直击焊接缺陷
未熔合、未焊透产生原因及有效控制
未熔合
焊接时熔池金属在电弧力作用下被排向尾部而形成沟槽，电弧向前移动时沟槽中又填进熔池金属，如果这时槽壁处的液态金属层已经凝固，填进的熔池金属的热量不能使金属再熔化，则形成未熔合。
未熔合常出现在焊接坡口侧壁形成侧壁未熔合，如图1所示；出现在多层焊的层间形成层间未熔合，如图2所示；出现在焊缝的根部形成根部未熔合，如图3所示。这些未熔合在焊缝表面看不到，必须借助超声波或射线检测才能检查到。
图1 侧壁未熔合
图2 层间未熔合
图3 根部未熔合
平焊时，未熔合多发生在沿母材的坡口面或多层焊的层间。横焊时，未熔合多发生在沿母材的上、下坡口面和焊道的层间，沿上坡口面的每层焊道边缘处也容易产生未熔合现象。立焊时一般是CO2气电立焊，属于自动焊。自动焊时由于母材厚度太大而焊丝又不摆动或摆动幅度不够大，从而造成离焊丝较远的沿坡口面的某些部位温度过低，形成未熔合。这种现象多发生在沿母材坡口面的两侧位置。
未熔合对承载面积的减小非常明显，应力集中也比较严重，其危害仅次于裂纹。
产生原因
Reason
产生未熔合的原因是焊接热输入太低、电弧发生偏吹、操作不当、坡口侧壁有锈蚀和污物、焊层间清渣不彻底等。此外，焊接电流太大而焊接速度又太慢，导致焊丝熔化后的铁水流向离熔池较远的地方，铁水与周围的母材接触，覆盖在低温焊道表面，也会造成未熔合；还有一种情况就是坡口较宽时焊丝摆动幅度不够大而导致焊道两侧温度低，焊丝熔化后的铁水被快速降温后覆盖在坡口上造成未熔合。
控制方式
Control
防止未熔合的主要措施是熟练掌握焊接操作技术，注意运条角度和边缘停留时间，使坡口边缘充分熔化以保证熔合。
（1）采用正确的焊接工艺参数
焊接电流要适当，如果电流太大，会造成焊丝熔化过快，熔化的铁水会流到焊丝的前面覆盖到焊道表面上，由于焊道表面温度太低，使覆盖在上面的铁水来不及与母材熔合就已凝固，造成未熔合；反之，熔池太小，熔池周围温度过低，也会在熔池边缘造成未熔合。其次是控制焊接速度，焊接速度宜快不宜慢，应依据焊丝直径、电流大小以及坡口形式和焊接位置等确定合适的焊接速度。
（2）选择合适的焊接角度
平焊时，焊枪应与焊缝横向垂直，与焊缝纵向即焊接方向有一个向前约20°的倾角。如果是手工立焊，焊枪应与焊缝横向垂直，而与焊接方向有0°~10°的倾角。横焊时由于CO2焊不产生熔渣，对熔池没有托举作用，容易使熔化的铁水向下流，产生未熔合，因此焊枪角度应与焊接方向垂直，而与母材的夹角不能太小，否则容易产生上坡口面的未熔合。
（3）保证焊丝摆动幅度
焊接时应根据母材厚度和坡口形式保证一定的焊丝摆动幅度，尤其是在平焊和立焊时，母材厚度较大的情况下，焊丝摆动和摆动幅度尤为重要。
（4）依据母材厚度确定焊接层数，尽量多层多道焊
要严格控制每一层的厚度，这也与焊接速度有关，焊接速度较快的焊层厚度小，能避免未熔合；焊接速度慢，每一焊层的厚度会增加，易产生未熔合。
（5）加强坡口及层间清理
未焊透
未焊透是焊接接头根部未完成熔透的现象，单面焊和双面焊时都可能产生未焊透缺陷。细丝短路过渡CO2气体保护焊时，由于工件热输入较低也容易产生未焊透现象。图4、图5所示为层间未焊透和根部未焊透。
图4 层间未焊透
图5 根部未焊透
产生原因
Reason
形成未焊透的主要原因是焊接电流小、焊接速度过快、坡口尺寸不合适或焊丝未对准焊缝中心等。具体包括以下几方面：
（1）焊接电流偏小，焊速过快，热输入小，致使产生的电阻热减小，使电弧穿透力不足，焊件边缘得不到充分熔化。
（2）焊接电弧过长，从焊条金属熔化下来的熔滴不仅过渡到熔池中，而且也过渡到未熔化的母材金属上。
（3）焊件表面存在氧化物、锈、油、水等污物。
（4）管道焊接时，管口组装不符合要求，如管口组装间隙小、坡口角度偏小、管口钝边太厚或不均匀等。
（5）焊件散热过快，造成熔化金属结晶过快，导致与母材金属之间得不到充分熔合。
（6） 焊条药皮偏心、受潮或受天气影响。
（7）操作人员技术不熟练，如焊条角度、运条方法不当，对控制熔池经验不足等。
（8）接头打磨和组装不符合要求。
未焊透也是一种比较危险的缺陷，其危害仅次于裂纹。
控制方式
Control
（1）选用合理的坡口形式
手工CO2焊采用大坡口小间隙比小坡口大间隙更便于操作，有利于提高焊透性。采用衬垫的对接焊缝，为使根部完全熔透，不带钝边的坡口比带钝边的更好，衬垫与零件之间应留有膨胀间隙。为保证接头根部焊透，焊缝结构设计应避免焊丝不能到达的死角。
（2）选用正确的焊接电流和焊接电压
在进行T形接头的CO2气体保护焊时，由于平焊位置难以施焊，可将其置于横焊位置进行焊接。
（3）管道焊缝未焊透的防止
大型管道建设中，管道焊缝未焊透缺陷是不允许存在的。检测中一旦发生未焊透，应立即判定为不合格。管道焊缝未焊透缺陷的防止措施如下 ：
①在满足焊接工艺的前提下，选择焊接电流、管口组装间隙、钝边、坡口角度的最佳组合。
②清理干净焊接表面的氧化物、铁锈、油污等杂质。
③在焊缝起焊与接头处，可先用长弧预热后再压低电弧焊接，焊缝根部应充分熔合。
④每次停弧后，用角向磨光机对接头进行打磨，其打长度一般为15~20mm，且形成圆滑过渡。
⑤进行根部焊接时，要严格控制熔孔直径，对要求单面焊双面成形的焊缝，操作者应将熔孔直径始终控制在2.5~3mm，并保持勾速运条，这样才能使内焊缝成形美观，符合质量要求。
⑥采用焊条电弧焊下向焊根部时，当环境风速大于5m/s时，必须采取防风措施，以保证焊接质量。
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