常见的焊接缺陷及其处理方法.ppt

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1、【案例】如果焊接质量要出现问题，所造成的危害是毁灭性的。比方讲四川重庆的綦虹桥，突然断裂，有焊接质量问题，韩国的汉江大桥突然断裂，也有焊接质量问题。四川重庆的綦虹桥突然断裂事故原因分析n主拱钢管焊接问题主拱钢管焊接问题n 主拱钢管加工层层转包，既无经济合同有无数面技主拱钢管加工层层转包，既无经济合同有无数面技术质量要求，加工采用包干承包，加工前未进行合理的术质量要求，加工采用包干承包，加工前未进行合理的工艺试验和必要的质检工作，在钢管标准节段弯曲成型工艺试验和必要的质检工作，在钢管标准节段弯曲成型时就多次发生焊缝断裂。经现场勘察取样，对焊缝进行时就多次发生焊缝断裂。经现场勘察取样，对焊缝进行X

2、射线探伤、金相、强度等检验证明焊缝有射线探伤、金相、强度等检验证明焊缝有裂纹、未焊裂纹、未焊透、未融合、气孔、夹渣、陈旧型裂纹透、未融合、气孔、夹渣、陈旧型裂纹等严重缺陷、焊等严重缺陷、焊缝质量不能达到施工及验收规范的二级焊缝检验标准的缝质量不能达到施工及验收规范的二级焊缝检验标准的要求。故主拱钢管焊缝低劣是导致主拱垮塌的直接原因。要求。故主拱钢管焊缝低劣是导致主拱垮塌的直接原因。n 众所周知，焊接结构众所周知，焊接结构(件件)在现代科学技术和生产中得到了广泛在现代科学技术和生产中得到了广泛应用。随着锅炉、压力容器、化工机械、海洋构造物、航空航天应用。随着锅炉、压力容器、化工机械、海洋构造物、

3、航空航天器和原子能工程等向器和原子能工程等向髙参数及大型化髙参数及大型化-方向发展，工作条件日益苛方向发展，工作条件日益苛刻、复杂。显然，这些焊接结构刻、复杂。显然，这些焊接结构(件件)必须是髙质量的，否则，运必须是髙质量的，否则，运行中出现事故必将造成惨重的损失。诚然，迅速发展的现代焊接行中出现事故必将造成惨重的损失。诚然，迅速发展的现代焊接技术，已能在很大程度上保证其产品质量，技术，已能在很大程度上保证其产品质量，但由于焊接接头为但由于焊接接头为不不均匀体均匀体，应力分布又复杂，制造过程中亦作不到绝对的不产生，应力分布又复杂，制造过程中亦作不到绝对的不产生焊焊接缺陷接缺陷，更不能排除产品在

4、役运行中出现新的，更不能排除产品在役运行中出现新的缺陷缺陷。前前 言言【思考思考】焊接缺陷如何产生，在哪些地方出现？焊接缺陷如何产生，在哪些地方出现？你曾今见过吗？你曾今见过吗？一、常见焊接缺陷及其处理方法1.1焊缝缺陷的分类焊缝缺陷的分类1.2内部缺陷内部缺陷1.3外部缺陷外部缺陷常见焊接缺陷及其处理方法常见焊接缺陷及其处理方法1.4 GB6417-86金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明的的规定规定 1.1焊缝缺陷的分类焊接缺陷（1）按缺陷出现的时间来分）按缺陷出现的时间来分 裂纹、孔穴、夹渣、裂纹、孔穴、夹渣、凹陷、熔接不足或渗凹陷、熔接不足或渗透不足等。透不足等。通

5、常指焊接热循环损通常指焊接热循环损伤到焊道或邻近的热伤到焊道或邻近的热影响区，造成焊件性影响区，造成焊件性质劣于母材。当焊件质劣于母材。当焊件使用时，破裂起始于使用时，破裂起始于这些缺陷存在原位置。这些缺陷存在原位置。制造缺陷制造缺陷 使用时发生使用时发生的缺陷的缺陷 焊接缺陷（2）按缺陷出现的位置来分）按缺陷出现的位置来分 焊瘤、咬边、烧穿、未焊透、焊瘤、咬边、烧穿、未焊透、夹渣、表面气孔、焊接裂纹夹渣、表面气孔、焊接裂纹 以及焊缝形状和尺寸不符合以及焊缝形状和尺寸不符合要求要求 未焊透、夹渣、内部气孔、未焊透、夹渣、内部气孔、焊接裂纹等焊接裂纹等 外部缺陷外部缺陷 内部缺陷内部缺陷 第第1

6、类类 裂纹；裂纹；第第2类类 孔穴；孔穴；第第3类类 固体夹杂；固体夹杂；第第4类类 未熔合和未焊透；未熔合和未焊透；第第5类类 形状缺陷；形状缺陷；第第6类类 上述以外的其它缺陷。上述以外的其它缺陷。分别用国际焊接学会（分别用国际焊接学会（IIW）中缺陷字母代号做简化标记。）中缺陷字母代号做简化标记。（3 3）GB6417-86GB6417-86规定分类规定分类常见焊接缺陷示意图常见焊接缺陷示意图n（一）裂纹（一）裂纹n n （二）气孔（二）气孔 （三）夹渣（三）夹渣n （四）未熔合（四）未熔合 未焊透未焊透n （五）形状缺陷（五）形状缺陷n 咬边咬边 焊瘤焊瘤n 烧穿和下塌烧穿和下塌 n

