1、 能够了解熔焊焊缝外观缺陷的种类，外观缺陷产生的原因及防止方法。掌握外观缺陷的返修操作技术要求。目目 录录一、熔焊焊缝的外观缺陷二、产生熔焊焊缝外观缺陷的原因及防止方法一、焊缝外观的质量要求二、返修前的准备三、返修操作的技术要求定义 焊接接头中存在的不符合设计图样和技术标准要求的缺陷称为焊接缺陷。按照焊接缺陷在焊接接头中的位置，可以分为外观缺陷和内部缺陷。外观缺陷即焊缝缺陷位于焊缝的外表面，它包括焊缝形状和尺寸不符合技术标准要求、咬边、弧坑、烧穿、焊瘤、根部收缩、表面气孔、未焊透、表面裂纹等；内部缺陷即焊缝缺陷位于焊缝的内部，它包括夹渣、气孔、未焊透、未熔合和裂纹等。进行焊缝外观检查之前，要将
2、焊缝表面焊渣清理干净，下面主要讨论熔焊焊缝的外观缺陷。1.外观缺陷种类2.外观缺陷检验依据1)焊接结构图样2)焊接结构工艺文件3)焊接结构相关技术标准4)订货合同3.焊接结构检验的内容1)焊前检验 金属原材料的检验 焊接材料的检验 焊件的生产准备检查 焊件装配检验 焊件试板检验 焊接预热检验 焊工资格检查 焊接环境检查2)焊接过程中的检验 检查焊接参数是否与工艺规程的规定相符合。检查焊接材料领用单与实际使用的焊接材料是否相符 合；检查焊接材料的外观特征、颜色、牌号和尺寸。检查现场施焊部位的施焊方向和顺序是否与工艺规程 规定相一致。检查焊接试板的施焊位置，是否按正式焊件的焊接工 艺施焊。并按工艺
3、文件所要求的内容进行检验。检查焊件表面的温度变化情况，随时验证预热温度是 否符合要求。检查焊道的表面质量，对发现的焊缝缺陷进行及时修复。检查层间温度，为了防止多道焊或多层焊时，焊缝金属组 织过热，要及时检查层间温度。检查焊后热处理，焊后要及时进行消除应力热处理。检查 焊后热处理的方法、工艺参数是否与工艺规程相同。检查焊接设备的运转情况 同时要检查焊接设备电流表 和电压表的指示值是否与焊接工艺规程相符合，发现问题 及时处理。3)焊后质量检验 焊后对焊缝外观检验的主要内容：按照相关的技术标准检验焊缝形状和尺寸是否符合要求，是否存在咬边、弧坑、烧穿、焊瘤、根部收缩、表面气孔、未焊透、表面裂纹等外观缺
4、陷。对不符合标准的缺陷应按程序进行返修处理。4）外观缺陷的检查方法 一般是用肉眼，或用低倍放大镜。在检验焊缝外观形状和尺寸时，经常使用焊缝检验尺检验焊缝宽度、余高、余高差、焊件装配错边、焊前坡口尺寸、坡口间隙、焊脚尺寸以及焊后变形等。常用的焊缝检验尺，如图9-1所示。图9-1 焊缝检验尺缺陷名称定义原因防止方法焊缝形状缺陷 焊缝形状缺陷就是焊缝外表面粗糙，焊缝高低差较大、宽窄差较大；焊缝与母材不是圆滑过渡。焊工操作不当或焊接位置有障碍物，影响焊工操作；焊缝的返修部位因去除缺陷，局部加宽了坡口，使补焊宽度与原焊缝明显不一致。提高焊工操作技术水平；严格执行焊接工艺规程。缺陷名称定义原因防止方法焊缝
5、尺寸缺陷 焊缝的几何尺寸不符合施工图样或相关技术标准规定。焊工在施焊前，没有详细阅读施工图样或有关标准规定，不清楚对焊缝尺寸要求；焊条电弧焊运条横向摆动不均匀或焊接速度不均匀；焊接参数选择不合适。提高焊工素质和操作技术水平；严格按照图样施工。缺陷名称定义原因防止方法咬边 咬边是指沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷，如图9-2所示。焊接参数选择不合适，焊接电流过大，焊条角度不正确造成的咬边；焊工操作时，电弧过长，电弧在焊缝边缘停留时间短，熔化金属不能及时填补熔化金属缺口而造成咬边；焊接位置选择不佳，由于液态金属的重力作用和表面张力作用，在立焊及仰焊位置容易发生咬边；焊条摆动不正确导致角焊缝上部边缘
