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焊接常見的幾種缺陷

2022-09-13

第一篇:焊接常見的幾種缺陷

常見的焊接缺陷(內部缺陷):

(1)未焊透:母體金屬接頭處中間(X坡口)或根部(V、U坡口)的鈍邊未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接頭的機械強度,在未焊透的缺口和端部會形成應力集中點,在焊接件承受載荷時容易導致開裂。 原因分析

造成未焊透的主要原因是:對口間隙過小、坡口角度偏小、鈍邊厚、焊接線能量小、焊接速度快、焊接操作手法不當。 防治措施

⑴對口間隙嚴格執行標準要求,最好間隙不小于2㎜。

⑵對口坡口角度,按照壁厚和DL/T869-2004《火力發電廠焊接技術規程》的要求,或者按照圖紙的設計要求。一般壁厚小于20㎜的焊口采用V型坡口,單邊角度不小于30°,不小于20㎜的焊口采用雙V型或U型等綜合性坡口。

⑶鈍邊厚度一般在1㎜左右,如果鈍邊過厚,采用機械打磨的方式修整,對于單V型坡口,可不留鈍邊。

⑷根據自己的操作技能,選擇合適的線能量、焊接速度和操作手法。 ⑸使用短弧焊接,以增加熔透能力。

(2)未熔合:固體金屬與填充金屬之間(焊道與母材之間),或者填充金屬之間(多道焊時的焊道之間或焊層之間)局部未完全熔化結合,或者在點焊(電阻焊)時母材與母材之間未完全熔合在一起,有時也常伴有夾渣存在。 原因分析

造成未熔合的主要原因是焊接線能量小,焊接速度快或操作手法不恰當。 防治措施

⑴適當加大焊接電流,提高焊接線能量; ⑵焊接速度適當,不能過快;

⑶熟練操作技能,焊條(槍)角度正確。

(3)氣孔:在熔化焊接過程中,焊縫金屬內的氣體

或外界侵入的氣體在熔池金屬冷卻凝固前未來得及逸出而殘留在焊縫金屬內部或表面形成的空穴或孔隙,視其形態可分為單個氣孔、鏈狀氣孔、密集氣孔 (包

括蜂窩狀氣孔)等,特別是在電弧焊中,由于冶金過程進行時間很短,熔池金屬很快凝固,冶金過程中產生的氣體、液態金屬吸收的氣體,或者焊條的焊劑受潮 而在高溫下分解產生氣體,甚至是焊接環境中的濕度太大也會在高溫下分解出氣體等等,這些氣體來不及析出時就會形成氣孔缺陷。盡管氣孔較之其它的缺陷其應力 集中趨勢沒有那么大,但是它破壞了焊縫金屬的致密性,減少了焊縫金屬的有效截面積,從而導致焊縫的強度降低。 根本原因是焊接過程中,焊接本身產生的氣體或外部氣體進入熔池,在熔池凝固前沒有來得及溢出熔池而殘留在焊縫中。 防治措施

預防措施主要從減少焊縫中氣體的數量和加強氣體從熔池中的溢出兩方面考慮,主要有以下幾點:

⑴焊條要求進行烘培,裝在保溫筒內,隨用隨取; ⑵焊絲清理干凈,無油污等雜質;

⑶焊件周圍10~15㎜范圍內清理干凈,直至發出金屬光澤; ⑷注意周圍焊接施工環境,搭設防風設施,管子焊接無穿堂風; ⑸氬弧焊時,氬氣純度不低于99.95%,氬氣流量合適; ⑹盡量采用短弧焊接,減少氣體進入熔池的機會; ⑺焊工操作手法合理,焊條、焊槍角度合適; ⑻焊接線能量合適,焊接速度不能過快; ⑼按照工藝要求進行焊件預熱。

某鋼板對接焊縫X射線照相底片 V型坡口,手工電弧焊,未焊透

某鋼板對接焊縫X射線照相底片 V型坡口,手工電弧焊,密集氣孔

(4)夾渣與夾雜物:熔化焊接時的冶金反應產物,例如非金屬雜質(氧化物、硫化物 等)以及熔渣,由于焊接時未能逸出,或者多道焊接時清渣不干凈,以至殘留在焊縫金屬內,稱為夾渣或夾雜物。視其形態可分為點狀和條狀,其外形通常是不規則 的,其位置可能在焊縫與母材交界處,也可能存在于焊縫內。另外,在采用鎢極氬弧焊打底+手工電弧焊或者鎢極氬弧焊時,鎢極崩落的碎屑留在焊縫內則成為高密度夾雜物(俗稱夾鎢)。

原因分析

⑴焊件清理不干凈、多層多道焊層間藥皮清理不干凈、焊接過程中藥皮脫落在熔池中等;

⑵電弧過長、焊接角度部隊、焊層過厚、焊接線能量小、焊速快等,導致熔池中熔化的雜質未浮出而熔池凝固。 防治措施

⑴焊件焊縫破口周圍10~15㎜表面范圍內打磨清理干凈,直至發出金屬光澤; ⑵多層多道焊時,層間藥皮清理干凈;

⑶焊條按照要求烘培,不使用偏芯、受潮等不合格焊條; ⑷盡量使用短弧焊接,選擇合適的電流參數; ⑸焊接速度合適,不能過快。

W18Cr4V(高速工具鋼)-45鋼棒 對接電阻焊縫中的夾渣斷口照片

鋼板對接焊縫X射線照相底片 V型坡口,手工電弧焊,局部夾渣

鋼板對接焊縫X射線照相底片 V型坡口,手工電弧焊,兩側線狀夾渣

鋼板對接焊縫X射線照相底片 V型坡口,鎢極氬弧焊打底+手工電弧焊,夾鎢 (5)裂紋:焊縫裂紋是焊接過程中或焊接完成后在焊接區域中出現的金屬局部破裂的表現。

焊縫金屬從熔化狀態到冷卻凝固的過程經過熱膨脹與冷收縮變化,有較大的冷收縮應力存在,而且顯微組織也有從高溫到低溫的相變過程而產生組織應力,更加上母 材非焊接部位處于冷固態狀況,與焊接部位存在很大的溫差,從而產生熱應力等等,這些應力的共同作用一旦超過了材料的屈服極限,材料將發生塑性變形,超過材 料的強度極限則導致開裂。裂紋的存在大大降低了焊接接頭的強度,并且焊縫裂紋的尖端也成為承載后的應力集中點,成為結構斷裂的起源。 裂紋可能發生在焊縫金屬內部或外部,或者在焊縫附近的母材熱影響區內,或者位于母材與焊縫交界處等等。根據焊接裂紋產生的時間和溫度的不同,可以把裂紋分為以下幾類:

a.熱裂紋(又稱結晶裂紋):產生于焊縫形成后的冷卻結晶過程中,主要發生在晶界上,金相學中稱為沿晶裂紋, 其位置多在焊縫金屬的中心和電弧焊的起弧與熄弧的弧坑處,呈縱向或橫向輻射狀,嚴重時能貫穿到表面和熱影響區。熱裂紋的成因與焊接時產生的偏析、冷熱不均 以及焊條(填充金屬)或母材中的硫含量過高有關。

b.冷裂紋:焊接完成后冷卻到低溫或室溫時出現的裂紋,或者焊接完成后經過一段時間才出現的裂紋(這種冷裂紋稱為延遲裂紋,特別是諸如14MnMoVg、 18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金鋼種容易產生此類延遲裂紋,也稱之為延遲裂紋敏感性鋼)。冷裂紋多出現在焊道與母材熔合線附近的熱影響區 中,其取向多與熔合線平行,但也有與焊道軸線呈縱向或橫向的冷裂紋。冷裂紋多為穿晶裂紋(裂紋穿過晶界進入晶粒),其成因與焊道熱影響區的低塑性組織承受 不了冷卻時體積變化及組織轉變產生的應力而開裂,或者焊縫中的氫原子相互結合形成分子狀態進入金屬的細微孔隙中時將造成很大的壓應力連同焊接應力的共同作 用導致開裂(稱為氫脆裂紋),以及焊條(填充金屬)或母材中的磷含量過高等因素有關。

c.再熱裂紋:焊接完成后,如果在一定溫度范圍內對焊件再次加熱(例如為消除焊接應力而采取的熱處理或者其他加熱過程,以及返修補焊等)時有可能產生的裂紋,多發生在焊結過熱區,屬于沿晶裂紋,其成因與顯微組織變化產生的應變有關。

對接焊縫上的縱向表面裂紋與外咬邊的熒光磁粉檢測顯示照片(照片來源:日本EISHIN KAGAKU CO.,LTD)

合金鋼板對接焊縫X射線照相底片 V型坡口,氣體保護焊-鎢極氬弧焊,橫裂紋

厚度

14mm低合金鋼板對接焊縫X射線照相底片,X型坡口,自動焊,縱向裂縫(照片來源:《焊縫射線照相典型缺陷圖譜》崔秀一 張澤豐 李偉 編著)