7、n 错边和角变形错边和角变形 焊缝尺寸不合要求焊缝尺寸不合要求n（六）其它缺陷（六）其它缺陷n 电弧擦伤、严重飞溅、母材表面撕裂、磨凿痕、打磨过量等。常见焊接缺陷常见焊接缺陷内部缺陷内部缺陷外部缺陷外部缺陷裂纹裂纹气孔气孔夹渣和夹杂夹渣和夹杂未焊透未焊透未融合未融合焊瘤焊瘤咬边咬边焊穿焊穿凹坑凹坑未焊满未焊满尺寸和形状尺寸和形状1.2内部缺陷 位于焊缝内部缺陷，用破坏性试验或无损探伤的位于焊缝内部缺陷，用破坏性试验或无损探伤的方法可以发现。方法可以发现。定义定义 在焊接应力及其它致脆因素共同作用下在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而

8、形成新界面产生的裂缝。的金属原子结合力遭到破坏而形成新界面产生的裂缝。接接头头形形式式对对裂裂纹纹倾倾向向的的影影响响1.2.1焊接裂纹焊接裂纹焊接裂纹的宏观状态及其分布常见的裂纹形状与射线底片常见的裂纹形状与射线底片横向裂纹横向裂纹纵向裂纹纵向裂纹根部裂纹根部裂纹着色探伤显示产生的裂纹与母材的化学成分、结晶组织、冶炼方法等有关。如钢的与母材的化学成分、结晶组织、冶炼方法等有关。如钢的含碳含碳量量越高或越高或合金量合金量越高，钢材的硬度就越高，通常越容易在焊接越高，钢材的硬度就越高，通常越容易在焊接时产生裂纹。时产生裂纹。焊接时焊接时冷却速度冷却速度高容易产生裂纹。所以焊接时应避开风口和避高容

9、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。成分或特性，有的要采取加热保温措施后方可施焊。焊条内含焊条内含硫、磷、碳硫、磷、碳高时焊缝容易产生裂纹。硫磷是有害元素高时焊缝容易产生裂纹。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必须在0.0035以下。以下。二、二、焊接裂纹的一般原因焊接裂纹的一般原因被焊结构被焊结构刚性大刚性大、构件的焊接顺序不当也容易产生裂纹。当

10、顺序安排不当时会形成焊接、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受阻，妨碍焊缝的自由收缩，以致产生较大的收缩应力而产生焊缝裂纹。收缩受阻，妨碍焊缝的自由收缩，以致产生较大的收缩应力而产生焊缝裂纹。焊接时周围的焊接时周围的环境温度低环境温度低，或在风口散热条件过好造成散热过快也会引起裂纹。，或在风口散热条件过好造成散热过快也会引起裂纹。分类分类 热裂纹、冷裂纹（氢致裂纹）、焊后热处理裂纹（再热裂纹）及延热裂纹、冷裂纹（氢致裂纹）、焊后热处理裂纹（再热裂纹）及延性不足裂纹、层状撕裂及应力腐蚀裂纹等性不足裂纹、层状撕裂及应力腐蚀裂纹等。nn 按温度范围和机理进行的焊接裂纹的

11、分类按温度范围和机理进行的焊接裂纹的分类n氢致裂纹氢致裂纹n冷裂纹淬火裂纹冷裂纹淬火裂纹n层状撕裂层状撕裂n结晶裂纹结晶裂纹n焊接裂纹热裂纹液化裂纹焊接裂纹热裂纹液化裂纹n高温失效裂纹高温失效裂纹nn再热裂纹再热裂纹 三、三、焊接裂纹的分类焊接裂纹的分类热裂纹产生原因热裂纹产生原因焊缝金属的晶界上存在焊缝金属的晶界上存在低熔点共晶体低熔点共晶体（含硫、磷、铜等杂质）。（含硫、磷、铜等杂质）。接头中存在接头中存在拉应力拉应力。热裂纹的定义热裂纹的定义 焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线固相线附近的高温区产生的裂纹。附近的高温区产生的裂纹。热裂纹主要发生

12、在晶界处。热裂纹主要发生在晶界处。热裂纹的特征热裂纹的特征热裂纹可发生在焊缝区或热影响区热裂纹可发生在焊缝区或热影响区,沿焊缝长度方向分布。沿焊缝长度方向分布。热裂纹的微观特征是沿晶界开裂，所以又称热裂纹的微观特征是沿晶界开裂，所以又称晶间裂纹。晶间裂纹。因热裂纹在高温下形成，因热裂纹在高温下形成，所以有氧化色彩。所以有氧化色彩。焊后立即可见。焊后立即可见。1 1、热裂纹（又称结晶裂纹）、热裂纹（又称结晶裂纹）了解热裂纹的形成防止措施防止措施选用适宜的焊接材料，严格控制有害杂质碳、硫、磷的含量。选用适宜的焊接材料，严格控制有害杂质碳、硫、磷的含量。Fe和和FeS易形成低熔点共易形成低熔点共晶，

