1、蓝领杯高级焊工培训n 焊接质量控制焊接质量控制 20课时课时n 教学内容：教学内容：n 1、焊接缺陷、焊接缺陷(常见、特殊材料、常见焊接结构）常见、特殊材料、常见焊接结构）8课时课时n 2、焊接检验（破坏性、非破坏性）、焊接检验（破坏性、非破坏性）8课时课时n 3、焊接质量控制、焊接质量控制(质量控制的方法和技术）质量控制的方法和技术）4课时课时n 教学目的：通过学习使员掌握焊接缺陷的常见种类及成因，并能对焊教学目的：通过学习使员掌握焊接缺陷的常见种类及成因，并能对焊件进行检验，掌握焊接过程中质量控制的方法与技术。件进行检验，掌握焊接过程中质量控制的方法与技术。n 教学要求：焊接质量控制要结合
2、生产中的案例进行讲解。教学要求：焊接质量控制要结合生产中的案例进行讲解。n 教学建议：图片教学和案例教学。教学建议：图片教学和案例教学。【案例】n泰坦尼克号泰坦尼克号共耗资共耗资7500万英镑，吨位万英镑，吨位46328吨，长吨，长882.9英尺，宽英尺，宽92.5英尺，从龙骨到四个大烟囱的顶端有英尺，从龙骨到四个大烟囱的顶端有175英尺，高度相当于英尺，高度相当于11层楼。层楼。泰坦尼克号的沉没泰坦尼克号的沉没船体上可见船体上可见长长的焊缝长长的焊缝。在冰。在冰水中撞击冰山而裂开时，脆性的水中撞击冰山而裂开时，脆性的焊缝无异于一条焊缝无异于一条300英尺长的大英尺长的大拉链，使船体产生很长的
3、裂纹，拉链，使船体产生很长的裂纹，海水大量涌入使船迅速沉没。海水大量涌入使船迅速沉没。事故原因分析 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工艺试验和必要的质检工作，在钢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时就多次发生焊缝断裂。
4、经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，对焊缝进行现场勘察取样，对焊缝进行X射线探伤、金相、射线探伤、金相、强度等检验证明焊缝有强度等检验证明焊缝有裂纹、未焊透、未融合、裂纹、未焊透、未融合、气孔、夹渣、陈旧型裂纹气孔、夹渣、陈旧型裂纹等严重缺陷、焊缝质量等严重缺陷、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要求。故主拱钢管焊缝低劣是导致主拱垮塌的直接原因。接原因。近年来，由于忽视焊接产品质量检验造成的事故屡见不近年来，由于忽视焊接产品质量检验造成的事故屡见不鲜：鲜：1978 1978
5、年年6 6月月2828日，上海某热电厂供热管道发生爆炸。日，上海某热电厂供热管道发生爆炸。原因：焊后检查不严，原因：焊后检查不严，未焊透未焊透深度达板厚的深度达板厚的80%80%。19791979年年1010月月1414日，辽宁某化纤厂盛氮球罐水压试验时发生日，辽宁某化纤厂盛氮球罐水压试验时发生爆裂。爆裂。原因：竣工检查时漏检原因：竣工检查时漏检裂纹裂纹。【案例】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、航空航天器和原子能工程等向造物、
6、航空航天器和原子能工程等向髙参数及大型化髙参数及大型化-方方向发展，工作条件日益苛刻、复杂。显然，这些焊接结构向发展，工作条件日益苛刻、复杂。显然，这些焊接结构(件件)必须是髙质量的，否则，运行中出现事故必将造成惨必须是髙质量的，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技术，已能在很大重的损失。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，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均匀体不均匀体，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接焊接缺陷缺陷，更不能排除产品在役运行中出现新的，更
7、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】焊接缺陷如何产生，在哪些地方出现？【思考】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金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明说明的规定的规定 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。通常指焊接热循环损
8、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、未焊焊瘤、咬边、烧穿、未焊透、夹渣、表面气孔、透、夹渣、表面气孔、焊接裂纹焊接裂纹 以及焊缝形状以及焊缝形状和尺寸不符合要求和尺寸不符合要求 未焊透、夹渣、内部气未焊透、夹渣、内部气孔、焊接裂纹等孔、焊接裂纹等 外部缺陷外部缺陷 内部缺陷内部缺陷 第第1类类 裂纹；裂纹
9、；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，
10、用破坏性试验或无损位于焊缝内部缺陷，用破坏性试验或无损探伤的方法可以发现。探伤的方法可以发现。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,焊接接头中焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成新界面产局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成新界面产生的裂缝。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。如钢与母材的化学成分、结晶组织、
11、冶炼方法等有关。如钢的的含碳量含碳量越高或越高或合金量合金量越高，钢材的硬度就越高，通常越高，钢材的硬度就越高，通常越容易在焊接时产生裂纹。越容易在焊接时产生裂纹。n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高容易产生裂纹。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，口和避免被雨水淋湿。在焊接中，高碳钢或合金钢时，要根据母材的成分或特性，有的要采取加热保温措施后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。方可施焊。n焊条内含焊条内含硫、磷、碳硫、磷、碳高时焊缝容易产生裂纹。硫磷是有高时焊缝容易产生裂纹。硫磷是有害元素害元素,含硫高焊缝有热
12、脆性，含磷高焊缝有冷脆性，焊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条含硫磷量都必须在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。、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。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，或在风口散热条件过好造成散热过快也会引起裂纹。散热过快也会引起裂纹
