第 15 页 共 15 页 焊接质量检验及常见焊点缺陷及分析
良好的焊点必须有可靠的电连接、足够的机械强度、光洁整齐的外观。下图是典型焊点的外观。
外形以引脚为中心，匀称，成裙形拉开；
焊料的连接面呈半弓形凹面，焊料与焊件交界处平滑，接触脚尽可能小；
表面有光泽且平滑；
无裂缝，针孔，夹渣。
电连接和机械强度可以通过通电检验和例行实验来检验。下图是印制板焊点缺陷的外观、特点、危害及产生原因，供检查、分析时参考。
常见焊点缺陷及分析
焊点剖面图
缺陷 外观特点 危害 原因分析
焊料
过
多 焊料面呈凸形 浪费焊料，且可能 包藏缺陷 焊丝撤离过迟
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；
一、焊接缺陷的分类 焊接缺陷可分为外部缺陷和内部缺陷两种 1．外部缺陷 1）外观形状和尺寸不符合要求； 2）表面裂纹； 3）表面气孔； 4）咬边； 5）凹陷； 6）满溢； 7）焊瘤； 8）弧坑； 9）电弧擦伤； 10）明冷缩孔； 11）烧穿； 12）过烧。 2．内部缺陷 1）焊接裂纹：ａ.冷裂纹；ｂ.层状撕裂；ｃ.热裂纹；ｄ.再热裂纹。 2）气孔； 3）夹渣； 4）未焊透； 5）未熔合； 6）夹钨； 7）夹珠。 二、各种焊接缺陷产生原因、危害及防止措施 1、外表面形状和尺寸不符合要求 表现：外表面形状高低不平，焊缝成形不良，焊波粗劣，焊缝宽度不均匀，焊缝余高过高或过低，角焊缝焊脚单边或下凹过大，母材错边，接头的变形和翘曲超过了产品的允许范围等。 危害：焊缝成形不美观，影响到焊材与母材的结合，削弱焊接接头的强度性能，使接头的应力产生偏向和不均匀分布，造成应力集中，影响焊接结构的安全使用。
产生原因：焊件坡口角度不对，装配间隙不匀，点固焊时未对正，焊接电流过大或过小，运条速度过快或过慢，焊条的角度选择不合适或改变不当，埋弧焊焊接工艺选择不正确等。 防止措施：选择合适的坡口角度，按标准要求点焊组装焊件，并保持间隙均匀，编制合理的焊接工艺流程，控制变形和翘曲，正确选用焊接电流，合适地掌握焊接速度，采用恰当的运条手法和角度，随时注意适应焊件的坡口变化，以保证焊缝外观成形均匀一致。 2、焊接裂纹 表现：在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏形成的新界面所产生的缝隙，具有尖锐的缺口和大小的长宽比特征。按形态可分为：纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、焊趾裂纹、焊根裂纹、热影响区再热裂纹等。 危害：裂纹是所有的焊接缺陷里危害最严重的一种。它的存在是导致焊接结构失效的最直接的因素，特别是在锅炉压力容器的焊接接头中，因为它的存在可能导致一场场灾难性的事故的发生，裂纹最大的一个特征是具有扩展性，在一定的工作条件下会不断的“生长”，直至断裂。 产生原因及防止措施： （1）冷裂纹：是焊接头冷却到较低温度下（对于钢来说是Ms温度以下）时产生的焊接裂纹，冷裂纹的起源多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或有物理化学不均匀的氢聚集的局部地带，裂纹有时沿晶界扩展，也有时穿晶扩展。这是由于焊接接头的金相组织和应力状态及氢的含量决定的。(如焊层下冷裂纹、焊趾冷裂纹、焊根冷裂纹等)。 产生机理：钢产生冷裂纹的倾向主要决定于钢的淬硬倾向，焊接接头的含氢量及其分布，以及接头所承受的拘束应力状态。 产生原因： a.钢种原淬硬倾向主要取决于化学成分、板厚、焊接工艺和冷却条件等。钢的淬硬倾向越大，越易产生冷裂纹。 b.氢的作用，氢是引起超高强钢焊接冷裂纹的重要因素之一，并且有延迟的特征。高强钢焊接接头的含氢量越高，则裂纹的敏感性越强。 c.焊接接头的应力状态：高强度钢焊接时产生延迟裂纹的倾向不仅取决于钢的淬硬倾向和氢的作用，还决定于焊接接头的应力状态。焊接时主要存在的应力有：不均匀加热及冷却过程中所产生的热应力、金属相变时产生的组织应力、结构自身拘束条件等。
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。
