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常见焊接缺陷及X射线无损检测

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常见焊接缺陷及X射线无损检测

毕业设计(论文)

题目:常见焊接缺陷及X射线无损探伤

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指导教师:评阅教师:魏同峰

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常见焊接缺陷及X射线无损探伤

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船舶制造业自20世纪初开始研究焊接应用技术,并于1920年以英国船厂首次采用焊接技术建造远洋船为标志,焊接技术逐渐在船厂得到推广应用,并迅速取代铆接技术。

本文研究的主要内容分为三大部分:焊接缺陷的成因与防止措施;X射线检验的原理;无损检验在造船业的应用。因此,随着焊接技术的不断提高,造船质量与速度得到了巨大的提升,但由于焊接技术本身的不完善,使得焊接缺陷很难避免。

无损检测技术的运用,使得焊接缺陷的检测的准确与速度大大提高。但是,任何一种无损探伤方法都不是万能的,每种无损检测方法都有它自身的优点和不足。因此,在无损检测的应用中不能只采用一种无损检测方法,而应尽可能多的同时采用几种方法,以便保证各种检测方法互相取长补短,从而取得更多的信息本文主要说明X射线在无损探伤中的应用。

关键词:

焊接技术及应用、焊接缺陷、无损检验、探伤技术的发展。

目录

一、绪论 (1)

1.1引言 (1)

1.2研究背景 (1)

二、船舶焊接缺陷及无损探伤技术简介 (1)

2.1船舶焊接中的常见缺陷分析 (1)

2.1.1焊接缺陷分类 (2)

2.2缺陷修正 (4)

2.2.1对焊缝缺陷进行修正时应注意 (4)

2.3无损检测 (4)

2.3.1无损检测的定义 (4)

2.3.2无损检测的背景及发展 (5)

2.3.3无损检测的分类 (5)

三、射线探伤技术在船舶制造业中的应用研究 (12)

3.1前言 (12)

3.2射线探伤 (12)

3.2.1 X射线检测概述 (12)

3.2.2射线探伤的应用 (13)

3.2.3射线探伤的特点 (13)

3.2.4射线探伤的安全问题 (13)

3.2.5 X射线探伤的检验原理 (13)

3.3×射线探伤的应用标准 (14)

3.3.1中国船级社射线探伤规范 (14)

3.3.2美国船级社(ABS)射线探伤规范 (15)

四、结论与谢辞 (20)

4.1结论 (20)

4.2谢辞 (21)

五、参考文献 (22)

一、绪论

1.1引言

船舶制造业自20世纪初开始研究焊接应用技术,并于1920年以英国船厂首次采用焊接技术建造远洋船为标志,焊接技术逐渐在船厂得到推广应用,并迅速取代铆接技术。由于焊接过程中各种参数的影响,焊缝中有时候不可避免地会出现裂纹、气孔、央渣、未熔合和未焊透等缺陷。为了保证焊接构件的产品质量,必须对其中的焊缝进行有效的检测和评价,尤其是在船舶压力管道、分段大接缝、外板及水密与强力接点等部位进行质量检测是十分必要的。

1.2研究背景

众所周知,船舶结构件发生焊接裂纹对结构强度和航行安全危害极大,特别是一些隐性裂纹不易发现,一旦船舶出厂,这些隐性裂纹后患无穷。因此,船舶在建造焊接过程中产生的裂纹一经发现,就必须立即查明原因并采取果断的措施彻底根除。焊接质量的检验方法,一般分无损检验和破坏检验两大类,采用何种方法,主要根据产品的技术要求和有关规范的规定。

无损探伤分渗透检验、磁粉探伤、超声波探伤和射线照相探伤。破坏检验方法是用机械方法在焊接接头(或焊缝)上截取一部分金属,加工成规定的形状和尺寸,然后在专门的设备和仪器上进行破坏试验。依据试验结果,可以了解焊接接头性能及内部缺陷情况,判断焊接工艺正确与否。经检验,船体结构焊缝超过质量允许限值时,应首先查明产生缺陷的原因,确定缺陷在工件上的部位。在确认允许修补时,再按规定对焊缝进行修补。

二、船舶焊接缺陷及无损探伤技术简介

2.1船舶焊接中的常见缺陷分析

船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键,是保证船舶质量的关键,是保证船舶安全航行和作业的重要条件。如果焊接存在着缺陷,就有可能造成结构断裂、渗漏,甚至引起船舶沉没。因此,在船舶建造中焊接质量是重点验收工作之一,规范也明确规定,焊缝必须进行外观检查,外板对接焊缝必须进行内部检查。船体焊缝内部检查,可采用射线探伤与超声探伤等办法。射线探伤能直接判断船体焊缝中存在的缺陷的种类、大小、

部位及分布情况,直观可靠,重复性好,容易保存,当前船厂普遍采用X射线探伤来进行船体焊缝的内部质量检查。船舶焊接缺陷种类很多,按其位置不同,可分为外部缺陷和内部缺陷。常见缺陷有气孔、央渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等.

2.1.1焊接缺陷分类

(1)气孔

气孔是指在焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。产生气孔的。

主要原因有:坡口边缘不清洁,有水份、油污和锈迹;焊条或焊剂未按规定进行焙烘,焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。由于气孔的存在,使焊缝的有效截面减小,过大的气孔会降低焊缝的强度,破坏焊缝金属的致密性。

预防产生气孔的办法是:选择合适的焊接电流和焊接速度,认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。

(2)夹渣

夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。夹渣也会降低焊缝的强度和致密性。

产生夹渣的原因主要是:焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣;坡口角度或焊接电流太小,或焊接速度过快。在使用酸性焊条时,由于电流太小或运条不当形成“糊渣”;使用碱性焊条时,由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。

防止产生夹渣的措施是:正确选取坡口尺寸,认真清理坡口边缘,选用合适的焊接电流和焊接速度,运条摆动要适当。

(3)咬边

焊缝边缘留下的凹陷,称为咬边。

产生咬边的原因:是由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条角度不当等。埋弧焊的焊接速度过快或焊机轨道不平等原因,都会造成焊件被熔化去一定深度,而填充金属又未能及时填满而造成咬边。防止产生咬边的办法是:选择合适的焊接电流和运条手法,随时注意控制焊条角度和电弧长度;埋弧焊工艺参数要合适,特别要注意焊接速度不宜过高,焊机轨道要平整。

(4)未焊透、未熔合

焊接时,接头根部未完全熔透的现象,称为未焊透;在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象,称为未熔合。

未焊透或未熔合是一种比较严重的缺陷,由于未焊透或未熔合,焊缝会出现间断或突变,焊缝强度大大降低,甚至引起裂纹。因此,在船体的重要结构部分均不允许存在未焊透、未熔合的情况。未焊透和未熔合的产生原因是焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速度太快及电弧过长等。焊件坡口表面氧化膜、油污等没有清除干净,或在焊接时该处流入熔渣妨碍了金属之间的熔合或运条手法不当,电弧偏在坡口一边等原因,都会造成边缘不熔合。

防止未焊透或未熔合的方法是正确选取坡口尺寸,合理选用焊接电流和速度,坡口表面氧化皮和油污要清除干净;封底焊清根要彻底,运条摆动要适当,密切注意坡口两侧的熔合情况。

(5)焊接裂纹

焊接裂纹是一种非常严重的缺陷。结构的破坏多从裂纹处开始,在焊接过程中要采取一切必要的措施防止出现裂纹,在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。一经发现裂纹,应彻底清除,然后给予修补。

焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹。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,其特征是焊后立即可见,且多发生在焊缝中心,沿焊缝长度方向分布。热裂纹的裂口多数贯穿表面,呈现氧化色彩,裂纹末端略呈圆形。产生热裂纹的原因是焊接熔池中存有低熔点杂质(如FeS等)。

防止产生热裂纹的措施是:一要严格控制焊接工艺参数,减慢冷却速度,适当提高焊缝形状系数,尽可能采用小电流多层多道焊,以避免焊缝中心产生裂纹;二是认真执行工艺规程,选取合理的焊接程序,以减小焊接应力。焊缝金属在冷却过程或冷却以后,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。这类裂纹有可能在焊后立即出现,也有可能在焊后几小时、几天甚至更长时间才出现。

冷裂纹产生的主要原因为:

1)在焊接热循环的作用下,热影响区生成了淬硬组织;

2)焊缝中存在有过量的扩散氢,且具有浓集的条件;

3)接头承受有较大的拘束应力。

防止产生冷裂纹的措施有:

