第九单元
焊缝和母材的不连续
目录
介绍 (2)
不连续 (3)
总结 (20)
关键术语和定义 (20)
第九单元
焊缝和母材的不连续
介绍
焊接检验师很重要的一项工作就是评估焊缝是否符合要求。在评估的各个阶段中，检验师必须检验焊缝或焊件中的不规则，我们经常把这些不规则叫做不连续。
通常不连续就是一个均匀连续物体中的中断。因此，高速公路上的一个碰撞处就可以认为是一个不连续，因为它中断了光滑连续的路面。焊接中我们所担心的不连续是裂纹，气孔，咬边和未熔合等。
了解这些不连续对焊接检验师来说是非常重要的，原因有很多，首先，焊接检验师经常会对焊缝进行外观检查，看是否存在这些不连续。发现不连续后，焊接检验师必须要有能力来描述它们的特性，位置和范围，从而判定按照相应的规范要求，该不连续是否需要返修。
如果需要作进一步处理，焊接检验师必须有能力准确地描述出该不连续的范围，以便生产人员进行返修。
在描述这些不连续前，很有必要知道不连续和缺陷之间的差异。人们经常会把这两个术语混淆起来。作为一个焊接检验师，你应该知道不连续和缺陷这两个术语之间的差别。
不连续的特点就是引入了不规则从而成为一个不连续的结构，而缺陷是特殊的不连续，它能损害构件的使用。也就是说，缺陷也是一种不连续，按相应的规范，这种不连续大量产生时会损害构件的使用。
为了衡量一个特定的不连续是否是一个真正的缺陷，必须有一些标准来规定这些不连续的合格限值。当不连续的尺寸或密集度超过了这些限值，那么它就是缺陷。所以我们可以认为缺陷就是一个“不合格的不连续”。因此，我们说它是一个缺陷就意味着它是不合格的，应作进一步的处理，使得它符合相关规范规定的要求。
根据构件的不同用途，不连续可能是缺陷，也可能不是缺陷。因此，每个行业有不同的标准或规范来规定不连续的合格限值。
因此，以下对焊缝不连续的讨论仅限于它们的特性，原因和处理，而不参照特定的合格限值。只有按某一个适用的标准，才能判断是合格的不连续或是不合格的缺陷。
尽管如此，我们还是讨论一下不连续的影响和危害程度。这样的讨论可以有助于你了解为什么有些不连续不管它的尺寸和范围如何都是不合格的，而其它一些少量的不连续是可以接受的。
有种方法可以解释不连续的形状。不连续的形状可分为两类：线性和非线性。线性不连续的长度要比宽度大的多。而非线性不连续的长度和宽度相当。在垂直于应力方向上的线性不连续要远比非线性不连续危害性大的多，因为线性不连续更容易扩展从而导致失效。
另外，不连续的危害程度与它端部的形状有关。端部的形状是指不连续端点的形状。一般来说，不连续端部越尖锐，它的危害性就越大。这是因为尖锐的不连续更容易延伸。同样的，这也取决于不连续与所受应力之间的方向。我们经常把线性不连续与它的端部形状综合考虑。所以，如果在垂直于应力方向有一个端部很尖锐的线性不连续，那么这个线性不连续对该构件的承载能力是有很大危害的。
如果我们把不连续按照它们端部尖锐程度来分，从最尖锐的开始排序，一般为裂纹，未熔合，未焊透，夹渣和气孔。这个顺序与大多数规范也是一样的。极少数情况下允许有裂纹。未熔合也不允许存在或仅允许有少量。大多数的规范允许有少量的未焊透、夹渣和气孔存在。不同的行业和工况，允许的量也不同。但是一般来说，不连续越尖锐，就越限制它的存在。
为了进一步说明不连续端部的重要性，我们来看一个例子，在这个例子中，你将看到我们将使用一种技术来阻止裂纹的延伸，这种技术可能你也用过。这种技术就是在裂纹端部钻一个止裂孔。虽然这种技术并不能矫正裂纹，但是它能阻止裂纹的延伸。这是因为在裂纹端部钻的孔可以降低应力集中，从而可以使开裂处能够承受相应的载荷，裂纹不会继续延伸。
还有一种方法就是按照构件所受的载荷来判别不连续的危害性。举个例子，如果一条焊缝是压
力边界，那么一旦焊缝中的不连续占整个壁厚很大比例时，那么这些不连续将是很危险的。这时如果构件是受疲劳载荷（如循环载荷），这些不连续会在表面产生很尖锐的凹痕，从而使构件更容易失效。这些表面的凹痕产生应力集中，也就是在凹痕处应力得到集中或放大。这样的应力集中会导致局部过载，哪怕整个截面的应力很低。应力集中放大处所受载荷可用应力集中系数来表示，尖锐的表面裂纹，其应力集中系数可高达10。
这就好比你想折断一根焊丝。你可以来回弯曲焊丝直至断裂。但是你得弯很多次才能使焊丝断裂。假如你拿一根同样的焊丝，把它放在一个硬表面上，拿边缘尖锐的凿锤击打，就会在焊丝的表面形成一个很尖锐的凹痕。现在你只需弯一两次就可以折断焊丝，这是由于凹痕处的应力集中。
因此，对承受疲劳载荷的构件来说，表面不应有不连续以避免产生尖锐的凹痕。所以，受疲劳载荷构件的表面通常要求机加工，以使表面很光滑。应避免几何形状的突变。
对于这些构件，目视检查是一个很有效的方法。因此，作为一名焊接检验师，在判定这些构件是否运行良好中扮演着非常重要的角色。焊接检验师可以从构件表面的不连续或它的尖锐程度来判定这些构件是否满足工况要求。
不连续
对不连续有了一个大概的了解后，让我们来探讨一下在日常检验中常见的焊缝和母材的不连续。以下所列的是一些不连续，它们的定义可参照A WS标准A3.0“焊接术语和定义标准”，或可参照本单元后面的“关键术语和定义”部分。
?裂纹
?未熔合
?未焊透
?杂质
?夹杂
?夹钨
?气孔
?咬边
?未焊满
?焊瘤
?焊缝凸起
?焊缝加强高
?引弧烧伤
?飞溅
?夹层
?层状撕裂
?划伤和结疤
?尺寸
裂纹
首先讨论的是裂纹，也是最危险的不连
续。之所以危害性最大是因为裂纹是线性不连
续，而且它的端部非常尖锐。正是因为裂纹的
端部非常尖锐，所以它在有应力的情况下易于
扩展和延伸。
当载荷或应力超过构件的抗拉强度时会
产生裂纹。换句话说，在过载的情况下会
产生裂纹。焊接时或是有载荷时可产生应
力。载荷没有超过构件的最大承载能力
时，已存在的缺口或应力集中处可产生局
部应力集中而超过了构件的抗拉强度，这
时，裂纹就在应力集中处产生了。因此，
裂纹通常跟表面和内部的不连续有关，因
为这些不连续会产生应力集中，而这些不
连续是跟焊接有关的。
可用不同的方法对裂纹分类。其中一
种方法就是把裂纹分成热裂纹和冷裂纹。所谓的冷裂纹和热裂纹是指产生裂纹时的金属温度。我们常用这种方法来区分裂纹是怎么产生的，因为有些裂纹可分为冷裂纹或热裂纹。
热裂纹是在金属凝固时的高温下产生的，
这种裂纹是在晶间扩展的，也就是说，这种裂
纹是在晶粒间形成的。如果我们观察一个热裂
纹的断裂面，我们会看到各种回火的颜色说明
热裂纹是在高温下产生的。冷裂纹是在金属冷
却到室温后产生的。那些在在役条件下形成的
裂纹也是冷裂纹。延迟裂纹、焊道下裂纹、氢
致裂纹都是冷裂纹。冷裂纹可在晶粒间或晶粒
