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焊接失效——焊接从业者永恒的痛

信息来源:hanjie.biz  时间:2019-03-30  浏览次数:72

导语

工业制造领域,很多产品的失效或者丧失使用价值,很大程度上都是由于焊接的焊缝失效导致的,那么,什么样的焊缝容易导致焊缝失效呢?焊接外部缺陷

一、焊缝成形差  

1、现象   

焊缝波纹粗劣, 焊缝不均匀、 不整齐, 焊缝与母材不圆滑过渡, 焊接接头差, 焊缝高低不平。 

 2、原因分析   

焊缝成形差的原因有:焊件装配间隙不均匀;焊口清理不干净;焊接电流过大或过小;焊接中运条(枪)速度过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度过大或过小;焊条(枪)施焊角度选择不当等。 

 3、防治措施  

(1)焊件的装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。 

(2)焊件坡口打磨清理干净,无锈、无垢、无脂等污物杂质,露出金属光泽。 (3)加强焊接学习,提高焊接知识水平,熟悉焊接施工环境。 

(4)根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等,按照焊接操作技能要求选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条(枪)的角度。  

4、治理措施   

(1)加强焊后自检和专检,发现问题及时处理; 

(3)达不到验收标准要求,成形太差的焊缝实行割口或换件重焊;

(4)加强焊接验收标准的学习,严格按照标准施工。 


二、咬边 

1、现象   

焊缝与板材熔合不好,出现沟槽,又称咬肉缺陷,即在焊缝边缘的母材上出现被电弧烧熔的凹槽,总长度大于焊缝长度的 10%或大于验收标准要求的长度。  

2、原因分析   

焊接热输入大,电弧过长,焊条(枪)角度不当,焊条(丝)送进速度不合适等都是造成咬 边的原因。

 3、防治措施  

(1)根据焊接项目、位置,焊接规范的要求,选择合适的电流参数; 

(2)控制电弧长度,尽量使用短弧焊接; 

(3)掌握必要的运条(枪)方法和技巧;  

(4)焊条(丝)送进速度与所选焊接电流参数协调; 

(5)注意焊缝边缘与母材熔化结合时的焊条(枪)角度。 

 4、治理措施  

(1)对检查中发现的焊缝咬边,进行打磨清理、补焊,使之符合验收标准要求;  

(2)加强质量标准的学习,提高焊工质量意识;  

(3)加强练习,提高防止咬边缺陷的识别技能。

三、弧坑  

1、现象   

焊接收弧过程中形成表面凹陷,并常伴随着缩孔、裂纹等缺陷。

2、原因分析   

焊接收弧中熔池不饱满就进行收弧,停止焊接,焊工对收弧情况估计不足,停弧时间掌握不 准。   

3、防治措施  

(1)延长收弧时间;  

(2)采取正确的收弧方法。  

4、治理措施  

(1)加强焊工技能练习,掌握各种收弧、停弧和接头的焊接方法; 

(2)加强焊工责任心;  

(3)对已经形成对弧坑进行打磨清理并补焊。 

四、表面气孔  

1、现象   

焊接过程中,熔池中的气体未完全溢出熔池(一部分溢出) ,而熔池已经凝固,在焊缝表面形成孔洞。 

2、原因分析   

(1)焊接过程中由于防风措施不严格,熔池混入气体;  

(2)焊接材料没有经过烘培或烘培不符合要求,焊丝清理不干净,在焊接过程中自身产生气体进入熔池;   

(3)熔池温度低,凝固时间短;  

(4)焊件清理不干净,杂质在焊接高温时产生气体进入熔池;  

(5)电弧过长,焊接时保护气体流量过大或过小,保护效果不好等。 

3、防治措施  

(1)母材、焊丝按照要求清理干净。 

(2)焊条按照要求烘培。  

(3)防风措施严格,无穿堂风等。  

(4)选用合适的焊接线能量参数,焊接速度不能过快,电弧不能过长,正确掌握起弧、运条、 息弧等操作要领。   ⑸弧焊时保护气流流量合适,保护气纯度符合要求。  

4、治理措施  

(1)焊接材料、母材打磨清理等严格按照规定执行;  

(2)加强焊工练习,提高操作水平和操作经验;  

(3)对有表面气孔的焊缝,机械打磨清除缺陷,必要时进行补焊。 

五、表面裂纹  

1、现象   

在焊接接头的焊缝、熔合线、热影响区出现的表面开裂缺陷。  

2、原因分析   

产生表面裂纹的原因因为不同的钢种、焊接方法、焊接环境、预热要求、焊接接头中杂质的 含量、装配及焊接应力的大小等不同,但产生表面裂纹的根本原因是产生裂纹的内部诱因和 必须的应力两点。

3、防治措施  

(1)严格按照规程和作业指导书的要求准备各种焊接条件; 

(2)提高焊接操作技能,熟练掌握使用的焊接方法; 

(3)采取合理的焊接顺序等措施,减少焊接应力等。 

4、治理措施  

(1)针对每种产生裂纹的具体原因采取相应的对策; 