13、。分类分类 热裂纹、冷裂纹（氢致裂纹）、焊后热处理裂纹（再热裂热裂纹、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纹）及延性不足裂纹、层状撕裂及应力腐蚀裂纹等。n n 按温度范围和机理进行的焊接裂纹的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n n 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n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
14、共晶体（含硫、磷、铜等杂质）。（含硫、磷、铜等杂质）。n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附近的高温区产生的裂纹。热裂纹主要发生在晶界处。生的裂纹。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，所以又称晶间裂纹。因热裂纹在高热裂纹的微观特征是沿晶界开裂，所以又称晶间裂纹。因热裂纹在高温下形成，所以有氧化色彩。温下形成，所以有氧化色彩。焊后立
15、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）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、磷的选用适宜的焊接材料，严格控制有害杂质碳、硫、磷的含量。含量。Fe和和FeS易形成低熔点共晶，其熔点为易形成低熔点共晶，其熔点为988，很，很容易产生热裂纹。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，提高塑性减少偏析。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，以减确定合理的焊接工艺
16、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，合理的焊缝小焊接应力。如采用小线能量，焊前预热，合理的焊缝布置等。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度下（对于钢来说在Ms温度温度以下）时产生的裂纹。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。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
17、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，导致的淬火倾向严重，产生淬火组织，导致接头性能脆化。接头性能脆化。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；分子，造成非常大的局部压力，使接头脆化；磷磷含量过含量过高同样
18、产生冷裂纹。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。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。叫氢致裂纹。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），（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。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多层多
19、道焊等，焊后进行清除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逸出金属表面。，使焊缝金属中的扩散氢逸出金属表面。防止冷裂纹的措施防止冷裂纹的措施 选用选用碱性碱性焊条或焊剂，减少焊缝金属中氢的含量，提高焊焊条或焊剂，减少焊缝金属中氢的含量，提高焊缝金属塑性。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，焊缝坡口及附近母材要去油、水、除锈，减少氢的来源。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
20、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。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、Mo、V、Nb、Ti等元素会促使形成再热裂纹。等元素会促使形成再热裂纹。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使焊缝
21、强度低于母材以增高其塑性变形能力。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的一种裂纹称为层状撕裂。称为层状撕裂。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、氧化物和硫化物、氧化物和硅酸盐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
22、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,采用强度级采用强度级别较低的焊接材料。别较低的焊接材料。在与焊缝相连接的钢板表面堆焊在与焊缝相连接的钢板表面堆焊几层低强度焊缝金属作为过渡层，几层低强度焊缝金属作为过渡层，以避免夹杂物处于高温区。以避免夹杂物处于高温区。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。n 氢气孔氢气孔：高温
23、时，氢在液体中的溶解度很大，大量的氢溶入焊缝熔高温时，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。出氢气，产生氢气孔。n 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，在熔池温度下降时，将发生如下反应：度下降时，将发生如下反应：n 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
24、，含碳量含碳量愈高，越易产生愈高，越易产生CO气孔。气孔。n 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、氢的溶解度变化氮、氢的溶解度变化 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n 焊接部位焊接部位不洁净不洁净容易产生气孔。因此，焊接部位要求在焊容易产生气孔。因此，焊接部位要求在
25、焊接前清除油污、铁锈等脏物；使用低氢焊条焊接时要求更接前清除油污、铁锈等脏物；使用低氢焊条焊接时要求更为严格。为严格。n 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。n 要求采取适宜的焊接规范，不要采用过大的焊接电流。要求采取适宜的焊接规范，不要采用过大的焊接电流。n 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。n 焊接速度过快，焊接时操作不当，电弧拉得过长，使得有焊接速度过快，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。较多气体溶入金属溶液内。n 焊波接头气孔，使用低氢焊条往往容易在焊缝接头处出现焊波接头气