内扩展。
裂纹还可以按它与焊缝纵轴的方向来分
类。与焊缝纵轴平行的裂纹为纵向裂纹。同样
的，与焊缝纵轴垂直的裂纹为横向裂纹。这些
裂纹多形成于焊缝或母材。纵向裂纹是由于焊
接的横向收缩应力或是在役应力形成的。图9.1
是在坡口焊中部的纵向裂纹。焊缝表面的气孔
使裂纹更易扩展。
横向裂纹通常是由于焊缝的纵向收缩应力
或是母材韧性差而造成的。图9.2是HY-130钢
GMA W焊时形成的两条横向裂纹，已经延伸到
了母材内。图9.3是角焊缝中焊喉的裂纹。
我们还可以按照它们在焊缝中的不同位
置分类。包括：焊喉、根部、焊趾、弧坑、焊道下、热影响区和母材的裂纹。
所谓焊喉裂纹是因为裂纹是沿着焊喉延伸，或者是沿着焊缝截面的最小通经延伸。它们通常
是纵向裂纹也是热裂纹。焊喉裂纹可在焊缝表
面看得到。因此，术语“中心裂纹”通常就是
指这种情况。
在垂直于焊缝轴线上拘束度大的接头，
尤其当焊缝截面小的时候容易形成焊喉裂纹。
因此，根部焊道单薄或是内凹的角焊缝可能会
产生焊喉裂纹，因为它们减小了截面积从而使
接头承受不了横向的焊缝收缩应力。图9.4是
一个角焊缝焊喉裂纹的例子。
根部裂纹通常是纵向的，但是它们可能会
在焊缝或母材内扩展。之所以叫它根部裂纹是
因为它们通常在焊缝根部或是根部表面形成。
与焊喉裂纹一样，它们通常与焊接收缩应力有
关。因此，它们通常是热裂纹。接头装配或准
备不当会导致根部裂纹。比如，根部间隙过大
会导致应力集中而产生根部裂纹。
焊趾裂纹是指焊趾处开裂而扩展到母
材。焊缝的几何形状，如焊缝加强高或内凹可
能会在焊趾处形成应力集中。再加上热影响区
的金相组织韧性较差，从而更易产生焊趾裂
纹。焊趾裂纹通常是冷裂纹。焊趾开裂是由焊
接横向收缩应力或在役应力造成的，或是两者
兼而有之。焊接件在役时的疲劳载荷往往是产
生焊趾裂纹的主要原因。图9.5是典型的焊趾
裂纹。
弧坑裂纹发生在单个焊道的终点处。如
果焊工在收弧的时候没有完全填满熔池，将在
收弧处形成浅滩或是弧坑。这样的薄弱区域，
再加上焊接收缩应力，将形成弧坑裂纹或是网
络状的裂纹，这些裂纹都是以弧坑为中心向外
散发。当弧坑裂纹是以径向分布时，通常也称
为弧坑星状裂纹。
由于弧坑裂纹是在焊接熔池凝固时产生
的，所以它也是一种热裂纹。图9.6是发生在
铝GTA W焊道上的弧坑裂纹。弧坑裂纹的危
害性很大，因为裂纹很容易扩展。如图9.7所
示。
尽管弧坑裂纹主要是由于焊工收弧时操作不当有关，也与填充金属有关，因为如果填充金属流动性好，那么焊缝凝固时会形成一个表面凹的焊缝。比如牌号后两位是-16的不锈钢药皮焊条（如E308-16，E309-16，E316-16等）。牌号后两位为-16的是二氧化钛型的药皮，这种类型的药皮焊条会形成平的或微微凹的焊缝。因此，当焊工使用这些焊条时必须非常小心地添满弧坑以防止产生弧坑裂纹。
接下来是焊道下裂纹。尽管是与焊接操作有关，但是焊道下裂纹是位于热影响区而不是焊缝金属。
顾名思义，它靠近热影响区的熔合线。从截面上看，焊道下裂纹通常与焊道熔合线平行。
图9.8是典型的焊道下裂纹的外型。它们在内部所
以很难发现。但是，它们也可能会扩展到表面，这样外
观检验时也能发现。
焊道下裂纹是一种非常有害的裂纹，因为它可能会
在焊接很多小时以后才开始扩展。所以焊道下裂纹也称
为延迟裂纹。因此，对于有焊道下裂纹倾向的材料，应
在焊后冷却至室温后48至72小时以后再进行最终检验。
高强钢易于产生这种裂纹。（如ASTM A 514）
焊道下裂纹是因为焊接区有氢的存在。氢可能来自
于填充金属、母材、大气或是焊接件表面的污物。如果
焊接时有氢存在的话，氢可能会进入热影响区。当金属
发热时可溶解大量的氢离子H+。
但是当金属凝固时，金属溶解氢的能力将下降。氢
离子就会移动到热影响区的晶粒边界。这时，单个的氢
原子合成氢分子（H2）。由于氢分子体积大，不能在金属
结构中移动。所以这些氢分子就沉积下来。这时，如果
周围的金属韧性不好的话，由于这些沉积的氢分子导致
内部压力增加而
产生焊道下裂纹。作
为一名焊接检验师，
你应该意识到这个潜
在的问题以防止它的
发生。防止产生焊道
下裂纹最好的方法
是，当焊接有这种裂
纹倾向的材料时，消
除氢的来源。比如手
工电弧焊用低氢焊
条。有规定时，这些
焊条应保存在适当的
保温筒内以保持其水
分含量低。如果在大
气环境下放置时间太
长，焊条会吸潮而产
生裂纹。焊件表面应
清理干净以消除氢的
来源。也可用预热的
方法来消除裂纹。
由于热影响区的
韧性比焊缝和母材要差，所以即使没有氢也会在热影响区开裂。拘束度大的时候，收缩应力足以在热影响区产生裂纹，尤其是脆性材料，如铸铁。我们先前讨论的焊趾裂纹就是一种特别的热影响区裂纹。
母材本身也有可能出现裂纹。这种裂纹可能与焊缝有关，也可能与焊缝无关。通常母材裂纹与构件在役时的应力集中有关。从射线探伤的底片上看，裂纹是一条很细很黑的线，很容易与其它线性不连续区分开来，裂纹不会很直，因为它们往往是沿着材料截面的最小通经扩展。图9.9是射线探伤底片上典型的纵向裂纹，很可能是根部裂纹。图9.10显示的是典型的横向裂纹。
未熔合
未熔合是一种焊接不连续，即焊缝金属和熔合面
或焊道间没有熔合。也就是说，熔合度低于规定范围。
由于未熔合而呈线形并且端部很尖锐，所以未熔合是
值得注意的不连续。它存在于焊接区域的很多部位。
图9.11是发生各种位置上的未熔合。
图9.11（A）是坡口面和焊道间的未熔合。更为常见的是，未熔合还与夹渣有关。实际上，由于清理不干净而引起的夹渣可能会影响焊缝的熔合。
我们常常认为未熔合是内部的焊接缺陷。但是它也会发生于焊缝的表面。如图9.11（B）和图9.12。
未熔合另一种不标准的名称叫冷隔，此名称经常不恰当地用来形容焊缝和母材或不同焊道之间的未熔合，特别是使用熔化极气体保护焊。图9.13及图9.14是焊缝和母材之间的未熔合（冷隔）。
未熔合的起因有很多。通常是由于焊工操作不当。有些焊接方法更易产生未熔合，因为加热不够集中，导致金属不能充分熔化。例如GMA W焊短路过渡时，对于必须熔合的接头部位，焊工应认真焊接。否则，有些区域的金属就不能熔化和熔合。
另外，接头形状可能会限制熔合。比如对某一焊接方法的焊条直径，坡口的角度不够。再则，端面的污物，包括氧化皮和氧化层也会影响焊缝的熔合。
射线探伤很难发现未熔合，除非射线角度合适。
典型的未熔合靠近原来的坡口面而且它的宽度和体
积都很小，所以很难在射线探伤底片上观察，除非射线与未熔合平行或是在一条直线上。