13、其熔点为晶，其熔点为988，很容易产生热裂纹。，很容易产生热裂纹。严格控制焊缝截面形状，避免突高，扁平严格控制焊缝截面形状，避免突高，扁平圆弧圆弧过渡。过渡。缩小结晶温度范围，改善焊缝组织，缩小结晶温度范围，改善焊缝组织，细化细化焊缝焊缝晶粒晶粒，提高塑性减少偏析。，提高塑性减少偏析。确定合理的焊接工艺参数，减缓焊缝的冷却速度，以减小焊接应力。如采用小线能量，确定合理的焊接工艺参数，减缓焊缝的冷却速度，以减小焊接应力。如采用小线能量，焊前预热，合理的焊缝布置等。焊前预热，合理的焊缝布置等。2 2、冷裂纹、冷裂纹冷裂纹的定义冷裂纹的定义 焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在焊接接头冷却到较低温

14、度下（对于钢来说在Ms温度温度以下）时产生的裂纹。冷裂纹主以下）时产生的裂纹。冷裂纹主要发生在热影响区。对合金成分较多的高强钢来说，也可能发生在焊缝金属中。要发生在热影响区。对合金成分较多的高强钢来说，也可能发生在焊缝金属中。冷裂纹的特征冷裂纹的特征多出现在焊道与母材熔合线附近的多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区热影响区中，多为中，多为穿晶裂纹穿晶裂纹。冷裂纹无氧化色彩。冷裂纹无氧化色彩。冷裂纹发生于碳钢或合金钢，高的含碳量和合金含量。冷裂纹发生于碳钢或合金钢，高的含碳量和合金含量。冷裂纹具有延迟性质，主要是冷裂纹具有延迟性质，主要是延迟裂纹延迟裂纹。冷裂纹产生原因冷裂纹产生原因焊接接头焊

15、接接头(焊缝和热影响区及熔合区焊缝和热影响区及熔合区)的淬火倾向严重，产生淬火组织，导致接头性能的淬火倾向严重，产生淬火组织，导致接头性能脆化。脆化。焊接接头焊接接头含氢量含氢量较高，并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子，造成非常大的局部压力，较高，并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子，造成非常大的局部压力，使接头脆化；使接头脆化；磷磷含量过高同样产生冷裂纹。含量过高同样产生冷裂纹。存在较大的存在较大的拉应力拉应力。因氢的扩散需要时间，所以冷裂纹在焊后需延迟一段时间才出现。因氢的扩散需要时间，所以冷裂纹在焊后需延迟一段时间才出现。由于是氢所诱发的，也叫氢致裂纹。由于是氢所诱发的，也叫氢致裂纹。了解冷裂

16、纹的形成工件焊前工件焊前预热预热，焊后，焊后缓冷缓冷（大部分材料的温度可查表），可降低焊后冷却速度，避免（大部分材料的温度可查表），可降低焊后冷却速度，避免产生淬硬组织，并可减少焊接残余应力。产生淬硬组织，并可减少焊接残余应力。采取减小焊接应力的工艺措施，如对称焊，小线能量的多层多道焊等，焊后进行清除采取减小焊接应力的工艺措施，如对称焊，小线能量的多层多道焊等，焊后进行清除应力的应力的退火退火处理。处理。焊后立即进行焊后立即进行去氢去氢（后热）处理，加热到（后热）处理，加热到250，保温，保温26h，使焊缝金属中的扩散氢，使焊缝金属中的扩散氢逸出金属表面。逸出金属表面。防止冷裂纹的措施防止冷裂

17、纹的措施选用选用碱性碱性焊条或焊剂，减少焊缝金属中氢的含量，提高焊缝金属塑性。焊条或焊剂，减少焊缝金属中氢的含量，提高焊缝金属塑性。焊条焊剂要焊条焊剂要烘干烘干，焊缝坡口及附近母材要去油、水、除锈，减少氢的来源。，焊缝坡口及附近母材要去油、水、除锈，减少氢的来源。热裂纹的特征及原因热裂纹的特征及原因焊接完成后，在一定温度范围内对焊件再次加热。焊接完成后，在一定温度范围内对焊件再次加热。多发生在焊接过热区，属于沿晶裂纹，裂纹生成时产生很少或无变形。多发生在焊接过热区，属于沿晶裂纹，裂纹生成时产生很少或无变形。发生于镍基合金、不锈钢和少数合金钢，钢中发生于镍基合金、不锈钢和少数合金钢，钢中Cr、M

18、o、V、Nb、Ti等元素会促使等元素会促使形成再热裂纹。形成再热裂纹。裂纹起源于未焊透根部、焊趾及咬边等应力集中处。裂纹起源于未焊透根部、焊趾及咬边等应力集中处。3 3、焊后热处理裂纹、焊后热处理裂纹防止措施防止措施合理的预热与焊后热处理规范。合理的预热与焊后热处理规范。控制材料成分，应用低强度焊缝控制材料成分，应用低强度焊缝 使焊缝强度低于母材以增高其塑性变形能力。使焊缝强度低于母材以增高其塑性变形能力。缓和应力状态，减少拘束、应力集中，减少残余应力。缓和应力状态，减少拘束、应力集中，减少残余应力。4 4、层状撕裂、层状撕裂层状撕裂的特征层状撕裂的特征焊接时，在焊接构件中沿钢板轧层形成的呈焊