26、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。表面和内部气孔。n 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、硫化氧化物、硫化物等）以及物等）以及熔渣熔渣，由于焊接时未能逸出，或者多道焊接时，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，。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
27、可能存在于焊缝内。其位置可能在焊缝与母材交界处，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。之中。冶金反应不完全，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
28、施n 清除焊道上的杂质、污物，尤其是焊接坡口要保持清洁干清除焊道上的杂质、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。燥，控制铁水与熔渣分离。n 按焊接工艺数据要求，选用合适的焊接电流和焊接速度，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。运条摆动要适当。n 多层焊时多层焊时,加强焊接过程的层道清理，仔细观察坡口两侧熔加强焊接过程的层道清理，仔细观察坡口两侧熔化情况化情况,每一层都要认真清理焊渣。每一层都要认真清理焊渣。n 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。n 提高焊工的操作技术水平。提高焊工的操作技术
29、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。未焊缝金属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，透的危害之一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，比强度下降的应力集中所造成的危害，比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低金属的疲危害大得多
30、。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。坡口根坡口根部未焊部未焊透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，接头根部未完接头根部未完全熔透的现象，全熔透的现象，如图如图9-59-5所示。所示。坡口角度小，坡口角度小，焊件装配焊件装配间隙小间隙小，钝边太大；焊接钝边太大；焊接电电流小流小，焊接，焊接速度太速度太快快，母材金属未充，母材金属未充分熔化；焊条偏离分熔化；焊条偏离焊道中心或焊条角焊道中心或焊条角度不
31、正确。度不正确。严格焊严格焊件装配工艺件装配工艺规程；合理规程；合理选择焊接参选择焊接参数；提高焊数；提高焊工操作技术工操作技术水平。水平。图9-5 未焊透未熔合未熔合 未熔合是指焊逢金属未熔合是指焊逢金属与母材金属或金属之间未熔化与母材金属或金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在结合在一起的缺陷。按其所在部位，未熔合可分为部位，未熔合可分为坡口未熔坡口未熔合、层间未熔合和根部未熔合合、层间未熔合和根部未熔合三种。未熔合是一种面积型缺三种。未熔合是一种面积型缺陷，坡口未熔合和根部未熔合陷，坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小非常明显，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
32、应力集中也比较严重，其危害性仅次于裂纹。性仅次于裂纹。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 焊缝金属和熔焊缝金属和熔合面或焊道间合面或焊道间没有熔合；也没有熔合；也就是说，熔合就是说，熔合度低于规定范度低于规定范围。由于未熔围。由于未熔合而呈线形并合而呈线形并且端部很尖锐，且端部很尖锐，所以未熔合是所以未熔合是值得注意的缺值得注意的缺陷。它存在于陷。它存在于焊接区域的很焊接区域的很多部位。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位于焊缝外表面，用目测或低倍放大镜可以看到的缺陷可以看到的缺陷 1.3外部缺陷 定义及特
33、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），沿焊缝边缘低于母材表面的凹槽状缺陷。可槽和凹陷），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。咬边不仅减少了焊接接头的有效工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重的应力集中。咬边缺陷多作截面，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 咬边是靠咬边是靠近焊缝的
34、母材近焊缝的母材上的表面缺陷。上的表面缺陷。这是由于在焊这是由于在焊接过程中接过程中母材母材熔化后，没有熔化后，没有足够的填充材足够的填充材料适当的填入料适当的填入所引起的沉陷所引起的沉陷而造成的而造成的。结。结果是在母材上果是在母材上形成线性坡口，形成线性坡口，使母材可能具使母材可能具有相对尖锐的有相对尖锐的形状。由于是形状。由于是表面缺陷，对表面缺陷，对那些要承受疲那些要承受疲劳载荷的结构劳载荷的结构有很大的危害。有很大的危害。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
35、防止方法防止方法咬边咬边 咬边咬边是指沿焊是指沿焊趾的母材趾的母材部位产生部位产生的沟槽或的沟槽或凹陷，如凹陷，如图图9-29-2所示。所示。焊接参数选择不合适，焊接参数选择不合适，焊接焊接电流过大电流过大，焊条角度不，焊条角度不正确造成的咬边正确造成的咬边；焊工操作；焊工操作时，时，电弧过长电弧过长，电弧在焊缝，电弧在焊缝边缘停留时间短边缘停留时间短，熔化金属，熔化金属不能及时填补熔化金属缺口不能及时填补熔化金属缺口而造成咬边；而造成咬边；焊接位置选择焊接位置选择不佳不佳，由于液态金属的重力，由于液态金属的重力作用和表面张力作用，在作用和表面张力作用，在立立焊及仰焊焊及仰焊位置容易发生咬边；
36、位置容易发生咬边；焊条摆动不正确导致角焊缝焊条摆动不正确导致角焊缝上部边缘产生咬边；使用直上部边缘产生咬边；使用直流电源进行焊接时，由于焊流电源进行焊接时，由于焊件接线回路的位置选择不当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，使焊接电弧偏离焊道而产生咬边。离焊道而产生咬边。严格执严格执行焊接工艺行焊接工艺规程；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