如果未熔合能在射线探伤底片上看得到的话，它是一条黑度更黑的线，通常要比裂纹或条状夹渣的影像更直。这些影像的侧面位置则显示了它们的实际深度。例如，在一个单面V型坡口焊缝中，靠近根部的未熔合在射线探伤底片上显示在焊缝的中心线上，而靠近焊缝表面的未熔合则显示在焊趾部位。
图9.15中的线性显示是在焊接接
头坡口面处形成的未熔合。
未焊透
未焊透，如未熔合一样，也
是一种不连续，仅跟坡口焊缝有关。
当要求全焊透时，焊缝金属没有贯穿
整个接头的厚度。它通常靠近焊缝根
部。图9.16是几个未焊透的例子。大
多数规范都对允许未焊透的量和度都
作了限制，有些规范不允许任何未焊透。如果图9.16中的焊缝满足设计师要求
的话，我们还有另外一种说法。就是所谓的局部焊透；也就是说，这些焊缝不需要全焊透。比如，一个焊接接头，设计要求局部焊透，然后也这样焊了，如果焊缝尺寸足够的话也是可以接受的。不过，如果一个焊接接头要求全焊透而没有焊透的话是不能接受的。
需要注意的是以前有些所谓的未焊透现已改称为几个非标准的术语。如IP和LP。对于坡口焊缝来说，正确的术语应是未焊透而不是其它术语。图9.17是坡口焊缝根部未焊透的照片，而图9.18是射线探伤中未焊透的影像。
产生未焊透的原因与未熔合一样，即操作不当，接头形状不当或是过量的污物。射线探伤中未焊透的影像通常为黑色的线。一般比未熔合的影像更直，因为它与坡口根部的准备有关。它集中在两个焊接件的坡口连接处。
杂质
杂质是残留的外界固体物质，如渣，焊剂，钨或氧化物。所以，杂质包括金属和非金属。夹渣，顾名思义，是由于在焊缝截面或表面中，用于保护熔化金属的焊剂残留在固化金属中而形成夹渣。固态的焊剂、渣存在于焊缝截面中从而使金属不能熔化。这就削弱了构件的使用性。我们常常会认为夹
渣完全包容在焊缝的截面内，但是我们也能在焊缝表面发现夹渣。图9.19就是一个表面夹渣的例子。
之间。事实上，夹渣常常与未熔合有关。只有渣保护的
焊接方法才会形成夹渣。通常是由于焊工操作不当而形
成的，比如运条不当和焊道间清理不干净可导致夹渣。
通常，焊工运条不当或焊接参数不当会形成非预期的焊
缝形状，从而影响了层间清理。后续焊道会覆盖住残留
的焊渣而产生夹渣。
图9.20所示的夹渣实际上是在焊缝始焊/止焊处的
缺陷。
由于渣的密度要比金属低得多，所以夹渣在射线照
相上是相对较暗的显示，具有不规则的外形，如图9.20和图9.21所示。但是，药皮焊条渣的密
度与金属差不多，所以很难从射线照相中判定由这些焊条形成的夹渣。
夹钨通常与GTA W焊有关，GTA W焊是由钨极产生电弧。如果钨极与焊接熔池接触，电弧熄灭，熔化的金属沿着钨极的端部凝固。移开钨极时，钨极端部很容易断裂，如果不打磨去除，钨将陷入焊缝中。
GTA W焊时，如果焊接电流超过了钨极直径的推荐值也会产生夹钨。这时，电流密度过大，钨极开始分解，碎片熔敷到焊缝金属里面。如果焊工没有正确地打磨钨极，上述情况也会发生。
如果打磨时在钨极周围形成圆环而不是与钨极轴向一致，将导致应力集中从而是钨极端部率先断裂。产生夹钨的其它原因包括：
（1）填充金属与热的钨极端部接触
（2）由于飞溅物污染了钨极端部
（3）钨极伸出过长，导致钨极过热
（4）钨极夹头没有夹紧
（5）保护气体流量不足或风速过大，导致钨极端部氧化
（6）保护气体不合适
（7）钨极有缺陷，如开裂或裂纹
（8）给定尺寸的钨极电流过大
（9）钨极打磨不当
（10）钨极太小
夹钨很少在焊缝表面发现，除非当钨极碎片熔敷进中间焊道后，焊接检验师有机会看到这些中间焊道。主要是由射线照相来发现夹钨。由于钨的密度比钢或铝大得多，所以在射线探伤底片上显示的是很淡的区域。图9.22所示。
气孔
A WS A3.0把气孔定义为“由于在固化过程中气体残留而形成的空穴缺陷（不连续）”。因此我们可以把气孔认作为在固化焊接金属中的汽泡或空洞。由于它的特殊的球状，气孔通常被认为是损害最小的缺陷。然而如果焊缝是压力边界用于保存气体或液体，那么气孔可能被认为是有危害的。这是由于气孔可能成为泄漏途径。
与裂纹一样，有几个不同的名字定义气孔的特殊
形式。总的来说，它们通常与相对位置或单个气孔的
形状有关。因此如均匀分散气孔，簇气孔，线状气
孔以及用于更好地描述气孔出现率的管状气孔。一个
空洞也可以定义为气孔或空穴。
均匀分散气孔是许多空穴没有规律地出现在整焊
缝上。密集气孔是许多气孔聚集在一起。线状气孔是
许多气孔以直线排列。
在上述的形状中，空穴或气体穴通常是球状的。
图9.23所示的是在焊缝表面均匀分散气孔的例子。图
9.24是线状气孔，并与裂纹相连。图9.25是在焊缝表
面一些单个的气孔。
还有一些形状的气孔，气孔不是球状的而是长条
形的。图9.26就是在焊缝表面出现长条形气孔的例子。
通常称之为条虫状气孔。当气体残留在熔化金属和固
化的焊渣之间时，就会出现这样的表面状况。SA W时
使用颗粒状焊剂深度太大时，这种现象也会出现。这
是因为焊剂的重量太大以致气体无法逸出而出现这种
现象。
另一长条形气孔形式是管状气孔。如果焊缝的主
要作用是保存气体或液体时管状气孔通常认为是最危
害的状况。因为这可能导致发生泄漏。（见图9.27）。
气孔通常是由于焊接区域有潮汽或有杂质，由
于焊接加热而分解形成气体造成的。这些杂质和潮
汽来自于焊条，母材，保护气体或周边环境。但是，
焊接技术的变化也可能形成气孔。例如在用低氢焊
条的SMAW中电弧过长。在SAW中采用太高的焊
速时会产生管状气孔。因此，当气孔出现时，意昧
着在焊接的某个方面失控。需要化时间去研究以确
定是什么原因造成了该焊接缺陷。
射线探伤中发现气孔的，它是以轮廓分明的黑色区域
出现。因为它代表材料密度的极大的损失。除了管状
气孔，通常都会以圆状显示出现。而管状气孔是带着
尾巴的圆状显示。图9.28和9.29就分别显示了密集气
孔和线状气孔的射线照片。
咬边
咬边是靠近焊缝的母材上的表面缺陷。这是由于在焊接过程中母材熔化后，没有足够的填充材料适当的填入所引起的沉陷而造成的。结果是在母材上形成线性坡口，使母材可能具有相对尖锐的形状。由于是表面缺陷，对那些要承受疲劳载荷的结构有很大的危害。图9.30所示的是在角焊缝和坡口焊缝中的咬边和焊瘤。有意思的是，你会注意到对于坡口焊缝，咬边可能即会出现在焊缝表面也会出现在根部表面。
图9.31说明了在一个角焊缝上的典型的咬边外观。这张图片是咬边如何最佳展现的例子。当灯光适当地放置，咬边会产生明显的阴影。有经验的焊接检验师能发现这一现象，并采用一些技术，如用手
电筒照在母材表面，在咬边产生的地方，阴影就会出现。
。
另一种技术是在涂漆后对焊缝进行目视检验，特别是当所使
用淡颜色的漆，如白色或黄色。在正常的光线下观察，咬边存在