(6)偏析:在焊接時因金屬熔化區域小、冷卻快,容易造成焊縫金屬化學成分分布不均勻,從而形成偏析缺陷,多為條狀或線狀并沿焊縫軸向分布。

(7)咬邊與燒穿:這類缺陷屬于焊縫的外部缺陷。當母體金屬熔化過度時造成的穿透(穿孔)即為燒穿。在母體與焊縫熔合線附近因為熔化過強也會造成熔敷金屬與母體金屬的過渡區形成凹陷,即是咬邊。 根據咬邊處于焊縫的上下面,可分為外咬邊(在坡口開口大的一面)和內咬邊(在坡口底部一面)。咬邊也可以說是沿焊縫邊緣低于母材表面的凹槽狀缺陷。 其他的焊縫外部缺陷還有:

焊瘤:焊縫根部的局部突出,這是焊接時因液態金屬下墜形成的金屬瘤。焊瘤下常會有未焊透缺陷存在,這是必須注意的。

內凹或下陷:焊縫根部向上收縮低于母材下表面時稱為內凹,焊縫蓋面低于母材上表面時稱為下陷。

焊瘤、內凹或下陷原因分析

造成這些缺陷的原因是:對口間隙大,鈍邊薄、寬,熔池溫度過高,熔池存在一個地方時間過長,對熔池的控制不當造成的,在形成凹陷缺陷時,電弧的推力不夠也是重要原因。 防治措施

⑴對口間隙符合標準要求,一般為2~3㎜;對于對口間隙不均勻的焊口,用機械打磨等方法設法修整到規定要求。

⑵對于坡口鈍邊不符合要求的進行打磨修整至規定要求。 ⑶選擇合適的焊接線能量以及合適的焊接速度,控制熔池溫度在合適的范圍,不過高。

⑷仰焊部位焊接盡量采用短弧焊接,增強電弧推力。

溢流:焊縫的金屬熔池過大,或者熔池位置不正確,使得熔化的金屬外溢,外溢的金屬又與母材熔合。

弧坑:電弧焊時在焊縫的末端(熄弧處)或焊條接續處(起弧處)低于焊道基體表面的凹坑,在這種凹坑中很容易產生氣孔和微裂紋。 焊偏:在焊縫橫截面上顯示為焊道偏斜或扭曲。

加強高(也稱為焊冠、蓋面)過高:焊道蓋面層高出母材表面很多,一般焊接工藝對于加強高的高度是有規定的,高出規定值后,加強高與母材的結合轉角很容易成為應力集中處,對結構承載不利。

以上的外部缺陷多容易使焊件承載后產生應力集中點,或者減小了焊縫的有效截面積而使得焊縫強度降低,因此在焊接工藝上一般都有明確的規定,并且常常采用目視檢查即可發現這些外部缺陷。

外部缺陷

一、焊縫成型差

1、現象

焊縫波紋粗劣,焊縫不均勻、不整齊,焊縫與母材不圓滑過渡,焊接接頭差,焊縫高低不平。

2、原因分析

焊縫成型差的原因有:焊件坡口角度不當或裝配間隙不均勻;焊口清理不干凈;焊接電流過大或過小;焊接中運條(槍)速度過快或過慢;焊條(槍)擺動幅度

過大或過小;焊條(槍)施焊角度選擇不當等。

3、防治措施

⑴焊件的坡口角度和裝配間隙必須符合圖紙設計或所執行標準的要求。

⑵焊件坡口打磨清理干凈,無銹、無垢、無脂等污物雜質,露出金屬光澤。 ⑶加強焊接聯系,提高焊接操作水平,熟悉焊接施工環境。

⑷根據不同的焊接位置、焊接方法、不同的對口間隙等,按照焊接工藝卡和操作技能要求,選擇合理的焊接電流參數、施焊速度和焊條(槍)的角度。

4、治理措施

⑴加強焊后自檢和專檢,發現問題及時處理; ⑵對于焊縫成型差的焊縫,進行打磨、補焊;

⑶達不到驗收標準要求,成型太差的焊縫實行割口或換件重焊; ⑷加強焊接驗收標準的學習,嚴格按照標準施工。

二、焊縫余高不合格

1、現象

管道焊口和板對接焊縫余高大于3㎜;局部出現負余高;余高差過大;角焊縫高度不夠或焊角尺寸過大,余高差過大。

2、原因分析

焊接電流選擇不當;運條(槍)速度不均勻,過快或過慢;焊條(槍)擺動幅度不均勻;焊條(槍)施焊角度選擇不當等。

3、防治措施

⑴根據不同焊接位置、焊接方法,選擇合理的焊接電流參數;

⑵增強焊工責任心,焊接速度適合所選的焊接電流,運條(槍)速度均勻,避免忽快忽慢;

⑶焊條(槍)擺動幅度不一致,擺動速度合理、均勻; ⑷注意保持正確的焊條(槍)角度。

4、治理措施

⑴加強焊工操作技能培訓,提高焊縫蓋面水平; ⑵對焊縫進行必要的打磨和補焊; ⑶加強焊后檢查,發現問題及時處理;

⑷技術員的交底中,對焊角角度要求做詳細說明。

三、焊縫寬窄差不合格

1、現象

焊縫邊緣不勻直,焊縫寬窄差大于3㎜。

2、原因分析 焊條(槍)擺動幅度不一致,部分地方幅度過大,部分地方擺動過小;焊條(槍)角度不合適;焊接位置困難,妨礙焊接人員視線。

3、防治措施

⑴加強焊工焊接責任心,提高焊接時的注意力; ⑵采取正確的焊條(槍)角度;

⑶熟悉現場焊接位置,提前制定必要焊接施工措施。

4、治理措施

⑴加強練習,提高焊工的操作技術水平,提高克服困難位置焊接的能力; ⑵提高焊工質量意識,重視焊縫外觀質量;

⑶焊縫蓋面完畢,及時進行檢查,對不合格的焊縫進行修磨,必要時進行補焊。

四、咬邊

1、現象

焊縫與木材熔合不好,出現溝槽,深度大于0.5㎜,總長度大于焊縫長度的10%或大于驗收標準要求的長度。

2、原因分析

焊接線能量大,電弧過長,焊條(槍)角度不當,焊條(絲)送進速度不合適等都是造成咬邊的原因。

3、治理措施

⑴根據焊接項目、位置,焊接規范的要求,選擇合適的電流參數; ⑵控制電弧長度,盡量使用短弧焊接; ⑶掌握必要的運條(槍)方法和技巧;

⑷焊條(絲)送進速度與所選焊接電流參數協調;

⑸注意焊縫邊緣與母材熔化結合時的焊條(槍)角度。

4、治理措施

⑴對檢查中發現的焊縫咬邊,進行打磨清理、補焊,使之符合驗收標準要求; ⑵加強質量標準的學習,提高焊工質量意識; ⑶加強練習,提高防止咬邊缺陷的操作技能。

五、錯口

1、現象

表現為焊縫兩側外壁母材不在同一平面上,錯口量大于10%母材厚度或超過4㎜。

2、原因分析

焊件對口不符合要求,焊工在對口不合適的情況下點固和焊接。

3、防治措施

⑴加強安裝工的培訓和責任心;

⑵對口過程中使用必要的測量工器具;

⑶對于對口不符合要求的焊件,焊工不得點固和焊接。

4、治理措施

⑴加強標準和安裝技能學習,提高安裝工技術水平;

⑵對于產生錯口,不符合驗收標準的焊接接頭,采取割除、重新對口和焊接。

六、彎折

1、現象

由于焊縫的橫向收縮或安裝對口偏差而造成的垂直于焊縫的兩側母材不在同一平面上,形成一定的夾角。

2、原因分析

⑴安裝對口不合適,本身形成一定夾角; ⑵焊縫熔敷金屬在凝固過程中本身橫向收縮; ⑶焊接過程不對稱施焊。

3、防治措施

⑴保證安裝對口質量;

⑵對于大件不對稱焊縫,預留反變形余量; ⑶對稱點固、對稱施焊; ⑷采取合理的焊接順序。

4、治理措施

⑴對于可以使用火焰校正的焊件,采取火焰校正措施;

⑵對于不對稱焊縫,合理計算并采取預留反變形余量等措施;

⑶采取合理焊接順序,盡量減少焊縫橫向收縮,采取對稱施焊措施;

⑷對于彎折超標的焊接接頭,無法采取補救措施,進行割除,重新對口焊接。

七、弧坑

1、現象

焊接收弧過程中形成表面凹陷,并常伴隨著縮孔、裂紋等缺陷。

2、原因分析

焊接收弧中熔池不飽滿就進行收弧,停止焊接,焊工對收弧情況估計不足,?;r間掌握不準。

3、防治措施

⑴延長收弧時間;

⑵采取正確的收弧方法。

4、治理措施

⑴加強焊工操作技能練習,掌握各種收弧、?;『徒宇^的焊接操作方法; ⑵加強焊工責任心;

⑶對已經形成對弧坑進行打磨清理并補焊。

八、表面氣孔

1、現象

焊接過程中,熔池中的氣體未完全溢出熔池(一部分溢出),而熔池已經凝固,在焊縫表面形成孔洞。

2、原因分析

⑴焊接過程中由于防風措施不嚴格,熔池混入氣體;

⑵焊接材料沒有經過烘培或烘培不符合要求,焊絲清理不干凈,在焊接過程中自身產生氣體進入熔池;

⑶熔池溫度低,凝固時間短;

⑷焊件清理不干凈,雜質在焊接高溫時產生氣體進入熔池;

