定义焊接接头的不完整性称为焊接缺陷,主要有焊接裂纹 未焊透 夹渣 气孔和焊缝外观缺陷等
这些缺陷减少焊缝截面积,降低承载能力,产生应力集中,引起裂纹;降低疲劳强度,易引起焊件破裂导致脆断。其中危害最大的是焊接裂纹和气孔。
焊前准备构件边缘必须按规定进行准备,干净,无毛刺,无气割熔渣,无油脂或油漆,除了车间保护底漆。
接头必须干燥。
点焊不应该太深,点焊位置应使其在施焊时能够重新溶合。
焊前,检验员必须确保所有焊点处于良好状态,焊前必须清除坏点焊和炸裂的点焊。
低温气候下的焊接无论使用哪种焊接方式,在低温气候下焊接(低于+5℃),必须采取如下的防护措施,以避免低温焊接接头造成的不良效果(易脆、变硬而易裂,容易在焊接接头上产生诸如由于快速冷却和焊缝凝固造成的小眼和熔渣等缺陷):
a) 在不受坏天气(如风、潮湿和气流等)干扰的区域施焊;
b) 干燥焊接接头以避免潮湿引起材料收缩;
c) 焊接接头预热,以减缓焊后焊缝的冷却速度;
d) 焊后对焊缝加盖防止焊缝的骤冷。
焊接的最低温度为-10℃,采取所指的防护措施。
需要时预热温度至少为50℃火焰进行缓慢、均匀的预热。
原因及其预防①形状缺陷──外观质量粗糙,鱼鳞波高低、宽窄发生突变;焊缝与母材非圆滑过渡。
主要原因是操作不当,返修造成。
危害是应力集中,削弱承载能力。
②焊缝尺寸缺陷
尺寸不符合施工图样或技术要求。
主要原因是施工者操作不当
危害:尺寸小了,承载截面小; 尺寸大了,削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。
③咬边
原因:⒈焊接参数选择不对,U、I太大,焊速太慢。
⒉电弧拉得太长。熔化的金属不能及时填补熔化的缺口。
危害:母材金属的工作截面减小,咬边处应力集中。
④弧坑
由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分。
原因:焊丝或者焊条停留时间短,填充金属不够。
危害:⒈减少焊缝的截面积;
⒉弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚,因此在弧坑处往往有气孔、灰渣、裂纹等。
⑤烧穿
原因:⒈焊接电流过大; ⒉对焊件加热过甚;⒊坡口对接间隙太大;
⒋焊接速度慢,电弧停留时间长等。
危害:⒈表面质量差 ⒉烧穿的下面常有气孔、夹渣、凹坑等缺陷。
⑥焊瘤:熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合。
原因:焊接参数选择不当; 坡口清理不干净,电弧热损失在氧化皮上,使母材未熔化。
危害:表面是焊瘤下面往往是未熔合,未焊透; 焊缝几何尺寸变化,应力集中,管内焊瘤减小管中介质的流通界面计。
⑦气孔
原因:⒈电弧保护不好,弧太长;⒉焊条或焊剂受潮,气体保护介质不纯;⒊坡口清理不干净。 危害:从表面上看是减少了焊缝的工作截面;更危险的是和其他缺陷叠加造成贯穿性缺陷,破坏焊缝的致密性。连续气孔则是结构破坏的原因之一。
⑧夹渣:焊接熔渣残留在焊缝中。易产生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位,焊道形状突变,存在深沟的部位也易产生夹渣。
原因:⒈熔池温度低(电流小),液态金属黏度大,焊接速度大,凝固时熔渣来不及浮出; ⒉运条不当,熔渣和铁水分不清;⒊坡口形状不规则,坡口太窄,不利于熔渣上浮;⒋多层焊时熔渣清理不干净。
危害:较气孔严重,因其几何形状不规则尖角、棱角对机体有割裂作用,应力集中是裂纹的起源。
⑨未焊透 当焊缝的熔透深度小于板厚时形成。单面焊时,焊缝熔透达不到钢板底部;双面焊时,两道焊缝熔深之和小于钢板厚度时形成。
原因:⒈坡口角度小,间隙小,钝边太大; ⒉电流小,速度快来不及熔化;⒊焊条偏离焊道中心。
危害:工作面积减小,尖角易产生应力集中,引起裂纹
⑩未熔合:熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分。
原因:⒈电流小、速度快、热量不足;⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等,一部分热量损失在熔化杂物上,剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。⒊焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置,熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分,容易产生未熔合。
危害:因为间隙很小,可视为片状缺陷,类似于裂纹。易造成应力集中,是危险性较大的缺陷。
最后一种也是危害最大的一种焊接缺陷──焊接裂纹
在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,材料的原子结合遭到破坏,形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征,易引起较高的应力集中,而且有延伸和扩展的趋势,所以是最危险的缺陷。