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焊縫外觀缺陷種類(表面缺陷)種類及形成原因

2021-07-20 19:14:32 admin 237


外觀缺陷(表面缺陷)是指不用借助干儀器,從工件表面肉眼可以發現的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等,有時還有表面氣孔和表面裂紋。單面焊的根部未焊透也位于焊縫表面。

1.咬邊:沿焊趾的局部母材上被電弧熔化,而未被填充金屬覆蓋所形成的、呈連續狀態的溝槽或凹陷即是咬邊。根據咬邊處于焊縫的上下面,可分為外咬邊(在坡口開口大的一面)和內咬邊(在坡口底部一面)。咬邊也可以說是沿焊縫邊緣低于母材表面的凹槽狀缺陷,見圖2-4。它是由于電弧將焊縫邊緣的母材或焊縫熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補充所留下的缺口。

產生咬邊的主要原因是電弧熱量太高,即電流太大,焊接速度太快而造成的。焊接電弧與工件間角度不正確,擺動不合理,電弧過長,錯誤的焊接次序都會造成咬邊。直流焊時電弧的磁偏吹也是產生咬邊的一個原因。立焊、橫焊、仰焊等焊接位置會加劇咬邊。咬邊減小了母材的有效截面積,降低結構的承載能力,同時,還由于應力集中,從而成為裂紋源。矯正操作姿勢,選用合理的規范,采用正確的運條方式都有利于消除咬邊。焊接時,用交流電源代替直流電源焊也能有效地防止咬邊。

2.焊瘤:指焊縫中的液態金屬流到未熔化的母材表面或從焊縫根部溢出,冷卻后形成未與母材熔合的金屬瘤(見圖2-5)。

焊接規范過強、焊條熔化過快、焊條質量欠佳(如偏芯),焊接電源特性不穩定及操作姿勢不當等都容易形成焊瘤。在橫、立、仰位置更易形成焊瘤。

焊瘤常伴有未熔合、夾渣等缺陷。此外,焊瘤改變了焊縫的實際尺寸,會帶來應力集中。管子內部的焊瘤減小了內徑,可能造成堵塞。

防止焊瘤的措施:使焊縫處于平焊位置,正確選用規范,選用無偏芯焊條,操作方法正確。

3.凹坑:指焊縫表面或背面局部低于母材表面的現象(見圖2-6)。焊縫表面凹坑多是由于收弧時焊條(焊絲)未作短時間停留造成的,此時的凹坑稱為弧坑;橫、立、仰焊時,由于液態金屬的自重作用,常在焊縫背面根部產生內凹。

凹坑減小了焊縫的有效截面積,弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。

防止凹坑的措施:施焊時盡量選用平焊位置,選用合適的焊接規范,收弧時讓焊條在熔池內短時間停留或環形擺動,填滿弧坑。

4.未焊滿:指焊縫表面上連續地或斷續地低于母材表面的溝槽。填充金屬不足是產生未焊滿的根本原因。規范太弱,焊條過細,焊速過快及運條不當等均會導致未焊滿。

未焊滿同樣減小了焊縫的有效截面積,削弱了焊縫,也會產生應力集中。

防止未焊滿的措施:加大焊接電流,降低焊接速度,加焊蓋面焊縫等。

5.燒穿:指焊接過程中,熔深超過工件厚度,金屬熔化過度造成熔化金屬自焊縫表面流出,形成穿孔性缺陷(見圖2-7)。

焊接電流過大,速度太慢,電弧在焊縫處停留過久都會產生燒穿缺陷。工件間隙太大,鈍邊太小也容易出現燒穿現象。

燒穿是鍋爐壓力容器壓力管道產品上不允許存在的缺陷,它破壞了焊縫,使接頭喪失連接及承載能力。

選用較小焊接電流和合適的焊接速度,減小裝配間隙,加大鈍邊厚度,在焊縫背面加墊板或焊劑墊,使用脈沖電源等工藝措施,均能有效地防止燒穿。

6.除上述五種缺陷外,還有以下幾種常見缺陷

(1)成形不良,指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高、余高差過大(見圖2-8、圖2-9),焊縫直線度超差(見圖2-10)以及焊縫過寬,焊縫向母材過渡不圓滑等。

(2)錯邊,指兩個工件在厚度方向上錯開一定位置(見圖2-11),它既可視做焊縫表面缺陷,又可視做裝配成形缺陷。

(3)塌陷,指單面焊時由于輸人熱量過大,熔化金屬過多而使液態金屬向焊縫背面塌落,成形后焊縫背面突起,正面下塌(見圖2-12)。

(4)表面氣孔及弧坑縮孔。

(5)各種焊接變形,如角變形、扭曲變形、波浪變形等都屬于焊接缺陷。角變形也屬于裝配成形缺陷。


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