1)选用低氢型焊条,减少焊缝中扩散氢的含量:

2)严格遵守焊接材料(焊条、焊剂)的保管、烘焙、使用制度,谨防受潮;

3)仔细清理坡口边缘的油污、水份和锈迹,减少氢的来源;

4)根据材料等级、碳当量、构件厚度、施焊环境等,选择合理的焊接工艺参数和线能量,如焊前预热、焊后缓冷,采取多层多道焊接,控制一定的层问温度等;

2.2缺陷修正

有些缺陷的存在对船舶安全航行是非常危险的,因此一旦发现缺陷要及时进行修正。对于气孔的修正,特别是对于内部气孔,确认部位后,应用风铲或碳弧气刨清除全部气孔缺陷,并使其形成相应坡口,然后再进行焊补;对于夹渣、未焊透、未熔合的缺陷,也是要先用同样的方法清除缺陷,然后按规定进行焊补。对于裂纹,应先仔细检查船舶焊接缺陷及无损探伤研究裂纹的始、末端和裂纹的深度,然后再清除缺陷。用风铲消除裂纹缺陷时,应先在裂纹两端钻止裂孔,防止裂纹延长。钻孔时采用8~12ram钻头,深度应大于裂纹深度2~3mm。用碳弧气刨消除裂纹时,应先从裂纹两端进行刨削,直至裂纹消除,然后进行整段裂纹的刨除。无论采用何种方法消除裂纹缺陷,都应使其形成相应坡口,按规定进行焊补。

2.2.1对焊缝缺陷进行修正时应注意

(1)缺陷补焊时,宣采用小电流、不摆动、多层多道焊,禁止用过大的电流补

(2)对刚性大的结构进行补焊时,除第一层和最后一层焊道外,均可在焊后热状态下进行锤击。每层焊道的起弧和收弧应尽量错开;

(3)对要求预热的材质,对工作环境气温低于0℃时,应采取相应的预热措施:

(4)对要求进行热处理的焊件,应在热处理前进行缺陷修正;

(5)对D级、E级钢和高强度结构钢焊缝缺陷,用手工电弧焊焊补时,应采用控制线能量施焊法。每一缺陷应一次焊补完成,不允许中途停顿。预热温度和层间温度,均应保持在60℃以上。

(6)焊缝缺陷的消除的焊补,不允许在带压和背水情况下进行;

(7)修正过的焊缝,应按原焊缝的探伤要求重新检查,若再次发现超过允许限值的缺陷,应重新修正,直至合格。焊补次数不得超过规定的返修次数。

2.3无损检测

2.3.1无损检测的定义

现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助

先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。

无损检测是在现代科学技术发展的基础上产生的。例如,用于探测工业产品缺陷的X射线是在德国物理科学家伦琴发现X射线基础上发生的,超声波检测是在二次世界大战中迅速发展的声纳技术和雷达技术的基础上开发出来的,磁粉检测建立在电磁学理论的基础上,而渗透检测得益于物理化学的进展,等等。长期以来,无损检测技术主要应用于工业材料和制品的质量监测,在接下来的章节中,我将对船舶焊缝中无损探伤的展开研究。

2.3.2无损检测的背景及发展

随着工业生产的发展,无损检测的发展大致经历了三个阶段,即无损探伤NDI(Non —destruetiveInspeetion),无损检验NDT(Non—destruetiveTesting)及无损评价NDE(Non--destruetiveEvaluation),目前一般统称为无损检测NDT。其中,NDI是在不损坏产品的前提下,发现人眼无法直接观察到的缺陷;NDT是不但检验最终产品,而且要测量过程的工艺参数:NDE是不仅要探出缺陷的有无及位置,而且还要测出缺陷的类型、尺寸、形状、取向以及对力学行为的影响等,以便用断裂力学的方法对被测产品作出检修周期和使用安全性的结论。因此,NDE包括NDI及NDT的内容,更具有综合性。材料和工件的无损检测和评价,对于控制和改进生产过程和产品的质量,保证材料、零部件、产品的可靠性和生产过程的安全性,以及提高劳动生产率等都起着关键性的作用.

无损检测作为一项工业技术,被应用于产品的整个制造、服役过程中,是现代工业发展必不可少的有效工具。因此世界各国对无损检测技术的研究都非常重视,大力开展了无损检测技术的研究工作。可以说,无损检测与评价技术的发展标志着一个国家的现代化工业水平,其复杂系统集成技术己经广泛应用于交通、制造、石油、核发电站以及国防等工业领域,渗透到各:I二业结构与产品的全寿命质量控制和质量管理中,并利用最低的成本来获取最大的效益。其中在船舶焊缝探伤中,也有了很好的应用2.3.3无损检测的分类

无损检测具有悠久的历史,长期以来人们在实践中形成了许多实用的无损检测方法,而且随着各种新技术的出现还在逐步增加,典型的方法如下:

(1)目视检测(visualTesting)

1)原理:由人眼或光敏设备对被检测物体的反射光或发射光成像

2)应用范围:许多工业领域和场合都可以用,从原材料到成品到使用检查

3)优点:廉价、简单、培训很少、范围广、优点多

4)缺点:只能评价表面状态,需要光源,必须能接近,如图2.1。

注:目视检测无法看到下面裂纹

(2)射线检钡I(Radi ograPhicTesting)

射线探伤法是利用射线透过物体时,会发生吸收和散射这一特性,通过测量材料中因缺陷存在而影响射线的吸收来探测缺陷的,以胶片作为记录信息器材的无损检测方法。

该方法是最基本的、应用最广泛的一种射线检测方法。一般把被检的物体安放在离射线装置500~1000mm的位置处,把胶片紧贴在试样背后,让射线照射适当的时间(几分钟到几十分钟)进行曝光.把曝光后的胶片在暗室中进行显影、定影、水沈和干燥。将干燥的底片放在观片灯的显示屏上观察,根据底片的黑度和图像来判断存在缺陷的种类、大小和数量,随后按通行的标准对缺陷进行评定分级。如图

原理:放射线穿透试件时胶片曝光,不连续对曝光有影响。如图

2)应用范围:适用于大部分材料,开关和结构。例如新制造或在用的焊接件,铸件组合件等。

3)优点:检测结果有直接记录——底片,由于底片上记录的信息十分丰富,且可以长期保存,从而使射线照相法成为各种无损检测方法中记录最真实、最直观、可追踪性最好的检测方法。可以获得缺陷的投影图像,缺陷定性定量最准确。体积型缺陷检出率很高,而面积型缺陷的检出率受到多种因素影响。

4)缺点:适宜检验较薄的工件而不适宜较厚的工件;适宜检测对接焊缝,检测角焊缝效果较差,不适宜检测板材、棒材、锻件;对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸(高度)的确定比较困难;检测成本高;射线照相法检测速度慢;平面不连续的(可检测方向)有临界值;射线对人体有伤害。

(3)超声波检测(PenetrationTesting)

超声波是一种频率超过20KHz的特殊声波,除具有传统声波传输的基本物理特性,(如:反射、折射和衍射等)外,其还具有方向性集中、穿透力强、振幅小等特点因而.超声波检测技术在实时控制、高精度、无损伤等方面均具有优势,广泛应用在工业无损检

测等领域。用于无损检测的超声波频率一般在0.5~10MHz之间,如钢等金属材料的常用检测频率为l~5Hz。

超声波探伤是利用材料本身或内部缺陷的声学性质对超声波传播的影响来检测材

料的组织和内部缺陷的方法。目前,广泛使用的探伤方法是脉冲反射法,该探伤方法的基本原理是将超声波脉冲发射到被测样本中,然后接收来自样本的发射波,根据发射波声压的不同以实现对被测材料中缺陷的定位和识别。

超声波检测主要用于探测试件的内部缺陷,所谓超声波是指超过人耳听觉、频率大于20kHz的声音。

1)原理:来自传感器的高频声脉冲在试件材料中传播,遇交界面反射

2)应用范围:只要声音传播性和表面粗糙度较好,形状不复杂,可适用于大多数材料的检查

3)优点:提供快速,精确,高灵敏的检验结果。厚度信息,深度及缺陷种类等都可在构件的一个表面得到

4)不足:通常没有永久记录。材料衰减,表面租糙和外形影响检测。需耦合剂。

(4)磁粉检测(MagneticParticleTesting)