1. 影响焊接缺陷的因素 （1）材料因素: 所谓材料因素是指被焊的母材和所使用的焊接材料，如焊丝、焊条、焊剂、以及保护气体等。所有这些材料在焊接时都直接参与熔池或熔合区的物理化学反应，其中母材本身的材质对热影双区好性能起音决定性的影响。显然所采用的焊接材料对焊缝金属的成份和性能也是关键的因素。好果焊接材料与母材匹配不当，则不仅可以引起焊接区内的至纹、气孔等各种缺陷，而且也可能可起脆化、软化或耐腐蚀等性能变化。所以，为保证获得良好的焊接接头，必须对材料因素予以充分的重视。 （2）工艺因素： 大量的实践证明，同一种母材在采用不同的焊接方法和工艺措施的条件下，其焊接质量会表现出很大的差别。焊接方法对焊接质量的影响主要可能在两方面：首先是焊接热源的特点，也就是功率密度、加热最高温度、功率大小等，它们可直接改变焊接热循环的各项参数，如线能量大小、高温停留时间、相变温度区间的冷却速度等。这些当然会影响接头的组织和性能;其次是对熔池和附近区域的保护方式，如熔渣保护、气体保护、气-渣联合保护或是在真空中焊接等，这些都会影响焊接冶金过程。显然，焊接热过程和冶金过程必然对接头的质量和性能会有决定性的影响。 2.常见焊接缺陷的原因分析 （1）结晶裂纹 从金属结晶理论知道，先结晶的金属纯度比较高，后结晶的金属杂质较多，
并富集在晶粒周界，而且这些杂质具有较低的熔点，例如，一般碳钢和低合金钢的焊缝含硫量较高时，能形成FeS，而FeS与Fe发生作用形成熔点只有988℃的低熔点共晶。在焊缝金属凝固过程中，低熔点共晶被排挤在晶界上，形成“液态薄膜”由于液态薄膜的存在减弱了晶间之间的结合力，晶粒间界的液态薄膜便成了薄弱地带。又因为焊缝金属在结晶的同时，体积在减小，周围金属的约束引起它的收缩而引起焊缝金属受到拉伸应力的作用下，于是相应地产生了拉伸变形。若此时产生的变形量超过了晶粒边界具有的变形塑性时，即可沿这个薄弱地带开裂而形成结晶裂纹。 可见，产生结晶裂纹的原因就在于焊缝中存在液态薄膜和在焊缝凝固过程中受到拉伸应力共同作用的结果。因此，液态薄膜是产生结晶裂纹的根源，而拉伸应力是产生结晶裂纹的必要条件。 至于近缝区的结晶裂纹，原则上与焊缝上的结晶裂纹时一致的。在焊接条件下，近缝区金属被加热到很高的温度，在熔合区附近达到半熔化状态。当母材金属含有易熔杂质时，那么在近缝区金属的晶界上，同样也会有低熔共晶存在。这时在焊接热的作用下，将会发生熔化，相当于晶粒间的液态薄膜，与此同时，在拉伸应力的作用下就会开裂。 焊缝上的结晶裂纹和近缝区的结晶有着相互依赖和相互影响的关系。近缝区的结晶裂纹可能是焊缝结晶裂纹的起源。 结晶裂纹的影响因素：通过以上分析可知，结晶裂纹的产生取决于焊缝金属在脆性温度区间的塑性和应变，前者取决于冶金因素，后者取决于力的因素。力的主作用是产生结晶裂纹的的必要条件，只有在力的作用下产生的应变超过材料的最大变形能力时，才会开裂。首先需要分析冶金因素。
焊接接头常见工艺缺陷预防措施汇总（一） 焊接裂纹，焊接件中最常见的一种严重缺陷。在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征，按照形成的条件可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂等四类。 一、冷裂纹 冷裂纹是在焊接过程中或焊后，在较低的温度下，大约在钢的马氏体转变温度（即Ms 点）附近，或300～200℃以下（或T＜0.5Tm，Tm为以绝对温度表示的熔点温度）的温度区间产生的，故称冷裂纹。冷裂纹又可分为延迟裂纹、淬火裂纹和低塑性脆化裂纹。 （一）产生条件 1.焊接接头形成淬硬组织。由于钢的淬硬倾向较大，冷却过程中产生大量的脆、硬，而且体积很大的马氏体，形成很大的内应力。接头的硬化倾向：碳的影响是关键，含碳和铬量越多、板越厚、截面积越大、热输入量越小，硬化越严重。 2.钢材及焊缝中含扩散氢较多，氢原子在缺陷处（空穴、错位）聚积（浓集）形成氢分子，氢分子体积较氢原子大，不能继续扩散，不断聚积，产生巨大的氢分子压力，甚至会达到几万个大气压，使焊接接头开裂。许多情况下，氢是诱发冷裂纹最活跃的因素。 3.焊接拉应力及拘束应力较大（或应力集中）超过接头的强度极限时产生开裂。 （二）产生原因：可分为选材和焊接工艺两个方面。 1.选材方面 （1）母材与焊材选择匹配不当，造成悬殊的强度差异； （2）材料中含碳、铬、钼、钒、硼等元素过高，钢的淬硬敏感性增加。 2.焊接工艺方面 （1）焊条没有充分烘干，药皮中存在着水分（游离水和结晶水）；焊材及母材坡口上有油、锈、水、漆等；环境湿度过大(＞90%)；有雨、雪污染坡口。以上的水分及有机物，在