⑸電弧過長,氬弧焊時保護氣體流量過大或過小,保護效果不好等。

3、防治措施

⑴母材、焊絲按照要求清理干凈。 ⑵焊條按照要求烘培。

⑶防風措施嚴格,無穿堂風等。

⑷選用合適的焊接線能量參數,焊接速度不能過快,電弧不能過長,正確掌握起弧、運條、息弧等操作要領。

⑸氬弧焊時保護氣流流量合適,氬氣純度符合要求。

4、治理措施

⑴焊接材料、母材打磨清理等嚴格按照規定執行; ⑵加強焊工練習,提高操作水平和操作經驗;

⑶對有表面氣孔的焊縫,機械打磨清除缺陷,必要時進行補焊。

九、表面夾渣

1、現象

在焊接過程中,主要是在層與層間出現外部看到的藥皮夾渣。

2、原因分析

⑴多層多道焊接時,層間藥皮清理不干凈;

⑵焊接線能量小,焊接速度快; ⑶焊接操作手法不當;

⑷前一層焊縫表面不平或焊件表面不符合要求。

3、防治措施

⑴加強焊件表面打磨,多層多道焊時層間藥皮必須清理干凈方可進行次層焊接; ⑵選擇合理的焊接電流和焊接速度; ⑶加強焊工練習,提高焊接操作水平。

4、治理措施

⑴嚴格按照規程和作業指導書的要求施焊;

⑵對出現表面夾渣的焊縫,進行打磨清除,必要時進行補焊。

十、表面裂紋

1、現象

在焊接接頭的焊縫、熔合線、熱影響區出現的表面開裂缺陷。

2、原因分析

產生表面裂紋的原因因為不同的鋼種、焊接方法、焊接環境、預熱要求、焊接接頭中雜質的含量、裝配及焊接應力的大小等不同,但產生表面裂紋的根本原因是產生裂紋的內部誘因和必須的應力有兩點。

3、防治措施

⑴嚴格按照規程和作業指導書的要求準備各種焊接條件; ⑵提高焊接操作技能,熟練掌握使用的焊接方法; ⑶采取合理的焊接順序等措施,減少焊接應力等。

4、治理措施

⑴針對每種產生裂紋的具體原因采取相應的對策; ⑵對已經產生裂紋的焊接接頭,采取挖補措施處理。 十

一、焊縫表面不清理或清理不干凈,電弧擦傷焊件

1、現象

焊縫焊接完畢,焊接接頭表面藥皮、飛濺物不清理或清理不干凈,留有藥皮或飛濺物;焊接施工過程中不注意,電弧擦傷管壁等焊件造成弧疤。

2、原因分析

⑴焊工責任心不強,質量意識差; ⑵焊接工器具準備不全或有缺陷。

3、防治措施

⑴焊接前檢查工器具,準備齊全并且正常;

⑵加強技術交底,增強焊工責任心,提高質量意識。

4、治理措施

⑴制定防范措施并嚴格執行;

⑵加大現場監督檢查力度,嚴格驗收制度,發現問題及時處理。 十

二、支吊架等T型焊接接頭焊縫不包角

1、現象

T型焊接接頭不包角焊接。

2、原因分析

⑴技術人員交底不清楚或未交底;

⑵施焊焊工經驗不足或質量意識差,對其危害認識不夠。

3、防治措施

⑴焊接施工前進行技術交底,明確焊接質量; ⑵焊工嚴格按照質量標準施焊。

4、治理措施

⑴加強技術交底,提高焊工的質量意識并認識其中的危害性; ⑵加強過程監督和焊接驗收,發現問題及時處理。 十

三、焊接變形

1、現象

焊接變形因焊件的不同而表現為翹起、角變形、彎曲變形、波浪變形等多種型式。

2、原因分析

造成焊接變形的原因有:裝配順序不合理、強力對口、焊接組有收縮自由度小、焊接順序不合理等。

3、防治措施

⑴施焊前制定嚴格的焊接工藝措施,確定好裝配順序、焊接順序、焊接方向、焊接方法、焊接規范、焊接線能量等;

⑵焊前進行技術交底,焊工嚴格按照措施施工; ⑶適當利用反變形法。

4、治理措施

⑴嚴格按照措施施工;

⑵焊接技術人員在現場指導焊接; ⑶發現問題及時采取必要措施

第二篇:常見焊接缺陷以及解決方法分析

常見焊接缺陷以及解決方法分析,太實用了,必須轉

2016-07-09 焊接切割聯盟

焊接接頭的不完整性稱為焊接缺陷,主要有:焊接裂紋、未焊透、夾渣、氣孔和焊縫外觀缺陷等。

焊前準備

構件邊緣必須按規定進行準備,干凈,無毛刺,無氣割熔渣,無油脂或油漆,除了車間保護底漆。接頭必須干燥。幾種常見焊接缺憾點焊不應該太深,點焊位置應使其在施焊時能夠重新溶合。焊前,檢驗員必須確保所有焊點處于良好狀態,焊前必須清除壞點焊和炸裂的點焊。 低溫焊接

無論使用哪種焊接方式,在低溫氣候下焊接(低于+5℃),必須采取如下的防護措施,以避免低溫焊接接頭造成的不良效果(易脆、變硬而易裂,容易在焊接接頭上產生諸如由于快速冷卻和焊縫凝固造成的小眼和熔渣等缺欠)。 1) 在不受壞天氣(如風、潮濕和氣流等)干擾的區域施焊 2) 干燥焊接接頭以避免潮濕引起材料收縮 3) 焊接接頭預熱,以減緩焊后焊縫的冷卻速度 4) 焊后對焊縫加蓋防止焊縫的驟冷

5) 焊接的最低溫度為-10℃,采取所指的防護措施 6) 需要時預熱溫度至少為50℃火焰進行緩慢、均勻的預熱 缺陷分類

1、外觀缺陷

外觀缺陷(表面缺陷)是指不用借助于儀器,從工件表面可以發現的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等,有時還有表面氣孔和表面裂紋。單面焊的根部未焊透等。

A、咬邊是指沿著焊趾,在母材部分形成的凹陷或溝槽, 它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補充所留下的缺口。產生咬邊的主要原因是電弧熱量太高,即電流太大,運條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確,擺動不合理,電弧過長,焊接次序不合理等都會造成咬邊。直流焊時電弧的磁偏吹也是產生咬邊的一個原因。某些焊接位置(立、橫、仰)會加劇咬邊。咬邊減小了母材的有效截面積,降低結構的承載能力,同時還會造成應力集中,發展為裂紋源。矯正操作姿勢,選用合理的規范,采用良好的運條方式都會有利于消除咬邊。焊角焊縫時,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。

B、焊瘤焊縫中的液態金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出,冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。焊接規范過強、焊條熔化過快、焊條質量欠佳(如偏芯),焊接電源特性不穩定及操作姿勢不當等都容易帶來焊瘤。在橫、立、仰位置更易形成焊瘤。 焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷,易導致裂紋。同時,焊瘤改變了焊縫的實際尺寸,會帶來應力集中。管子內部的焊瘤減小了它的內徑,可能造成流動物堵塞。防止焊瘤的措施:使焊縫處于平焊位置,正確選用規范,選用無偏芯焊條,合理操作。 C、凹坑 凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。凹坑多是由于收弧時焊條(焊絲)未作短時間停留造成的(此時的凹坑稱為弧坑),仰立、橫焊時,常在焊縫背面根部產生內凹。凹坑減小了焊縫的有效截面積,弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。防止凹坑的措施:選用有電流衰減系統的焊機,盡量選用平焊位置,選用合適的焊接規范,收弧時讓焊條在熔池內短時間停留或環形擺動,填滿弧坑。 D、未焊滿 未焊滿是指焊縫表面上連續的或斷續的溝槽。填充金屬不足是產生未焊滿的根本原因。規范太弱,焊條過細,運條不當等會導致未焊滿。未焊滿同樣削弱了焊縫,容易產生應力集中,同時,由于規范太弱使冷卻速度增大,容易帶來氣孔、裂紋等。防止未焊滿的措施:加大焊接電流,加焊蓋面焊縫。

E、燒穿 燒穿是指焊接過程中,熔深超過工件厚度,熔化金屬自焊縫背面流出,形成穿孔性缺。焊接電流過大,速度太慢,電弧在焊縫處停留過久,都會產生燒穿缺陷。工件間隙太大,鈍邊太小也容易出現燒穿現象。燒穿是鍋爐壓力容器產品上不允許存在的缺陷,它完全破壞了焊縫,使接頭喪失其聯接飛及承載能力。選用較小電流并配合合適的焊接速度,減小裝配間隙,在焊縫背面加設墊板或藥墊,使用脈沖焊,能有效地防止燒穿。 F、其他表面缺陷: (1)成形不良 指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高,表面不光滑,以及焊縫過寬,焊縫向母材過渡不圓滑等。 (2)錯邊指兩個工件在厚度方向上錯開一定位置,它既可視作焊縫表面缺陷,又可視作裝配成形缺陷。

(3)塌陷 單面焊時由于輸入熱量過大,熔化金屬過多而使液態金屬向焊縫背面塌落, 成形后焊縫背面突起,正面下塌。 (4)表面氣孔及弧坑縮孔。

(5)各種焊接變形如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺陷O角變形也屬于裝配成形缺陷。

2、氣孔和夾渣

A、氣孔 氣孔是指焊接時,熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出,殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的,也可能是焊接冶金過程中反應生成的。