37、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，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。同时，焊瘤改变了焊缝的实际尺寸，会带来应力集陷，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它的内径，可能造成流动物的堵塞。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。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 在焊接在焊接过程中，熔过程中，熔化金属流淌化金属流淌到焊缝以外到焊缝以外未熔化母材未熔化母材上所形成的上所形成
38、的金属瘤。金属瘤。焊接参数焊接参数选选择不当，焊接择不当，焊接电电流太大流太大、电弧、电弧电电压压太大；太大；钝边过钝边过小小，间隙过大间隙过大；焊接操作时，焊焊接操作时，焊条条摆动角度不对摆动角度不对，焊工操作技术水焊工操作技术水平低。平低。合理合理选择焊接选择焊接参数；严参数；严格执行装格执行装配工艺规配工艺规程；提高程；提高焊工操作焊工操作技术水平。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
39、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力。接头丧失其连接承载能力。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，由于焊接参数选由于焊接参数选择不当，操作技择不当，操作技术不佳，或者焊术不佳，或者焊件装配间隙过大件装配间隙过大等原因，使熔化等原因，使熔化金属自坡口背面金属自坡口背面流出，形成穿孔流出，形成穿孔的缺陷。的缺陷。焊接焊接电流过电流过大大；焊件对接；焊件对接间间隙太大；钝边过隙太大；钝边过薄；焊接速度过薄；焊接速
40、度过慢慢；电弧在焊缝；电弧在焊缝处停留时间太长。处停留时间太长。烧穿容易发烧穿容易发生在打底焊道、生在打底焊道、薄板对接焊缝或薄板对接焊缝或管子对接焊缝中。管子对接焊缝中。合理合理选择焊接选择焊接参数；严参数；严格执行工格执行工艺规程；艺规程；提高焊工提高焊工操作技术操作技术水平。水平。凹坑凹坑弧坑缩孔弧坑缩孔1.3.4 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，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：缺陷名缺陷名称称定义
41、定义原因原因防止方法防止方法弧坑弧坑 弧坑是焊弧坑是焊条电弧焊时，条电弧焊时，由于收弧不当，由于收弧不当，在焊道末端形在焊道末端形成的低于母材成的低于母材的低洼部分，的低洼部分，如图如图9-39-3所示。所示。焊条在焊条在收收弧弧处停留时间处停留时间短、提前熄弧；短、提前熄弧；由于由于电弧吹力电弧吹力而引起的凹坑而引起的凹坑没有得到足够没有得到足够的熔化金属填的熔化金属填充而形成弧坑。充而形成弧坑。提高提高焊工操作焊工操作技术水平；技术水平；用正确的用正确的焊接工艺焊接工艺方法填满方法填满弧坑。弧坑。图9-3 弧坑 未焊满，焊未焊满，焊缝低于母材缝低于母材凹坑与未焊满的区别：凹坑是局部的坑槽，
42、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，由于规范弱了焊缝，容易产生应力集中，同时，由于规范太弱使冷却速度增大，容易带来气孔、裂纹等。太弱使冷却速度增大，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n 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。n 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
43、减少，焊接接头强度降低。n 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n 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。n 焊接电流过大或过小。焊接电流过大或过小。n 运条速度和角度不当、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,焊缝截面不丰满或焊缝截面不丰满
44、或增强高过高，焊缝外形尺寸过大，成形粗劣增强高过高，焊缝外形尺寸过大，成形粗劣,错边量、焊后变形较大，错边量、焊后变形较大，变形量等不符合标准规定的尺寸等。变形量等不符合标准规定的尺寸等。防止形状缺陷的措施防止形状缺陷的措施n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,以保证以保证焊缝成形均匀一致。焊缝成形均匀一致。n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，提高焊工的操作技术水平，根据装配间隙变化，随时根据装配间隙变化，
45、随时调整焊速及焊条角度。调整焊速及焊条角度。保持正确的运条角度匀速保持正确的运条角度匀速运条运条。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，焊缝盖面低于母材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。上表面时称为下陷。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在
46、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。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，或者减小了焊缝的者减小了焊缝的有效截面积有效截面积而使得焊缝强度降低，因此在而使得焊缝强度降低，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可发现这些外部缺陷即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 GB6417-86
47、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类未熔合类未熔合和未焊透；第和未焊透；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。本标准按缺陷性质分大类，按其存在的位置及状态分小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。类，以表格的方式列出。缺陷用数字序号缺陷用数字序号标记。每一缺陷标记。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大类用一个三
48、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，定类型的缺陷。例如，1021表示表示“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
49、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
50、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