的阴影更加明显。这种技术有一问题，就是在进行焊缝修补前，
漆必须要去掉，以防止其他的如气孔之类的缺陷出现。当然该部
件在焊缝修补后要重新涂漆。
咬边通常是由于不正确的焊接技艺所引起的。特别是如
果当焊接运行速度太快，与焊缝连接的母材金属的熔化所引起的
凹穴没有充足的填充金属适当的填入，咬边更易产生。当焊接加
热过高，引起母材金属过多熔化，或当运条不当，咬边也可产生。
当在射线照片中发现咬边，而且不是使用涂漆技术，那么咬
边将是如图9.32所示，在焊缝加强的趾或根部以一深色，模糊形
状出现。必须注意是的用射线检测表面咬边是是一种时间，金钱
及资源上的浪
费。表面咬边可
以靠仔细的目
视检验发现；一旦发现，有必要在射线探伤前进行
修补。
未焊满
如表面咬边一样，未焊满也是一种由于材料横
截面上的损失而形成表面缺陷。然而，未焊满是在
坡口焊缝的焊缝金属中出现，而咬边是在靠近焊缝
的母材上出现。简单地说，未焊满是由于没有足够
的填充金属适当地填入焊接接头而造成的。当发现
这种情况，这通常意昧着焊工还没有完成这道焊
缝，或还没有理解焊接要求。图9.33就是在一坡
口焊接图形中的未焊满的外观。
就像咬边，未焊满可同时在焊缝的表面和根部上
出现。在管
子接头根部的未焊满有时称为内部凹陷或行话称
为“内凹”。这是由于在焊第二焊道时使根部焊道
过度加热和熔化而引起的。
图9.34是坡口焊缝中未焊满。如果带有未焊
满，当光线以适当的方向照射，由于表面凹陷，未
焊满处会产生一道阴影。
引起未焊满的主要原因是焊工所采用的技术。
过快的焊速（移动）使得无足够的填充金属熔化并
填平焊接区域。
焊瘤
另一种由于焊接技巧不当而引起的表面缺陷是焊瘤。焊瘤被描述为在焊趾或焊根外焊接金属的突起。它就像焊接金属溢出接头，并留在邻近的母材表面。由于它特殊的外观，焊瘤有时被称为“翻转”。翻转不是一个标准术语，不应该被使用。
图9.35所示的是焊瘤如何在角焊缝和坡口焊缝中出现的。就像咬边和未焊满情况，焊瘤能在坡口焊缝的表面，或是根部出现（见图9.30）。同样地，当光线适当地照射，有一个显尔易见的阴影。
焊瘤，因为它能在焊件表面引起尖锐的缺口，所以它是一个值得注意的不连续。更进一步地说，如有大量的焊瘤出现，能掩盖由于应力集中而导致裂纹扩展。焊瘤的出现通常是由于焊工使用了不适当的焊接技术。这就是说，如果焊接移动速度太慢，大量熔化的填充金属就将过多填入接头。结果就是过多的金属溢出并留在母材表面而没有熔合。有些类型的填充金属更容易出现这种缺陷。因为熔化时，流动性太大无法抗拒重力。因此，它们可能仅仅用在由于重力而将熔化的金属保持在接头的焊接位置。当在如图9.30所示的横焊位置焊接，焊瘤和咬边常常会出现。
焊缝凸起
这种焊接缺陷仅用于角焊缝。焊缝凸起是大量的焊
接金属堆积在角焊缝面上，从而超过了所预期的齐平
度。凸度定义为是从凸起的角焊缝面至连接焊趾线的最
大垂直距离。图9.36是一条凸起的角焊缝。
在某些限度内，凸起是不危险的。事实上，通常都
希望略有凸起以保证由于有凹面的存而减少角焊缝的尺
寸和强度。然而当凸度过大超过了某个限制，那么该不
连续就成为值得注意的缺陷。
事实上过多的焊缝金属存在也不是一个真正的问
题，除非出于经济上的考虑考虑，填充金属超过了绝对必要的量。由于过多凸度存在引起的真正问题是导致角焊缝轮廓在焊趾处存在尖锐的凹坑。这些凹坑可以产生削弱结构的应力集中，特别是当结构处于疲劳载荷下。因此，在焊接过程中过多的凸面应该避免，或在焊趾处填入多一些焊接金属，在焊缝和母材之间形成光滑过渡来纠正。
当焊接速度太低时，当热输入太少或当运条不当时，凸面会产生。这导致过多的填充金属填入，母材表面没有适当润湿。在母材金属表面有杂质或使用的保护气体没有把这些杂质充分清除，也会形成不希望出现的角焊缝外形。
焊缝加强高(余高)
焊缝加强高与凸面相类似，除了其只能在坡口焊缝中存在。焊缝加强高是因为焊接金属
大于所需量填入接头而产生的。两个其他的术语，即表面加强高和根部加强高是描述加强高在焊接接头的某一个面存在的特殊术语。顾名思义，表面加强高出现于焊接接头完成的这一边，而根部加强高是出现在接头的背面。
图9.37显示了单面焊焊接接头的表面和根部的
加强高。对于双面焊的焊接接头，两个面的加强高都
称为表面加强高，如图9.38所示。
象凸面那样，由于过多的加强高所带来的问题
是出现尖锐凹坑。这些凹坑是由于填入
过量的焊接金属在焊趾上而形成的。焊缝加强高越大，凹坑问题越严重。在图9.39中所示的图形就说明了加强高的量对焊接接头疲劳强度的影响。
从图中可显然易见，由于焊缝加强高的增加而引起的加强角度的增加，焊接接头的抗疲劳很大减弱。然而，如图9.40所示，减少焊缝加强并不真正改善此情况。
正如该图所示，只有在打磨以增加焊缝角度和凹坑的半径后，这种情况才真正改善。
引弧烧伤（电弧触击）
引弧烧伤是非常有害的母材上的不连续，特别是
在低合金和高强度钢上。引弧烧伤是由于有意无意地
在远离焊接接头的母材上起弧而造成的。它的出现是
由于在母材表面局部的熔化，然后由于大量的热量被
周围的母材吸收而迅速冷却。在某些材料上，特别是
高强度钢，引弧烧伤可以产生含有马氏体的局部热影
响区。如果变硬，脆性化的显微结构就产生，产生裂
纹的倾向就增大。大量的结构和压力容器的失效都可
能追溯至是由于焊接引弧烧伤的存在，裂纹往往从引
弧烧伤处产生而引起灾难性的后果。
图9.41是一张显微照片，所显示的是在一个锅炉管表面的引弧烧伤。深色显微结构是形成的马氏体。这样的引弧烧伤提供了一个裂纹起始点，此起始点导致了这个锅炉管的最终失效。引弧烧伤通常是由于不适当的焊接技术而造成的。应该让
焊工知道引弧烧伤所引发的潜在危险。由于它们代表潜在的危险，所以引弧烧伤是不允许的。如果焊工坚持在接头以外处引弧，那么此焊工就不应该进行生产焊接。因此这是焊工的纪律和工作态度。工件上的夹具连接不当也会产生引弧烧伤。
另一个应用于焊接检验的重要注意点是使用双头通电磁化法的磁粉探伤。因为此方法取决于电流通过此物件而产生磁场的导电率，如果在检验中在探头与金属表面之间没有足够的接触，就有引弧烧伤产生的可能性。虽然不像焊接引弧烧伤那样严重，但这样的电弧烧伤也能产生有害的影响
飞溅
A WS A3.0描述飞溅为，“在熔焊时，金属
颗粒喷出而没有形成焊缝的部分。”我们通常考虑
是那些实际粘在焊缝母材上的颗粒。然而，那些
从焊缝和母材中飞出的颗粒也被认作飞溅物。因
为这个原因，另一种定义是那些熔化金属的量与
实际构成焊接接头之间的量差。
从危害性来看，在许多应用中，飞溅可能不
是大问题。然而，大的飞溅球可以有足够的热量
