一般常見的焊接缺陷有哪些?
一、 一般常見的焊接缺陷可分為四類:
(1)焊縫尺寸不符合要求:如焊縫超高、超寬、過窄、高低差過大、焊縫過渡到母材不圓滑等。
(2)焊接表面缺陷:如咬邊、焊瘤、內(nèi)凹、滿溢、未焊透、表面氣孔、表面裂紋等。
(3)焊縫內(nèi)部缺陷:如氣孔、夾渣、裂紋、未熔合、夾鎢、雙面焊的未焊透等。
(4)焊接接頭性能不符合要求:因過熱、過燒等原因?qū)е潞附咏宇^的機械性能、抗腐蝕性能降低等。 `
二、 焊接缺陷
(一)焊接變形
工件焊后一般都會產(chǎn)生變形,如果變形量超過允許值,就會影響使用。
產(chǎn)生的主要原因是焊件不均勻地局部加熱和冷卻。因為焊接時,焊件僅在局部區(qū)域被加熱到高溫,離焊縫愈近,溫度愈高,膨脹也愈大。
但是,加熱區(qū)域的金屬因受到周圍溫度較低的金屬阻止,卻不能自由膨脹;而冷卻時又由于周圍金屬的牽制不能自由地收縮。
結(jié)果這部分加熱的金屬存在拉應(yīng)力,而其它部分的金屬則存在與之平衡的壓應(yīng)力。
當這些應(yīng)力超過金屬的屈服極限時,將產(chǎn)生焊接變形;當超過金屬的強度極限時,則會出現(xiàn)裂縫。
(二)焊縫的外部缺陷
1.焊縫增強過高
當焊接坡口的角度開得太小或焊接電流過小時,均會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。因此,為提高壓力容器的疲勞壽命,要求將焊縫的增強高鏟平。
2.焊縫過凹
因焊縫工作截面的減小而使接頭處的強度降低。
3.焊縫咬邊
在工件上沿焊縫邊緣所形成的凹陷叫咬邊。它不僅減少了接頭工作截面,而且在咬邊處造成嚴重的應(yīng)力集中。
4.焊瘤
熔化金屬流到溶池邊緣未溶化的工件上,堆積形成焊瘤,它與工件沒有熔合。焊瘤對靜載強度無影響,但會引起應(yīng)力集中,使動載強度降低。
5.燒穿
燒穿是指部分熔化金屬從焊縫反面漏出,甚至燒穿成洞,它使接頭強度下降。
以上五種缺陷存在于焊縫的外表,肉眼就能發(fā)現(xiàn),并可及時補焊。
(三)焊縫的內(nèi)部缺陷
1.未焊透
未焊透是指工件與焊縫金屬或焊縫層間局部未熔合的一種缺陷。未焊透減弱了焊縫工作截面,造成嚴重的應(yīng)力集中,大大降低接頭強度,它往往成為焊縫開裂的根源。
2.夾渣
焊縫中夾有非金屬熔渣,即稱夾渣。夾渣減少了焊縫工作截面,造成應(yīng)力集中,會降低焊縫強度和沖擊韌性。
3.氣孔
焊縫金屬在高溫時,吸收了過多的氣體(如H2)或由于溶池內(nèi)部冶金反應(yīng)產(chǎn)生的氣體(如CO),在溶池冷卻凝固時來不及排出,而在焊縫內(nèi)部或表面形成孔穴,即為氣孔。
氣孔的存在減少了焊縫有效工作截面,降低接頭的機械強度。若有穿透性或連續(xù)性氣孔存在,會嚴重影響焊件的密封性。
4.裂紋
焊接過程中或焊接以后,在焊接接頭區(qū)域內(nèi)所出現(xiàn)的金屬局部破裂叫裂紋。裂紋可能產(chǎn)生在焊縫上,也可能產(chǎn)生在焊縫兩側(cè)的熱影響區(qū)。有時產(chǎn)生在金屬表面,有時產(chǎn)生在金屬內(nèi)部。
通常按照裂紋產(chǎn)生的機理不同,可分為熱裂紋和冷裂紋兩類。
4.1 熱裂紋
熱裂紋是在焊縫金屬中由液態(tài)到固態(tài)的結(jié)晶過程中產(chǎn)生的,大多產(chǎn)生在焊縫金屬中。
其產(chǎn)生原因主要是焊縫中存在低熔點物質(zhì)(如FeS,熔點1193℃ ),它削弱了晶粒間的聯(lián)系,當受到較大的焊接應(yīng)力作用時,就容易在晶粒之間引起破裂。
焊件及焊絲內(nèi)含S、Cu等雜質(zhì)多時,就容易產(chǎn)生熱裂紋。
熱裂紋有沿晶界分布的特征。當裂紋貫穿表面與外界相通時,則具有明顯的氫化傾向。
4.2冷裂紋
冷裂紋是在焊后冷卻過程中產(chǎn)生的,大多產(chǎn)生在基體金屬或基體金屬與焊縫交界的熔合線上。
其產(chǎn)生的主要原因是由于熱影響區(qū)或焊縫內(nèi)形成了淬火組織,在高應(yīng)力作用下,引起晶粒內(nèi)部的破裂,焊接含碳量較高或合金元素較多的易淬火鋼材時,較易產(chǎn)生冷裂紋。
焊縫中熔入過多的氫,也會引起冷裂紋。
裂紋是非常危險的一種缺陷,它除了減少承載截面之外,還會產(chǎn)生嚴重的應(yīng)力集中,在使用中裂紋會逐漸擴大,可能導致構(gòu)件的破壞。所以焊接結(jié)構(gòu)中一般不允許存在這種缺陷,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)須鏟去重焊。