常见铝合金焊接缺陷及检验方法

关于铝合金焊接缺陷的解释和检测方法摘要：根据我多年的工作经验，在铝合金焊接过程中会存在大量的缺陷，那么如何判断这些缺陷的类型和相关的检验标准就成了一个从事焊接操作的操作者的必备知识。

本文根据本人工作经验结合ISO-10042标准以及焊角尺的使用，提出了焊接缺陷类型和检测方法，从而使焊接操作者可以从更深层次了解焊接缺陷和检验。

关键词：铝合金焊接缺陷焊缝检测尺目检焊接质量控制一、前言根据多年的焊接经验，我发现焊接表面的基本缺陷几乎无法避免。

如何确定焊接缺陷的临界值，也是我们焊接操作者突破焊接技能瓶颈的重要指示。

本文通过对标准的了解和个人工作经验结合焊缝检测尺使用，找出缺陷临界值来避免实际生产过程中由于标准不清的重复操作。

二、焊角尺使用及基本缺陷判定1.焊接工件间隙测量图1.焊缝检测尺图 2.焊接前组对间隙测量焊接前组对间隙的可用焊缝检测尺（如图1）插入两焊件之间，测量两焊件的装配间隙（如用图2）。

根据根据EN15085-3中（如表1）关于铝合金焊接间隙的推荐值。

实际操作过程中可按此推荐值执行。

2 b带垫板的V型对接焊缝b3−15− 4a R=t 表1.EN15085-3中的焊接间隙推荐据我的实际焊接经验，当焊接组对间隙过大时会直接造成WPS（焊接工艺规程）中的参数无法实现，以至直接造成焊接接头的强度降低甚至焊缝失效，表面成型根本无法把握。

2.焊接工件角度测量将主尺和多用尺分别靠紧被测角的两个面，其示值即为角度值（如用图4）。

焊接工件中最重要的角度尺寸应是坡口角度尺寸。

坡口角度不足不易焊透，过大则会造成焊接变形过大及表面成型不良等缺陷。

图3.焊缝检测尺图4.焊接前焊件角度测量3.焊接工件错边测量测量错边量，先用主尺靠紧焊缝一边，然后滑动高度尺使之与焊缝另一边接触，高度尺示值即为错边量。

（如图6）。

图5.焊缝检测尺图6.焊接工件错边测量根据ISO10042的规定（如表2），当材料板厚大于0.5mm时，根据B级标准规定错口值h≤0.2t，max 2mm即满足标准要求。

铝及铝合金焊接常见缺陷和防止措施12招！铝及铝合金焊丝的选择主要根据母材的种类，对接头抗裂性能、力学性能及耐蚀性等方面的要求综合考虑。

有时当某项成为主要矛盾时，则选择焊丝就着重从解决这个主要矛盾入手，兼顾其它方面要求。

一般情况下，焊接铝及铝合金都采用与母材成分相同或相近牌号的焊丝，这样可以获得较好的耐蚀性；但焊接热裂倾向大的热处理强化铝合金时，选择焊丝主要从解决抗裂性入手，这时焊丝的成分与母材的差别就很大。

常见缺陷（焊接问题）及防止措施1、烧穿产生原因：a、热输入量过大；b、坡口加工不当，焊件装配间隙过大；c、点固焊时焊点间距过大，焊接过程中产生较大的变形量。

防止措施：a、适当减小焊接电流、电弧电压，提高焊接速度；b、大钝边尺寸，减小根部间隙；c、适当减小点固焊时焊点间距。

2、气孔产生原因：a、母材或焊丝上有油、锈、污、垢等；b、焊接场地空气流动大，不利于气体保护；c、焊接电弧过长，降低气体保护效果；d、喷嘴与工件距离过大，气体保护效果降低；e、焊接参数选择不当；f、重复起弧处产生气孔；g、保护气体纯度低，气体保护效果差；h、周围环境空气湿度大。