19、接时，在焊接构件中沿钢板轧层形成的呈阶梯状阶梯状的一种裂纹称为层状撕的一种裂纹称为层状撕裂。裂。层状撕裂经常发生在厚板的层状撕裂经常发生在厚板的T形接头形接头和和角接接头角接接头中。中。层状撕裂的原因层状撕裂的原因轧制钢板中存在轧制钢板中存在硫化物、氧化物和硅酸盐硫化物、氧化物和硅酸盐等低熔点非金属夹杂物。等低熔点非金属夹杂物。垂直于厚度方向的焊接应力作用。垂直于厚度方向的焊接应力作用。防止措施防止措施严格控制钢材的含硫量。严格控制钢材的含硫量。预热和使用低氢焊条预热和使用低氢焊条,采用强度级别较采用强度级别较低的焊接材料。低的焊接材料。在与焊缝相连接的钢板表面堆焊几层低在与焊缝相连接的钢板表

20、面堆焊几层低强度焊缝金属作为过渡层，以避免夹杂强度焊缝金属作为过渡层，以避免夹杂物处于高温区。物处于高温区。定义定义焊接时，熔池中的气体在金属凝固时未能逸出而形成的空穴。焊接时，熔池中的气体在金属凝固时未能逸出而形成的空穴。气孔分类气孔分类焊缝气孔有三种：氢气孔、一氧化碳气孔、氮气孔。焊缝气孔有三种：氢气孔、一氧化碳气孔、氮气孔。氢气孔氢气孔：高温时，氢在液体中的溶解度很大，大量的氢溶入焊缝熔池中，而焊高温时，氢在液体中的溶解度很大，大量的氢溶入焊缝熔池中，而焊缝熔池在热源离开后快速冷却，氢的溶解度急速下降，析出氢气，产生氢气孔。缝熔池在热源离开后快速冷却，氢的溶解度急速下降，析出氢气，产生氢

21、气孔。一氧化碳气孔一氧化碳气孔：当熔池氧化严重时，熔池存在较多的：当熔池氧化严重时，熔池存在较多的FeO，在熔池温度下降时，在熔池温度下降时，将发生如下反应：将发生如下反应：FeO+C=Fe+CO 此时，若熔池已开始结晶，则此时，若熔池已开始结晶，则CO将来不及逸出，便产生将来不及逸出，便产生CO气孔。气孔。熔池氧化愈严重，熔池氧化愈严重，含碳量含碳量愈高，越易产生愈高，越易产生CO气孔。气孔。氮气孔氮气孔：熔池保护不好时，空气中的氮溶入熔池而产生。：熔池保护不好时，空气中的氮溶入熔池而产生。1.2.2焊接气孔焊接气孔X射线探伤照片射线探伤照片焊缝内部焊缝内部的气孔的气孔点状气孔点状气孔链状气

22、孔链状气孔CO气孔为条虫状，气孔为条虫状，H2气孔为孤立圆形，气孔为孤立圆形，N气孔为蜂窝状。气孔为蜂窝状。外部与内部气孔：单个气孔密集气孔氮、氮、氢的溶解度氢的溶解度变化变化气孔产生的一般原因和预防措施气孔产生的一般原因和预防措施焊接部位焊接部位不洁净不洁净容易产生气孔。因此，焊接部位要求在焊接前清容易产生气孔。因此，焊接部位要求在焊接前清除油污、铁锈等脏物；使用低氢焊条焊接时要求更为严格。除油污、铁锈等脏物；使用低氢焊条焊接时要求更为严格。焊条和焊剂一定要严格按照规定的温度进行焊条和焊剂一定要严格按照规定的温度进行烘焙和保温烘焙和保温。要求采取适宜的焊接规范，不要采用过大的焊接电流。要求采

23、取适宜的焊接规范，不要采用过大的焊接电流。注意控制母材及焊材的化学成分。注意控制母材及焊材的化学成分。焊接速度过快，焊接时操作不当，电弧拉得过长，使得有较多气焊接速度过快，焊接时操作不当，电弧拉得过长，使得有较多气体溶入金属溶液内。体溶入金属溶液内。焊波接头气孔，使用低氢焊条往往容易在焊缝接头处出现表面和焊波接头气孔，使用低氢焊条往往容易在焊缝接头处出现表面和内部气孔。内部气孔。气体保护焊时应调节气体流量至适当值。气体保护焊时应调节气体流量至适当值。定义及特征定义及特征焊接时的冶金反应产物，例如非金属焊接时的冶金反应产物，例如非金属杂质（杂质（氧化物、硫化物等）氧化物、硫化物等）以及以及熔渣熔

24、渣，由于焊接时未能逸出，或者多道焊接时清渣不干净，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。界处，也可能存在于焊缝内。1.2.3夹渣与夹杂夹渣与夹杂 夹渣夹渣 夹渣是指焊后熔渣残存在焊缝中的现象。夹渣分为两种。夹渣是指焊后熔渣残存在焊缝中的现象。夹渣分为两种。（1）金属夹渣）金属夹渣 指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝之中，习惯称为指钨、铜等金属颗粒

