量,然而有的电焊工却忽视了一点。产生焊接缺陷的原因很多,但只要严格执行焊接工艺就能够最大限度地避免这些缺陷。为了保证焊接质量,焊缝的检验是必不可少的,如焊缝的外观检查、射线探伤及机械性能试验。经验表明,前两者的合格与否都不是后者合格与否的必要条件,只是概率的大小而已。 2. 1 焊缝尺寸不符合要求 2. 1. 1 焊缝宽度过窄这主要是焊接电流较小、焊弧过长或焊速较快造成的。由于形成的金属熔池较小或保持时间较短,不利于钢水流动。我厂进口钢代替Q2352A 钢时常出现这一问题。这是由于进口钢一般比Q2352A 含合金元素要高些,熔点高,需要的熔化热也多。2. 1. 2 焊缝余高过高有时它与前一个问题同时出现。有的焊工片面地认为焊缝高点没关系,所以不习惯于0~1. 5mm 的焊缝余高,多数为上限或超高。但过高会产生应力集中,其主要原因是倒数第二层焊道接头过高,造成盖面层焊道局部超高,有时各层焊接参数不合适,各层累计超高。 2. 1. 3 角焊缝单边或下陷量过大角焊缝单边或下陷量过大造成单位面积上承力过大,使焊接强度降低。在我厂这是个老问题。其原因是坡口不规则、间隙不均匀、焊条与工件夹角不合适以及焊接参数与工艺要求不一致等。 2. 2 弧坑焊接弧坑多出现在列管式换热器管头焊缝或部分角焊缝,有部分弧坑在试水压时渗漏。产生弧坑的原因是熄弧时间过短或电流较大。 2. 3 咬边在我厂大多是局部深度超标的咬边,连续咬边超标的不多。咬边使焊接强度减弱,造成局部应力集中。其主要原因是电弧热量太高,如焊接电流过大,运条速度不当,焊条角度不当等,使电弧将焊缝边缘熔化后没有得到熔敷金属的补充所留下的缺口。 2. 4 焊瘤熔化金属流到加热不足的母材上形成了焊瘤,主要原因是焊接电流过大,焊接熔化过慢或焊条偏斜。 2. 5 严重飞溅比较严重的是那些无探伤要求的设备,直接原因是没按规定使用焊条。受潮或变质的焊条因水分或氧化物在焊接时分解产生大量气体,部分气体溶解在金属熔滴中,在电弧高温作用下,金属熔滴中的气体发生剧烈膨胀,使熔滴炸裂形成飞溅小滴散落在焊缝两侧。 2. 6 夹渣由于焊接电流过小或运条速度过快,金属熔池温度较低,液态金属和熔渣不易分开,或熔渣未来得及浮出,熔池已开始凝固,有时也存在清根不彻底问题。 2. 7 气孔产生气孔的原因很多,但在我厂产生气孔的主要原因是焊材及环境因素。钢板坡口两侧不做除锈处理,Fe3O4 除本身含氧外,还含有一定的结晶水,另外在空气相对湿度较大情况下也有微小的水珠,在熔池冶金过程中,非金属元素形成非金属氧化物,由于气体在金属中的溶解度随温度降低而减少,在结晶过程中部分气体来不及逸出,气泡残留在金属内形成了气孔。 3 克服焊接缺陷应采取的措施 (1) 增强有关人员的责任心,严格执行工作标准和焊接工艺要求。 (2) 经常进行技术培训,提高操作人员及有关人员的技术素质。 (3) 保证焊接设备及附件完好,为执行焊接工艺要求提供先决条件。 (4) 增大工艺评定覆盖面,保证工艺的