(1)氣孔的分類氣孔從其形狀上分,有球狀氣孔、條蟲狀氣孔;從數量上可分為單個氣孔和群狀氣孔。群狀氣孔又有均勻分布氣孔,密集狀氣孔和鏈狀分布氣孔之分。按氣孔內氣體成分分類,有氫氣孔、氮氣孔、二氧化碳氣孔、一氧化碳氣孔、氧氣孔等。熔焊氣孔多為氫氣孔和一氧化碳氣孔。

(2)氣孔的形成機理常溫固態金屬中氣體的溶解度只有高溫液態金屬中氣體溶解度的幾十分之一至幾百分之一,熔池金屬在凝固過程中,有大量的氣體要從金屬中逸出來。當凝固速度大于氣體逸出速度時,就形成氣孔。

(3)產生氣孔的主要原因母材或填充金屬表面有銹、油污等,焊條及焊劑未烘干會增加氣孔量,因為銹、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體,增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過小,熔池冷卻速度大,不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會增加氧氣孔。 (4)氣孔的危害氣孔減少了焊縫的有效截面積,使焊縫疏松,從而降低了接頭的強度,降低塑性,還會引起泄漏。氣孔也是引起應力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋。

(5)防止氣孔的措施a.清除焊絲,工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物。b.采用堿性焊條、焊劑,并徹底烘干。c.采用直流反接并用短電弧施焊。d.焊前預熱,減緩冷卻速度。e.用偏強的規范施焊。 B、夾渣 夾渣是指焊后溶渣殘存在焊縫中的現象。

(1)夾渣的分類a.金屬夾渣:指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中,習慣上稱為夾鎢、夾銅。b.非金屬夾渣:指未熔的焊條藥皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留于焊縫之中。冶金反應不完全,脫渣性不好。

(2)夾渣的分布與形狀有單個點狀夾渣,條狀夾渣,鏈狀夾渣和密集夾渣 (3)夾渣產生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多層焊時,層間清渣不徹底;d.焊接線能量小;e.焊縫散熱太快,液態金屬凝固過快;f.焊條藥皮,焊劑化學成分不合理,熔點過高;g. 鎢極惰性氣體保護焊時,電源極性不當,電、流密度大, 鎢極熔化脫落于熔池中。h.手工焊時,焊條擺動不良,不利于熔渣上浮??筛鶕陨显蚍謩e采取對應措施以防止夾渣的產生。

(4)夾渣的危害點狀夾渣的危害與氣孔相似,帶有尖角的夾渣會產生尖端應力集中,尖端還會發展為裂紋源,危害較大。

3、裂紋 焊縫中原子結合遭到破壞,形成新的界面而產生的縫隙稱為裂紋 A、裂紋的分類 根據裂紋尺寸大小,分為三類1)宏觀裂紋:肉眼可見的裂紋。(2)微觀裂紋:在顯微鏡下才能發現。(3)超顯微裂紋:在高倍數顯微鏡下才能發現,一般指晶間裂紋和晶內裂紋。

從產生溫度上看,裂紋分為兩類: (1)熱裂紋:產生于Ac3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現,又稱結晶裂紋。這種二裂紋主要發生在晶界,裂紋面上有氧化色彩,失去金屬光澤。

(2)冷裂紋:指在焊畢冷至馬氏體轉變溫度M3點以下產生的裂紋,一般是在焊后一段時間(幾小時,幾天甚至更長)才出現,故又稱延遲裂紋。

按裂紋產生的原因分,又可把裂紋分為: (1)再熱裂紋:接頭冷卻后再加熱至500~700℃時產生的裂紋。再熱裂紋產生于沉淀強化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金屬)的焊接熱影響區內的粗晶區,一般從熔合線向熱影響區的粗晶區發展,呈晶間開裂特征。

(3)層狀撕裂主要是由于鋼材在軋制過程中,將硫化物(MnS)、硅酸鹽類等雜質夾在其中,形成各向異性。在焊接應力或外拘束應力的使用下,金屬沿軋制方向的雜物開裂。

(4)應力腐蝕裂紋:在應力和腐蝕介質共同作用下產生的裂紋。除殘余應力或拘束應力的因素外,應力腐蝕裂紋主要與焊縫組織組成及形態有關。

B、.裂紋的危害裂紋,尤其是冷裂紋,帶來的危害是災難性的。世界上的壓力容器事故除極少數是由于設計不合理,選材不當的原因引起的以外,絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。 C、.熱裂紋(結晶裂紋) (1)結晶裂紋的形成機理熱裂紋發生于焊縫金屬凝固末期,敏感溫度區大致在固相線附近的高溫區,最常見的熱裂紋是結晶裂紋,其生成原因是在焊縫金屬凝固過程中,結晶偏析使雜質生成的低熔點共晶物富集于晶界,形成所謂"液態薄膜",在特定的敏感溫度區(又稱脆性溫度區)間,其強度極小,由于焊縫凝固收縮而受到拉應力,最終開裂形成裂紋。結晶裂紋最常見的情況是沿焊縫中心長度方向開裂,為縱向裂紋,有時也發生在焊縫內部兩個柱狀晶之間,為橫向裂紋?;】恿鸭y是另一種形態的,常見的熱裂紋。

熱裂紋都是沿晶界開裂,通常發生在雜質較多的碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼等材料氣焊縫中 (2)影響結晶裂紋的因素

a合金元素和雜質的影響碳元素以及硫、磷等雜質元素的增加,會擴大敏感溫度區,使結晶裂紋的產生機會增多。

b.冷卻速度的影響冷卻速度增大,一是使結晶偏析加重,二是使結晶溫度區間增大,兩者都會增加結晶裂紋的出現機會;

c.結晶應力與拘束應力的影響在脆性溫度區內,金屬的強度極低,焊接應力又使這飛部分金屬受拉,當拉應力達到一定程度時,就會出現結晶裂紋。

(3)防止結晶裂紋的措施a.減小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量較低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,減小柱狀晶和偏析。如鋁、銳、鐵、鏡等可以細化晶粒。,c.采用熔深較淺的焊縫,改善散熱條件使低熔點物質上浮在焊縫表面而不存在于焊縫中。d.合理選用焊接規范,并采用預熱和后熱,減小冷卻速度。e.采用合理的裝配次序,減小焊接應力。 D、.再熱裂紋 (1)再熱裂紋的特征

a.再熱裂紋產生于焊接熱影響區的過熱粗晶區。產生于焊后熱處理等再次加熱的過程中。

b.再熱裂紋的產生溫度:碳鋼與合金鋼550~650℃奧氏體不銹鋼約300℃ c.再熱裂紋為晶界開裂(沿晶開裂)。 d.最易產生于沉淀強化的鋼種中。 e.與焊接殘余應力有關。 (2)再熱裂紋的產生機理

a.再熱裂紋的產生機理有多種解釋,其中模形開裂理論的解釋如下:近縫區金屬在高溫熱循環作用下,強化相碳化物(如碳化鐵、碳化饑、碳化鏡、碳化錯等)沉積在晶內的位錯區上,使晶內強化強度大大高于晶界強化,尤其是當強化相彌散分布在晶粒內時, 阻礙晶粒內部的局部調整,又會阻礙晶粒的整體變形,這樣,由于應力松弛而帶來的塑性變形就主要由晶界金屬來承擔,于是,晶界應力集中,就會產生裂紋,即所謂的模形開裂。

(3)再熱裂紋的防止a.注意冶金元素的強化作用及其對再熱裂紋的影響。b.合理預熱或采用后熱,控制冷卻速度。c.降低殘余應力避免應力集中。d.回火處理時盡量避開再熱裂紋的敏感溫度區或縮短在此溫度區內的停留時間。 E、冷裂紋. (1)冷裂紋的特征a.產生于較低溫度,且產生于焊后一段時間以后,故又稱延遲裂紋。b.主要產生于熱影響區,也有發生在焊縫區的。c.冷裂紋可能是沿晶開裂,穿晶開裂或兩者混合出現。d.冷裂紋引起的構件破壞是典型的脆斷。 (2)冷裂紋產生機理a.瘁硬組織(馬氏體)減小了金屬的塑性儲備。b.接頭的殘余應力使焊縫受拉。c.接頭內有一定的含氫量。含氫量和拉應力是冷裂紋(這里指氫致裂紋)產生的兩個重要因素。一般來說,金屬內部原子的排列并非完全有序的,而是有許多微觀缺陷。在拉應力的作用下,氫向高應力區(缺陷部位)擴散聚集。當氫聚集到一定濃度時,就會破壞金屬中原子的結合鍵,金屬內就出現一些微觀裂紋。應力不斷作用,氫不斷地聚集,微觀裂紋不斷地擴展,直致發展為宏觀裂紋,最后斷裂。決定冷裂紋的產生與否,有一個臨界的含氫量和一個臨界的應力值o當接頭內氫的濃度小于臨界含氫量,或所受應力小于臨界應力時,將不會產生冷裂紋(即延遲時間無限長)。在所有的裂紋中,冷裂紋的危害性最大。

(3)防止冷裂紋的措施a.采用低氫型堿性焊條,嚴格烘干,在100~150℃下保存,隨取隨用。b.提高預熱溫度,采用后熱措施,并保證層間溫度不小于預熱溫度,選擇合理的焊接規范,避免焊縫中出現洋硬組織c.選用合理的焊接順序,減少焊接變形和焊接應力d.焊后及時進行消氫熱處理。