自然界有些物体具有吸引铁、钴、镍等物质的特性,我们把这些具有磁性的物体称为磁体。使原来不带磁性的物体变得具有磁性叫磁化,能够被磁化的材料称为磁性材料。

铁磁性材料被磁化后,其内部产生很强的磁感应强度,磁力线增大几百倍到几千倍如果材料中存在不连续性缺陷,磁力线会发生畸变,由于缺陷中空气介质的磁导率远远低于试件的磁导率,使磁力线受阻.一部分磁力线挤到缺陷的底部,一部分穿过裂纹。一部分排挤出工件的表面再进入工件。如果这时在工件上撒上磁粉,漏磁场就会吸附磁粉,形成与缺陷形状相近的磁粉堆积。我们称之为磁痕,从而显示缺陷。如图

1)原理:磁化被测部件后将细磁粉涂于表面.不连续处会呈现线条

2)应用范围:适用于检测所有铁磁性材料的表面或近表面的不连续

3)优点:使用相对简单,设备或材料通常廉价,比PT灵敏,快捷;可以检查出表面和近表面缺陷;检测灵敏度很高,可以发现极其细小的裂纹。

4)不足:只用于表面和近表面的不连续,只是用于铁磁性材料工件的形状和尺寸有时对探伤有影响,因其难以磁化而无法探伤。

(5)渗透检测(PenetrationTesting)

零件表面被施涂含有荧光染料或者着色染料的渗透液后,在毛细管作用下,经过一定时间,渗透液可以渗进表面开口的缺陷中:经去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂显影剂,同样,在毛细管作用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中:在一定的光源下(紫外线或者白光),缺陷处的渗透液痕迹被显示(黄绿色荧光或者鲜艳红光),从而探测出缺陷的型貌以及分布状态。如图

1)原理:将可视或荧光物资的液体涂到表面,由毛细作用进入不连续处

2)应用范围:事实上可以用于任何无覆盖层,未污染的无吸附性固体

3)优点:操作相对简单,材料廉价,特别敏感,通用,培训少渗透探伤可以用于疏松多孔性材料外任何种类的材料;形状复杂的部件也可用渗透探伤,并一次操作就可大致做到全面检测:同时存在几个方向的缺陷,用一次探伤操作就可完成检测;不需要大型的设备,可不用水、电。

4)不足:只能检测到开口至表面的不连续,表面必须相对光滑且没有污染物;检测工序多,速度慢;检测灵敏度比磁粉探伤低;材料较贵,成本较高;有些材料易燃,

有毒。

(6)涡流检测(Eddycurrenttesting)

1)原理:导电试样在电磁感应的作用下产生局部电场

2)应用范围:几乎可以对所有导体的缺陷,冶金状态,减薄及导电性进行检验

3)优点:快速,通用,灵敏,非接触式,适于自动化和现场检验

4)不足:必须理解和控制变量。只穿透浅层,离地距离和表面条件限制。

三、射线探伤技术在船舶制造业中的应用研究

3.1前言

1895年德国物理学家伦琴发现X射线,1912年美国物理学家D库利吉博士研制出新型X射线管一白炽阴极X射线管,这种X射线管可以承受高电压、高电流,为X射线的工业应用提供了基础。1922年美国麻萨诸塞州陆军兵工厂安装了库利吉管X射线机,工作电压为200kV,管电流达5111A,一次完成了真正的工业射线照相。

此后,射线照相检验技术得到了迅速的发展,1930年前后,射线照相检验技术正式进入工业应用。1940年前后,首次得出了射线照相检验底片质量问题。1962年前后,建立了完整的、至今仍在指导常规射线照相检验技术的基本理论。1970年以后,图像增强器射线实时成像检验技术、射线层析检测技术等发展迅速。1990年以后射线检测技术进入了数字射线检测技术时代,成像板及线阵列射线实时成像检验技术和CR技术是发展中的重要技术.对于工业应用,射线检测技术已形成了一个完整的技术系统,一般认为可划分为:射线照相检验技术、射线实时成像检验技术、射线层析检测技术和辐射测量技术四类。射线照相检验技术主要是X射线照相检验技术、Y射线照相检验技术、中子射线照相检验技术和非胶片射线照相检验技术等。

3.2射线探伤

3.2.1 X射线检测概述

射线检测技术是一种重要的无损检测技术。它依据的是被检工件由于成分、密度、厚度等的不同,对射线产生不同的吸收和散射特性并对被检工件的质量、尺寸、特性等做出判断。X射线检测是众多射线检测中比较常见的一种,广泛应用于冶金、机械、石油、化工、航空、航天、医疗等各个领域。

3.2.2射线探伤的应用

射线检测技术不仅可用于金属材料(黑色金属和有色金属)的检验,也可用于非金属材料和复合材料的检验,特别是它还可能用于放射性材料的检验。检验技术对被检工件或试件的表面和结构没有特殊要求,所以它可以应用各种产品的检验。目前,射线广泛地应用于机械、兵器、船舶、核工业、航空、航天、电子等各工业领域,其中应用最广泛的方面是铸件和焊接件的检验。射线检测技术在工业与科学研究等方面的主要应用类型包括:

(1)探伤:铸造、焊接工艺缺陷检验,复合材料构件检验等:

(2)测厚:厚度在线实时测量:

(3)检查:机场、车站、海关检查,结构与尺寸测定等:

(4)研究:弹道、爆炸、核技术、铸造工艺等动态过程研究,考古研究,反馈工程等3.2.3射线探伤的特点

射线检测技术,与其他常规无损检测技术,如超声检验技术、磁粉检验技术、渗透检验技术、涡流检验技术比较,具有的主要特点是:

(1)对被检验工件无特殊要求,检验结果显示直观:

(2)检验技术和检验工作质量可以自我监测。

3.2.4射线探伤的安全问题

在应用中,射线检测技术需要考虑的主要问题是辐射防护问题。射线具有辐射生物效应,对人体可以产生伤害,因此在应用射线检测技术时必须考虑辐射防护问题,必须按照国家和地方的有关标准、法规作好辐射防护工作,应力求避免辐射事故。3.2.5 X射线探伤的检验原理

X射线是一种波长很短的电磁波,波长范围为0.0006一80nm,具有很强的穿透力,能穿透一般可见光不能穿透的各种不同密度的物质。

X射线检测原理是:当射线透过被检物体时,有缺陷部位与无缺陷部位对射线吸收能力不同,因而可以通过检测透过被检物体后射线强度的差异,来判断被检测材料内部是否存在缺陷。放在适当的位置,使其在透过射线的作用下感光,经过暗室处理后就得到X 射线底片。底片上各点的黑色程度取决于射线强度和照射时间的乘积,由于缺陷部位和完好部位的透过射线的强度不同,底片上相应部位就会出现黑度差异。把底片放在观片

灯上,借助透过光线观察,可以看到由黑度差异构成的不同形状的影像。评片人员据此判断缺陷情况并做出评价,这样就完成了对被检对象的无损检测。

3.3×射线探伤的应用标准

3.3.1中国船级社射线探伤规范

焊缝的内部质量采用射线探伤、超声波探伤。以入级中国船级社为例,具体的实施见以下规范和标准:

(1)中国船级社2001《钢质海船入级与建造规范》:

(2)中国船级社1996《钢质内河船入级与建造规范》:

(3)中国船级社1998《材料与焊接规范》:

(4)原中国船舶工业总公司《中国造船质量标准CSQs(1998)》:

(5)GB/T3323—87钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级:

(6)CT3/T3177—94船舶钢焊缝射线照相和超声波检查规则:

(7)GB/T3558—94船舶钢焊缝射线照相工艺和质量分级:

(8)GB/T3559—94船舶钢焊缝手工超声波探伤工艺和质量分级。

以上规范和标准主要体现在船厂技术部门编制的有关焊接工艺文件中,在现场检验的检验人员主要是确定其工艺和计划是否经船检机构认可,在实际工作中船厂特别是中小型厂会经常疏忽,还需要注意以下内容:

(1)无损探伤人员必须要有相应的资格。

(2)被评定为不合格的焊缝应及时返修,并注意对返修工艺的控制和检验。

(3)当无损探伤发现焊缝内部有不允许存在的缺陷并认为该缺陷有可能延伸时则应在其延伸方向(一端或两端)增加探伤数量直至达到邻近合格的焊缝为止;