6、产生咬边；使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产生磁偏吹，使焊接电弧偏离焊道而产生咬边。严格执行焊接工艺规程；提高焊工操作技术水平；选择合适的焊接位置施焊；选择正确的焊件接线回路位置施焊。图9-2 咬边缺陷名称定义原因防止方法弧坑 弧坑是焊条电弧焊时，由于收弧不当，在焊道末端形成的低于母材的低洼部分，如图9-3所示。焊条在收弧处停留时间短、提前熄弧；由于电弧吹力而引起的凹坑没有得到足够的熔化金属填充而形成弧坑。提高焊工操作技术水平；用正确的焊接工艺方法填满弧坑。图9-3 弧坑缺陷名称定义原因防止方法烧穿 在焊接过程中，由于焊接参数选择不当，操作技术不佳，或者焊件装配间隙过大等
7、原因，使熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷。焊接电流过大；焊件对接间隙太大；焊接速度过慢；电弧在焊缝处停留时间太长。烧穿容易发生在打底焊道、薄板对接焊缝或管子对接焊缝中。合理选择焊接参数；严格执行工艺规程；提高焊工操作技术水平。缺陷名称定义原因防止方法焊瘤 在焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝以外未熔化母材上所形成的金属瘤。焊接参数选择不当，焊接电流太大、电弧电压太大；钝边过小，间隙过大；焊接操作时，焊条摆动角度不对，焊工操作技术水平低。合理选择焊接参数；严格执行装配工艺规程；提高焊工操作技术水平。缺陷名称定义原因防止方法根部收缩 根部收缩即指根部焊缝金属低于背面母材金属的表面，如图9-4所示
8、。焊工操作不熟练；焊接参数选择不当。合理选择焊接参数；严格执行装配工艺规程；提高焊工操作技术水平。图9-4 根部收缩缺陷名称定义原因防止方法气孔 孔是在焊接过程中，溶入熔池金属中的气体在金属凝固以前未能来得及逸出，而在焊缝金属中(内部或表面)所形成的孔穴。施焊前，坡口两侧有油污、铁锈等杂质存在；焊条或焊剂受潮，施焊前未烘干焊条或焊剂；焊条芯生锈，保护气体介质不纯等。在焊接电弧高温作用下，分解出大量的气体，溶入焊接熔池形成气孔。电弧长度过长，使部分空气溶入焊接熔池形成气孔。焊前仔细清理焊缝坡口两侧20mm范围内的油污、铁锈等杂质；正确烘干焊条或焊剂(一般地，碱性焊条烘干温度为350450保温2h
9、；酸性焊条烘干温度为150250保温12h)；正确选择焊接参数；提高焊工操作技术水平。缺陷名称定义原因防止方法未焊透 在熔焊时，接头根部未完全熔透的现象，如图9-5所示。坡口角度小，焊件装配间隙小，钝边太大；焊接电流小，焊接速度太快，母材金属未充分熔化；焊条偏离焊道中心或焊条角度不正确。严格焊件装配工艺规程；合理选择焊接参数；提高焊工操作技术水平。图9-5 未焊透缺陷名称定义原因防止方法裂纹 在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，金属材料原子间结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。热裂纹产生的原因：低熔点化合物不均匀地分布在焊缝中心和最后凝固部位，形成液态薄膜。在结晶快要结束时，凝固金属