25、残留在焊缝之中，习惯称为夹钨、夹铜夹钨、夹铜。（2）非金属夹渣）非金属夹渣 指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。冶金反指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。冶金反应不完全，脱渣性不好。应不完全，脱渣性不好。单个夹渣单个夹渣线状夹渣线状夹渣预防措施预防措施清除焊道上的杂质、污物，尤其是焊接坡口要保持清洁干燥，控制清除焊道上的杂质、污物，尤其是焊接坡口要保持清洁干燥，控制铁水与熔渣分离。铁水与熔渣分离。按焊接工艺数据要求，选用合适的焊接电流和焊接速度，运条摆动按焊接工艺数据要求，选用合适的焊接电流和焊接速度，运条摆动要适当。要适当。多层焊时多层焊时

26、,加强焊接过程的层道清理，仔细观察坡口两侧熔化情况加强焊接过程的层道清理，仔细观察坡口两侧熔化情况,每每一层都要认真清理焊渣。一层都要认真清理焊渣。使用合适规格的焊条、选用适宜的坡口形式及尺寸。使用合适规格的焊条、选用适宜的坡口形式及尺寸。提高焊工的操作技术水平。提高焊工的操作技术水平。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 W18Cr4V（高速工具钢）-45钢棒对接电阻焊缝中的夹渣断口照片未焊透未焊透未焊透未焊透 未焊透指母材金属未熔化，焊缝金属未焊透指母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现象。未

27、焊透的危害之一没有进入接头根部的现象。未焊透的危害之一是减少焊缝的有效截面积，使接头强度下降。是减少焊缝的有效截面积，使接头强度下降。其次，未焊透引起的应力集中所造成的危害，其次，未焊透引起的应力集中所造成的危害，比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低金比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低金属的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源，是造属的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源，是造成焊逢破坏的重要原因。成焊逢破坏的重要原因。坡口根部坡口根部未焊透未焊透焊道之焊道之间未焊间未焊透透1.2.4未焊透未焊透 缺陷名称缺陷名称定义定义原因原因防止方法防止方法未焊透未焊透 在熔焊时，在熔焊时，接头根部未完全接头根

28、部未完全熔透的现象，如熔透的现象，如图图9-59-5所示。所示。坡口角度小，焊件坡口角度小，焊件装配装配间隙小间隙小，钝边太大；，钝边太大；焊接焊接电流小电流小，焊接，焊接速度速度太快太快，母材金属未充分，母材金属未充分熔化；焊条偏离焊道中熔化；焊条偏离焊道中心或焊条角度不正确。心或焊条角度不正确。严格焊件严格焊件装配工艺规程；装配工艺规程；合理选择焊接合理选择焊接参数；提高焊参数；提高焊工操作技术水工操作技术水平。平。图9-5 未焊透未熔合未熔合 未熔合是指焊逢金属与母材金属或金未熔合是指焊逢金属与母材金属或金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位

29、，未熔合可分为位，未熔合可分为坡口未熔合、层间未熔合和坡口未熔合、层间未熔合和根部未熔合根部未熔合三种。未熔合是一种面积型缺陷，三种。未熔合是一种面积型缺陷，坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小非常明显，应力集中也比较严重，其危害性仅非常明显，应力集中也比较严重，其危害性仅次于裂纹。次于裂纹。母材金属与母材金属与焊缝金属未焊缝金属未熔合熔合未熔合未熔合1.2.5未熔合未熔合 焊缝金属和熔合焊缝金属和熔合面或焊道间没有面或焊道间没有熔合；也就是说，熔合；也就是说，熔合度低于规定熔合度低于规定范围。由于未熔范围。由于未熔合而呈线形并且合而呈线形并且端部很

30、尖锐，所端部很尖锐，所以未熔合是值得以未熔合是值得注意的缺陷。它注意的缺陷。它存在于焊接区域存在于焊接区域的很多部位。的很多部位。未熔合俗称未熔合俗称“假焊假焊”位于焊缝外表面，用目测或低倍放大镜可以看位于焊缝外表面，用目测或低倍放大镜可以看到的缺陷到的缺陷 1.3外部缺陷定义及特征定义及特征在母材与焊缝熔合线附近因为熔化过强会造成熔敷金属与母材金在母材与焊缝熔合线附近因为熔化过强会造成熔敷金属与母材金属的过渡区形成凹陷（沿焊趾的母材部位产生的沟槽和凹陷），属的过渡区形成凹陷（沿焊趾的母材部位产生的沟槽和凹陷），沿焊缝边缘低于母材表面的凹槽状缺陷。可分为外咬边和内咬边。沿焊缝边缘低于母材表面的

31、凹槽状缺陷。可分为外咬边和内咬边。咬边不仅减少了焊接接头的有效工作截面，而且在咬边处造成严咬边不仅减少了焊接接头的有效工作截面，而且在咬边处造成严重的应力集中。咬边缺陷多见于重的应力集中。咬边缺陷多见于横、立、仰横、立、仰焊。焊。咬边咬边1.3.1咬边咬边 咬边是靠近咬边是靠近焊缝的母材上的焊缝的母材上的表面缺陷。这是表面缺陷。这是由于在焊接过程由于在焊接过程中中母材熔化后，母材熔化后，没有足够的填充没有足够的填充材料适当的填入材料适当的填入所引起的沉陷而所引起的沉陷而造成的造成的。结果是。结果是在母材上形成线在母材上形成线性坡口，使母材性坡口，使母材可能具有相对尖可能具有相对尖锐的形状。由于