(4)当所有被检焊缝的一次合格率低于80%时,应对重要部位焊缝追加检查,其数量大约为10%一20%,并应对全部焊接工艺引起注意。

(5)射线拍片的布片密度应按钢材的材料级别从高到低递减。纵横向对接焊缝交叉处的布片方向应平行与横向对接焊缝。

(6)对危险化学品船焊缝的无损探伤,尚应对下列部分进行无损探伤。

a)液货舱舱壁板上所有的焊缝十字交叉处:

b)液货舱边界焊缝应探测裂纹,探测的长度应至少为液货舱边界焊缝总长度的

10%:

c)当舷侧和船底纵骨以及纵舱壁水平扶强材在横舱壁处中断时,上述构件与横舱壁的焊缝应探测裂纹,探测的长度应至少为骨材与横舱壁连接焊缝总长度的10%:

d)当纵向构件和纵舱壁水平扶强材连续地通过横舱壁时,其与横舱壁的焊缝应探测裂纹,探测的长度对舷侧和船底纵向构件至少为总长度30%,对纵舱壁水平扶强材至少为总长度的20%。当横向构件连续地穿过液货舱纵舱壁时,该构件与边界连接焊缝戍探测裂纹探测的焊缝长度至少为总长度的10%。

3.3.2美国船级社(ABS)射线探伤规范

1.射线探伤范围

(1)总则

必须对现场验船师提供足够的证明以核准射线探伤的适用性,并且检查具有代表性的检测点的射线图片。

(2)高比例的超标缺陷:如果超标缺陷非常高,检测点的数目必须增加。船舶焊接缺陷及无损探伤研究

2.射线探伤的位置

(1)总则

在选择检测点时,以下检测位置将着重考虑:

a)位于高强度区域内的焊接

b)其他重要结构构件

c)不能到达或很难检查到的焊接部位

d)现场搭载焊接

e)可疑区域

3.射线探伤应用标准

(1)船体表面一A级标准,对于船长大于或等于150m,应用于船肿部0.6L范围内船体表面熔透焊(fundePenetration)的射线探伤必须符合A级标准。

a)当使用特殊船体材料或者船体设计认为材料属于危险级别时,对船长小于150m(500ft)的船体表面探伤也可以应用A级标准。

b)所有LNG(LiquefiedNaturalGas)和LpG(Liquefiedpetroleum船舶的货舱(除了隔膜舱)的熔透焊射线探伤必须符合A级标准。

(2)船体表面一B级标准,除了上面情况适用于A级标准外,对于船长小于150m和所有船肿O.6L以外的船体表面熔透焊的射线探伤适用于B级。

4可接受的标准

(1)裂纹

射线探伤显示的任何裂纹都不被接受。

(2)未熔合或未焊透

在焊缝任何部位或者焊缝与相邻母材之间的未完全熔合被称为未熔合或者未焊透。

对于A级和B纽的任何射线图像显示未熔合或未焊透的尺寸必须小于单个缺陷允许长度或尺寸总和小于累计允许长度,见图:

(3)夹渣

非金属固体物资嵌入焊缝区域或焊缝和母材之间被称为夹渣

a)当计算每一级别夹渣总长度时,可以接受的末熔合或未焊透缺陷被当作头渣处理。

b)对于A级的任何射线图像显示夹渣的尺寸必须小于单个缺陷允许长度或尺寸总和小于累计允许长度,见图:

d)对于B级的任何射线图像显示夹渣的尺寸必须小于单个缺陷允许长度或尺寸总和小于累计允许长度,见图:

常见的焊接缺陷及缺陷图片

常见的焊接缺陷(1) 常见的焊接缺陷 (1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。 (2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。 (3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体 或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。

某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,未焊透 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,密集气孔 (4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。 W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒 对接电阻焊缝中的夹渣断口照片 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,局部夹渣

焊接中常见的缺陷及解决方法

焊接中常见的缺陷及解决方法 1.漏焊---漏焊包括焊点漏焊、螺栓漏焊、螺母漏焊等。 原因---主要原因是因为没有自检、互检,对工艺不熟悉造成的。 解决方法---在焊接后对所有焊点(螺母、螺栓等)进行检查,确认焊点(螺母、螺栓等)数量,熟悉工艺要求,加强自检意识,补焊等。 2.脱焊---包括焊点、螺母、螺栓等脱焊。(除材料与零部件本身不合格) 以下3种可视为脱焊: ①.接头贴合面未形成熔核,呈塑料性连接; ②.贴合面上的熔核尺寸小于规定值; ③.熔核核移,使一侧板焊透率达不到要求。 产生脱焊原因: ①.焊接电流过,焊接区输入热量不足; ②.电极压力过大,接触面积增大,接触电阻降低,散热加强; ③.通电时间短,加热不均匀,输入热量不足; ④.表面清理不良,焊接区电阻增大,分流相应增大; ⑤.点距不当,装配不当,焊接顺序不当,分流增大。 解决方法:在调整焊接电流后,对焊点做半破坏检查(试片做全破坏检查),目视焊点形状;补焊,检查上次半破坏后的相关焊点。 3.补焊---多焊了工艺上不要求焊接的焊点。 原因---不熟悉工艺或焊接中误操作焊钳。 解决方法---熟悉工艺或加强操作技能。 注意:两个或多于两个的连续点焊不能有偏焊现象,边缘及拐角处也不能存在偏焊的现象。(如两个连点偏焊,至少要有一个焊点需要重新点焊。) 4.焊渣---由于电流过大或压力过小,造成钢板的一部分母材在高温熔合 时沿着两钢板贴合面被挤出而形成的冷却物. 原因---主要原因是电流和压力的变化,以及焊钳操作不当引起的。 解决方法---调整焊接参数与电极压力,加强操作技能及清除焊渣。 5.飞溅---飞溅分为内部飞溅和外部飞溅两种。 内部飞溅---高温液态金属在电极压力的作用下,沿着最薄弱的两钢板间贴合而挤出。 产生原因 ①.电流过大,电极压力不足; ②.板间有异物或贴合不紧密。 外部飞溅---电极与焊件之间融合金属溢出的现象. 产生原因 ①.电极修磨得太尖锐;

焊接常见缺陷讲课教案

焊接常见缺陷

焊接缺陷及其成因常见的焊接外部缺陷有:尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑及表面飞溅等。常见的焊缝内部缺陷有:夹渣及气孔等。产生焊缝缺陷的原因可用人、机、料、法、环五大因素查找。其中人是最活跃的因素。有些缺陷是焊工施焊时的习惯性动作所致,或与其尚未克服的瘤疾有关,这主要是电焊工的技术素质及责任心问题。从设备上看,我厂的电焊机均无电流表及电压表,调节手柄的数值只能作参考,因此要严格地执行焊接工艺要求是困难的。从材料上看,钢板无除锈除油工序,焊条夹头不除锈;工艺评定覆盖面不大,因我厂的材料代用较多,如可代Q2352A 钢的就有SM41B、SS41 、BCT3Cπ、RST37 等, 有时自焊, 有时互焊。虽然这些材料成分及性能相近,但是有些还存在较大差异,因此工艺参数应有相应的变化。施焊环境如空气的相对湿度、温度、风速等,都会影响焊接质量,然而有的电焊工却忽视了一点。产生焊接缺陷的原因很多,但只要严格执行焊接工艺就能够最大限度地避免这些缺陷。为了保证焊接质量,焊缝的检验是必不可少的,如焊缝的外观检查、射线探伤及机械性能试验。经验表明,前两者的合格与否都不是后者合格与否的必要条件,只是概率的大小而已。 2. 1 焊缝尺寸不符合要求 2. 1. 1 焊缝宽度过窄这主要是焊接电流较小、焊弧过长或焊速较快造成的。由于形成的金属熔池较小或保持时间较短,不利于钢水流动。我厂进口钢代替Q2352A 钢时常出现这一问题。这是由于进口钢一般比Q2352A 含合金元素要高些,熔点高,需要的熔化热也多。2. 1. 2 焊缝余高过高有时它与前一个问题同时出现。有的焊工片面地认为焊缝高点没关系,所以不习惯于0~1. 5mm 的焊缝余高,多数为上限或超高。但过高会产生应力集中,其主要原因是倒数第二层焊道接头过高,造成盖面层焊道局部超高,有时各层焊接参数不合适,各层累计超高。 2. 1. 3 角焊缝单边或下陷量过大角焊缝单边或下陷量过大造成单位面积上承力过大,使焊接强度降低。在我厂这是个老问题。其原因是坡口不规则、间隙不均匀、焊条与工件夹角不合适以及焊接参数与工艺要求不一致等。 2. 2 弧坑焊接弧坑多出现在列管式换热器管头焊缝或部分角焊缝,有部分弧坑在试水压时渗漏。产生弧坑的原因是熄弧时间过短或电流较大。 2. 3 咬边在我厂大多是局部深度超标的咬边,连续咬边超标的不多。咬边使焊接强度减弱,造成局部应力集中。其主要原因是电弧热量太高,如焊接电流过大,运条速度不当,焊条角度不当等,使电弧将焊缝边缘熔化后没有得到熔敷金属的补充所留下的缺口。 2. 4 焊瘤熔化金属流到加热不足的母材上形成了焊瘤,主要原因是焊接电流过大,焊接熔化过慢或焊条偏斜。 2. 5 严重飞溅比较严重的是那些无探伤要求的设备,直接原因是没按规定使用焊条。受潮或变质的焊条因水分或氧化物在焊接时分解产生大量气体,部分气体溶解在金属熔滴中,在电弧高温作用下,金属熔滴中的气体发生剧烈膨胀,使熔滴炸裂形成飞溅小滴散落在焊缝两侧。 2. 6 夹渣由于焊接电流过小或运条速度过快,金属熔池温度较低,液态金属和熔渣不易分开,或熔渣未来得及浮出,熔池已开始凝固,有时也存在清根不彻底问题。 2. 7 气孔产生气孔的原因很多,但在我厂产生气孔的主要原因是焊材及环境因素。钢板坡口两侧不做除锈处理,Fe3O4 除本身含氧外,还含有一定的结晶水,另外在空气相对湿度较大情况下也有微小的水珠,在熔池冶金过程中,非金属元素形成非金属氧化物,由于气体在金属中的溶解度随温度降低而减少,在结晶过程中部分气体来不及逸出,气泡残留在金属内形成了气孔。 3 克服焊接缺陷应采取的措施 (1) 增强有关人员的责任心,严格执行工作标准和焊接工艺要求。 (2) 经常进行技术培训,提高操作人员及有关人员的技术素质。 (3) 保证焊接设备及