4、未焊透

未焊透指母材金屬未熔化,焊縫金屬沒有進人,接頭根部的現象。

A、產生未焊透的原因(1)焊接電流小,熔深淺。(2)坡口和間隙尺寸不合理,鈍邊太大。(3)磁偏吹影響。(4)焊條偏芯度太大(5)層間及焊根清理不良。

B、未焊透的危害 未焊透的危害之一是減少了焊縫的有效截面積,使接頭強度下降。其次,未焊透焊透引起的應力集中所造成的危害,比強度下降的危害大得多。未焊透嚴重降低焊縫的疲勞強度。未焊透可能成為裂紋源,是造成焊縫破壞的重要原因。未焊透引起的應力集中所造成的危害,比強度下降的危害大得多。未焊透嚴重降低焊縫的疲勞強度。未焊透可能成為裂紋源,是造成焊縫破壞的重要原因。

C、未焊透的防止 使用較大電流來焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊縫時,1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理設計坡口并加強清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的產生。

5、未熔合

未熔合是指焊縫金屬與母材金屬,或焊縫金屬之間未熔化結合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分為坡口未熔合,層間未熔合根部未熔合三種。 A、.產生未熔合缺陷的原因(1)焊接電流過小;(2)焊接速度過快;(3)焊條角度不對;(4)產生了弧偏吹現象;旺,(5)焊接處于下坡焊位置,母材未熔化時已被鐵水覆蓋;(6)母材表面有污物或氧化物影響熔敷金屬與母材間的熔化結合等。 B、未熔合的危害 未熔合是一種面積型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合對承載截面積的減小都非常明顯,應力集中也比較嚴重,其危害性僅次于裂紋。

C、.未熔合的防止 采用較大的焊接電流,正確地進行施焊操作,注意坡口部位的清潔。

6、其他缺陷

(1)焊縫化學成分或組織成分不符合要求: 焊材與母材匹配不當,或焊接過程中元素燒損等原因,容易使焊縫金屬的化學成份發生變化,或造成焊縫組織不符合要求。這可能帶來焊縫的力學性能的下降,還會影響接頭的耐蝕性能。

(2)過熱和過燒: 若焊接規范使用不當,熱影響區長時間在高溫下停留,會使晶粒變得粗大,即出現過熱組織。若溫度進一步升高,停留時間加長,可能使晶界發生氧化或局部熔化,出現過燒組織。過熱可通過熱處理來消除,而過燒是不可逆轉的缺陷。 (3)白點:在焊縫金屬的拉斷面上出現的象魚目狀的白色斑,即為自點F白點是由于氫聚集而造成的,危害極大。 預防缺陷 形狀缺欠

外觀質量粗糙,魚鱗波高低、寬窄發生突變;焊縫與母材非圓滑過渡。 主要原因:操作不當,返修造成。 危害:應力集中,削弱承載能力。 尺寸缺欠

焊縫尺寸不符合施工圖樣或技術要求。 主要原因:施工者操作不當

危害:尺寸小了,承載截面小; 尺寸大了,削弱了某些承受動載荷結構的疲勞強度。 咬邊 原因:

⒈焊接參數選擇不對,U、I太大,焊速太慢。

⒉電弧拉得太長。熔化的金屬不能及時填補熔化的缺口。 危害:母材金屬的工作截面減小,咬邊處應力集中。 弧坑

由于收弧和斷弧不當在焊道末端形成的低洼部分。 原因:焊絲或者焊條停留時間短,填充金屬不夠。 危害:⒈減少焊縫的截面積; ⒉弧坑處反應不充分容易產生偏析或雜質集聚,因此在弧坑處往往有氣孔、灰渣、裂紋等。 燒穿 原因:

⒈焊接電流過大; ⒉對焊件加熱過甚; ⒊坡口對接間隙太大;

⒋焊接速度慢,電弧停留時間長等。 危害:⒈表面質量差

⒉燒穿的下面常有氣孔、夾渣、凹坑等缺欠。 焊瘤

熔化金屬流淌到焊縫以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合。

原因:焊接參數選擇不當; 坡口清理不干凈,電弧熱損失在氧化皮上,使母材未熔化。

危害:表面是焊瘤下面往往是未熔合,未焊透; 焊縫幾何尺寸變化,應力集中,管內焊瘤減小管中介質的流通界面計。 氣孔 原因:

⒈電弧保護不好,弧太長。

⒉焊條或焊劑受潮,氣體保護介質不純。 ⒊坡口清理不干凈。 危害:從表面上看是減少了焊縫的工作截面;更危險的是和其他缺欠疊加造成貫穿性缺欠,破壞焊縫的致密性。連續氣孔則是結構破壞的原因之一。 夾渣

焊接熔渣殘留在焊縫中。易產生在坡口邊緣和每層焊道之間非圓滑過渡的部位,焊道形狀突變,存在深溝的部位也易產生夾渣。 原因:

⒈熔池溫度低(電流小),液態金屬黏度大,焊接速度大,凝固時熔渣來不及浮出;

⒉運條不當,熔渣和鐵水分不清;

⒊坡口形狀不規則,坡口太窄,不利于熔渣上浮; ⒋多層焊時熔渣清理不干凈。

危害:較氣孔嚴重,因其幾何形狀不規則尖角、棱角對機體有割裂作用,應力集中是裂紋的起源。 未焊透

當焊縫的熔透深度小于板厚時形成。單面焊時,焊縫熔透達不到鋼板底部;雙面焊時,兩道焊縫熔深之和小于鋼板厚度時形成。 原因:

⒈坡口角度小,間隙小,鈍邊太大;

⒉電流小,速度快來不及熔化; ⒊焊條偏離焊道中心。

危害:工作面積減小,尖角易產生應力集中,引起裂紋 未熔合

熔焊時焊道與母材之間或焊道與焊道之間未能完全熔化結合的部分。 原因:

⒈電流小、速度快、熱量不足;

⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等,一部分熱量損失在熔化雜物上,剩余熱量不足以熔化坡口或焊道金屬。

⒊焊條或焊絲的擺動角度偏離正常位置,熔化金屬流動而覆蓋到電弧作用較弱的未熔化部分,容易產生未熔合。

危害:因為間隙很小,可視為片狀缺欠,類似于裂紋。易造成應力集中,是危險性較大的缺欠。 焊接裂紋

危害最大的一種焊接缺欠在焊接應力及其它致脆因素共同作用下,材料的原子結合遭到破壞,形成新界面而產生的縫隙稱為裂紋。它具有尖銳的缺口和長寬比大的特征,易引起較高的應力集中,而且有延伸和擴展的趨勢,所以是最危險的缺欠

第三篇:鍋爐焊接常見缺陷分析及解決方案

隨著我國工業經濟的發展,鍋爐的應用不論是從質量上還是數量上都在高速發展,并且呈現出向高效能、大容量、高參數發展的趨勢。并且,鍋爐容量愈大,其包含的小徑管數量愈多。以UG—240.918—M2型循環流化床鍋爐為例,其受熱面管子均為小口徑管 (≤Φ60mm ),焊口數量約為8000道,而在30MW級電站鍋爐中,這一數量將達到16000。小口徑管主要分布在水冷壁、省煤器、低溫過熱器、高溫過熱器 、高溫再熱器、低溫再熱器、本體疏水等鍋爐關鍵部位,且有大量對焊接要求嚴格的合金耐熱鋼存在。焊接質量是保證鍋爐安裝工程質量的關鍵,也直接關系到鍋爐能否長期安全運行。

目前,我國大部分鍋爐小徑管焊接方法大量采用手工鎢極氬弧焊,并且其焊接工藝日益成熟。然而,焊接缺陷仍然難以完全避免,典型的缺陷為焊接時在引弧和收弧處產生氣孔 ,焊接膜式水冷壁時產生未焊透 ,這些都是鍋爐受熱面組合與安裝中最易易產生的焊接缺陷。

1 手工鎢極氬弧焊引弧和收弧時氣孔產生的原因及防止措施

1.1 氣孔產生的主要原因 氣孔產生的一般原因有

①焊件坡口的油、污、漆、垢、氧化皮、水分以及焊絲表面的油、銹在電弧的作用下產生氣體,且未逸出。

②氬氣純度不高,對焊接區域焊接氛圍保護不好,其他氣體干擾。 ③熔池保護效果差,粘度差。 施工現場焊前準備工作已將焊件坡口及周圍10mm~15mm范圍內光潔干凈 ,焊接坡口處露出金屬光澤 ,焊絲表面去油污處理 ;氬氣純度符合規范要求 ,氬氣的質量分數達到 99。99% ;焊接參數保持穩定 ,采用經焊接工藝評定合格的焊接參數;具有可行的防風防雨保護措施 ;焊接管理工作到位。即使這樣但仍產生焊縫內部氣孔缺陷 ,其多發生在焊接引弧和收弧處,其主要原因是焊接引弧和收弧不當造成的 ,由于在引弧和收弧時熔池金屬結晶速度快 ,熔池金屬的黏度急劇增加 ,溶解在母材和焊絲的氣體或其它原因產生的氣體在熔池中來不及逸出而形成焊縫內部氣孔。