在母材表面上形成类似引弧烧伤效应的局部热影
响区。另外母材表面上的飞溅可以形成局部应力集中。在母材在役的过程中这种应力集中会产生问题。
这样的例子如图9.42所示，裂纹在粘附在母材的飞溅球上形成。在腐蚀环境中，应力集中会形成应
力腐蚀裂纹，也就是所说的碱脆性。而且飞溅的
存在，它降低了合格焊缝的外观质量。如图9.43
所示。
飞溅引起的另一问题就是必须处理其所造
成的不规则表面。在用各种无损探伤方法做焊缝
检验时，飞溅既可能防碍试验或会产生无规则的
指示，这些指示可能会隐藏住真正的裂纹。例如，
在超声波探伤中，靠近焊缝的飞溅会阻碍探头和
偶合剂。另外飞溅也能在磁粉和渗透试验中引起
问题。如果表面要涂漆，飞溅也会造成影响。飞
溅能引起油漆过早地失效（剥落）。
飞溅是由于焊接电流过大造成。因为大电流在焊接区域过度紊乱。一些焊接工艺被认为会比其他工艺产生更多的飞溅。如气体保护焊中的短路过渡和熔滴过渡比射流过渡产生更多的飞溅。另一能够帮助控制产生飞溅量的方面是气体保护焊和药蕊焊丝气体保护焊的保护气体的选用。与直接使用二氧化碳作为保护气体相比较，用二氧化碳与氩混合气可以减少飞溅的量。另外也可以在邻近区域涂上防飞溅的物质以减少飞溅。
分层
这种特殊的不连续是一种母材的缺陷。分层是由于在钢的制造过程中有非金属杂质的存在而造成的。这些杂质通常是由当钢仍在熔化过程中产生的氧化物所形成的。在以后的轧制过程中，这些杂质伸长而成为长条。如果这些长条特别大并且成平面形状，就形成了分层。在某一条件下生成的最大分
层形式称为缩孔，它是在最终固化阶段在钢块的上部形成的。少数情况下，在钢块轧制成钢板或条前，没有被完全切除。缩孔通常包含一些复杂的氧化物，是与钢板形成分层一起轧出的。
另一个被错误地应用的可以与分层术语相互交换的术语是剥离。美国焊接协会标准B1.10，焊缝的无损探伤指南，不同地定义了这二个术语。B1.10称剥离是分层在应力下的分离。如此，根据美国焊接协会标准，二个术语之间的主要不同只是钢板截面分离的程度。
熔焊的热量足以再熔化靠近焊缝区域上这些分层长条，这些长条的端部或者熔合，或者可能是开口的。
当热切割时分层也可能出现，因为切割操作的热量足以打开
平面长条，以致它们能被看到。分层可能有危害也有可能没有危
害，主要取决于构件的载荷。如果应力与分层垂直，那么此分层
会严重地削弱结构。然而，如果分层与所受应力平行，那么可能
不会引起任何注意。
如果分层存在于坡口表面，那么在焊接期间其可能会产生进
一步的问题。在这种情况下，由于应力集中可以从分层处扩展为
焊缝金属裂纹。在图9.44中就是这一现象的一个例子。
另一个与分层开口到坡口表面存在的有关问题是它们成为
氢气聚积的主要场所。在焊接过程中，氢溶解于熔化的金属并为
焊道下裂纹的出现提供了必要的元素。
因为分层是在钢的制造过程中产生的，所以除了对胚料进行切除
外，几乎没有什么办法能防止其出现。采购低杂质的钢将强有力地减
少分层存在。然而焊工和焊接检验师没有任何方法去防止其出现。在
含有分层的材料用作焊件前，所有以上的都能通过充分的目视和或无
损探伤检验去发现分层。比目视检验的更好的发现分层的方法是用超
声波探伤。射线探伤不能发现分层，因为如果材料有分层，但在射线
黑白度上也无任何变化。为了说明这一点，想象比较一块单独的1/2
英吋厚的板和二块1/4英吋厚的板重叠在一起的射线探伤。在二个探
伤底片上看，它们的黑白度没有区别。因为射线所通过的是相同的总
厚度。
层状撕裂
另一重要的母材不连续是层状撕裂。它被描述为在母材上与轧制
表面方向平行的梯状撕裂。当在Z方向或厚度方向上应力过高，出现
层状撕裂。这常常是由于焊接收缩引起。撕裂总是处于母材内，通常
在热影响区外，一般平行于焊缝熔合边界。图9.45所示的是层状撕裂
出现的典型图形。
层状撕裂一种不连续，它与接头实际形状直接有关。因此，焊接
收缩应力试图在轧制金属的Z方向或厚度方向上拉它的那些接头形状
将更易于产生层状撕裂。正如我们在第六单元中所学，当金属轧制时，
比较其在纵向和横向上的特性，它在Z方向上的强度和延伸性更低。其它影响材料层状撕裂敏感性的因素是其厚度和杂质存在的程度。材料越厚，所含杂质量越高，那么其出现层状撕裂的可能性就越大。
对于层状撕裂的形成，有三种状况必须同时存在。它们是厚度方向上的应力，敏感接头形状以及
材料杂质含量高。因此，为了避免层状撕裂的出现，必须削除这三种因素的任何一种。总的来说，用较洁净的钢材是解决问题的方法。
划伤和结疤
划伤和结疤是与钢加工工艺有关的另一些母材的不连续。它们不
同于分层。因为它们是在轧制表面，而不是边缘。如果是横截面向的，
它们可能会在与轧制表面平行方向的一段距离中存在，然后最终在表
面方向结束。划伤也称为可能在金属表面出现的纵向裂缝或开裂。划
伤主要是由于钢块在浇注后处理不当或在热处理和轧制过程中引起
的。结疤是由于轧制厂轧制过程中产生的毛刺或凸起。
图9.46和9.47分别所示的是深的划伤和一簇密集的浅痕。图4.48
是结疤的例子。因为划伤和结疤与分层一样，是由于钢厂加工不当所
引起的。所以如果带有它们的材料被用于制造，焊接检验师所能做到
是发现它们而不是控制它们的出现。用目视，磁粉，渗透，超声波或
涡流检验可以很好地发现它们。
尺寸的不连续
到此为止所有讨论的缺陷都可以划分为结构型的缺陷。然而还有
另一组可划分为尺寸上不规则。尺寸上不规则是尺寸（大小）和/或形
状上的缺陷。这些不规则可以在焊缝上出现，或在整个焊接结构上出
现。因为尺寸缺陷可能无法提供合适的结构，所以焊接检验师必须考
虑和检查它们。
检验包括焊缝尺寸和长度的测量以保证有足够的焊接金属承受负荷。其它的测量包括由焊接引起过度的变形或翘曲。
在激光和电子束焊接中的不连续
大部分在前面讨论的缺陷也能在电子和激光束焊接中出
现。另外，还有几种缺陷只有在这二种焊接工艺中出现。这是
由于由这些工艺以及高焊接速度所生产的窄而深的焊缝形状。
这些缺陷的第一种称为错焊。如图4.49所示，焊束偏离
了焊接接头。当激光或电子束的小直径轴没有对准接头根部
（特别是对于厚部件）或沿着接头长度方向，这种不连续就会
产生。对于电子焊接，甚至当光束或电子束对准了，但在光束
或电子束上的电磁力也能引起偏离接头。带有与电磁特性不同
的电子和激光束的金属焊接也能产生这样的偏离（如图4.49
所示）。
如果在沿着上表面，光束或电子束错过了接头，目视检
验应该容易地发现。然而，如果所错焊的接头在下表面出现（如
图 4.49所示），或在较宽的焊缝面出现（钉头形状），这就很难被目视检验发现。错焊接头只能占所预期强度的一小部分。