常见的焊接缺陷及处理办法

常见的焊接缺陷及处理办法 一、外部缺陷 一)、焊缝成型差 1、现象 焊缝波纹粗劣,焊缝不均匀、不整齐,焊缝与母材不圆滑过渡,焊接接头差,焊缝高低不平。 2、原因分析 焊缝成型差的原因有:焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀;焊口清理不干净;焊接电流过大或过小;焊接中运条(枪)速度过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度过大或过小;焊条(枪)施焊角度选择不当等。 3、防治措施 ⑴焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。 ⑵焊件坡口打磨清理干净,无锈、无垢、无脂等污物杂质,露出金属光泽。 ⑶加强焊接联系,提高焊接操作水平,熟悉焊接施工环境。 ⑷根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等,按照焊接工艺卡和操作技能要求,选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条(枪)的角度。 4、治理措施 ⑴加强焊后自检和专检,发现问题及时处理; ⑵对于焊缝成型差的焊缝,进行打磨、补焊; ⑶达不到验收标准要求,成型太差的焊缝实行割口或换件重焊; ⑷加强焊接验收标准的学习,严格按照标准施工。 二)、焊缝余高不合格 1、现象 管道焊口和板对接焊缝余高大于 3 ㎜;局部出现负余高;余高差过大;角焊缝高度不够或 焊角尺寸过大,余高差过大。 2、原因分析 焊接电流选择不当;运条(枪)速度不均匀,过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度不均匀;焊条(枪)施焊角度选择不当等。 3、防治措施 ⑴根据不同焊接位置、焊接方法,选择合理的焊接电流参数; ⑵增强焊工责任心,焊接速度适合所选的焊接电流,运条(枪)速度均匀,避免忽快忽慢; ⑶焊条(枪)摆动幅度不一致,摆动速度合理、均匀; ⑷注意保持正确的焊条(枪)角度。 4、治理措施 ⑴加强焊工操作技能培训,提高焊缝盖面水平; ⑵对焊缝进行必要的打磨和补焊; ⑶加强焊后检查,发现问题及时处理; ⑷技术员的交底中,对焊角角度要求做详细说明。 三)、焊缝宽窄差不合格 1、现象 焊缝边缘不匀直,焊缝宽窄差大于 3 ㎜。 2、原因分析 焊条(枪)摆动幅度不一致,部分地方幅度过大,部分地方摆动过小;焊条(枪)角度不合适;焊接位置困难,妨碍焊接人员视线。

常见焊接缺陷产生原因及处理办法

以下是焊接缺陷方面的浅析 缺陷产生原因及防止措施 一、缺陷名称:气孔(Blow Hole) 焊接方式发生原因防止措施 手工电弧焊(1)焊条不良或潮湿。 (2)焊件有水分、油污或锈。 (3)焊接速度太快。 (4)电流太强。 (5)电弧长度不适合。 (6)焊件厚度大,金属冷却过速。 (1)选用适当的焊条并注意烘干。 (2)焊接前清洁被焊部份。 (3)降低焊接速度,使内部气体容易逸出。 (4)使用厂商建议适当电流。 (5)调整适当电弧长度。 (6)施行适当的预热工作。 CO2气体保 护焊(1)母材不洁。 (2)焊丝有锈或焊药潮湿。 (3)点焊不良,焊丝选择不当。 (4)干伸长度太长,CO2气体保护不周密。 (5)风速较大,无挡风装置。 (6)焊接速度太快,冷却快速。 (7)火花飞溅粘在喷嘴,造成气体乱流。 (8)气体纯度不良,含杂物多(特别含水分)。 (1)焊接前注意清洁被焊部位。 (2)选用适当的焊丝并注意保持干燥。 (3)点焊焊道不得有缺陷,同时要清洁干净,且使用焊 丝尺寸要适当。 (4)减小干伸长度,调整适当气体流量。 (5)加装挡风设备。 (6)降低速度使内部气体逸出。 (7)注意清除喷嘴处焊渣,并涂以飞溅附着防止剂,以 延长喷嘴寿命。 (8)CO2纯度为99.98%以上,水分为0.005%以下。 埋弧焊接(1)焊缝有锈、氧化膜、油脂等有机物的杂质。 (2)焊剂潮湿。 (3)焊剂受污染。 (4)焊接速度过快。 (5)焊剂高度不足。 (6)焊剂高度过大,使气体不易逸出(特别在焊剂 粒度细的情形)。 (7)焊丝生锈或沾有油污。 (8)极性不适当(特别在对接时受污染会产生气 孔)。 (1)焊缝需研磨或以火焰烧除,再以钢丝刷清除。 (2)约需300℃干燥 (3)注意焊剂的储存及焊接部位附近地区的清洁,以免 杂物混入。 (4)降低焊接速度。 (5)焊剂出口橡皮管口要调整高些。 (6)焊剂出口橡皮管要调整低些,在自动焊接情形适当 高度30-40mm。 (7)换用清洁焊丝。 (8)将直流正接(DC-)改为直流反接(DC+). 设备不良(1)减压表冷却,气体无法流出。 (2)喷嘴被火花飞溅物堵塞。 (3)焊丝有油、锈。 (1)气体调节器无附电热器时,要加装电热器,同时检 查表之流量。 (2)经常清除喷嘴飞溅物。并且涂以飞溅附着防止剂。 (3)焊丝贮存或安装焊丝时不可触及油类。 (2)焊丝突出长度过短。(2)依各种焊丝说明使用。

常见的焊接缺陷及产生原因

常见的焊接缺陷及产生原因,非常重要的经验!金属加工 焊接是大型安装工程建设中的一项关键工作,其质量的好坏、效率的高低直接影响工程的安全运行和制造工期。由于技术工人的水准不同,焊接工艺良莠不齐,容易存在很多的缺陷。现整理缺陷的种类及成因,以减少或防止焊接缺陷的产生, 提高工程完成的质量。 一、焊缝尺寸不合要求 焊波粗、外形高低不平、焊缝加强高度过低或过高、焊波宽度不一及 角焊缝单边或下陷量过大等均为焊缝尺寸不合要求,其原因是: 1. 焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀。 2. 焊接电流过大或过小,焊接规范选用不当。 3. 运条速度不均匀,焊条(或焊把)角度不当。 二、裂纹 裂纹端部形状尖锐,应力集中严重,对承受交变和冲击载荷、静拉力影响较大,是焊缝中最危险的缺陷。按产生的原因可分为冷裂纹、热裂纹和再热裂纹等。(冷裂纹)指在200℃以下产生的裂纹,它与氢有密切的关系,其产生的主要原因是: 1. 对大厚工件选用预热温度和焊后缓冷措施不合适。 2. 焊材选用不合适。 3. 焊接接头刚性大,工艺不合理。 4. 焊缝及其附近产生脆硬组织。 5. 焊接规范选择不当。 (热裂纹)指在300℃以上产生的裂纹(主要是凝固裂纹),其产生的主要原因是: 1. 成分的影响。焊接纯奥氏体钢、某些高镍合金钢和有色金属时易出现。 2. 焊缝中含有较多的硫等有害杂质元素。 3. 焊接条件及接头形式选择不当。 (再热裂纹)即消除应力退火裂纹。指在高强度的焊接区,由于焊后热处理或高温下使用,在热影响区产生的晶间裂纹,其产生的主要原因是: 1. 消除应力退火的热处理条件不当。 2. 合金成分的影响。如铬钼钒硼等元素具有增大再热裂纹的倾向。