防止措施：a、焊前仔细清理焊丝、焊件表面的油、污、锈、垢和氧化膜，采用含脱氧剂较高的焊丝；b、合理选择焊接场所；c、适当减小电弧长度；d、保持喷嘴与焊件之间的合理距离范围；e、尽量选择较粗的焊丝，同时增加工件坡口的钝边厚度，一方面可以允许使用大电流，微信公众号:焊王，另一方面也使焊缝金属中焊丝比例下降，这对降低气孔率是行之有效的；f、尽量不要在同一部位重复起弧，需要重复起弧时要对起弧处进行打磨或刮除；一道焊缝一旦起弧要尽量焊长些，不要随意断弧，以减少接头量，在接头处需要有一定焊缝重叠区；g、换保护气体；h、检查气流大小；i、预热母材；j、检查是否有漏气现象和气管损坏现象；k、在空气湿度较低时焊接，或采用加热系统。

3、电弧不稳产生原因：电源线连接、污物或者有风。

铝焊常见缺陷原因及措施(一)焊接缺陷种类常见的缺陷主要有焊缝成形差、裂纹、气孔、烧穿，未焊透、未熔合、夹渣等。

1、焊缝成形差产生原因：焊接规范选择不当；焊枪角度不正确；焊工操作不熟练；导电嘴孔径太大；焊接电弧没有严格对准坡口中心；焊丝、焊件及保护气体中含有水分。

焊缝成形差主要表现在焊缝波纹不美观，且不光亮；焊缝弯曲不直，宽窄不一，接头太多；焊缝中心突起，两边平坦或凹陷；焊缝满溢等。

2、气孔产生原因：氩气纯度低或氩气管路内有水分、漏气等；焊丝或母材坡口附近焊前未清理干净或清理后又被污物、水分等沾污；焊接电流和焊速过大或过小；熔池保护欠佳，电弧不稳，电弧过长，钨极伸出过长等。

焊接时熔池中的气孔在凝固时未能逸出而留下来所形成的空穴称为气孔。

在MIG焊接过程中，气孔是不可避免的，只能尽量减少它的存在。

在培训的过程中，仰角焊、立向上焊气孔倾向尤为明显，根据DIN30042标准规定，单个气孔的直径最大不能超过0.25α（α为板厚），密集气孔的单个直径最大不超过0.25+0.01α（α为板厚）。

氢是铝及铝合金熔化焊产生气孔的主要原因。

氮不溶于液态铝，铝又不含碳，因此铝合金中不会产生氮气孔和一氧化碳气孔；氧和铝有很大的亲和力，总是以氧化铝的形式存在，所以也不会产生氧气孔；氢在高温时大量的溶于液态铝，但几乎不溶于固态铝，所以在凝固点溶于液体中的氢几乎全部析出，形成气泡。

但铝和铝合金的比重轻，气泡在熔池中的上升的速度较慢，加上铝的导热能力强凝固，不利于气泡的浮出，故铝和铝合金易产生气孔，氢气孔在焊缝内部一般呈白亮光洁状。

氢的来源比较多，主要来自弧柱气氛中的水、焊丝以及母材所吸附水分对焊缝气孔的产生常常占有突出的地位。

厂房空气中的湿度也影响弧柱气氛。

MIG焊接时，焊是以细小熔滴形式通过弧柱而落入熔池的，由于弧柱温度最高，熔滴比表面积很大，故有利于熔滴金属吸收氢，产生气孔的倾向也更大些。

弧柱中的氢之所以能够形成气，与它在铝合金中的溶解度变化有。

铝合金焊接常见缺陷及解决措施一、强的氧化能力铝与氧的亲和力很强，在空气中极易与氧结合生成致密而结实的AL2O3薄膜，厚度约为0．1μm，熔点高达2050℃，远远超过铝及铝合金的熔点，而且密度很大，约为铝的1．4倍。

