焊接接头中的不连续性、不均匀性以及其他不健全性等欠缺,统称为焊接缺欠。当不连续的尺寸或密集度超过了一定的限值,即形成缺陷。焊接缺陷是由于不完善焊接施工造成的,妨碍焊件的使用性能使焊接接头的质量下降、性能变差,也可以认为是由于原有或积累的影响,使焊件或产品结构不能满足最低验收标准或规程的一种或多种不连续性。
根据焊接缺陷的性质,可分为裂纹、孔穴、夹杂物、未熔合、未焊透、形状缺陷以及其他缺陷六大类。
咬边是焊接过程中由于熔敷金属未完全覆盖在母材的已熔化部分,在焊趾处产生的低于母材表面的沟或是由于焊接电弧将焊件边缘熔化后,没有得到焊条熔化金属的补充所留下的缺口。咬边是焊缝成形缺陷的一种,严重咬边可能影响构件性能甚至引起断裂。
咬边可以分为连续型咬边、断续型咬边和不同道次间的咬边。产生咬边的原因有以下几点:焊接电流过高或者焊接速度过高引起母材边缘熔化,焊接时过渡或者不正确地摆动焊枪,焊条角度不当,气体保护焊时的保护气体选择不当,在立焊位置单道焊焊脚高度大于9mm时易产生咬边。
在焊接修复咬边时,必须小心控制热输入。如果修复焊道尺寸过小,冷却速度会增大,母材的硬度会增加,从而提高焊缝产生氢致裂纹的风险。
降低热输入,尤其是在接近自由边缘时,容易引起过热;在水平位置焊接;减小摆动宽度;采用多道次焊接技术;将电弧指向厚板;针对选定的材料和厚度,确保使用正确的保护气体(MAG)。
焊缝金属余高是指在角焊缝中产生的多余的凸起焊缝金属及在对接焊缝中高于母材厚度部分的焊缝金属。这些多余部分只有在其尺寸超出规定的范围时才被视为缺欠。
引起焊缝金属余高过高的原因主要有:电弧焊接时能量过高,坡口加工尺寸过浅,焊条尺寸使用不恰当,焊条运动和沉积顺序不当,焊接速度过慢,焊条角度不当,焊接时使用电流的极性不对等。
降低热输入;增加坡口加工的深度;使用小尺寸焊条;确保焊接速度正确;确保焊条角度正确;确保正确的极性,即直流反接,注意TIG焊接必须使用直流正接。
熔深过度是指焊根部的熔深过大,超过规定的极限,它可以是连续的,也可以是断续的。引起熔深过度的原因主要有:焊接热输入量过大,焊缝坡口加工不正确,例如根部间隙过大、边缘加工过薄、无背面支撑等。
降低焊接电压或焊接电流,增加焊接速度;改进焊接前的坡口加工和准备;使用适用于焊接位置的焊条。
重叠是由于金属流动到母材表面而在焊趾处没有融合所形成的一种缺欠。焊条运动不当、焊条表面涂层不当导致熔池流动性过大均可能产生重叠。对于角焊缝,重叠通常伴随着咬边出现,因为如果熔池流动性过大,熔池的上面会流动离开,在上面形成咬边,在底部形成重叠。如果在角焊缝水平垂直的情况下熔池过大,在重力的作用下焊缝金属会崩塌,产生两种缺陷:表面咬边、底部重叠。
降低热输入或者对于单道角焊缝,限制焊接尺寸小于9mm;换到平焊位置焊接;采用具有正确表面涂层的焊条,即能快速凝固、流动性较低的焊条;采用恰当的工夹具,仔细检查焊接前部件的工装精度;焊接前,检查轧制型材的精度。
由于收缩在对接焊焊根出现的很浅的沟槽即为焊根凹陷。电弧能量不足、背面气体支撑压力过大均可能引起焊根凹陷。
增加电弧能量;降低气体压力;适当倾斜工件,防止熔渣流动。
烧穿是指由于熔池的塌陷而在焊缝中形成的孔洞。焊接速度过慢、焊接电流过大、根部间隙过大、根部钝边打磨过多,均可能产生烧穿。
增加焊接速度;降低焊接电流;确保工装精度和要求符合规范。
电弧烧伤是指由于起弧或者电弧击伤邻近焊缝金属的母材表面形成的损伤。通常是由于焊条、固定部件或者电流回路夹具接触材料表面而形成局部熔合。焊条固定装置或者焊枪没有绝缘、放置焊枪或固定部件的平台不绝缘、电流回路连线松动等都可能引起焊缝金属母材表面的电弧烧伤。
当发生弧击时,会产生硬度较高的可能有裂纹的热影响区,这些会导致部件在服役时产生裂纹,通常情况下,采用打磨去除比焊接修复要好。
增加焊接工作空间(调整安装的次序);建立定期检查焊枪和焊条固定部件的制度;提供一个绝缘的平台;定期固定回路连线夹具。
飞溅是指在焊接过程中飞溅出来的块状焊缝金属或丝材黏附到母材或者已经凝固的焊缝金属表面形成的缺欠。飞溅是一种与外观有关的缺欠,不影响焊缝的结构完整性,通常它是由焊接电流过高而形成的。飞溅的出现是焊接工艺参数不正确的标志,因此它通常会伴随着出现由热输入过高引起的其他缺陷。需要指出的是,在开放式电弧/自熔性焊材这类焊接法中,它是不可避免的一种现象。可以采用防飞溅物黏附的化合物喷涂在母材表面上,来大大减少飞溅物在母材表面的黏附,并使清理更容易。焊接电流过高、电弧过长、磁偏吹、保护气体选择不正确都会使飞溅更严重。
降低焊接电流;降低电弧长度;降低电弧长度或采用交流电源;调整参数设置(但是必须保证全熔合);采用干燥过的焊条;可能的话,增加氩气的含量,但含量过高会导致未熔透缺欠的出现。
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