1.2 氣孔的防止措施

(1)在引弧處,先通氣后引弧。引燃電弧前先通氬氣 ,把輸氣管內的空氣排除干凈,并在焊接區域形成氬氣保護場,在引燃電弧的1s~ 2s內,使焊接電流為正常焊接電流的1.5倍, ,在實際引弧位置后方 5mm~10mm處引燃電弧并將電弧拉至焊接位置處進行正常焊接,采用此方法可增大焊接熱輸入量 ,降低結晶速度,熔池中的氣體有充分時間逸出,可以避免焊縫內部氣孔的產生。

(2)在收弧處 ,焊接速度減慢 ,焊炬向后傾角加大,焊絲送進量增加,當弧坑填滿后適當停頓,然后再熄弧 ,使接頭處的熔池熱輸入量增大 ,熔池冷卻速度減慢 ,氣體完全逸出以避免氣孔產生。

2 膜式水冷壁焊接未焊透的原因及防止措施

2.1 未焊透缺陷產生的主要原因

膜式水冷壁在組合焊接中,焊縫經 X射線探傷檢查發現的焊接缺陷中 ,主要是未焊透缺陷。經分析研究,產生未焊透的主要原因如下

:①膜式水冷壁管屏的管子之間間距比較小 ,兩側有管子形成的障礙,焊工施焊困難 ,故易在管子與管子相對位置處產生未焊透缺陷。 ②組對間隙不一致 ,鍋爐制造廠提供的膜式水冷壁是多片的 ,在安裝工地進行組裝時 ,就要同時組對很多個焊口 ,然而使每個焊口組對間隙完全相同非常困難,另外 ,整排焊口不可能同時進行焊接,當焊完一部分焊口 ,其余尚未焊接的焊口在焊接應力作用下間隙就會縮小,甚至為 0,這些焊口在施焊中很容易出現未焊透缺陷。

③強力組對出現的錯口造成一側間隙減小,由于每片膜式水冷壁在制造、長途運輸和存放過程中會產生一定的變形 ,在現場組對時,整排管口中心點就有可能不在同一水平線上,若采取強力組對 ,被強行組對的管口在焊接熱源和應力的作用下 ,有可能產生錯口,也容易造成焊口一側間隙減5mm。在焊接過程中 ,先焊間隙較小的焊口 ,后焊間隙較大的焊口。這樣既能避免產生未焊透,又能減少焊接工作量。焊接應力和變形小,就會導致未焊透缺陷的產生。未焊透缺陷在鍋爐的密封良好。行組對。待水冷壁組對焊接完后 ,再將割開的鰭片縫焊接中是不允許存在的缺陷。 間隙采用焊條電弧焊分段退焊法重新焊好 ,以保證鍋爐部件變形量控制在允許范圍內。 2.2 未焊透的防止措施

(3)膜式水冷壁組對前 ,應認真校驗每片水冷壁焊口平齊情況。對于輕微的變形可直接采用火焰矯正或機械方法矯正后再組對。對于較大變形 ,可將管子間所焊鰭片割開 1 500,其割縫長度根據變形程度而定 ,一般不超過 mm ,然后再進行單根管矯正 ,之后進 3 結論

(1)暫停膜式水冷壁焊接

,在該部位使用端在此處的停留時間 施焊條件,設置障礙多次進行練習,部修磨較尖銳的鎢極施焊,并適當降低焊接速度增加,確認熔孔正常并按正常要求添加焊絲 ,確認完全焊透再向前施焊 ,并結合 X射線拍片驗證。采取措施后在膜式水冷壁該部位施焊過程中,未發現未焊透缺陷產生。

(2)在管排組合時

,要嚴格控制多個焊口組對時的最小間隙和最大間隙。使其中最小組對間隙能滿足焊接工藝指導書中的要求 ,最大組對間隙不超過。 ,采用以上方法 ,并嚴格按焊接工藝規程施焊 ,焊接缺陷不論在數量上還是質量上都會明顯的減少,并且缺陷超標的焊口經一次返修后全部合格 常見的焊接缺陷得到有效控制 ,工程焊接質量得到很大提高 ,焊縫返修工作量大大減少 ,相對地減少了焊接材料的用量和人工的投入 ,有力地保證了工程質量和施工進度 也為鍋爐的安全運行提供了有力的保障。

第四篇:常見焊接缺陷及X射線無損檢測

渤海船舶職業學院(畢業論文)專用紙

前言

船舶制造業自20世紀初開始研究焊接應用技術,并于1920年以英國船廠首次采用焊接技術建造遠洋船為標志,焊接技術逐漸在船廠得到推廣應用,并迅速取代鉚接技術。由于焊接過程中各種參數的影響,焊縫中有時候不可避免地會出現裂紋、氣孔、央渣、未熔合和未焊透等缺陷。為了保證焊接構件的產品質量,必須對其中的焊縫進行有效的檢測和評價,尤其是在船舶壓力管道、分段大接縫、外板及水密與強力接點等部位進行質量檢測是十分必要的。

眾所周知,船舶結構件發生焊接裂紋對結構強度和航行安全危害極大,特別是一些隱性裂紋不易發現,一旦船舶出廠,這些隱性裂紋后患無窮。因此,船舶在建造焊接過程中產生的裂紋一經發現,就必須立即查明原因并采取果斷的措施徹底根除。焊接質量的檢驗方法,一般分無損檢驗和破壞檢驗兩大類,采用何種方法,主要根據產品的技術要求和有關規范的規定。

無損探傷分滲透檢驗、磁粉探傷、超聲波探傷和射線照相探傷。破壞檢驗方法是用機械方法在焊接接頭(或焊縫)上截取一部分金屬,加工成規定的形狀和尺寸,然后在專門的設備和儀器上進行破壞試驗。依據試驗結果,可以了解焊接接頭性能及內部缺陷情況,判斷焊接工藝正確與否。經檢驗,船體結構焊縫超過質量允許限值時,應首先查明產生缺陷的原因,確定缺陷在工件上的部位。在確認允許修補時,再按規定對焊縫進行修補。

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渤海船舶職業學院(畢業論文)專用紙

產生咬邊的原因:是由于焊接電流過大、運條速度快、電弧拉得太長或焊條角度不當等。埋弧焊的焊接速度過快或焊機軌道不平等原因,都會造成焊件被熔化去一定深度,而填充金屬又未能及時填滿而造成咬邊。防止產生咬邊的辦法是:選擇合適的焊接電流和運條手法,隨時注意控制焊條角度和電弧長度;埋弧焊工藝參數要合適,特別要注意焊接速度不宜過高,焊機軌道要平整。 (4)未焊透、未熔合

焊接時,接頭根部未完全熔透的現象,稱為未焊透;在焊件與焊縫金屬或焊縫層間有局部未熔透現象,稱為未熔合。

未焊透或未熔合是一種比較嚴重的缺陷,由于未焊透或未熔合,焊縫會出現間斷或突變,焊縫強度大大降低,甚至引起裂紋。因此,在船體的重要結構部分均不允許存在未焊透、未熔合的情況。未焊透和未熔合的產生原因是焊件裝配間隙或坡口角度太小、鈍邊太厚、焊條直徑太大、電流過小、速度太快及電弧過長等。焊件坡口表面氧化膜、油污等沒有清除干凈,或在焊接時該處流入熔渣妨礙了金屬之間的熔合或運條手法不當,電弧偏在坡口一邊等原因,都會造成邊緣不熔合。

防止未焊透或未熔合的方法是正確選取坡口尺寸,合理選用焊接電流和速度,坡口表面氧化皮和油污要清除干凈;封底焊清根要徹底,運條擺動要適當,密切注意坡口兩側的熔合情況。 (5)焊接裂紋

焊接裂紋是一種非常嚴重的缺陷。結構的破壞多從裂紋處開始,在焊接過程中要采取一切必要的措施防止出現裂紋,在焊接后要采用各種方法檢查有無裂紋。一經發現裂紋,應徹底清除,然后給予修補。

焊接裂紋有熱裂紋、冷裂紋。焊縫金屬由液態到固態的結晶過程中產生的裂紋稱為熱裂紋,其特征是焊后立即可見,且多發生在焊縫中心,沿焊縫長度方向分布。熱裂紋的裂口多數貫穿表面,呈現氧化色彩,裂紋末端略呈圓形。產生熱裂紋的原因是焊接熔池中存有低熔點雜質(如FeS等)。

防止產生熱裂紋的措施是:一要嚴格控制焊接工藝參數,減慢冷卻速度,適當提高焊縫形狀系數,盡可能采用小電流多層多道焊,以避免焊縫中心產生裂紋;二是認真執行工藝規程,選取合理的焊接程序,以減小焊接應力。焊縫金屬在冷卻過程或冷卻以后,在母材或母材與焊縫交界的熔合線上產生的裂紋稱為冷裂紋。這類裂紋有可能在焊后立

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量施焊法。每一缺陷應一次焊補完成,不允許中途停頓。預熱溫度和層間溫度,均應保持在60℃以上。

(6)焊縫缺陷的消除的焊補,不允許在帶壓和背水情況下進行;

