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1、摘 要 本文系统介绍了机械焊接过程中比较常见的外部缺陷和内部缺陷的种类及形成原因，在此基础上提出预防措施，以此来提高机械焊接的质量。关键词：焊接；缺陷；种类；预防ABSTRACT The system introduced the automatic welding procedure of the more common external defects and deficiencies of the species and forms, based on this proposed measures to improve the quality of mechanical welding.
2、 keywordsz ： deficiency welding pressure prevention目 录 摘要IABSTRACTII1 常见缺陷种类1 1.1 内部缺陷1 （1）气孔1 （2）夹渣1 （3）未融合1 （4）未焊透2 （5）焊接裂纹3 热裂纹3 冷裂纹 4 层状撕裂4 1.2 外部缺陷4 （1）咬边4 （2）焊溜4 （3）弧坑5 （4）烧穿52 预防措施6 2.1 气孔的控制6 2.2 夹渣的控制6 2.3 未熔合的控制6 2.4未焊透的控制63 提高焊接质量的几点建议7（1）根据不同的坡口形式正确选择焊接顺序7（2）严格控制焊道的熔深7结论8参考文献9致 谢101 常见缺陷
3、种类1.1 内部缺陷（1）气孔气孔的形成主要是焊缝金属中的气体在金属凝固以前来不及逸出而残留在焊金属内形成的孔穴, 称为气孔。气孔是一种常见的缺陷, 不仅出现在焊缝内部与根部, 也出现在焊缝表面。焊缝中的气孔可分为球形气孔、条形气孔、虫形气孔以及缩孔等。气孔的存在影响焊缝外观质量、削弱焊缝的有效工作截面，降低焊缝的强度和塑性，贯穿性气孔则使焊缝的致密性破坏而造成渗漏。（2）夹渣当熔渣微粒被封闭在焊缝内时, 就会出现夹渣。夹渣的形成原因是焊工使用的电流偏大,焊条角度不当,稳弧时间过短造成的。焊接基层上靠近复层的最后一层焊道时如果电流偏大,在两侧坡口上会出现明显的咬边现象,当再焊接过渡层时,由于改
4、用了小规范,同时由于过渡层的填充金属在液态情况下粘度较大,焊接时存在于咬边内部的熔渣不易浮出,过渡层液态金属凝固后,存在于咬边空隙内的熔渣则成为夹渣。（3）未融合当焊接金属不完全与母材或相邻的焊缝熔合时, 就会产生未熔合的缺陷。这可能发生在焊接金属和母材之间或多道焊缝之间。焊接金属和母材之间的未熔合 通常是由于接头未焊透产生的,它通常是熔滴过渡短路焊接过程的主要问题。（4）未焊透焊接时, 接头根部未完全熔透的现象, 称为未焊透。单面焊时, 焊缝熔透达不到根部为根部未焊透; 双面焊时, 在两面焊缝中间也可形成中间未焊透。未焊透存在很多危害：削弱焊缝的工作截面, 降低焊接接头的强度并会造成应力集中
5、。焊接技术中不允许焊接接头中有超过一定容限量的未焊透。（5）焊接裂纹焊接过程中或焊接后, 在焊缝和焊缝附近的区域内出现的破裂现象称为裂纹。焊接裂纹是最危险的缺陷, 除降低焊接接头的力学性能指标外, 裂纹末端的缺口易引起应力集中, 促使裂纹延伸和扩展, 成为结构裂纹失效的起源。按裂纹发生的部位有焊缝金属中裂纹、热影响区裂纹或熔合线裂纹、根部裂纹、焊趾裂纹、焊道裂纹和弧坑裂纹。按裂纹的走向有纵向裂纹、横向裂纹和弧坑星形裂纹。按裂纹的尺寸有宏观裂纹和显微裂纹。按裂纹产生的机理有热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状裂纹。热裂纹焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹，也称为结晶裂纹。其特征是焊后
6、立即可见，多发生在焊缝中心，沿焊缝长度方向分布，其裂口多数贯穿到表面，呈氧化色彩。产生热裂纹的主要原因是焊接熔池中存在低熔点杂质（如FeS）。冷裂纹 焊缝金属在冷却过程中或冷却以后，大多在母材或母材与焊缝交界的熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹，又称为延迟裂纹。产生冷裂纹的主要原因有：在焊接热循环的作用下，热影响区生成了淬硬组织；焊缝中存在过量的扩散氢，并且产生了浓集；焊接接头承受有较大的拘束应力。层状撕裂焊接时，在焊接构件中沿钢板轧层形成的呈阶梯状的一种裂纹称为层状撕裂。它主要产生在母材中，常在距焊缝熔合线10mm左右或厚板中心处发生。产生层状撕裂的主要原因是钢材中MnS和Al2O3等杂质，在轧制