常见的焊接缺陷及缺陷图片

常见得焊接缺陷(1) 常见得焊接缺陷 (1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)得钝边未完全熔合在一起而留下得局部未熔合。未焊透降低了焊接接头得机械强度,在未焊透得缺口与端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。 (2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时得焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。 (3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内得气体 或外界侵入得气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成得空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别就是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生得气体、液态金属吸收得气体,或者焊条得焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至就是焊接环境中得湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它得缺陷其应力集中趋势没有那么大,但就是它破坏了焊缝金属得致密性,减少了焊缝金属得有效截面积,从而导致焊缝得强度降低。

某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,未焊透 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,密集气孔 (4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时得冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状与条状,其外形通常就是不规则得,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落得碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。 W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒 对接电阻焊缝中得夹渣断口照片 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,局部夹渣

焊缝中常见的焊接缺陷

焊缝中常见的焊接缺陷 (1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。(2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。 (3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体 或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,未焊透 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,密集气孔

(4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落的碎屑留在焊 缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。 W18Cr4V(高速工 具钢)-45钢棒 对接电阻焊缝中 的夹渣断口照片 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,局部 夹渣和两侧线状夹渣 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,钨极氩弧焊打底+ 手工电弧焊,夹钨 (5)裂纹:焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。 焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大的冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力,更加上母材非焊接部位处于冷固态状况,与焊接部位存在很大的温差,从而产生热应力等等,这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材料的强度极限则导致开裂。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度,并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点,成为结构断裂的起源。 裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部,或者在焊缝附近的母材热影响区内,或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同,可以把裂纹分为以下几类:

汽车激光焊接常见缺陷分析及解决对策【干货】

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DIN 17100,即EN 10027),对于钢板中碳含量大于0.22%,或锌层厚度大于7.5um,需要咨询工程师。 4、焊缝设计 焊缝可焊性主要考虑三个因素:设计,材料和生产。焊缝的主要设计特性包括负载特性、焊缝参数、装夹、工件的可容允度、焊后处理等,参见DIN 8528 Part 1。 4.1设计布局(参见DVS 3203-4) 主要考虑接头类型(对接、角接、搭接、叠焊、卷边等)、焊缝类型(包括位置等信息)如果是镀锌板,平板对接间隙控制在0.05~0.1mm,角焊缝单边角度大于10°。 4.2工艺和质量保证 焊缝质量参见EN 729 Part 1 ,全面的质量要求参见EN 729 Part 2。 当没有明确说明时,可参见通用标准EN 25817 和En ISO 13919-1,一般情况下满足B 级要求。 评价标准:外部缺陷或成型标准参见EN 970,用五倍放大镜观察焊缝成型即可。 破坏性试验:如图所示未熔合是焊接缺陷中的一种。 a 激光焊接缺陷 b 叠焊横截面尺寸 c 搭接横截面尺寸

常见焊接缺陷及排除

四、常见焊接缺陷及排除 影响焊接质量的因素是很多的,下表列出的是一些常见缺陷及排除方法,以供参考. 缺陷产生原因 焊点不全 1、助焊剂喷涂量不足 2、预热不好 3、传送速度过快 4、波峰不平 5、元件氧化 6、焊盘氧化 7、焊锡有较多浮渣 解决方法 1、加大助焊剂喷涂量 2、提高预热温度、延长预热时间 3、降低传送速度 4、稳定波峰 5、除去元件氧化层或更换元件 6、更换PCB 7、除去浮渣 桥接 1、焊接温度过高 2、焊接时间过长 3、轨道倾角太小 解决方法 1、降低焊接温度 2、减少焊接时间 3、提高轨道倾角 焊锡冲上印制板 1、印制板压锡深度太深 2、波峰高度太高 3、印制板葬翘曲 解决方法 1、降低压锡深度 2、降低波峰高度 3、整平或采用框架固 波峰焊锡作业中问题点与改善方法 1.沾锡不良POOR WETTING: 这种情况是不可接受的缺点,在焊点上只有部分沾锡.分析其原因及改善方式如下:

1-1.外界的污染物如油,脂,腊等,此类污染物通常可用溶剂清洗,此类油污有时是在印刷防焊剂时沾上的. 1-2.SILICON OIL 通常用于脱模及润滑之用,通常会在基板及零件脚上发现,而SILICON OIL 不易清理,因之使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题,因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良. 1-3.常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化,而助焊剂无法去除时会造成沾锡不良,过二次锡或可解决此问题. 1-4.沾助焊剂方式不正确,造成原因为发泡气压不稳定或不足,致使泡沫高度不稳或不均匀而使基板部分没有沾到助焊剂. 1-5.吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良,因为熔锡需要足够的温度及时间WETTING,通常焊锡温度应高于熔点温度50℃至80℃之间,沾锡总时间约3秒. 2.局部沾锡不良DE WETTING: 此一情形与沾锡不良相似,不同的是局部沾锡不良不会露出铜箔面,只有薄薄的一层锡无法形成饱满的焊点. 3.冷焊或焊点不亮COLD SOLDER OR DISTURRED SOLDER JOINTS: 焊点看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成,注意锡炉输送是否有异常振动. 4.焊点破裂CRACKS IN SOLDER FILLET: 此一情形通常是焊锡,基板,导通孔,及零件脚之间膨胀系数,未配合而造成,应在基板材质,零件材料及设计上去改善. 5.焊点锡量太大EXCES SOLDER: 通常在评定一个焊点,希望能又大又圆又胖的焊点,但事实上过大的焊点对导电性及抗拉强度未必有所帮助. 5-1.锡炉输送角度不正确会造成焊点过大,倾斜角度由1到7度依基板设计方式?#123;整,一般角度约3.5度角,角度越大沾锡越薄角度越小沾锡越厚. 5-2.提高锡槽温度,加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽. 5-3.提高预热温度,可减少基板沾锡所需热量,曾加助焊效果. 5-4.改变助焊剂比重,略为降低助焊剂比重,通常比重越高吃锡越厚也越易短路,比重越低吃锡越薄但越易造成锡桥,锡尖. 6.锡尖(冰柱) ICICLING: 此一问题通常发生在DIP或WIVE的焊接制程上,在零件脚顶端或焊点上发现有冰尖般的锡. 6-1.基板的可焊性差,此一问题通常伴随着沾锡不良,此问题应由基板可焊性去探讨,可试由提升助焊剂比重来改善. 6-2.基板上金道(PAD)面积过大,可用绿(防焊)漆线将金道分隔来改善,原则上用绿(防焊)漆线在大金道面分隔成5mm乘10mm区块. 6-3.锡槽温度不足沾锡时间太短,可用提高锡槽温度加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽来改善. 6-4.出波峰后之冷却风流角度不对,不可朝锡槽方向吹,会造成锡点急速,多余焊锡无法受重力与内聚力拉回锡槽.