(7)修正過的焊縫,應按原焊縫的探傷要求重新檢查,若再次發現超過允許限值的缺陷,應重新修正,直至合格。焊補次數不得超過規定的返修次數。

4、無損檢測

4.1、無損檢測的定義

現代無損檢測的定義是:在不損壞試件的前提下,以物理或化學方法為手段,借助先進的技術和設備器材,對試件的內部及表面的結構、性質、狀態進行檢查和測試的方法。

無損檢測是在現代科學技術發展的基礎上產生的。例如,用于探測工業產品缺陷的X射線是在德國物理科學家倫琴發現X射線基礎上發生的,超聲波檢測是在二次世界大戰中迅速發展的聲納技術和雷達技術的基礎上開發出來的,磁粉檢測建立在電磁學理論的基礎上,而滲透檢測得益于物理化學的進展,等等。長期以來,無損檢測技術主要應用于工業材料和制品的質量監測,在接下來的章節中,我將對船舶焊縫中無損探傷的展開研究。

4.2、無損檢測的背景及發展

隨著工業生產的發展,無損檢測的發展大致經歷了三個階段,即無損探傷NDI(Non—destruetiveInspeetion),無損檢驗NDT(Non—destruetiveTesting)及無損評價NDE(Non--destruetiveEvaluation),目前一般統稱為無損檢測NDT。其中,NDI是在不損壞產品的前提下,發現人眼無法直接觀察到的缺陷;NDT是不但檢驗最終產品,而且要測量過程的工藝參數:NDE是不僅要探出缺陷的有無及位置,而且還要測出缺陷的類型、尺寸、形狀、取向以及對力學行為的影響等,以便用斷裂力學的方法對被測產品作出檢修周期和使用安全性的結論。因此,NDE包括NDI及NDT的內容,更具有綜合性。材料和工件的無損檢測和評價,對于控制和改進生產過程和產品的質量,保證材料、零部件、產品的可靠性和生產過程的安全性,以及提高勞動生產率等都起著關鍵性的作用. 無損檢測作為一項工業技術,被應用于產品的整個制造、服役過程中,是現代工業發展必不可少的有效工具。因此世界各國對無損檢測技術的研究都非常重視,大力開展

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小和數量,隨后按通行的標準對缺陷進行評定分級。如圖

原理:放射線穿透試件時膠片曝光,不連續對曝光有影響。如圖

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2)應用范圍:適用于大部分材料,開關和結構。例如新制造或在用的焊接件,鑄件組合件等。

3)優點:檢測結果有直接記錄——底片,由于底片上記錄的信息十分豐富,且可以長期保存,從而使射線照相法成為各種無損檢測方法中記錄最真實、最直觀、可追蹤性最好的檢測方法??梢垣@得缺陷的投影圖像,缺陷定性定量最準確。體積型缺陷檢出率很高,而面積型缺陷的檢出率受到多種因素影響。

4)缺點:適宜檢驗較薄的工件而不適宜較厚的工件; 適宜檢測對接焊縫,檢測角焊縫效果較差,不適宜檢測板材、棒材、鍛件;對缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸(高度)的確定比較困難;檢測成本高;射線照相法檢測速度慢;平面不連續的(可檢測方向)有臨界值;射線對人體有傷害。 (3)超聲波檢測(PenetrationTesting) 超聲波是一種頻率超過20KHz的特殊聲波,除具有傳統聲波傳輸的基本物理特性,(如:反射、折射和衍射等)外,其還具有方向性集中、穿透力強、振幅小等特點因而.超聲波檢測技術在實時控制、高精度、無損傷等方面均具有優勢,廣泛應用在工業無損檢

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零件表面被施涂含有熒光染料或者著色染料的滲透液后,在毛細管作用下,經過一定時間,滲透液可以滲進表面開口的缺陷中:經去除零件表面多余的滲透液后,再在零件表面施涂顯影劑,同樣,在毛細管作用下,顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液,滲透液回滲到顯像劑中:在一定的光源下(紫外線或者白光),缺陷處的滲透液痕跡被顯示(黃綠色熒光或者鮮艷紅光),從而探測出缺陷的型貌以及分布狀態。如圖

1)原理:將可視或熒光物資的液體涂到表面,由毛細作用進入不連續處 2)應用范圍:事實上可以用于任何無覆蓋層,未污染的無吸附性固體

3)優點:操作相對簡單,材料廉價,特別敏感,通用,培訓少滲透探傷可以用于疏松多孔性材料外任何種類的材料;形狀復雜的部件也可用滲透探傷,并一次操作就可大致做到全面檢測:同時存在幾個方向的缺陷,用一次探傷操作就可完成檢測;不需要大型的設備,可不用水、電。

4)不足:只能檢測到開口至表面的不連續,表面必須相對光滑且沒有污染物;檢測工序多,速度慢;檢測靈敏度比磁粉探傷低;材料較貴,成本較高;有些材料易燃,

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二、射線探傷技術在船舶制造業中的應用研究

1、前言

1895年德國物理學家倫琴發現X射線,1912年美國物理學家D庫利吉博士研制出新型X射線管一白熾陰極X射線管,這種X射線管可以承受高電壓、高電流,為X射線的工業應用提供了基礎。1922年美國麻薩諸塞州陸軍兵工廠安裝了庫利吉管X射線機,工作電壓為200kV,管電流達5111A,一次完成了真正的工業射線照相。

此后,射線照相檢驗技術得到了迅速的發展,1930年前后,射線照相檢驗技術正式進入工業應用。1940年前后,首次得出了射線照相檢驗底片質量問題。1962年前后,建立了完整的、至今仍在指導常規射線照相檢驗技術的基本理論。1970年以后,圖像增強器射線實時成像檢驗技術、射線層析檢測技術等發展迅速。1990年以后射線檢測技術進入了數字射線檢測技術時代,成像板及線陣列射線實時成像檢驗技術和CR技術是發展中的重要技術.對于工業應用,射線檢測技術已形成了一個完整的技術系統,一般認為可劃分為:射線照相檢驗技術、射線實時成像檢驗技術、射線層析檢測技術和輻射測量技術四類。射線照相檢驗技術主要是X射線照相檢驗技術、Y射線照相檢驗技術、中子射線照相檢驗技術和非膠片射線照相檢驗技術等。

2、射線探傷

2.

1、 X射線檢測概述

射線檢測技術是一種重要的無損檢測技術。它依據的是被檢工件由于成分、密度、厚度等的不同,對射線產生不同的吸收和散射特性并對被檢工件的質量、尺寸、特性等做出判斷。X射線檢測是眾多射線檢測中比較常見的一種,廣泛應用于冶金、機械、石油、化工、航空、航天、醫療等各個領域。

2.

2、射線探傷的應用

射線檢測技術不僅可用于金屬材料(黑色金屬和有色金屬)的檢驗,也可用于非金屬材料和復合材料的檢驗,特別是它還可能用于放射性材料的檢驗。檢驗技術對被檢工件或試件的表面和結構沒有特殊要求,所以它可以應用各種產品的檢驗。目前,射線廣泛地應用于機械、兵器、船舶、核工業、航空、航天、電子等各工業領域,其中應用最廣泛的方面是鑄件和焊接件的檢驗。射線檢測技術在工業與科學研究等方面的主要應用類型包括:

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(2)中國船級社1996《鋼質內河船入級與建造規范》: (3)中國船級社1998《材料與焊接規范》:

(4)原中國船舶工業總公司《中國造船質量標準CSQs(1998)》: (5)GB/T3323—87鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級: (6)CT3/T3177—94船舶鋼焊縫射線照相和超聲波檢查規則: (7)GB/T3558—94船舶鋼焊縫射線照相工藝和質量分級: (8)GB/T3559—94船舶鋼焊縫手工超聲波探傷工藝和質量分級。

以上規范和標準主要體現在船廠技術部門編制的有關焊接工藝文件中,在現場檢驗的檢驗人員主要是確定其工藝和計劃是否經船檢機構認可,在實際工作中船廠特別是中小型廠會經常疏忽,還需要注意以下內容: (1)無損探傷人員必須要有相應的資格。

(2)被評定為不合格的焊縫應及時返修,并注意對返修工藝的控制和檢驗。 (3)當無損探傷發現焊縫內部有不允許存在的缺陷并認為該缺陷有可能延伸時則應在其延伸方向(一端或兩端)增加探傷數量直至達到鄰近合格的焊縫為止;

(4)當所有被檢焊縫的一次合格率低于80%時,應對重要部位焊縫追加檢查,其數量大約為10%一20%,并應對全部焊接工藝引起注意。

(5)射線拍片的布片密度應按鋼材的材料級別從高到低遞減??v橫向對接焊縫交叉處的布片方向應平行與橫向對接焊縫。

(6)對危險化學品船焊縫的無損探傷,尚應對下列部分進行無損探傷。

a)液貨艙艙壁板上所有的焊縫十字交叉處:

b)液貨艙邊界焊縫應探測裂紋,探測的長度應至少為液貨艙邊界焊縫總長度的10%:

c)當舷側和船底縱骨以及縱艙壁水平扶強材在橫艙壁處中斷時,上述構件與橫艙壁的焊縫應探測裂紋,探測的長度應至少為骨材與橫艙壁連接焊縫總長度的10%:

d)當縱向構件和縱艙壁水平扶強材連續地通過橫艙壁時,其與橫艙壁的焊縫應探測裂紋,探測的長度對舷側和船底縱向構件至少為總長度30%,對縱艙壁水平扶強材至少為總長度的20%。當橫向構件連續地穿過液貨艙縱艙壁時,該構件與邊界連接焊縫戍探測裂紋探測的焊縫長度至少為總長度的10%。

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3.