7、钢板过程中被轧成长条状和层状，在焊接应力作用下，基体与夹杂物被拉开，引起撕裂。1.2 外部缺陷（1）咬边焊接过程中遇到在靠近焊缝的边缘上形成的凹陷称为咬边。咬边出现在焊缝的一侧或两侧, 可以是连续或间断的，它往往是引起裂纹的发源地和断裂失效的原因。形成原因是焊接工艺参数不当、操作技术不正确造成的，如焊接电流大, 电弧电压高, 焊接速度太快。（2）焊溜焊接过程中, 在焊缝根部背面或焊缝表面, 出现熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤称为焊瘤。焊瘤一般是单个的, 有时能形成长条状,多出现在立焊、接焊、仰焊时。焊溜影响焊缝外观, 使焊缝几何尺寸不连续, 形成应力集中的缺口。形成原因为操
8、作不当或焊接规范不当, 如焊接电流过小, 而立焊、横焊、仰焊时电流过大等。（3）弧坑焊后在焊缝表面或背面形成低于母材表面的局部低洼缺陷。未焊满是由于填充金属不足, 在焊缝表面形成的连续或者断续的沟槽。弧坑将会减小焊缝的有效工作截面, 降低焊缝的承载能力。形成原因为焊接电流过大, 焊缝间隙太大, 填充金属量不足。（4）烧穿焊接过程中熔化金属自坡口背面而流出, 形成穿孔缺陷。常发生于底层焊缝和薄板焊接中。形成原因是由于焊接过程中温度过高, 如坡口形状不良, 装配间隙太大等。2 预防措施2.1 气孔的控制按国家标准要求, 加强施工环境控制, 现场建立合理的施工清洁区；按焊接施工方案要求进行坡口清理,
9、 严格控制坡口两侧的清洁度；加强焊工基本技能的培训, 控制焊接电弧的合适长度；严禁管内有穿堂风, 采取端部封堵等措施；加强现场通风条件, 控制空气潮湿度小于等于90%；采用低氢型焊条；控制氩气纯度大于等于99.99%；选择设备性能稳定的电焊机且标定合格。2.2 夹渣的控制加强焊工基本技能的培训, 控制铁水与熔渣分离；按焊接工艺数据单要求, 控制焊接电流；加强焊接过程的层道清理；使用合适规格的焊条；焊接接地线应该在工件中合理接地, 控制电弧偏吹。2.3 未熔合的控制加强焊工基本技能的培训, 消除根部未熔合缺陷产生；注意层间修整, 避免出现沟槽及运条不当而导致未熔合；严格按WPS 要求, 采用合理
10、的焊接电流；正确处理钨丝的打磨角度和焊接停留时间。2.4未焊透的控制加强坡口质量检查, 控制合理的钝边量；加强装配质量检查, 严把装配质量关, 控制合理的错边量；加强标准培训及伪缺陷在结构的模拟检验,避免内部缺陷的错判；加强焊工基本技能的培训；按焊接工艺数据单要求, 采用合理的焊接电流。3 提高焊接质量的几点建议（1）根据不同的坡口形式正确选择焊接顺序 在可以进行双面焊接的情况下,大部分坡口都可以按照先焊基板焊道,再焊过渡层,最后焊复层的顺序进行焊接。要坡口两侧夹渣和咬边处用同材质钢丝刷或磨光机片清理干净。必须采用排焊,焊条不要横向摆动。如果只能单面施焊,则只能按先焊复层再焊过渡层,最后焊基板
11、焊道的顺序施焊。但焊接前还需要采取其他的保护措施,如在焊缝内侧充满保护气体等等,另外在焊接复层焊道时,要严格控制焊道厚度,不能过厚。（2）严格控制焊道的熔深 焊接过程中熔深的大小是很难判断的,操作中焊工往往是根据电流的大小,熔池的大小,间接地判断熔深的大小。一般情况下,过渡层与基板焊道之间的熔合深度在1. 52. 5mm之间为好,焊接复层时,复层焊道与过渡层焊道之间的熔合深度在0. 51.0mm之间为好。结 论焊接工艺是一种复杂的金属加工工艺,通过对可能产生缺陷的分析和采用控制措施, 焊接工程可以实现从施工管理、技术管理、质量管理的全方位控制, 确保焊接质量优良, 使进度、质量、成本相统一,
12、确保优质焊接工程的实现。参考文献1 张应力主编.新编焊工使用手册M.北京：金盾出版社，2004.2 戴树新主编.焊接生产管理与检测M.北京：机械工业出版社，2004.3 雷世明主编.焊接方法与设备M.北京：机械工业出版社，1998.4 曾乐主编.现代焊接技术手册M.上海：上海科学技术出版社，1993.5 吴志强主编.现代焊接方法与设备M.北京：机械工程师进修大学出版，1989.6 周兴中主编.焊接方法与设备M.北京：机械工业出版社，1990.致 谢 本课题在选题及研究过程中得到韩雪飞，李伟，乔兴伟，李静波等老师的悉心指导。刘华峰老师，李伟老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。各位老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，虽历时三载，却给以终生受益无穷之道。对各位老师的感激之情是无法用言语表达的。 感谢焊接系全体老师对我的培养，向他们表示诚挚的谢意和崇高的敬意。同时也感谢我的同学们三年来对我学习、生活的关心和帮助。最后，向我的父亲、母亲致谢，感谢他们对我的养育之恩。