钢结构焊接常见的焊接缺陷和原因

钢结构焊接常见的焊接缺陷和原因 本文由(https://www.doczj.com/doc/5815020482.html,)整理,如有转载,请注明出处。 随着我国城市化的进程,钢结构的施工在民用建筑工程中越来越广泛得到应用。我们建设监理的工作范围也逐步由砖、瓦、灰、砂、石、钢筋、混凝土向钢结构施工延伸。钢结构施工中常用的连接方式之一是焊接连接。本文就手工电弧焊监理可能遇到的缺陷及其形成原因作以论述。 手工电弧焊时,焊接规范主要包括焊接电流、电弧电压、焊条种类和直径、焊机种类和极性、焊接速度、焊接层数等。焊接的七种位置为平焊、立焊、横焊、仰焊、平角焊、立角焊、仰角焊。管子环焊缝的焊接位置有4种基本形式,即水平移动,垂直固定,水平固定,45度位置。 一、未熔透。电焊时焊条在电弧力下熔化滴向焊缝,同时母材也有一部分受热熔化和焊条的熔化金属结合在一起。母材受热熔化的深度叫熔透深度,是保持焊接强度的重要因素。母材和熔化金属间如有局部没有熔合便会形成没有熔透现象。 通常造成没有焊透的原因是: 1、电焊工本人技术差或该开坡口施焊的未开坡口。 2、焊缝边修切不正确或组焊时拼装不良。坡口的斜度不够、缝隙太小,坡口的纯边留得太厚或太薄或两边厚薄不一致。 3、施焊时速度太快或焊接电流过小。 4、焊接前焊缝没有清理干净,有锈,有渣子或气割残留物没有清干净。使母材的边缘熔化不良。 5、操作时焊条角度不对,以致熔池偏向母材的一边。 二、夹渣。焊缝内含有熔渣杂质称为夹渣。夹渣会消弱焊缝断面,使焊缝的强度大大降低。熔渣杂质可能是由于熔化的金属内混入了其他杂质颗粒而形成,也可能是熔化的金属和周围大气发生化学反应或熔化金属本身内发生化学反应形成的。夹渣造成焊缝应力集中,大大减少焊接接头的冲击强度,特别是在焊缝根部有较大颗粒的杂质危害性更大。 三、裂纹。裂纹是焊接接头中危害严重的缺陷。它减少焊缝断面面积同时引起受力应力集中,使得裂纹扩大造成接头破坏。 裂纹一般分为纵向裂纹和横向裂纹。纵向裂纹在焊缝的熔池凹口内最常见,因为熔池凹口没有填满,又容易积沉有害杂质使局部朔性降低。而且凹口处又焊缝冷却时最后凝固处,冷却收缩应力也集中在此。横向裂纹一般常见于合金钢焊接时。低碳纲在冷却过快或冷却不均匀时也可能产生横向裂纹。 形成焊接裂纹通常是因下列5种原因: 1、母材的化学成分,结晶组织、冶炼方法等有关。如钢的含碳量越高或合金量越高,钢材的硬度就越高,通常越容易在焊接时产生裂纹。 2、焊接时冷却速度高容易产生裂纹。所以焊接时应避开风口和避免被雨水淋湿。在焊接中、高碳钢或合金钢时,要根据母材的成分或特性,有的要采取加热保温措施后方可施焊。 3、焊条内含硫、磷、碳高焊缝容易产生裂纹。硫磷是有害元素,含硫高焊缝有热脆性,含磷高焊缝有冷脆性,焊条含硫磷量都必须在0.0035以下。 4、构件的焊接顺序不当也容易产生裂纹。当顺序安排不当时会形成焊接收缩力的死结,妨碍焊缝的自由

氩弧焊接常见缺陷产生原因及处理(内容清晰)

焊接常见缺陷产生原因及措施 1、焊缝截面不饱满或加强高过高。(焊缝余高) 原因:a、焊接层数选择不当;b、焊接速度选择不当;c、焊接规范选择不当;d、枪头摆动幅度选择不当。 措施:a、选择合适的焊接层数;b、选择合适的焊接速度;c、选择合适的焊接规范;d、选择合适的枪头摆动幅度。 2、焊缝宽窄不均匀。(焊缝边缘直线度) 原因:a、焊接规范不稳定;b、操作不稳定;c、焊接速度不均匀。 措施:a控制电弧长均匀。(看好熔合线) 3、咬边(焊缝边缘母材上被电弧烧熔的凹槽称咬边) 原因:a、焊接速度过快;b、焊接电压过高;c、焊接电流过大;d、停顿时间不足;e、焊枪角度选择不当。 措施:a、适当放慢速度;b、降低电压;c、减小电流;d、增加坡口两边停留时间;e、调整焊枪角度以利克服咬边。 4、气孔(焊缝凝固过程中气体来不及溢出而存在焊缝中形成气孔) 原因:a、氩气保护的覆盖率不够;b、氩气纯度不够;c、焊丝被污染了;d 坡口被污染了;e、电压太高,电弧太长;f 、焊丝外伸太长,飞溅大。 措施:a、增大氩气流量,但不能太大否则产生紊流对保护不利,检查防风措施;b、使用合格的氩气,不同的母材使用不同纯度的氩气;c、使用清洁干净的焊丝;d、用物理、化学、机械清理的办法清理坡口及两侧焊接区域的油、水、锈、污物等;e、降低电压,压低电弧。调整焊丝外伸量。 5、夹渣(钨)电流过大或过小。 6、裂纹(表面裂纹、内部裂纹)

原因:a、接缝结构设计不合理;b、热输入太大;c、坡口太窄(尤其是根部);d、焊缝根部弧坑处的冷却过快;e、坡口内杂质过多,形成低熔共晶物。 措施:a、选择便于焊接的凹槽结构;b、降低电流、电压、适当提高焊速;c、降低焊速,增大焊接截面;d、通过回焊技术,将弧坑填满,消除弧坑;e、清除坡口内杂质。 7、未熔合与未焊透(焊缝与母材未通过电弧融合在一起和不完全焊透) 原因:a、焊缝区有油膜或过量的氧化物;b、坡口热输入不足;c、坡口太宽;d、坡口角度太小e、焊接速度太快。 措施:a、焊接之前,用物理、化学、机械方法除油和氧化物;b、增加电流和电压及降低焊接速度;c、焊枪要均匀摆动,在坡口边做即刻停留,是焊枪直接指向坡口两侧,坡口角度要足够大以便根部焊接;d、降低焊接速度;e、对口间隙要合适。 8、焊瘤(正常焊缝外多余的金属瘤) 原因:焊接速度太慢及电流选择不合适。 措施:提高焊速、选择适当电流。 9、弧坑(收弧处产生的下陷) 原因:收弧时未停留。 措施:收弧时做适当的停留使金属填满弧坑在收弧。 10、电弧擦伤(焊枪与焊件接触,发生短路形成的电弧擦伤,电弧擦伤易形成淬火脆化) 原因:操作不当(引弧不当) 措施:机械打磨处理。 11、过烧 原因:a、焊接线能量太大;b焊接层温太高。 措施:a、降低电流电压、提高焊速;b、降低层温。(横)

常见的焊接缺陷(内部缺陷)

常见的焊接缺陷(部缺陷): (1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。 原因分析 造成未焊透的主要原因是:对口间隙过小、坡口角度偏小、钝边厚、焊接线能量小、焊接速度快、焊接操作手法不当。 防治措施 ⑴对口间隙严格执行标准要求,最好间隙不小于2㎜。 ⑵对口坡口角度,按照壁厚和DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》的要求,或者按照图纸的设计要求。一般壁厚小于20㎜的焊口采用V型坡口,单边角度不小于30°,不小于20㎜的焊口采用双V型或U型等综合性坡口。 ⑶钝边厚度一般在1㎜左右,如果钝边过厚,采用机械打磨的方式修整,对于单V型坡口,可不留钝边。 ⑷根据自己的操作技能,选择合适的线能量、焊接速度和操作手法。 ⑸使用短弧焊接,以增加熔透能力。 (2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。 原因分析 造成未熔合的主要原因是焊接线能量小,焊接速度快或操作手法不恰当。 防治措施 ⑴适当加大焊接电流,提高焊接线能量; ⑵焊接速度适当,不能过快; ⑶熟练操作技能,焊条(枪)角度正确。 (3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属的气体 或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包

焊接常见的缺陷有哪些

一.焊接常见的缺陷有哪些? 答:1咬边。 2焊瘤。 3夹渣。 4烧穿。 5气孔。 6裂纹。 7未焊透或未融合 二.焊接变形产生的根本原因是什么? 答:焊接时焊件受到不均匀的局部加热和冷却事故产生焊接变形和焊接应力的最主要原因。 三.焊接变形有几种? 答:1收缩变形。 2角变形。 3弯曲变形。 4扭曲变形。 5.波浪变形 四.防止焊接变形的基本措施有哪些? 答:1反变形发。 2利用装配顺序和焊接顺序控制焊接变形。 3热调整法。 4对称焊法,

5刚性固定法, 6锤击焊缝法 五.怎样消除焊接应力? 答:1锤击发:焊件焊完后,雁焊缝和近缝区进行锤击,由于锤击引起了焊缝和近缝区的延伸变形补偿了 高温时产生和积累的压缩,塑形变形,股焊接残 余应力得以部分消除。 2施加外力的办法:即把已经焊好的整体结构根据 实际工作情况进行加载是结构的内应力接近屈 服极限,然后卸载能够达到部分焊接残余应力的 目的。 六.焊接质量检测分几类? 答:1外观检查 2内部检查。内部检查有:1密封性检查2耐压试 验3渗透探伤。4磁粉探伤5超声波探伤6射 线探伤。7破环检查 七.影响电弧的因素有哪些? 答:1气体介质 2电流和电压电弧 3焊丝直径 4极的极性. 八.焊接工艺参数对焊缝成型的影响?