常见焊接焊缝缺陷的现象原因及防治措施 凡是肉眼或低倍放大镜能看到的且位于焊缝表面的缺陷，如咬边（咬肉）、焊瘤、弧坑、表面气孔、夹渣、表面裂纹、焊缝位置不合理等称为外部缺陷；而必须用破坏性试验或专门的无损检测方法才能发现的内部气孔、夹渣、内部裂纹、未焊透、未溶合等称为内部缺陷。但常见的多是焊后不清理焊渣和飞溅物以及不清理的焊疤。 焊缝尺寸不符规范要求 现象： 焊缝在检查中焊缝的高度过大或过小；或焊缝的宽度太宽或太窄，以及焊缝和母材之间的过渡部位不平滑、表面粗糙、焊缝纵、横向不整齐，还有在角焊缝部位焊缝的下凹量过大。 原因：
焊缝坡口加工的平直度较差，坡口的角度不当或装配间隙大小不均等而引起的。 焊接中电流过大，使焊条熔化过快，控制焊缝成形困难，电流过小，在焊接引弧时会使焊条产生“粘合现象”，造成焊不透或焊瘤。 焊工操作熟练程不够，运条方法不当，如过快或过慢，以及焊条角度不正确。 埋弧自动焊过程，焊接工艺参数选择不当。 防治措施 按设计要求和焊接规范的规定加工焊缝坡口，尽量选用机械加工以使坡口角度和坡口边缘的直线度和坡口边缘的直线度达到要求，避免用人工气割、手工铲削加工坡口。在组对时，保证焊缝间隙的均匀一致，为保证焊接质量打下基础。 通过焊接工艺评定，选择合适的焊接工艺参数。 焊工要持证上岗，经过培训的焊工有一定的理论基础和操作技能。 多层焊缝在焊接表面最后一层焊缝是，在保证和底层熔合的条件下，应采用比各层间焊接电流较小，并用小直径（φ2.0mm~3.0mm）的焊条覆面焊。运条速度要求均匀，有节奏地向纵向推进，并作一定宽度的横向摆动，可使焊缝表面整齐美观。 咬边（咬肉） 现象：
常见焊接缺陷及防止措施 (一) 未焊透 【1】产生原因： （1）由于坡口角度小，钝边过大，装配间隙小或错口；所选用的焊条直径过大，使熔敷金属送不到根部。 （2）焊接电源小，远条角度不当或焊接电弧偏向坡口一侧；气焊时，火焰能率过小或焊速过快。 （3）由于操作不当，使熔敷金属未能送到预定位置，号者未能击穿形成尺寸一定的熔孔。（4）用碱性低氢型焊条作打底焊时，在平焊接头部位也容易产生未焊透。主要是由于接头时熔池溢度低，或采用一点法以及操作不当引起的。 【2】防止措施： （1）选择合适的坡口角度，装配间隙及钝边尺寸并防止错口。 （2）选择合适的焊接电源，焊条直径，运条角度应适当；气焊时选择合适的火焰能率。如果焊条药皮厚度不均产生偏弧时，应及时更换。 （3）掌握正确的焊接操作方法，对手工电弧焊的运条和气焊，氩弧焊丝的送进应稳，准确，熟练地击穿尺寸适宜的熔孔，应把熔敷金属送至坡口根部。 （4）用碱性低氢型焊条焊接16MN尺寸钢试板，在平焊接关时，应距离焊缝收尾弧？10～15MM的焊缝金属上引弧；便于使接头处得到预热。当焊到接头部位时，将焊条轻轻向下一压，听到击穿的声音之后再灭弧，这样可消除接头处的未焊透。如果将接头处铲成缓坡状，效果更好。 (二) 未熔合 【1】产生原因： （1）手工电弧焊时，由于运条角度不当或产生偏弧，电弧不能良好地加热坡口两侧金属，导致坡口面金属未能充分熔化。 （2）在焊接时由于上侧坡口金属熔化后产生下坠，影响下侧坡口面金属的加热熔化，造成“冷接”。 （3）横接操作时，在上、下坡口面击穿顺序不对，未能先击穿下坡口后击穿上坡口，或者在上、下坡口面上击穿熔孔位置未能错开一定的距离，使上坡口熔化金属下坠产生粘接，造成未熔合。 （4）气悍时火焰能率小，氩弧焊时电弧两侧坡口的加热不均，或者坡口面存在污物等。【2】防止措施： （1）选择适宜的运条角度，焊接电弧偏弧时应及时更换焊条。 （2）操作时注意观察坡口两侧金属熔化情况，使之熔合良好。 （3）横焊操作时，掌握好上、下坡口面的击穿顺序和保持适宜的熔孔位置和尺寸大小，气焊和氩弧悍时，焊丝的送进应熟练地从熔孔上坡口拉到下坡口。 (三) 焊瘤 【1】产生原因： （1）由于钝边薄，间隙大，击穿熔孔尺寸大。 （2）由于焊接电流过大击穿焊接时电弧燃烧，加热时间过长，造成熔池温度增高，溶池体积增大，液态金属因自身重力作用下坠而形成烛瘤，焊瘤大多存在于平焊、立焊速度过慢等。【2】防止措施： （1）选择适宜的钝边尺寸和装配间隙，控制熔孔大小并均匀一致，一般熔孔直径为0.8~1.25