在焊接过程中，氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合，并易造成夹渣。

氧化膜还会吸附水分，焊接时会促使焊缝生成气孔。

这些缺陷，都会降低焊接接头的性能。

为了保证焊接质量，焊前必须严格清理焊件表面的氧化物，并防止在焊接过程中再氧化，对熔化金属和处于高温下的金属进行有效的保护，这是铝及铝合金焊接的一个重要特点。

具体的保护措施是：1、焊前用机械或化学方法清除工件坡口及周围部分和焊丝表面的氧化物；2、焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护；3、在气焊时，采用熔剂，在焊接过程中不断用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。

二、铝的热导率和比热大，导热快尽管铝及铝合金的熔点远比钢低，但是铝及铝合金的导热系数、比热容都很大，比钢大一倍多，在焊接过程中大量的热能被迅速传导到基体金属内部，为了获得高质量的焊接接头，必须采用能量集中、功率大的热源，有时需采用预热等工艺措施，才能实现熔焊过程。

三、线膨胀系数大铝及铝合金的线膨胀系数约为钢的2倍，凝固时体积收缩率达6．5%－6．6%，因此易产生焊接变形。

防止变形的有效措施是除了选择合理的工艺参数和焊接顺序外，采用适宜的焊接工装也是非常重要的，焊接薄板时尤其如此。

另外，某些铝及铝合金焊接时，在焊缝金属中形成结晶裂纹的倾向性和在热影响区形成液化裂纹的倾向性均较大，往往由于过大的内应力而在脆性温度区间内产生热裂纹。

这是铝合金，尤其是高强铝合金焊接时最常见的严重缺陷之一。

在实际焊接现场中防止这类裂纹的措施主要是改进接头设计，选择合理的焊接工艺参数和焊接顺序，采用适应母材特点的焊接填充材料等。

四、容易形成气孔焊接接头中的气孔是铝及铝合金焊接时极易产生的缺陷，尤其是纯铝和防锈铝的焊接。

氢是铝及铝合金焊接时产生气孔的主要原因，这已为实践所证明。

第五节：铝及铝合金焊接缺陷与检验铝及铝合金焊接时，由于其特殊的物理和化学特性以及焊接过程操作的难度，容易出现焊接缺陷。

作为焊工，必须了解焊接缺陷产生的原因，掌握防止和消除焊接缺陷的对策和方法，才能实现保证焊接质量、制造优良焊件的目的。

相比钢铁的焊接，铝及铝合金焊接缺陷也存在同样多的种类，导致缺陷产生的原因也更复杂。

铝及铝合金焊接缺陷主要为未熔合、气孔、下塌、热裂纹、夹杂等。

一、未熔合1.导致产生未熔合的原因未熔合通常表现为焊丝熔化、母材未熔化或是同一焊缝上一侧母材熔化、另一侧母材未熔化而形成的焊接接头。

铝及铝合金的导热系数大，约是钢的2～3倍；其比热也很大。

这样，要使铝及铝合金接头熔化后焊到一起，必须使用能量集中、功率大的热源。

在焊接方法确定的条件下，结构的形状、尺寸、位置、表面状态的差异，以及焊工操作的熟练程度都可以产生未熔合的缺陷。

未熔合的产生与焊件的坡口形状和焊接规范有很大关系。

尤其当采用MIG 焊进行厚板多层焊时，常常会在图2-5-1所示的部位产生未熔合，即：图2-5-1 MIG多层焊时易产生未熔合的典型情况a一坡口侧面的未熔合b一清根后的焊道根部未熔合（1）在焊根或第二层焊道以下的坡口面上，由于焊接规范的变化而产生未熔合。