波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策

波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策 A、焊料不足:焊点干瘪/不完整/有空洞,插装孔及导通孔焊料不饱满,焊料未爬到元件面的焊盘上 原因:a) P CB 预热和焊接温度过高,使焊料的黏度过低; b) 插装孔的孔径过大,焊料从孔中流岀; c) 插装元件细引线大焊盘,焊料被拉到焊盘上,使焊点干瘪; d) 金属化孔质量差或阻焊剂流入孔中; e) PCB 爬坡角度偏小,不利于焊剂排气。 对策:a) 预热温度90-130 C,元件较多时取上限,锡波温度250+/-5 C,焊接时间3?5S。 b) 插装孔的孔径比引脚直径大0.15?0.4m m,细引线取下限,粗引线取上线。 c) 焊盘尺寸与引脚直径应匹配,要有利于形成弯月面; d) 反映给PCB加工厂,提高加工质量; e) PCB的爬坡角度为3?7Co B、焊料过多:元件焊端和引脚有过多的焊料包围,润湿角大于90 原因:a) 焊接温度过低或传送带速度过快,使熔融焊料的黏度过大; b) PCB 预热温度过低,焊接时元件与PCB 吸热,使实际焊接温度降低; c) 助焊剂的活性差或比重过小; d) 焊盘、插装孔或引脚可焊性差,不能充分浸润,产生的气泡裹在焊点中; e) 焊料中锡的比例减少,或焊料中杂质Cu的成份高,使焊料黏度增加、流动性变差。 f) 焊料残渣太多。 对策:a) 锡波温度250+/-5 C,焊接时间3?5S。 b) 根据PCB 尺寸、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度,PCB 底面温度在90-130o c) 更换焊剂或调整适当的比例; d) 提高PCB 板的加工质量,元器件先到先用,不要存放在潮湿的环境中; e) 锡的比例<61.4%时,可适量添加一些纯锡,杂质过高时应更换焊料; f) 每天结束工作时应清理残渣。 C、焊点桥接或短路 原因:a) PCB设计不合理,焊盘间距过窄; b) 插装元件引脚不规则或插装歪斜,焊接前引脚之间已经接近或已经碰上; c) PCB 预热温度过低,焊接时元件与PCB 吸热,使实际焊接温度降低; d) 焊接温度过低或传送带速度过快,使熔融焊料的黏度降低; e) 阻焊剂活性差。 对策:a) 按照PCB设计规范进行设计。两个端头Chip元件的长轴应尽量与焊接时PCB运行方向垂直,SOT、SOP的长轴应与PCB运行方向平行。将SOP最后一个引脚的焊盘加宽(设计一个窃锡焊盘)。 b) 插装元件引脚应根据PCB 的孔距及装配要求成型,如采用短插一次焊工艺,焊接面元件引 脚露岀PCB表面0.8?3mm,插装时要求元件体端正。 c) 根据PCB尺寸、板层、元件多少、有无 贴装元件等设置预热温度,PCB底面温度在90-130 o D、润湿不良、漏焊、虚焊 原因: a) 元件焊端、引脚、印制板基板的焊盘氧化或污染,或PCB受潮。 b) Chip元件端头金属电极附着力差或采用单层电极,在焊接温度下产生脱帽现象。 c) PCB设计不合理,波峰焊时阴影效应造成漏焊。 d) PCB翘曲,使PCB翘起位置与波峰焊接触不良。 e) 传送带两侧不平行(尤其使用PCB传输架时),使PCB与波峰接触不平行。 f) 波峰不平滑,波峰两侧高度不平行,尤其电磁泵波峰焊机的锡波喷口,如果被氧化物堵塞时,会使波峰岀现锯齿形,容 易造成漏焊、虚焊。 g) 助焊剂活性差,造成润湿不良。