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，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。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
手工电弧焊常见焊接缺陷产生的原因及预防措施 缺陷名称：气孔（） 1、原因 （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。 2、解决方法 （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。 二、缺陷名称咬边（) 1、原因 （1）电流太强。 （2）焊条不适合。 （3）电弧过长。 （4）操作方法不当。
（5）母材不洁。 （6）母材过热。 2、解决方法 （1）使用较低电流。 （2）选用适当种类及大小之焊条。 （3）保持适当的弧长。 （4）采用正确的角度，较慢的速度，较短的电弧及较窄的运行法。 （5）清除母材油渍或锈。 （6）使用直径较小之焊条。 三：缺陷名称：夹渣（ ) 1、原因 （1）前层焊渣未完全清除。 （2）焊接电流太低。 （3）焊接速度太慢。 （4）焊条摆动过宽。 （5）焊缝组合及设计不良。 2、解决方法 （1）彻底清除前层焊渣。 （2）采用较高电流。 （3）提高焊接速度。 （4）减少焊条摆动宽度。
（5）改正适当坡口角度及间隙。 四、缺陷名称：未焊透（ ) 1、原因 （1）焊条选用不当。 （2）电流太低。 （3）焊接速度太快温度上升不够，又进行速度太慢电弧冲力被焊渣所阻挡，不能给予母材。 （4）焊缝设计及组合不正确。 2、解决方法 （1）选用较具渗透力的焊条。 （2）使用适当电流。 （3）改用适当焊接速度。 （4）增加开槽度数，增加间隙，并减少根深。 五：缺陷名称：裂纹（) 1、原因 （1）焊件含有过高的碳、锰等合金元素。 （2）焊条品质不良或潮湿。 （3）焊缝拘束应力过大。 （4）母条材质含硫过高不适于焊接。 （5）施工准备不足。 （6）母材厚度较大，冷却过速。 （7）电流太强。
焊接质量缺陷统计与分析 摘要：本文通过对以往工地特别是惠来工地焊接缺陷数据的统计，对焊接过程中出现的焊接缺陷进行了总结分析，指出在以后的焊接过程中应注意的事项，有效防止不合格焊口的产生。 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。针对发电项目，也直接关系到发电机组的安全、稳定运行。随着火电机组设计参数的不断更新与提高，以及项目监理和业主对在建项目的介入深化，对焊接质量提出了更高的要求。对焊接过程中出现的焊接缺陷进行总结分析，预先防止不合格焊口的产生是提高焊接质量的有效手段。 一、焊接质量缺陷的分析统计 焊接质量的缺陷分内部缺陷与表面缺陷，内部缺陷主要有未焊透、未熔合、气孔、裂纹、内凹、夹渣等缺陷；表面缺陷主要有烧穿、咬边、焊缝成型差、焊缝宽窄不合格、焊缝余高超标或不足、错折口等缺陷。经初步统计，针对惠来工地在焊接过程中所产生的主要内外部缺陷有以下几种，数据和比例分析如下下表1所示： 表1 此图所示焊接缺陷出现的几率因特殊情况又有不同。合金含量的高低也会影响产生焊接缺陷的几率，如高合金材质焊口出现焊接裂纹、过烧的缺陷较多；施工环境也会影响焊接质量，在沿海潮湿多风的地方，出现气孔、条孔等焊接缺陷相对较多。 二、常见焊接缺陷出现的原因及预防措施 内部缺陷 （一）气孔、条孔：气孔属于体积性缺陷，它主要是削弱焊缝的有效截面积，降低焊缝的机械性能和强度，尤其是焊缝的弯曲强度和冲击韧性，也破坏了金属的致密性。 