答:1焊接电流 2电弧电压 3焊接速度。 4电流种类和极性 5伸出长度。 6电极倾角 7焊件倾角 8破口间隙 9焊件材料厚度 10焊剂和焊条药皮和保护气体。 九.电渣焊有什么特点? 答:1可一次焊接很厚的工件 2焊接成本低 3焊缝中夹杂及七孔少 4焊缝金属化学成分易调整 5为制造大型构件创造条件 6焊接接头冲击任性低 7渣焊过程要求持续中间不能停顿 8电渣焊不适合焊接薄板和短焊缝 电渣焊不适合焊接薄板和短焊缝。 十.激光焊的产生原理? 答:利用原子受激辐射的原理使工作物质受激发而产

超声波焊接常见缺陷及处理办法

超声波焊接常见缺陷及处理办法 一、强度无法达到欲求标准。当然我们必须了解超音波熔接作业的强度绝不可能达到一体成型的强度,只能说接近于一体成型的强度,而其熔接强度的要求标准必须仰赖于多项的配合,这些配合是什么呢 ※塑料材质:ABS与ABS相互相熔接的结果肯定比ABS 与PC相互熔接的强度来的强,因为两种不同的材质其熔点也不会相同,当然熔接的强度也不可能相同,虽然我们探讨ABS与PC这两种材质可否相互熔接我们的答案是绝对可以熔接,但是否熔接后的强度就是我们所要的那就不一定了!而从另一方面思考假使ABS 与耐隆、PP PE相熔的情形又如何呢如果超音波HORN 瞬间发出150度的热能,虽然ABS材质己经熔化,但是耐隆、PVC PR PE只是软化而已。我们继续加温到270度以上,此时耐隆、PVC PP PE已经可达于超音波熔接温度,但ABS材质已解析为另外分子结构了!由以上论述即可归纳出三点结论: 1.相同熔点的塑料材质熔接强度愈强。 2.塑料材质熔点差距愈大,熔接强度愈小。 3.塑料材质的密度愈高(硬质)会比密度愈低(韧性高)

的熔接强度高。 二、制品表面产生伤痕或裂痕。在超音波熔接作业中,产品表面产生伤痕、结合处断裂或有裂痕是常见的。因为在超音波作业中会产生两种情形:1. 高热能直接接触塑料产品表面2. 振动传导。所以超音波发振作用于塑料产品时,产品表面就容易发生烫伤,而1m/m以内肉厚较薄之塑料柱或孔,也极易产生破裂现象,这是超音波作业先决现象是无可避免的。而在另一方面,有因超音波输出能量的不足(分机台与HORN t模),在振动摩擦能量转换为热能时需要用长时间来熔接,以累积热能来弥补输出功率的不足。此种熔接方式,不是在瞬间达到的振动摩擦热能,而需靠熔接时间来累积热能,期使塑料产品之熔点到达成为熔接效果,如此将造成热能停留在产品表面过久,而所累积的温度与压力也将造成产品的烫伤、震断或破裂。是以此时必须考虑功率输出(段数)、熔接时间、动态压力等配合因素,来克服此种作业缺失。 解决方法: 1. 降低压力。 2. 减少延迟时间(提早发振)) 3. 减少熔接时间。 4. 引用介质覆盖(如PE袋)。

焊接中常见的缺陷

常见的焊接缺陷 焊接接头的不完整性称为焊接缺欠,主要有焊接裂纹、孔穴,固体加杂,未熔合,未焊透、形状缺陷等。这些缺欠减少焊缝截面积,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未熔合。 中文名焊接缺陷外文名WELDING DEFECT 解释焊接接头的不完整分类焊接裂纹、未焊透危害焊接裂纹和未熔合 目录 1 焊前准备 2 低温焊接 3 缺陷分类 4 缺陷预防?形状缺欠?尺寸缺欠?咬边?弧坑?烧穿?焊瘤?气孔?夹渣?未焊透?未熔合?焊接裂纹 5 焊缝等级 焊前准备编辑 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。 几种常见焊接缺憾 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。

低温焊接编辑 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欠): 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。 e) 焊接的最低温度为-10℃,采取所指的防护措施。 f) 需要时预热温度至少为50℃火焰进行缓慢、均匀的预热。 缺陷分类编辑 1、外观缺陷:外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。 A、咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加

常见的焊接缺陷及产生原因和预防措施

常见的焊接缺陷 (1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。 (2)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体 (3)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。

某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,未焊透 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,密集气孔 (4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。 W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒 对接电阻焊缝中的夹渣断口照片 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,局部夹渣 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,两侧线状夹渣

焊接常见的焊接缺陷和原因

焊接常见的焊接缺陷和原因本文就埋弧焊过程中可能遇到的缺陷及其形成原因作以论述。 埋弧焊时,焊接规范主要包括焊接电流、电弧电压、焊丝和直径、焊剂种类、焊机种类和极性、焊接速度、焊接层数等。焊接的七种位置为平焊、立焊、横焊、仰焊、平角焊、立角焊、仰角焊。管子环焊缝的焊接位置有4种基本形式,即水平移动,垂直固定,水平固定,45度位置。 一、未熔透 电焊时焊条在电弧力下熔化滴向焊缝,同时母材也有一部分受热熔化和焊条的熔化金属结合在一起。母材受热熔化的深度叫熔透深度,是保持焊接强度的重要因素。母材和熔化金属间如有局部没有熔合便会形成没有熔透现象。 通常造成没有焊透的原因是: 1、电焊工本人技术差或该开坡口施焊的未开坡口。 2、焊缝边修切不正确或组焊时拼装不良。坡口的斜度不够、缝隙太小,坡口的纯边留得 太厚或太薄或两边厚薄不一致。 3、施焊时速度太快或焊接电流过小。 4、焊接前焊缝没有清理干净,有锈,有渣子或气割残留物没有清干净。 使母材的边缘熔 化不良。 5、操作时焊条角度不对,以致熔池偏向母材的一边。 二、夹渣 焊缝内含有熔渣杂质称为夹渣。夹渣会消弱焊缝断面,使焊缝的强度大大降低。熔渣杂质可能是由于熔化的金属内混入了其他杂质颗粒而形成,也可能是熔化的金属和周围大气发生化学反应或熔化金属本身内发生化学反应形成的。夹渣造成焊缝应力集中,大大减少焊接接头的冲击强度,特别是在焊缝根部有较大颗粒的杂质危害性更大。 三、裂纹 裂纹是焊接接头中危害严重的缺陷。它减少焊缝断面面积同时引起受力应力集中,使得裂纹扩大造成接头破坏。 裂纹一般分为纵向裂纹和横向裂纹。纵向裂纹在焊缝的熔池凹口内最常见,因为熔池凹口没有填满,又容易积沉有害杂质使局部朔性降低。而且凹口处又焊缝冷却时最后凝固处,冷却收缩应力也集中在此。横向裂纹一般常见于合金钢焊接时。低碳纲在冷却过快或冷却不均匀时也可能产生横向裂纹。

常见焊接缺陷以及解决方法分析

常见焊接缺陷以及解决方法分析,太实用了,必须转 2016-07-09焊接切割联盟 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。 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。几种常见焊接缺憾点焊不应该太深,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欠)。 1) 在不受坏天气(如风、潮湿和气流等)干扰的区域施焊

2) 干燥焊接接头以避免潮湿引起材料收缩 3) 焊接接头预热,以减缓焊后焊缝的冷却速度 4) 焊后对焊缝加盖防止焊缝的骤冷 5) 焊接的最低温度为-10℃,采取所指的防护措施 6) 需要时预热温度至少为50℃火焰进行缓慢、均匀的预热 缺陷分类 1、外观缺陷 外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。 A、咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为 裂纹源。矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。 B、焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。

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