(2)对已经产生裂纹的焊接接头,采取挖补措施处理。 

六、焊接变形  

1、现象

焊接变形因焊件的不同而表现为翘起、角变形、弯曲变形、波浪变形等多种型式。  

2、原因分析  

造成焊接变形的原因有:装配顺序不合理、强力对口、焊接组有收缩自由度小、焊接顺序不 合理等。

3、防治措施  

(1)施焊前制定严格的焊接工艺措施,确定好装配顺序、焊接顺序、焊接方向、焊接方法、焊 接规范、焊接线能量等;  

(2)焊前进行技术交流,焊工严格按照措施施工;  

(3)适当利用反变形法。

4、治理措施  

(1)严格按照措施施工;  

(2)发现问题及时采取必要措施。  

缝内部缺陷

一、气孔  

1、现象  

在焊缝中出现的单个、条状或群体气孔,是焊缝内部最常见的缺陷。  

2、原因分析  

根本原因是焊接过程中,焊接本身产生的气体或外部气体进入熔池,在熔池凝固前没有来得 及溢出熔池而残留在焊缝中。 

3、防治措施  

预防措施主要从减少焊缝中气体的数量和加强气体从熔池中的溢出两方面考虑, 主要有以下几点:  

(1)焊条要求进行烘培,装在保温筒内,随用随取;  

(2)焊丝清理干净,无油污等杂质;  

(3)焊件周围 10~15?范围内清理干净,直至发出金属光泽; 

(4)注意周围焊接施工环境,搭设防风设施,管子焊接无穿堂风;  

(5)氩弧焊时,氩气纯度不低于 99.95%,氩气流量合适;  

(6)尽量采用短弧焊接,减少气体进入熔池的机会; 

(7)焊工操作手法合理,焊条、焊枪角度合适;  

(8)焊接线能量合适,焊接速度不能过快;

(9)按照工艺要求进行焊件预热。  

4、治理措施  

(1)严格按照预防措施执行;  

(2)加强焊工练习,提高操作水平和责任心;  

(3)对在探伤过程中发现的超标气孔,采取挖补措施。  

二、夹渣  

1、现象  

焊接过程中药皮等杂质夹杂在熔池中,熔池凝固后形成的焊缝中的夹杂物。 

2、原因分析  

(1)焊件清理不干净;  

(2)电弧过长、焊接角度不对、焊层过厚、焊接线能量小、焊速快等,导致熔池中熔化的杂质 未浮出而熔池凝固。 

3、防治措施

(1)焊件焊缝破口周围 10~15?表面范围内打磨清理干净,直至发出金属光泽; 

(2)尽量使用短弧焊接,选择合适的电流参数;

(3)焊接速度合适,不能过快。  

4、治理措施   

(1)焊前彻底清理干净焊件表面;   

(2)加强练习,焊接操作技能娴熟,责任心强;   

(3)对探伤过程中发现的夹渣超标缺陷,采取挖补等措施处理。 

三、未熔合  

1、现象   

未熔合主要是根部未熔合、层间未熔合两种。根部未熔合主要是打底过程中焊缝金属与母材 金属以及焊接接头未熔合; 层间未熔合主要是多层多道焊接过程中层与层间的焊缝金属未熔合。   

2、原因分析   

造成未熔合的主要原因是焊接线能量小,焊接速度快或操作手法不恰当。 

3、防治措施   

(1)适当加大焊接电流,提高焊接线能量; 

(2)焊接速度适当,不能过快;  

(3)熟练操作技能,焊条(枪)角度正确。  

4、治理措施   

(1)加强练习,提高操作技术,焊工责任心强;   

(2)针对不同的母材、焊材,制定处理不同位置未熔合缺陷相应的措施并执行。 

四、内部裂纹  

1、现象  

在焊接接头的焊缝、熔合线、热影响区出现的内部开裂缺陷。  

2、原因分析   

产生裂纹的原因因为不同钢种、焊接方法、焊接环境、预热要求、焊接接头中杂质的含量、 装配及焊接应力的大小等而不同,但产生裂纹的根本原因有两点:产生裂纹的内部诱因和必 须的应力。  

3、防治措施  

(1)严格按照规程和作业指导书的要求准备各种焊接条件; 

(2)提高焊接操作技能,熟练掌握使用焊接方法; 

(3)采取合理的焊接顺序等措施,减少焊接应力等。  

4、治理措施   

(1)针对每种产生裂纹的具体原因采取相应对策;   

(2)对已经产生裂纹的焊接接头,制定处理措施,采取挖补等处理。 

五、焊缝熔深浅 

1、现象  

在焊接接头横截面上,母材或前道焊缝熔化的深度不够。

2、原因分析  

焊接线能量小,焊接速度快或操作手法不恰当。 

3、防治措施 

(1)适当加大焊接电流,提高焊接线能量; 

(2)焊接速度适当,不能过快;  

(3)熟练操作技能,焊条(枪)角度正确。

4、治理措施  

(1)加强练习,提高操作技术,焊工责任心强;  

(2)针对不同的母材、焊材,制定处理不同位置缺陷相应的措施并执行。  

注:1. 熔焊时由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量,又称为线能量。线能量的计算公式:  q = IU/υ ;  式中:I—焊接电流 A, U—电弧电压 V, υ—焊接速度 cm/s, q—线能量 J/cm 。

产品失效中很大一部分是焊接失效,涉及到焊接接头设计、焊接结构设计、焊接质量等等,那么,因此,分析焊接的失效过程和结果,对焊接从业者至关重要。

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