常见的焊接缺陷及产生原因

常见的焊接缺陷及产生原因,非常重要的经验!金属加工 焊接是大型安装工程建设中的一项关键工作,其质量的好坏、效率的高低直接影响工程的安全运行和制造工期。由于技术工人的水准不同,焊接工艺良莠不齐,容易存在很多的缺陷。现整理缺陷的种类及成因,以减少或防止焊接缺陷的产生, 提高工程完成的质量。 一、焊缝尺寸不合要求 焊波粗、外形高低不平、焊缝加强高度过低或过高、焊波宽度不一及 角焊缝单边或下陷量过大等均为焊缝尺寸不合要求,其原因是: 1. 焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀。 2. 焊接电流过大或过小,焊接规范选用不当。 3. 运条速度不均匀,焊条(或焊把)角度不当。 二、裂纹 裂纹端部形状尖锐,应力集中严重,对承受交变和冲击载荷、静拉力影响较大,是焊缝中最危险的缺陷。按产生的原因可分为冷裂纹、热裂纹和再热裂纹等。(冷裂纹)指在200℃以下产生的裂纹,它与氢有密切的关系,其产生的主要原因是: 1. 对大厚工件选用预热温度和焊后缓冷措施不合适。 2. 焊材选用不合适。 3. 焊接接头刚性大,工艺不合理。 4. 焊缝及其附近产生脆硬组织。 5. 焊接规范选择不当。 (热裂纹)指在300℃以上产生的裂纹(主要是凝固裂纹),其产生的主要原因是: 1. 成分的影响。焊接纯奥氏体钢、某些高镍合金钢和有色金属时易出现。 2. 焊缝中含有较多的硫等有害杂质元素。 3. 焊接条件及接头形式选择不当。 (再热裂纹)即消除应力退火裂纹。指在高强度的焊接区,由于焊后热处理或高温下使用,在热影响区产生的晶间裂纹,其产生的主要原因是: 1. 消除应力退火的热处理条件不当。 2. 合金成分的影响。如铬钼钒硼等元素具有增大再热裂纹的倾向。

常见的焊接缺陷及危害(DOC)

常见的焊接缺陷 (1)未焊透: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局部未熔合。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)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。 (3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体 或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,未焊透 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,密集气孔 (4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。视其形态

可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。 W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒 对接电阻焊缝中的夹渣断口照片 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,局部夹渣 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,两侧线状夹渣 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,钨极氩弧焊打底+手工电弧焊,夹钨 (5)裂纹: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局部破裂的表现。 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

焊接的六大缺陷产生原因和预防措施大汇总

一、外观缺陷 外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。 A、咬边 是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。 产生咬边的主要原因:是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。 防止咬边的预防:矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。 B、焊瘤 焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。 焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。 防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。 C、凹坑 凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。 凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。 防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑。 D、未焊满 未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的根本原因。规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满。 未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。 防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面焊缝。 E、烧穿 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。 焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。 烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。

汽车激光焊接常见缺陷分析及解决对策【干货】

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DIN 17100,即EN 10027),对于钢板中碳含量大于0.22%,或锌层厚度大于7.5um,需要咨询工程师。 4、焊缝设计 焊缝可焊性主要考虑三个因素:设计,材料和生产。焊缝的主要设计特性包括负载特性、焊缝参数、装夹、工件的可容允度、焊后处理等,参见DIN 8528 Part 1。 4.1设计布局(参见DVS 3203-4) 主要考虑接头类型(对接、角接、搭接、叠焊、卷边等)、焊缝类型(包括位置等信息)如果是镀锌板,平板对接间隙控制在0.05~0.1mm,角焊缝单边角度大于10°。 4.2工艺和质量保证 焊缝质量参见EN 729 Part 1 ,全面的质量要求参见EN 729 Part 2。 当没有明确说明时,可参见通用标准EN 25817 和En ISO 13919-1,一般情况下满足B 级要求。 评价标准:外部缺陷或成型标准参见EN 970,用五倍放大镜观察焊缝成型即可。 破坏性试验:如图所示未熔合是焊接缺陷中的一种。 a 激光焊接缺陷 b 叠焊横截面尺寸 c 搭接横截面尺寸

焊接缺陷问题分析

焊接问题分析及防治措施 常见缺陷有圆形缺陷(气孔、夹渣、夹钨等)、条形缺陷(条孔,条渣)、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等 1、圆形缺陷 定义:长宽比小于等于3的非裂纹、未焊透和未熔合缺陷。 圆形缺陷包括气孔、块状夹渣、夹钨等缺陷。 a.气孔的成像:呈暗色斑点,中心黑度较大,边缘较浅平滑过渡,轮廓较清晰。 b.夹渣(非金属)的成像:呈暗色斑点,黑度分布无规律,轮廓不圆滑,小点状夹渣轮廓较不清晰。 c.夹钨(金属夹渣)成像:呈亮点,轮廓清晰。 气孔是指在焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。产生气孔的。 主要原因有:坡口边缘不清洁,有水份、油污和锈迹;焊条或焊剂未按规定进行焙烘,焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。由于气孔的存在,使焊缝的有效截面减小,过大的气孔会降低焊缝的强度,破坏焊缝金属的致密性。雨天作业,未做好防风措施,焊条选择不合适。 预防产生气孔的办法是: 选择合适的焊接电流和焊接速度,认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料 2、条形缺陷 定义:不属于裂纹、未焊透和未熔合的缺陷,当缺陷的长宽比大于3时,定义为条状缺陷,包括条渣和条孔。 夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。夹渣也会降低焊缝的强度和致密性。 产生夹渣的原因主要是: 焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣; 坡口角度或焊接电流太小,或焊接速度过快。