原因：(1) 被焊工件或母材未彻底清楚干净，焊接过程中，本身产生的气体或外部气体进入熔池，在熔池凝固前未及时溢出熔池而残留在焊缝中；(2) 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。 预防措施： (1) 焊条按照材质证明书进行烘焙，装在专用保温筒内，随用随取； (2) 焊缝坡口符合要求，彻底清除焊口及母材表面的油污和铁锈等杂质，直至发出金属光泽； (3) 注意周围焊接施工环境，搭设防风防雨设施，焊接管子时无穿堂风； (4) 氩弧焊时，氩气纯度不低于99.95％，并注意氩气保护效果，氩气流量合适； (5) 焊前对工机具进行仔细检查，防止焊枪、皮管等漏气；
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) 保证焊接设备及附件完好,为执行焊接工艺要求提供先决条件。 (4) 增大工艺评定覆盖面,保证工艺的
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。
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 焊接常见缺陷的预防措施 (正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-4557-75 焊接常见缺陷的预防措施(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1概述 根据大型安装工程建设的施工经验，焊接是安装建造期间的一项关键工作，其进度直接影响到计划的工期，其质量的好坏直接影响到工程的安全运行和使用寿命，其效率的高低直接影响工程的建造周期和建造成本。如何保证焊接质量和提高焊接效率、减少返修率、降低施焊成本，是工程的建设领域施工控制的关键措施。在未来各项工程的建设中，如何提高焊接质量，避免常规缺陷的产生；如何制定预防措施，对焊接技术工作者是一项必须面对的课题。 安装工程的焊接应在焊接质量和工期上都满足要求，但是安装工程往往受施工场地和空间条件限制，通常以传统工艺为主，如所氩弧焊（TIG）或氩-电联合焊接（TIG+SMAW）时，由于受人员、设备、材料、
波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策 A、焊料不足：焊点干瘪/不完整/有空洞，插装孔及导通孔焊料不饱满，焊料未爬到元件面的焊盘上 原因：a) P CB 预热和焊接温度过高，使焊料的黏度过低； b) 插装孔的孔径过大，焊料从孔中流岀； c) 插装元件细引线大焊盘，焊料被拉到焊盘上，使焊点干瘪； d) 金属化孔质量差或阻焊剂流入孔中； e) PCB 爬坡角度偏小，不利于焊剂排气。 对策：a) 预热温度90-130 C,元件较多时取上限，锡波温度250+/-5 C,焊接时间3?5S。 b) 插装孔的孔径比引脚直径大0.15?0.4m m，细引线取下限，粗引线取上线。 c) 焊盘尺寸与引脚直径应匹配，要有利于形成弯月面； d) 反映给PCB加工厂，提高加工质量； e) PCB的爬坡角度为3?7Co B、焊料过多：元件焊端和引脚有过多的焊料包围，润湿角大于90 原因：a) 焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大； b) PCB 预热温度过低，焊接时元件与PCB 吸热，使实际焊接温度降低； c) 助焊剂的活性差或比重过小； d) 焊盘、插装孔或引脚可焊性差，不能充分浸润，产生的气泡裹在焊点中； e) 焊料中锡的比例减少，或焊料中杂质Cu的成份高，使焊料黏度增加、流动性变差。 f) 焊料残渣太多。 对策：a) 锡波温度250+/-5 C,焊接时间3?5S。 b) 根据PCB 尺寸、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度，PCB 底面温度在90-130o c) 更换焊剂或调整适当的比例； d) 提高PCB 板的加工质量，元器件先到先用，不要存放在潮湿的环境中； e) 锡的比例<61.4%时，可适量添加一些纯锡，杂质过高时应更换焊料； f) 每天结束工作时应清理残渣。 