电子和激光焊接的另一种不连续是在焊缝底部形成空隙，此空隙常常称为根部气孔。这通常是由于气体在焊接金属上形成而没有足够的时间从焊接金属深处逸出而
造成的。因为电子束焊接是在真空下完成的，气孔能够容易被留住。
电子束（焊接时）熔化了的金属没有完全填满，从而形成空隙或冷疤。
焊缝越深，这个问题越严重。
收缩空隙，微裂纹或热裂也能在电子和激光束焊接的焊缝中心附
近形成。这是因为焊缝是从两边向中心线固化的。这沿着焊缝中心
线造成了巨大的收缩应力，从而产生这些不连续。
另一问题是熔深不均匀或是销钉现象。这主要在局部焊透的接头
中出现。但也能在全焊透接头的根部出现。图9.50显示销钉现象。
对于电子束焊接，这是由于电子束的能量密度变化，在焊接期间
元素的蒸发和焊接熔池的紊乱引起的。这主要在高功率，熔深大的焊
缝中出现。在激光束焊接中，熔深不均匀与激光束的偶合和去偶引起
的。这是由于光束反射偏离了组件的上表面并与在焊缝上的蒸汽相互
作用引起的，以及受不同激光种类影响。
在全焊透激光焊中，和在电子束焊中，焊缝有焊穿的倾向。当这
种情况出现，那么液态金属要被从焊缝根部挤出而形成飞溅。当焊接
容器时，这构成了问题。因为飞溅会附在相反的表面或在容器中成为
松动的颗粒。
销钉现象常常是伴随着在焊缝根部或两边未完全熔化，如图9.50所示。这常常是由于非常狭窄的光束，不恰当的或不统一的接头装配以及过快的焊接速度而造成的。
总结
在焊缝和/或母材中常常会有一些地方不够完美，我们称之为不连续。如果不连续达到一定大小，它可能会影响结构的服役。规范通常规定了不连续所允许的限度。大于这些限度的不连续被称为缺陷。缺陷是那些需要纠正的不连续。不连续的严重性取决于许多因素，包括其是否是线性或非线性的，它端部的形状和它是否开口到表面。
不连续以许多不同的形式存在，包括裂纹，未熔合，未焊透，夹渣，气孔，咬边，未焊满，焊瘤，凸面，焊接加强高，引弧烧伤，飞溅，分层，层状撕裂，表面划伤或结疤，以及尺寸形的不连续。
通过了解这些不连续是如何形成的，焊接检验师可以成功地发现原因从而阻止问题的出现。
关键术语和定义
引弧烧伤－由电弧所引起的不连续，包括任何局部再熔化的金属，受热影响的金属，或任何金属表面形状的改变。
原子氢－氢的离子形式，如H＋，它所对应的是含两个氢原子的氢分子，氢分子为H2。氢原子的同义词是新生氢。
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
焊缝缺陷图谱 焊接基本知识 1、焊接的冶金特点 什么叫焊接： 两个分离的物体（同种或异种材料）通过原子或分子之间的结合和扩散造成永久性联接的工艺过程叫焊接。 熔化焊是金属材料焊接的主要方法： 熔化焊接时，被焊金属在热源作用下被加热，发生局部熔化，同时熔化了的金属、熔渣、气相之间进行着一系列影响焊缝金属的成分、组织和性能的化学冶金反应，随着热源的离开，熔化金属开始结晶，由液态转为固态，形成焊缝。 熔化焊的冶金特点： ⑴、温度高 以手工电弧焊为例，电弧温度高达6000℃～8000℃，熔滴温度约1800℃～2400℃，在如此高温下，外界气体会大量分解，溶入液态金属中，随后又在冷却过程中析出，所以焊缝易形成气孔缺陷。 ⑵、温度梯度大 焊接是局部加热，熔池温度在1700℃以上，而其周围是冷态金属，形成很陡的温度梯度，从而会导致较大的内应力，引起变形或产生裂纹缺陷。 ⑶、熔池小，冷却速度快 熔池的体积，手工焊约2cm3～10 cm3，自动焊约9 cm3～30 cm3，金属从熔池到凝固只有几秒钟，在这样短的时间里，冶金反应是不平衡的，因此焊缝金属成分不均匀，偏析较大。 2、焊缝的结晶特点 焊接熔池从高温冷却到常温，其间经历过两次组织变化过程；第一次是液态金属转变为固体金属的结晶过程，称为一次结晶；第二次是温度降低到相变温度时，发生组织转变，称为第二次结晶。 一次结晶从熔合线上开始，晶体的生长方向指向溶池中心，形成柱状晶体，当柱状晶生长至相互接触时，结晶过程即告结束。焊缝表面形态以及热裂纹、气孔等缺陷的成因、形态、位置均与一次结晶有关。 对低碳钢及低合金钢，一次结晶的组织为奥氏体，继续冷却到低于相变温度时，奥氏体分解为铁素体和珠光体，冷却速度影响着铁素体和珠光体的比率和大小，进而影响焊缝的强度、硬度和塑性韧性，当冷却速度很大时，有可能产生淬硬组织马氏体，冷裂纹的形成与淬硬组织有关。 3、焊缝的组成及热影响区组织 焊接接头由焊缝和热影响区两部分组成。 二次结晶不仅仅发生在焊缝，也发生在靠近焊缝的基本金属区域，该区域在焊接过程中受到不同程度的加热，在不同温度下停留一段时间后又以不同速度冷却下来，最终获得各不相同的组织和机械性能，称为热影响区。根据组织特征可将热影响区划分为熔合区、过热区、相变重结晶区和不完全重结晶区四个小区，其中熔合区和过热区组织晶粒粗大，塑性很低，是产生裂纹、局部脆性破坏的发源地，是焊接接头的薄弱环节。 1 焊缝缺陷的分类
焊接常见缺陷 1分类 1.1焊缝尺寸不符合要求：如焊缝超高、超宽、过窄、高低差过大、焊缝过渡到母材不圆滑等。 1.2焊接表面缺陷：如咬边、焊瘤、内凹、满溢、未焊透、表面气孔、表面裂纹等。 1.3焊缝内部缺陷：如气孔、夹渣、裂纹、未熔合、夹钨、双面焊的未焊透等。 1.4焊接接头性能不符合要求：因过热、过烧等原因导致焊接接头的机械性能、抗腐蚀性能降低等。 2危害 2.1引起应力集中。焊接接头中应力的分布是十分复杂的。凡是结构截面有突然变化的部位，应力的分布就特别不均匀，在某些点的应力值可能比平均应力值大许多倍，这种现象称为应力集中。造成应力集中的原因很多，而焊缝中存在工艺缺陷是其中一个很重要的因素。焊缝内存在的裂纹、未焊透及其他带尖缺口的缺陷，使焊缝截面不连续，产生突变部位，在外力作用下将产生很大的应力集中。当应力超过缺陷前端部位金属材料的断裂强度时，材料就会开裂破坏。 2.2缩短使用寿命。对于承受低周疲劳载荷的构件，如果焊缝中的缺陷尺寸超过一定界限，循环一定周次后，缺陷会不断扩展，长大，直至引起构件发生断裂。 2.3造成脆裂，危及安全。脆性断裂是一种低应力断裂，是结构件在没有塑性变形情况下，产生的快速突发性断裂，其危害性很大。焊接质量对产品的脆断有很大的影响。 3焊接缺陷 3.1焊接变形，工件焊后一般都会产生变形，如果变形量超过允许值，就会影响使用。焊接变形的几个例子如图2-19所示。产生的主要原因是焊件不均匀地局部加热和冷却。因为焊接时，焊件仅在局部区域被加热到高温，离焊缝愈近，温度愈高，膨胀也愈大。但是，加热区域的金属因受到周围温度较低的金属阻止，却不能自由膨胀；而冷却时又由于周围金属的牵制不能自由地收缩。结果这部分加热的金属存在拉应力，而其它部分的金属则存在与之平衡的压应力。当这些应力超过金属的屈服极限时，将产生焊接变形；当超过金属的强度极限时，则会出现裂缝。