在使用酸性焊条时,由于电流太小或运条不当形成“糊渣”;使用碱性焊条时,由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。 防止产生夹渣的措施是:选择合适种类的焊条、焊剂;多层焊时,认真清理前层的熔渣;正确选取坡口尺寸,认真清理坡口边缘,选用合适的焊接电流和焊接速度,运条摆动要适当。 3、未焊透 定义:未焊透是指母材金属之间没有熔化,焊缝金属没有进入接头的部位根部造成的缺陷。 影像特征:未焊透的典型影像是细直黑线,两侧轮廓都很整齐,为坡口钝边痕迹,宽度恰好是钝边的间隙宽度。 有时坡口钝边有部分融化,影像轮廓就变得不很整齐,线宽度和黑度局部发生变化,但只要能判断是出于焊缝根部的线性缺陷,仍判定为未焊透。未焊透有底片上处于焊缝根部的投影位置,一般在焊缝中部,因透照偏、焊偏等原因也可能偏向一侧。未焊透呈断续或连续分布,有时能贯穿整张底片。 4、未熔合 定义:未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。可分为根部未熔合、坡口未熔合和层间未熔合。 影像特征:根部未熔合的典型影像是连续或断续的黑线,线的一侧轮廓整齐且黑度较大,为坡口或钝边的痕迹,另一侧轮廓可能较规则,也可能不规则。根部未熔合在底片上的位置就是焊缝根部的投影位置,一般在焊缝的中间,因坡口形状或投影角度等原因出可能偏向一边。坡口未熔合的典型影像是连续或断续的黑线,宽度不一,黑度不均匀,一侧轮廓较齐,黑度较大,另一侧轮廓不规则,黑度较小,在底片上的位置一般在中心至边缘的1/2处,沿焊缝纵向延伸。层间未熔合的典型影像是黑度不大的块状阴影,开关不规则,如伴有夹渣时,夹渣部位黑度较大。一般在射线照相检测中不易发现。 焊接时,接头根部未完全熔透的现象,称为未焊透;在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象,称为未熔合.未焊透或未熔合是一种比较严重的缺陷,由于未焊透或未熔合,焊缝会出现间断或突变,焊缝强度大大降低,甚至引起裂纹。因此,石化装置的重要结构部分均不允许存在未焊透、未熔合的情况。未焊透和未熔合的产生原因是焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流

常见的焊接缺陷及缺陷图片

常见得焊接缺陷(1) 常见得焊接缺陷 (1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)得钝边未完全熔合在一起而留下得局部未熔合。未焊透降低了焊接接头得机械强度,在未焊透得缺口与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)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时得焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。 (3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内得气体 或外界侵入得气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成得空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别就是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生得气体、液态金属吸收得气体,或者焊条得焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至就是焊接环境中得湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它得缺陷其应力集中趋势没有那么大,但就是它破坏了焊缝金属得致密性,减少了焊缝金属得有效截面积,从而导致焊缝得强度降低。 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,未焊透 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,密集气孔 (4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时得冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物

等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状与条状,其外形通常就是不规则得,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落得碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。 W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒 对接电阻焊缝中得夹渣断口照片 钢板对接焊缝X射线照相底片 型坡口,手工电弧焊,局部夹渣 V. 钢板对接焊缝X射线照相底片 型坡口,手工电弧焊,两侧线状夹渣V 钢板对接焊缝X射线照相底片 手工电弧焊,夹钨型坡口,钨极氩弧焊打底+V(5)裂纹:焊缝裂纹就是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现得金属局部破裂得表现。 焊缝金属从熔化状态到冷却凝固得过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大得冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温得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得温差,从而产生热应力等等,这些应力得共同作用一旦超过了材料得屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材料得强度极限则导致开裂。裂纹得存在大大降低了焊接接头得强度,并且焊缝裂纹得尖端也成为承载后得应力集中点,成为结构断裂得起源。 裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部,或者在焊缝附近得母材热影响区内,或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生得时间与温度得不同,可以把裂纹分为以下几类:

钢结构焊接常见的焊接缺陷和原因

钢结构焊接常见的焊接缺陷和原因 本文由(https://www.sodocs.net/doc/ba17689739.html,)整理,如有转载,请注明出处。 随着我国城市化的进程,钢结构的施工在民用建筑工程中越来越广泛得到应用。我们建设监理的工作范围也逐步由砖、瓦、灰、砂、石、钢筋、混凝土向钢结构施工延伸。钢结构施工中常用的连接方式之一是焊接连接。本文就手工电弧焊监理可能遇到的缺陷及其形成原因作以论述。 手工电弧焊时,焊接规范主要包括焊接电流、电弧电压、焊条种类和直径、焊机种类和极性、焊接速度、焊接层数等。焊接的七种位置为平焊、立焊、横焊、仰焊、平角焊、立角焊、仰角焊。管子环焊缝的焊接位置有4种基本形式,即水平移动,垂直固定,水平固定,45度位置。 一、未熔透。电焊时焊条在电弧力下熔化滴向焊缝,同时母材也有一部分受热熔化和焊条的熔化金属结合在一起。母材受热熔化的深度叫熔透深度,是保持焊接强度的重要因素。母材和熔化金属间如有局部没有熔合便会形成没有熔透现象。 通常造成没有焊透的原因是: 1、电焊工本人技术差或该开坡口施焊的未开坡口。 2、焊缝边修切不正确或组焊时拼装不良。坡口的斜度不够、缝隙太小,坡口的纯边留得太厚或太薄或两边厚薄不一致。 3、施焊时速度太快或焊接电流过小。 4、焊接前焊缝没有清理干净,有锈,有渣子或气割残留物没有清干净。使母材的边缘熔化不良。 5、操作时焊条角度不对,以致熔池偏向母材的一边。 二、夹渣。焊缝内含有熔渣杂质称为夹渣。夹渣会消弱焊缝断面,使焊缝的强度大大降低。熔渣杂质可能是由于熔化的金属内混入了其他杂质颗粒而形成,也可能是熔化的金属和周围大气发生化学反应或熔化金属本身内发生化学反应形成的。夹渣造成焊缝应力集中,大大减少焊接接头的冲击强度,特别是在焊缝根部有较大颗粒的杂质危害性更大。 三、裂纹。裂纹是焊接接头中危害严重的缺陷。它减少焊缝断面面积同时引起受力应力集中,使得裂纹扩大造成接头破坏。 裂纹一般分为纵向裂纹和横向裂纹。纵向裂纹在焊缝的熔池凹口内最常见,因为熔池凹口没有填满,又容易积沉有害杂质使局部朔性降低。而且凹口处又焊缝冷却时最后凝固处,冷却收缩应力也集中在此。横向裂纹一般常见于合金钢焊接时。低碳纲在冷却过快或冷却不均匀时也可能产生横向裂纹。 形成焊接裂纹通常是因下列5种原因: 1、母材的化学成分,结晶组织、冶炼方法等有关。如钢的含碳量越高或合金量越高,钢材的硬度就越高,通常越容易在焊接时产生裂纹。 2、焊接时冷却速度高容易产生裂纹。所以焊接时应避开风口和避免被雨水淋湿。在焊接中、高碳钢或合金钢时,要根据母材的成分或特性,有的要采取加热保温措施后方可施焊。 3、焊条内含硫、磷、碳高焊缝容易产生裂纹。硫磷是有害元素,含硫高焊缝有热脆性,含磷高焊缝有冷脆性,焊条含硫磷量都必须在0.0035以下。 4、构件的焊接顺序不当也容易产生裂纹。当顺序安排不当时会形成焊接收缩力的死结,妨碍焊缝的自由

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