弧焊常见焊接缺陷产生的原因及防止措施
来源:《中国科技财富》 作者:孙春光，陈成香，张宗昌
摘 要: 对焊缝表面尺寸、裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣、焊瘤、弧坑、夹钨等缺陷的产生原因、危害性和防止措施进行介绍。
关键词: 焊缝表面尺寸、裂纹；未焊透；未熔合；气孔；夹渣、焊瘤、弧坑、夹钨
电弧焊作为一种常用的焊接形式，焊接过程的特点主要是温度高、温差大，偏析现象很突出，因此，在焊接过程中往往会产生不同类型的焊接缺陷而遗留在焊缝中。如裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣、焊瘤、弧坑以及夹钨等。从而降低了焊缝的强度性能，给生产带来很大的不利。但是，不论什么样的缺陷，它在形成过程中都具有特定的形成机理和规律，只要掌握其形成的基本特点，就会对我们在生产中制定焊接工艺措施，防止缺陷的产生起到很好的作用。因此，本人针对焊缝中常见缺陷的形成及其危害性进行分析，并提出防范措施。
1 焊缝表面尺寸不符合要求
主要是焊件坡口角度不对，装配间隙不均匀，焊接速度不当或运条手法不正确，焊条和角度选择不当或改变，加上埋弧焊焊接工艺选择不正确等都会造成改种缺陷。由于焊缝表面高低不平、焊缝宽窄不齐、尺寸过大或过小、角焊缝单边以及焊角尺寸不符合要求，容易使焊缝产生应力集中，造成裂纹及应力腐蚀断裂。防止措施是选择适当的坡口角度和装配间隙；正确选择焊接工艺参数，特别是焊接电流值，采用恰当运条手法和角度，以保证焊缝成型均匀一致。
2 裂纹
裂纹分为热裂纹和冷裂纹。热裂纹一般是在焊缝金属结晶过程中形成的，是应力对焊缝金属结晶过程作用的结果，冷裂纹是焊缝冷却过程中出现的，它可在焊接后立即出现，也可在焊接后较长时间后出现。裂纹是焊缝中危害性最大的一种缺陷，尖端是一个尖锐的缺口，应力集中很大，任何焊缝都不能允许有裂纹出现，一经发现必须马上返修。热裂纹的预防措施是控制钢材及焊条中的有害杂质的含量即碳、硫、磷的含量，减少溶池中低溶点共晶体的形成；预热:以降低冷却速度，改善应力状况；采用碱性焊条以降低焊缝中的杂质含量，改善焊缝金属组织；控制焊缝形状，尽量避免得到深而窄的焊缝；冷裂纹的预防措施是首先从减少氢元素的来源入手，焊接是采用碱性焊条，焊条在使用前必须按规定进行烘干、保温；对接头部位必须先清除油污、水分和锈蚀；焊接是采用焊前预热、焊后热处理等措施，以利于氢的溢出。
史上最全！！常见焊接缺陷产生原因、危害及防止措施
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。
气孔
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.
常见焊接缺陷类型产生原因与防止措施
1）焊缝尺寸不符合要求
角焊缝的K值不等—一般发生在角平焊，也称偏下。偏下或焊缝没有圆滑过渡会引起应力集中，容易产生焊接裂纹。焊条角度问题，应该考虑铁水瘦重力影响问题。许多教授在编写教材注重理论性而忽略实用性。焊条角度适当上抬，48/42度合适。另外，在K值要求较大时，尽量采用斜圆圈型运条方法。
焊缝宽窄不一致：一是运条速度不均匀，忽快忽慢所致；二是坡口宽度不均匀，焊接时没有进行调整。三是在熔池边缘停留时间不均匀。所以焊接时焊接速度均匀、考虑坡口宽度、熔池边缘停留时间合适。
焊缝高低不一致：与焊接速度不均匀有关外，与弧长变化有关。所以采用均匀的焊接速度、保持一定的弧长，是防止焊缝高低不一致的有效措施。
弧坑：息弧时过快。与焊接电流过大、收弧方法不当有关。平焊缝可以采用多种收弧方法，例如回焊法、画圈法、反复息弧法。立对接、立角焊采用反复息弧法，减小焊接电流法。
焊缝尺寸不符合要求，在凸起时应力集中，产生裂纹；在焊缝尺寸不足时，降低承载能力；所以在焊接前尽量预防，在焊接中尽量防止，在焊接以后及时修补，保证焊缝尺寸符合施工图纸要求。
2）夹渣
夹渣是非金属化合物在焊接熔池冷却没有及时上浮而被封闭在焊缝内，所以与清渣不够、打底层、填充层的成型太差、焊条角度没有进行调整而及时对准坡口两个死角，焊接速度过快、焊接电流过小、非正规的运条方法，没有分清铁水与熔渣，保持熔池的净化氛围。平对接采用合适推渣动作，分清铁水与熔池，焊条角度特别重要。
最容易产生夹渣的部位是：平对接各层、填充层与打底层结合部的两个死角，横对接打底层、填充层的最上部的夹角，仰对接的坡口边缘。实际就是焊缝成型没有实现略凹、或平，而特别容易形成过凸的成型所致。
夹渣降低焊缝有效截面使用性能，容易产生裂纹等其他缺陷，影响焊缝的致密性。
3）未焊透与未熔合
未焊透一般产生在坡口根部，与埋弧焊偏丝、焊接电流过小、焊接速度快、坡口角度过小、反面清根不彻底。未熔合一般产生在坡口边缘，与电弧在坡口边缘停留时间短、清渣不够、焊接电流过小、焊接速度过快有关。未焊透在X光底片上呈现一道黑直线，未熔合表现为断续的黑直线。