32、锐的形状。由于是表面缺陷，对是表面缺陷，对那些要承受疲劳那些要承受疲劳载荷的结构有很载荷的结构有很大的危害。大的危害。钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口，手工电弧焊，外部咬边 钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口，手工电弧焊，内部咬边 外部咬边内部咬边缺陷名称缺陷名称定义定义原因原因防止方法防止方法咬边咬边 咬边是咬边是指沿焊趾的指沿焊趾的母材部位产母材部位产生的沟槽或生的沟槽或凹陷，如图凹陷，如图9-29-2所示。所示。焊接参数选择不合适，焊焊接参数选择不合适，焊接接电流过大电流过大，焊条角度不正确，焊条角度不正确造成的咬边造成的咬边；焊工操作时，；焊工操作时，电电弧过长弧过长，电弧在焊缝，电

33、弧在焊缝边缘停留边缘停留时间短时间短，熔化金属不能及时填，熔化金属不能及时填补熔化金属缺口而造成咬边；补熔化金属缺口而造成咬边；焊接位置选择不佳焊接位置选择不佳，由于液态，由于液态金属的重力作用和表面张力作金属的重力作用和表面张力作用，在用，在立焊及仰焊立焊及仰焊位置容易发位置容易发生咬边；焊条摆动不正确导致生咬边；焊条摆动不正确导致角焊缝上部边缘产生咬边；使角焊缝上部边缘产生咬边；使用直流电源进行焊接时，由于用直流电源进行焊接时，由于焊件接线回路的位置选择不当焊件接线回路的位置选择不当产生产生磁偏吹磁偏吹，使焊接电弧偏离，使焊接电弧偏离焊道而产生咬边。焊道而产生咬边。严格执严格执行焊接工艺行

34、焊接工艺规程；提高规程；提高焊工操作技焊工操作技术水平；选术水平；选择合适的焊择合适的焊接位置施焊；接位置施焊；选择正确的选择正确的焊件接线回焊件接线回路位置施焊。路位置施焊。图9-2 咬边焊瘤焊瘤1.3.2焊瘤焊瘤 定义及特征定义及特征n是焊缝中的液态金属流到加热不足是焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材未熔化的母材上或从焊缝根部溢出，冷却后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。焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷，易导致裂纹。形成的未与母材熔合的金属瘤。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同时，焊瘤改变了焊缝

35、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，可能造成流动物的堵塞。它的内径，可能造成流动物的堵塞。缺陷名称缺陷名称定义定义原因原因防止方法防止方法焊瘤焊瘤 在焊接过在焊接过程中，熔化金程中，熔化金属流淌到焊缝属流淌到焊缝以外未熔化母以外未熔化母材上所形成的材上所形成的金属瘤。金属瘤。焊接参数焊接参数选择选择不当，焊接不当，焊接电流太电流太大大、电弧、电弧电压电压太大；太大；钝边过小钝边过小，间隙过间隙过大大；焊接操作时，；焊接操作时，焊条焊条摆动角度不对摆动角度不对，焊工操作技术水平焊工操作技术水平低。低。合理选合理选择焊接参数；择焊接参数；严格执行装严格执行装配工艺规程；配工艺

36、规程；提高焊工操提高焊工操作技术水平。作技术水平。截面图截面图X射线探伤照片视图射线探伤照片视图焊焊穿穿1.3.3 烧穿烧穿定义及特征定义及特征 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，形成穿孔的缺陷，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，形成穿孔的缺陷，它是压力容器产品上不允许存在的缺陷，它完全破坏了焊缝，使接头丧失其连接承载能它是压力容器产品上不允许存在的缺陷，它完全破坏了焊缝，使接头丧失其连接承载能力。力。烧穿烧穿n 薄板烧穿薄板烧穿缺陷名称缺陷名称定义定义原因原因防止方法防止方法烧穿烧穿 在焊接过程中，在焊接过程中，由于焊接参数选择由于焊接参数选择

37、不当，操作技术不不当，操作技术不佳，或者焊件装配佳，或者焊件装配间隙过大等原因，间隙过大等原因，使熔化金属自坡口使熔化金属自坡口背面流出，形成穿背面流出，形成穿孔的缺陷。孔的缺陷。焊接焊接电流过大电流过大；焊件对接焊件对接间隙太大；间隙太大；钝边过薄；焊接速钝边过薄；焊接速度过慢度过慢；电弧在焊；电弧在焊缝处停留时间太长。缝处停留时间太长。烧穿容易发生在烧穿容易发生在打底焊道、薄板对打底焊道、薄板对接焊缝或管子对接接焊缝或管子对接焊缝中。焊缝中。合理选合理选择焊接参数；择焊接参数；严格执行工严格执行工艺规程；提艺规程；提高焊工操作高焊工操作技术水平。技术水平。凹坑凹坑弧坑缩孔弧坑缩孔1.3.4