（2）清根处理后在封底焊的根部焊道金属中产生未熔合。

焊接规范对产生未熔合的影响，首先取决于焊件的坡口根部形状和尺寸，焊接电流的影响也很大。

通过对厚度为50 mm的板材在不同大小坡口根部半径和焊接电流下产生未熔合的影响的研究可知：未熔合随坡口根部半径和焊接电流的增大而减小。

U形坡口比V形坡口产生未熔合的可能性要小，横焊时的实测结果是这样，立焊时也可以得到同样的结果。

电弧电压对产生未熔合的影响没有焊接电流和坡口根部半径变化对其的影响那么明显。

焊接电流对焊缝熔深的影响非常直接，熔深随坡口根部半径和焊接电流的增大而增大。

通过用断面检验法我们掌握了未熔合与熔深的关系。

当熔深小于1 mm时，很容易产生未熔合；当熔深大于l mm时，则不产生未熔合。

铝合金焊接常见缺陷的产生原因及质量控制分析摘要：铝合金材料在现代装备制造业中应用广泛，铝合金材料的可焊性较差，焊接过程中会出现很多缺陷，主要是气孔和裂纹较多。

分析了铝合金焊接过程中造成气孔和裂纹的因素，提出减少气孔和裂纹的质量控制措施。

关键词：铝合金；焊缝；缺陷；措施1 焊接性能简介（1）氧化能力强。

Al与O2在空气中结合生成致密的Al2O3薄膜，厚度约为0.1μm，熔点高达2050℃，密度大，在焊接过程中氧化膜会阻碍金属之间的良好结合，并且容易造成夹渣，氧化膜还会吸附水分，焊接时易生成焊缝气孔。