Radiograph Interpretation - Welds In addition to producing high quality radiographs, the radiographer must also be skilled in radiographic interpretation. Interpretation of radiographs takes place in three basic steps which are (1) detection, (2) interpretation, and (3) evaluation. All of these steps make use of the radiographer's visual acuity. Visual acuity is the ability to resolve a spatial pattern in an image. The ability of an individual to detect discontinuities in radiography is also affected by the lighting condition in the place of viewing, and the experience level for recognizing various features in the image. The following material was developed to help students develop an understanding of the types of defects found in weldments and how they appear in a radiograph. Discontinuities Discontinuities are interruptions in the typical structure of a material. These interruptions may occur in the base metal, weld material or "heat affected" zones. Discontinuities, which do not meet the requirements of the codes or specification used to invoke and control an inspection, are referred to as defects. General Welding Discontinuities The following discontinuities are typical of all types of welding. Cold lap is a condition where the weld filler metal does not properly fuse with the base metal or the previous weld pass material (interpass cold lap). The arc does not melt the base metal sufficiently and causes the slightly molten puddle to flow into base material without bonding. Porosity is the result of gas entrapment in the solidifying metal. Porosity can take many shapes on a radiograph but often appears as dark
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 型坡口，手工电弧焊，局部夹渣 V． 钢板对接焊缝X射线照相底片 型坡口，手工电弧焊，两侧线状夹渣V 钢板对接焊缝X射线照相底片 手工电弧焊，夹钨型坡口，钨极氩弧焊打底+V（5）裂纹：焊缝裂纹就是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现得金属局部破裂得表现。 焊缝金属从熔化状态到冷却凝固得过程经过热膨胀与冷收缩变化，有较大得冷收缩应力存在，而且显微组织也有从高温到低温得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得温差，从而产生热应力等等，这些应力得共同作用一旦超过了材料得屈服极限，材料将发生塑性变形，超过材料得强度极限则导致开裂。裂纹得存在大大降低了焊接接头得强度，并且焊缝裂纹得尖端也成为承载后得应力集中点，成为结构断裂得起源。 裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部，或者在焊缝附近得母材热影响区内，或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生得时间与温度得不同，可以把裂纹分为以下几类：
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
焊接缺陷的特征及辨认方法
一、底片上常见的焊接缺陷的分类 1、按缺陷的形态分 （1）体积状缺陷(三维):A,B,D,F （2）平面状缺陷(二维):E,C,白点等 2、按缺陷内的成分密度分 （1）Fu>金属密度,如夹钨,夹铜,夹珠等,呈白色影象. （2）Fu<金属密度,如气孔,夹渣等,呈黑色影象 二、缺陷在底片中成象的基本特征 1.气孔(A) 常见:球孔(Aa),条状气孔(Ab),缩孔(Ab)倾斜,(Aa)垂直 （1）球孔(Aa),均布气孔,密集气孔,链状气孔,表面气孔.在底片上多呈现黑色的小园形斑点,外形规则,黑度是中心大,沿边缘渐淡,,规律性强,轮廓清晰,若单个分散出现,且黑度淡,轮廓欠清晰的多为表面气孔,密集成群(5个以上/cm2)叫密集气孔,大多在焊缝近表面,是由于空气中N2进入熔池形成,平行于焊缝轴线成链状分布(通常在1cm长线上有4个以上,其间距均小于最小的孔径)称链孔.它常和未焊透同生,一群均匀分布在焊缝中的气孔,称均布气孔.