10、和液态金属共存，由于液态金属量很小，形成的液态薄膜在拉应力作用下，使薄膜破坏形成微裂纹；熔合线附近热影响区的低熔点硫化物熔化后形成液态薄膜，在焊接拉应力作用下形成微裂纹。热裂纹的防止方法：严格控制母材及焊接材料中的有害杂质含量；在焊接材料中加入细化晶粒元素，改善焊缝凝固结晶组织；采用低氢型焊条，适当改进焊缝成形系数，严格执行焊接工艺规程。缺陷名称定义原因防止方法裂纹 在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，金属材料原子间结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。冷裂纹产生的原因：焊缝金属在高温时溶解较多氢，低温时溶解氢量少，残存在固态金属中形成氢分子，形成很大的内压力；焊接接头内存在较大的内应
11、力；被焊工件的淬透性较大，则在冷却过程中，形成淬硬组织。这就是产生焊接冷裂纹的三要素。冷裂纹的防止方法：改进焊接结构设计，改善焊缝的拘束条件；严格控制氢来源，选用低氢型焊接材料，严格清理焊缝坡口两侧2030mm范围内的铁锈、油污等杂质，施焊前将焊条或焊剂按要求烘干；合理选用预热、层间保温、后热或缓冷措施；合理选择焊接参数，加速焊缝金属中的氢气逸出；合理安排焊接顺序，减少焊接应力。缺陷名称定义原因防止方法错边 错边属于形状缺陷，由于对接的两个焊件没有对正而使板或管的中心线存在平行偏差而形成的缺陷。板与板或管与管进行对接时，板或管的中心线要对正。1.返修人员 为了保证压力容器、压力管道、锅炉等焊接
12、产品质量，进行返修的焊工必须按锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则进行考试，并取得合格证，才能在有效期内，在合格的材料、位置、焊接方法等范围内，按照焊接工艺指导书从事焊接返修工作，因为外观质量的好坏，在很大程度上反应了焊工的操作技能水平。2.制定返修工艺 对于压力容器、压力管道、锅炉等焊接结构经无损探伤不合格的焊缝或经压力试验有泄漏的焊缝，应进行返修补焊。对需要返修的焊缝缺陷，应经焊接技术人员和原施焊焊工共同分析产生缺陷的原因，提出相应改进措施，编制焊缝返修工艺，提出更合理的焊接参数，经焊接责任工程师批准后实施。1)返修前，应将焊接缺陷用碳弧气刨或角向磨光机全 部清除干净，两端打磨至圆滑过渡
13、。焊接坡口的尺 寸应有利于操作，坡口的宽度一般为8mm或为缺陷 深度的1.5倍，二者取大值，坡口的长度不小于 50mm。相邻两处返修的距离小于50mm时，则开一 个坡口进行返修。2)坡口表面及两侧20mm范围内应将水、铁锈、油污 等其他有害杂质清除干净。3)奥氏体高合金钢坡口两侧应刷防溅剂，防止飞溅物 粘在母材上。4)焊条、焊剂按规定烘干，保温；焊丝需除油、铁 锈；保护气体应干燥。5)根据母材的化学成分、焊接性能、母材厚度、焊接 接头拘束度、焊接方法和焊接环境等综合因素确定 预热与否及预热温度。采用局部预热时，应防止局 部应力过大，预热范围为焊缝两侧各不小于焊件厚 度的3倍，且不小于100mm。6)焊接设备应处于良好状态，仪表指示准确。7)严格按制定的焊接返修工艺操作。8)返修后，应按原图样规定的探伤方法，检查返修处 焊缝，质量应达到相应无损探伤要求。9)焊缝同一部位返修次数不宜超过二次。10)如需预热，预热温度应较原焊缝适当提高。要求热 处理的焊件，应在热处理前返修；如在热处理后返 修补焊时，必须重作热处理。第九章 熔焊焊缝外观检查及返修1.外观缺陷的种类有哪几种?2.外观检查的方法有哪几种?3.焊前检验的目的是什么?4.焊后检验的内容是什么?5.返修操作的技术要求是什么?