C、焊点桥接或短路 原因：a) PCB设计不合理，焊盘间距过窄； b) 插装元件引脚不规则或插装歪斜，焊接前引脚之间已经接近或已经碰上； c) PCB 预热温度过低，焊接时元件与PCB 吸热，使实际焊接温度降低； d) 焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度降低； e) 阻焊剂活性差。 对策：a) 按照PCB设计规范进行设计。两个端头Chip元件的长轴应尽量与焊接时PCB运行方向垂直，SOT、SOP的长轴应与PCB运行方向平行。将SOP最后一个引脚的焊盘加宽(设计一个窃锡焊盘)。 b) 插装元件引脚应根据PCB 的孔距及装配要求成型，如采用短插一次焊工艺，焊接面元件引 脚露岀PCB表面0.8?3mm，插装时要求元件体端正。 c) 根据PCB尺寸、板层、元件多少、有无 贴装元件等设置预热温度，PCB底面温度在90-130 o D、润湿不良、漏焊、虚焊 原因： a) 元件焊端、引脚、印制板基板的焊盘氧化或污染，或PCB受潮。 b) Chip元件端头金属电极附着力差或采用单层电极，在焊接温度下产生脱帽现象。 c) PCB设计不合理，波峰焊时阴影效应造成漏焊。 d) PCB翘曲，使PCB翘起位置与波峰焊接触不良。 e) 传送带两侧不平行(尤其使用PCB传输架时)，使PCB与波峰接触不平行。 f) 波峰不平滑，波峰两侧高度不平行，尤其电磁泵波峰焊机的锡波喷口，如果被氧化物堵塞时，会使波峰岀现锯齿形，容 易造成漏焊、虚焊。 g) 助焊剂活性差，造成润湿不良。
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 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 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
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。
一、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。 防止咬边的预防：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。 焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。 防止焊瘤的措施：使焊缝处于平焊位置,正确选用规范，选用无偏芯焊条，合理操作。 C、凹坑 凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。 凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。 防止凹坑的措施：选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑。 D、未焊满 未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的根本原因。规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满。 未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。 防止未焊满的措施：加大焊接电流,加焊盖面焊缝。 E、烧穿 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。 焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。工件间隙太大，钝边太小也容易出现烧穿现象。 烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。
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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