38、 凹坑凹坑 定义及特征定义及特征 指焊缝表面或背面局部低于母材部分，它减小了焊缝的有限截面积，其中，弧坑常有指焊缝表面或背面局部低于母材部分，它减小了焊缝的有限截面积，其中，弧坑常有弧坑裂纹、弧坑缩孔、夹渣弧坑裂纹、弧坑缩孔、夹渣。弧坑 焊缝尾部产生的凹坑：缺陷名称缺陷名称定义定义原因原因防止方法防止方法弧坑弧坑 弧坑是焊条弧坑是焊条电弧焊时，由于电弧焊时，由于收弧不当，在焊收弧不当，在焊道末端形成的低道末端形成的低于母材的低洼部于母材的低洼部分，如图分，如图9-39-3所所示。示。焊条在焊条在收弧收弧处停留时间短、处停留时间短、提前熄弧；由于提前熄弧；由于电弧吹力电弧吹力而引起而引起的凹坑没

39、有得到的凹坑没有得到足够的熔化金属足够的熔化金属填充而形成弧坑。填充而形成弧坑。提高焊提高焊工操作技术工操作技术水平；用正水平；用正确的焊接工确的焊接工艺方法填满艺方法填满弧坑。弧坑。图9-3 弧坑 未焊满，焊缝未焊满，焊缝低于母材低于母材凹坑与未焊满的区别：凹坑是局部的坑槽，未焊满是连续或断续沟槽。凹坑与未焊满的区别：凹坑是局部的坑槽，未焊满是连续或断续沟槽。1.3.5 未焊满未焊满 定义及特征定义及特征 是指焊缝表面上连续或断续的沟槽，它同样削弱了焊是指焊缝表面上连续或断续的沟槽，它同样削弱了焊缝，容易产生应力集中，同时，由于规范太弱使冷却速缝，容易产生应力集中，同时，由于规范太弱使冷却速

40、度增大，容易带来气孔、裂纹等。度增大，容易带来气孔、裂纹等。直缝凹陷，未焊满直缝凹陷，未焊满危害危害焊缝的增强高过高会引起应力集中，易产生裂纹。焊缝的增强高过高会引起应力集中，易产生裂纹。尺寸过小的焊缝，有效工作截面减少，焊接接头强度降低。尺寸过小的焊缝，有效工作截面减少，焊接接头强度降低。错边和变形过大，有可能使传力扭曲及产生应力集中，造成强度下降错边和变形过大，有可能使传力扭曲及产生应力集中，造成强度下降。缺陷原因缺陷原因焊件坡口角度不当焊件坡口角度不当,钝边、及装配间隙不均，焊件边缘切割不齐。钝边、及装配间隙不均，焊件边缘切割不齐。焊接电流过大或过小。焊接电流过大或过小。运条速度和角度不

41、当、不正确的摇动和移动不均匀。运条速度和角度不当、不正确的摇动和移动不均匀。1.3.6焊缝的形状和尺寸焊缝的形状和尺寸定义及特征定义及特征 焊缝外表沿长度方向高低不平焊缝外表沿长度方向高低不平,焊波宽窄不齐焊波宽窄不齐,焊缝截面不丰满或增强高过高，焊缝截面不丰满或增强高过高，焊缝外形尺寸过大，成形粗劣焊缝外形尺寸过大，成形粗劣,错边量、焊后变形较大，变形量等不符合标准规错边量、焊后变形较大，变形量等不符合标准规定的尺寸等。定的尺寸等。防止形状缺陷的措施防止形状缺陷的措施改善形状和尺寸不足，尤其是角焊缝更要经常注意焊条与母材的角度改善形状和尺寸不足，尤其是角焊缝更要经常注意焊条与母材的角度,以保

42、证焊缝成形均以保证焊缝成形均匀一致。匀一致。选择合理的坡口角度（选择合理的坡口角度（45为宜）和均匀的装配间隙（为宜）和均匀的装配间隙（2mm为宜）。为宜）。提高焊工的操作技术水平，根据装配间提高焊工的操作技术水平，根据装配间隙变化，随时调整焊速及焊条角度。隙变化，随时调整焊速及焊条角度。保持正确的运条角度匀速运条保持正确的运条角度匀速运条。错边焊件没有对正，存在平行偏差各种位置的错边产生错边的原因n定位焊时没有对正板或管的中心线定位焊时没有对正板或管的中心线n 措施：措施：板对接板对接n n 管对接管对接其他外部缺陷内凹或下陷内凹或下陷焊缝根部向上收缩低于母材下表面时称为内凹，焊缝盖面低于母

43、材上表面时称焊缝根部向上收缩低于母材下表面时称为内凹，焊缝盖面低于母材上表面时称为下陷。为下陷。焊偏焊偏在焊缝横截面上显示为焊道偏斜或扭曲。在焊缝横截面上显示为焊道偏斜或扭曲。偏析偏析在焊接时因金属熔化区域小、冷却快，容易造成焊缝金属化学成分分布不均匀，在焊接时因金属熔化区域小、冷却快，容易造成焊缝金属化学成分分布不均匀，从而形成偏析缺陷，多为条状或线状并沿焊缝轴向分布。从而形成偏析缺陷，多为条状或线状并沿焊缝轴向分布。以上的外部缺陷多容易使焊件承载后产生以上的外部缺陷多容易使焊件承载后产生应力集中点应力集中点，或者减小了焊缝的，或者减小了焊缝的有效截面积有效截面积而而使得焊缝强度降低，因此在