(2)条状气孔(Ab),斜针状气孔(蛇孔,虫孔,螺孔等) a、条状气孔:大底片上,其影象多平行于焊缝轴线,黑度均匀较淡,轮廓清晰,起点多呈园形(胎生园),并沿焊接方向逐渐变细,终端呈尖细状,这种气孔多因焊剂或药皮烘烤不够造成,沿焊条运行方向发展,内含CO,少量CO2.如图示 b、斜针状气孔:在底片上多呈现为各种条虫的影象,一端保持着气孔的胎生园(或半园形),一端呈尖细状,黑度淡而均匀,轮廓清晰,这种气孔多沿结晶方向成长条状,其外貌取决于焊缝金属的凝固方式和气体的来源而定,一般多成人字形分布(CO),少量呈蝌蚪状(H2) (3)缩孔:晶间缩孔,弧坑缩孔 a、晶间缩孔(针孔或柱孔),又称枝晶间缩孔,主要是因焊缝金属冷却过程中,残留气体在枝晶间形成的长条形缩孔,多垂直于焊缝表面,在底片上多呈现为黑度较大,轮廓清晰,外形规则的园形影象,常出现在焊缝轴线上或附近区域. b、弧坑缩孔,又称火口缩孔,主要是因为焊缝的末端未填满,而在后面的焊接焊道又未消除而形成的缩孔,在底片上的凹坑(弧坑),黑度较淡,影
常见的焊接缺陷 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；
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（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
1．外部缺陷 在焊缝的表面，用肉眼或低倍放大镜就可看到，如咬边，焊瘤，弧坑，表面气孔和裂纹等。 2．内部缺陷 位于焊缝内部，必须通过各种无损检测方法或破坏性试验才能发现。内部缺陷有未焊透，未熔合，夹渣，气孔，裂纹等，这些缺陷是我们无损检测人员检查的主要对象。 焊缝缺陷的危害性： 1、由于缺陷的存在，减少了焊缝的承载截面积，削弱了静力拉伸强度。 2、由于缺陷形成缺口，缺口尖端会发生应力集中和脆化现象，容易产生裂纹并扩展。 3、缺陷可能穿透焊缝，发生泄漏，影响致密性。 焊缝纵向裂纹示意图 一、焊缝纵向裂纹X光底片 焊缝纵向裂纹1 焊缝纵向裂纹2 焊缝纵向裂纹3 焊缝纵向裂纹4
焊缝纵向裂纹5 焊缝纵向裂纹6 焊缝纵向裂纹7 焊缝纵向裂纹8 焊缝纵向裂纹9 焊缝纵向裂纹10 焊缝纵向裂纹11 焊缝纵向裂纹12 焊缝纵向裂纹13 焊缝纵向裂纹14
焊缝纵向裂纹15 焊缝纵向裂纹16 焊缝纵向裂纹17 焊缝纵向裂纹18 焊缝纵向裂纹19 焊缝纵向裂纹20 纵向裂纹的表面特征是沿焊缝长度方向出现的黑线，它既可以是连续线条，也可以是间断线条。纵向裂纹影像产生的原因是沿焊缝长度破裂而导致的不连续黑线。 二、热影响区纵向裂纹X光底片 热影响区纵裂1 热影响区纵裂2 热影响区撕裂呈线性黑色锯齿状，平行于熔合线，穿晶扩展，表面无明显氧化色彩，属脆性断口的延迟裂纹。
焊缝横向裂纹示意图 三、焊缝横向裂纹X光底片 焊缝横向裂纹1 焊缝横向裂纹2 5 焊缝横向裂纹3 焊缝横向裂纹4 焊缝横向裂纹的表征是横在焊接影像上的一根细小黑线（直线或曲线），它产生的原因是由焊缝上的金属破裂引起的。当焊接应力为拉应力并与氢的析集和淬火脆化同时发生时，极易产生冷裂纹。 四、母材裂纹X光底片
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
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
漏的原因很多，如焊接母材、焊接材料、焊接质量、焊接工艺参数的选定等等 1.选择强度高的母材 2.选择渗透性好的焊接材料 3.选择合理的工艺参数 4.采用合理的焊接手法 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。 （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。
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
焊缝射线照相底片的评判规律 一、探伤人员要评片，四项指标放在先*，底片标记齐又正，铅字压缝为废片。 二、评片开始第一件，先找四条熔合线，小口径管照椭圆，根部都在圈里面。 三、气孔形象最明显，中心浓黑边缘浅，夹渣属于非金属，杂乱无章有棱边。 四、咬边成线亦成点，似断似续常相见，这个缺陷最好定，位置就在熔合线。 五、未焊透是大缺陷，典型图象成直线，间隙太小钝边厚，投影部位靠中间。 六、内凹只在仰焊面，间隙太大是关键，内凹未透要分清，内凹透度成弧线。 七、未熔合它斜又扁，常规透照难发现，它的位置有规律，都在坡口与层间。 八、横裂纵裂都危险，横裂多数在表面，纵裂分布范围广，中间稍宽两端尖。 九、还有一种冷裂纹，热影响区常发现，冷裂具有延迟性，焊完两天再拍片。 十、有了裂纹很危险，斩草除根保安全，裂纹不论长和短，全部都是Ⅳ级片。 十一、未熔和也很危险，黑度有深亦有浅，一旦判定就是它，亦是全部Ⅳ级片。 十二、危害缺陷未焊透，Ⅱ级焊缝不能有，管线根据深和长，容器跟着条渣走**。 十三、夹渣评定莫着忙，分清圆形和条状，长宽相比3为界，大于3倍是条状。 十四、气孔危害并不大，标准对它很宽大，长径折点套厚度，中间厚度插入法。 十五、多种缺陷大会合，分门别类先评级，2类相加减去Ⅰ，3类相加减Ⅱ级。 十六、评片要想快又准，下拜焊工当先生，要问诀窍有哪些，焊接工艺和投影。 注：*四项指标系底片的黑度、灵敏度、清晰度、灰雾度必须符合标准的要求。 **指单面焊的管线焊缝和双面焊的容器焊缝内未焊透的判定标准。 Radiograph Interpretation - Welds In addition to producing high quality radiographs, the radiographer must also be skilled in radiographic interpretation. Interpretation of radiographs takes place in three basic steps which are (1) detection, (2) interpretation, and (3) evaluation. All of these steps make use of the radiographer's visual acuity. Visual acuity is the ability to resolve a spatial pattern in an image. The ability of an individual to detect discontinuities in radiography is also affected by the lighting condition in the place of viewing, and the experience level for recognizing various features in the image. The following material was developed to help students develop an understanding of the types of defects found in weldments and how they appear in a radiograph. Discontinuities Discontinuities are interruptions in the typical structure of a material. These interruptions may occur in the base metal, weld material or "heat affected" zones. Discontinuities, which do not meet the requirements of the codes or specification used to invoke and control an inspection, are referred to as defects. General Welding Discontinuities