（2）铝的比热大，导热速度快。

因导热快，散热也快，焊接一般采用能量集中功率大的焊接热源，有时还需预热，才能获得高质量的焊接接头。

（3）线膨胀系数大。

铝及铝合金线膨胀系数大，金属凝固时体积收缩率也大，易产生焊接变形。

（4）容易形成气孔。

H2是铝及铝合金焊接时产生气孔的主要原因，H2主要来源于焊接材料（母材、焊丝、保护气体）吸附的水分。

（5）合金元素蒸发和烧损。

铝合金的某些合金元素，在高温下容易蒸发烧损，从而改变了焊缝金属的化学成份，降低了焊接接头的性能。

（6）铝及铝合金熔化时无色泽变化。

铝及铝合金焊接时，由固态转变为液态时，没有明显的颜色变化，给焊接操作带来一定困难。

2 TIG焊常见缺陷及防止措施铝及铝合金TIG焊的各种缺陷，既有与其他电弧焊相同的，也有一些是其特有的。

铝及铝合金TIG焊的焊接质量与焊前准备情况、保护气体纯度、焊接参数的正确性、电极材料的质量、操作技术的熟练程度、焊接电源等因素有关。

其常见缺陷产生原因及对策阐述如下。

2.1气孔在焊接过程中，熔池中的气体未在金属凝固前逸出，残存于焊缝中的空穴被称为气孔。

气孔是比较多见的焊接缺陷，在焊缝的各个位置都可能发现气孔。

铝合金焊接时生成气孔的气体主要是氢气，氢气主要来自电弧周围的空气，母材和焊丝表面的杂质，如油污，水分等的分解燃烧。

气孔是铝合金焊接时最容易出现的一种体积型缺陷，气孔的存在减少了焊缝的受力截面，有些针形气孔会使焊缝疏松，从而降低了接头的强度，还有就是降低了焊缝的力学性能。

铝合金结构焊接质量缺陷及处理方法铝合金结构在工程领域中被广泛应用，而焊接是制造铝合金结构中常用的连接方法之一。

然而，焊接过程中可能会出现质量缺陷，影响结构的强度和稳定性。

本文将介绍一些常见的焊接质量缺陷及其处理方法。

1. 焊缝裂纹：焊缝裂纹是焊接过程中常见的质量缺陷之一。

裂纹可能出现在焊缝中或与焊缝平行。

裂纹的形成可能是由于焊接过程中的应力集中、材料的变形或焊缝设计不当等原因引起的。

处理方法包括优化焊接参数、使用合适的焊接材料和设计合理的焊缝形状。

2. 焊接变形：焊接过程中，热量会引起材料的膨胀和收缩，导致结构产生变形。

焊接变形可能会导致尺寸偏差、强度降低或导致零件之间的不匹配。

为了减少焊接变形，可以采取以下措施：使用预热、控制焊接速度、合理排布焊接顺序和使用局部焊接等方法。

3. 焊接气孔：焊接气孔是焊接过程中可能出现的气体残留物。

气孔的存在会降低焊缝的强度和密封性。

避免气孔的方法包括：保证焊接材料和焊接区域的清洁、使用适当的焊接电流和气体保护、控制焊接速度等。

4. 焊接夹渣：焊接夹渣是指焊缝中残留的金属或非金属夹杂物。

夹渣的存在会降低焊缝的强度和质量。

为了避免焊接夹渣，应选择合适的焊接材料和填充材料，并确保焊接区域干净。

5. 焊接缩孔：焊接缩孔是指焊缝中存在的空洞或孔洞。

焊接缩孔可能是由于焊接过程中的材料收缩过程中产生的缺陷引起的。

控制焊接工艺参数、选择合适的填充材料和使用适当的焊接技术可以减少焊接缩孔的发生。

综上所述，了解铝合金结构焊接质量缺陷及其处理方法对于确保结构的质量和稳定性至关重要。

通过优化焊接参数、合理设计焊缝和采取适当的焊接技术，可以有效地减少焊接质量缺陷的发生。

铝合金焊接工艺与焊接缺陷分析研究铝合金是一种广泛应用的材料，它具有轻便、韧性好、耐腐蚀、导热性能良好等优点。

因此，在工业生产中，铝合金焊接工艺已经成为一项非常重要的工艺。

然而，铝合金焊接过程中常常会出现一些焊接缺陷，这些缺陷不仅会影响焊缝的强度和密封性，还可能导致零件失效。

因此，对于铝合金焊接工艺及其缺陷的研究，具有重要的理论和实际意义。

一、铝合金焊接工艺铝合金的焊接工艺一般包括氩弧焊、气保焊、激光焊等。

在氩弧焊中，需要用到直流电源和氩气，焊接过程中，要使用直流电流，以避免交流电的电流变换所引起的电弧不稳定现象；氩气的主要作用是保护焊缝，防止氧气和氮气等对焊缝的污染。

在气保焊中，需要用到氩气和焊丝，焊接过程中，将焊丝通过喷嘴弯折加热熔化，再加上氩气的保护，形成焊缝。

在激光焊中，激光束要通过透镜进行聚焦，然后聚焦在铝合金材料表面，使其熔化，然后快速冷却，形成焊缝。

二、焊接缺陷焊接缺陷是指在焊接过程中产生的不良现象和局部缺陷，这些缺陷会对焊缝的性能造成不良影响。

铝合金焊接缺陷的种类繁多，包括气孔、夹杂、缩孔、裂纹等。

其中最常见的缺陷是气孔和夹杂。

气孔是指焊缝中存在的气体孔洞，它们会使焊缝的密封性和强度下降。

气孔产生的原因主要有气体包裹在熔池中、杂质对焊接过程的干扰、焊接材料不洁净等。

避免气孔的产生，需要保证焊接过程中气体环境的洁净度，对焊接材料进行充分的清洗处理，以及控制焊接电流的大小。

夹杂是指焊缝内或焊接金属与基板间存在的杂质或氧化物，它们会降低焊缝的耐腐蚀性、密封性和力学性能。

夹杂的产生主要与材料的质量和焊接过程中的干扰有关。

避免夹杂的方法包括对焊接材料进行充分的清洗、使用适当的焊接参数以及控制焊接过程中的干扰因素。

三、焊接缺陷的分析及处理方法对于铝合金焊接中出现的缺陷，需要开展全面的分析，确定其产生的原因，然后针对性地采取相应的处理方法。

1. 气孔的分析及处理方法气孔是铝合金焊接中常见的焊接缺陷，其处理方法主要有以下几种：（1）采用合适的焊接工艺参数进行焊接，如控制焊接电流、预热温度等。