44、焊接工艺上一般都有明确的规定，并且常常采用使得焊缝强度降低，因此在焊接工艺上一般都有明确的规定，并且常常采用目视检查目视检查即即可发现这些外部缺陷可发现这些外部缺陷1.4 GB6417-86金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明的规定 GB6417-86GB6417-86金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明的规定的规定 金属熔焊焊缝缺陷分为以下几类金属熔焊焊缝缺陷分为以下几类 第第1类裂纹；第类裂纹；第2类孔穴；第类孔穴；第3类固体夹杂；第类固体夹杂；第4类未熔合和未焊透；第类未熔合和未焊透；第5类形状缺陷和第类形状缺陷和第6类上述以外的其它缺陷。类上述以外的其它缺陷。本标准按缺陷性

45、质分大类，按其存在的位置及状态分小类，以表格的方式列出。本标准按缺陷性质分大类，按其存在的位置及状态分小类，以表格的方式列出。缺缺陷用数字序号陷用数字序号标记。每一缺陷大类用一个三位阿拉伯数字标记，第一缺陷小类用一个四标记。每一缺陷大类用一个三位阿拉伯数字标记，第一缺陷小类用一个四位阿拉伯数字标记。因此，每一数字序号仅适合于某一特定类型的缺陷。例如，位阿拉伯数字标记。因此，每一数字序号仅适合于某一特定类型的缺陷。例如，1021表表示示“焊缝横向裂纹焊缝横向裂纹”，1023表示表示“热影响区横向裂纹热影响区横向裂纹”等。等。熔焊接头中裂纹的种类及表示方法。熔焊接头中裂纹的种类及表示方法。熔焊接头

46、中孔穴的种类及表示方法。熔焊接头中孔穴的种类及表示方法。焊接头中固体夹杂的种类及表示方法 未熔合和未焊透的种类及表示方法 形状缺陷的种类及表示方法 其它缺陷的种类及表示方法 数字序号数字序号名名称称说说明明600其它缺陷其它缺陷不能包括在不能包括在15类缺陷的其它缺陷类缺陷的其它缺陷601电弧擦伤电弧擦伤在焊缝坡口外部引弧或打弧时产生于母材金属表面上的局部损伤在焊缝坡口外部引弧或打弧时产生于母材金属表面上的局部损伤602飞溅飞溅熔焊过程中，熔化的金属颗粒和熔渣向周围飞散的现象。这种飞散出的金属颗粒和熔渣习惯上也称为飞溅熔焊过程中，熔化的金属颗粒和熔渣向周围飞散的现象。这种飞散出的金属颗粒和熔渣

47、习惯上也称为飞溅6021钨飞溅钨飞溅从钨电极过渡到母材金属表面或凝固焊缝金属表面上的钨颗粒从钨电极过渡到母材金属表面或凝固焊缝金属表面上的钨颗粒603表面撕裂表面撕裂不按操作规程拆除临时焊接的附件时产生于母材金属表面的损伤不按操作规程拆除临时焊接的附件时产生于母材金属表面的损伤604磨痕磨痕不按操作规程打磨引起的局部表面损伤不按操作规程打磨引起的局部表面损伤605凿痕凿痕不按操作规程使用扁铲或其它工具铲凿金属而产生的局部损伤不按操作规程使用扁铲或其它工具铲凿金属而产生的局部损伤606打磨过量打磨过量由于打磨引起的焊件或焊缝的不允许的减薄由于打磨引起的焊件或焊缝的不允许的减薄607608定位焊缺

48、陷层间错位定位焊缺陷层间错位不按规定程序熔敷的焊道不按规定程序熔敷的焊道 在焊缝或母材中常常会有一些地方不够完美，我们称之为不规则。如果不规则达到一定大小，在焊缝或母材中常常会有一些地方不够完美，我们称之为不规则。如果不规则达到一定大小，它可能会影响结构的服役。规范通常规定了缺陷所允许的限度。大于这些限度的不规则被称为缺它可能会影响结构的服役。规范通常规定了缺陷所允许的限度。大于这些限度的不规则被称为缺陷。缺陷是那些需要纠正的不规则。不规则的严重性取决于许多因素，包括其是否是线性或非线陷。缺陷是那些需要纠正的不规则。不规则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

49、开口到表面。性的，它端部的形状和它是否开口到表面。缺陷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，焊缺陷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，以及尺寸的缺瘤，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，以及尺寸的缺陷。陷。如果我们把缺陷按照它们危害程度的高低来分，从最高的开始排序，一般为裂纹，未熔合，如果我们把缺陷按照它们危害程度的高低来分，从最高的开始排序，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

50、情况下允许有裂纹。未熔合也未焊透，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，缺陷越尖锐，就越限制它的存在。和工况，允许的量也不同。但是一般来说，缺陷越尖锐，就越限制它的存在。通过了解这些不规则是如何形成的，焊接检验员可以成功地发现原因从而阻止问题的出现。通过了解这些不规则是如何形成的，焊接检验员可以成功地发现原因从而阻止问题的出现。总结总结1.1焊缝缺陷的分