2、美國船級社(ABS)射線探傷規范

1.射線探傷范圍 (1)總則

必須對現場驗船師提供足夠的證明以核準射線探傷的適用性,并且檢查具有代表性的檢測點的射線圖片。

(2)高比例的超標缺陷:如果超標缺陷非常高,檢測點的數目必須增加。船舶焊接缺陷及無損探傷研究 2.射線探傷的位置 (1)總則

在選擇檢測點時,以下檢測位置將著重考慮: a)位于高強度區域內的焊接 b)其他重要結構構件

c)不能到達或很難檢查到的焊接部位 d)現場搭載焊接 e)可疑區域 3.射線探傷應用標準

(1)船體表面一A級標準,對于船長大于或等于150m,應用于船腫部0.6L范圍內船體表面熔透焊(fundePenetration)的射線探傷必須符合A級標準。

a)當使用特殊船體材料或者船體設計認為材料屬于危險級別時,對船長小于150m(500ft)的船體表面探傷也可以應用A級標準。

b)所有LNG(LiquefiedNaturalGas)和LpG(Liquefiedpetroleum船舶的貨艙(除了隔膜艙)的熔透焊射線探傷必須符合A級標準。

(2)船體表面一B級標準,除了上面情況適用于A級標準外,對于船長小于150m和所有船腫O.6L以外的船體表面熔透焊的射線探傷適用于B級。 4可接受的標準 (1)裂紋

射線探傷顯示的任何裂紋都不被接受。 (2)未熔合或未焊透

在焊縫任何部位或者焊縫與相鄰母材之間的未完全熔合被稱為未熔合或者未焊透。

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(4)氣孔

氣孔、圓形空洞和分散良好的夾鎢都被作為氣孔處理。

a)A級和B級在150mm焊接長度內且鋼板厚度在12smm到50mm內,射線圖像顯示的氣孔大于圈3—4至圖3—5允許的范圍被評定為缺陷超標。

b)對于材料厚度大于50~的射線探傷圖像評定氣孔的標準完全不同于圖3.4到圖3 5的標準。

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(5)多種缺陷

射線圖像顯示既有氣孔又有夾渣(包括可以接受的未熔合和未焊透),以下為判定標準:

a)如果射線探傷缺陷接近最大可以允許的夾渣程度,此時只有50%可被允許的氣孔存在。

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結論

本論文在指導老師的悉心指導和嚴格要求下,經過本人三個多月的努力業已完成,從課題選擇到具體構思和內容,無不凝聚著老師的心血和汗水,在學校學習和生活期間,也始終感受著老師的精心指導和無私的關懷,我受益匪淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。

這次做論文的經歷也會使我終身受益,我感受到做論文是要真正用心去做的一件事情,是真正的自己學習的過程和研究的過程,沒有學習就不可能有研究的能力,沒有自己的研究,就不會有所突破。希望這次的經歷能讓我在以后學習中激勵我繼續進步。

本次畢業論文設計與編寫的過程,是對我所學的無損檢測專業知識的又一次鞏固與加強。這使我對無損檢測的一些基礎知識得到進一步鞏固。通過對相關書籍的翻閱和網上查找,我了解了焊接和無損檢測的原理與內涵,以及它的發展方向和所面臨的問題。不過更重要的是,這次畢業論文的編寫讓我懂得了很多論文內容之外的東西,整個編寫過程不僅是對自己掌握知識全面性的考察,更是一次鍛煉自身能力的機會和對自己意志品質的全面考驗。它讓我找到了一種創新的、自主的學習方式,這更有利于我把所研究的知識和今后的實際工作緊密地聯系到一起。正是這次畢業設計,讓我對自己所學的專業更加熱愛,并指導著我把知識更好地運用到今后的實踐中去。

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14、強天鵬.射線檢測[M].昆明:云南科技出版社,1999.

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致謝

三年的讀書生活在這個季節即將劃上一個句號,而于我的人生卻只是一個逗號,我將面對又一次征程的開始。三年的求學生涯在師長、親友的大力支持下,走得辛苦卻也收獲滿囊。隨著這份論文的截稿,我的心里思緒萬千,久久不能平靜。這意味著我即將離開著、這個我生活學習了三年的地方。

偉人、名人為我所崇拜,可是我更要把我的敬意和贊美獻給我的老師,要特別感謝老師在整個畢業課題設計期間給予本人無微不至的關懷和細心的指導。在設計過程中指導老師為我提出了許多寶貴的意見和建議,謹向孫老師表示深深的謝意。

另外,感謝校方給予我這樣一次機會,能夠獨立地完成一個課題,并在這個過程當中,給予我們各種方便,使我們在即將離校的最后一段時間里,能夠更多學習一些實踐應用知識,增強了我們實踐操作和動手應用能力,提高了獨立思考的能力。再一次對我的母校表示感謝。

感謝在整個畢業設計期間和我密切合作的同學,和曾經在各個方面給予過我幫助的伙伴們,在大學生活即將結束的最后的日子里,我們再一次演繹了團結合作的童話,把一個龐大的,從來沒有上手的課題,圓滿地完成了。正是因為有了你們的幫助,才讓我不僅學到了本次課題所涉及的新知識,更讓我感覺到了知識以外的東西,那就是團結的力量。

在論文即將完成之際,我的心情無法平靜,從開始進入課題到論文的順利完成,有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助,在這里請接受我誠摯謝意!

最后再一次感謝所有在畢業設計中曾經幫助過我的良師益友和同學,以及在設計中被我引用或參考的論著的作者。

第五篇:常見焊接缺陷及防止措施和注意事項

焊接缺陷原因分析及防止措施

在現場焊接過程中一般都存在缺陷,缺陷的存在必將會影響焊縫的質量,而焊縫質量又會直接影響現場管道的安全使用。對焊接缺陷進行分析,一方面是為了找出缺陷產生的原因,以防止缺陷的產生。

一、未焊透

焊接時,母材金屬之間應該熔合而未焊上的部分稱為未焊透。出現在單面焊的坡口根部(見下圖),未焊透會造成較大的應力集中,往往從其末端產生裂紋。

單面未焊透 角焊縫未焊透

產生原因:

(1)由于坡口角度小,組對間隙小或錯邊超標,使熔敷金屬送不到坡口根部。

(2)焊接電流小、送絲角度不當或焊接電弧偏向坡口一側,焊接速度過快。

(3)由于操作不當,使熔敷金屬未能送到預定位置,或者未能擊穿坡口形成尺寸一定的熔孔。 防止措施:

(1)打磨合適的坡口角度(37°±2.5°),組對間隙尺寸(4mm左右)合適并防止錯邊超標(≤e/20+1mm,最大為1.5mm,e為管子壁厚)。 (2)選擇合適的焊接電源,焊絲及氬弧焊把角度應適當。

1 (3)掌握正確的焊接操作方法,氬弧焊絲的送進應穩、準確、熟練地擊穿尺寸適宜的熔孔,應把熔敷金屬送至坡口根部。

二、未熔合

這種缺陷常出現在坡口的側壁、多層焊的層間及焊縫的根部(見下圖)。

產生原因:

(1)由于焊絲和氬弧焊把角度不當,電弧不能良好地加熱坡口兩側母材金屬,致坡口面母材母材金屬未能充分熔化。

(2)在焊接時由于上側坡口金屬熔化后產生下墜,影響下側坡口面金屬的加熱熔化,造成“冷接”。

(3)2GT位置操作時,在上、下坡口面擊穿順序不對,未能先擊穿下坡口后擊穿上坡口,或者在上、下坡口面上擊穿熔孔位置未能錯開一定的距離,使上坡口熔化金屬下墜產生粘接,造成未熔合。

(4)氬弧焊時電弧兩側坡口的加熱不均(線能量不同),或者坡口面存在污物等。 防止措施:

(1)選擇適宜的焊絲和氬弧把角度。

(2)操作時注意觀察坡口兩側金屬熔化情況,使之熔合良好。

(3)2GT位置操作時,掌握好上、下坡口面的擊穿順序和保持適宜的熔孔位置和尺寸大 2 小,焊絲的送進應熟練地從熔孔上坡口拉到下坡口。

三、焊瘤

焊接過程中,熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬稱為焊瘤(見下圖),在其下面往往伴隨著未熔合、未焊透等缺陷。

產生原因:

(1)由于鈍邊薄,間隙大,擊穿熔孔尺寸大。

(2)由于焊接電流過大擊穿焊接時電弧燃燒,加熱時間過長,造成熔池溫度增高,溶池體積增大,液態金屬因自身重力作用下墜而形成焊瘤,焊瘤大多存在于平焊、立焊速度過慢等。 防止措施:

(1)選擇適宜的鈍邊尺寸和裝配間隙,控制熔孔大小并均勻一致,一般熔孔直徑為0.8~1.25倍的焊絲直徑,平焊打底焊時應調整氬弧焊把的角度,否則背面會形成焊瘤。 (2)選擇合理的焊接規范,擊穿焊接電弧加熱時間不可過長,操作應熟練自如,焊絲和氬弧焊把角度適當。

(3)焊絲角度、送絲速度及其擺動應適當。

四、縮孔、氣孔:

氣孔有時候是單個出現,有時候會以成堆的形式聚集在局部區域,其形狀有球形、條形等。橫焊(2GT)時,氣孔常出現在坡口上部邊緣,仰焊(5G1T)時,常分 3 布在焊縫底部或焊層中,有時候也出現在焊道的接頭部位及弧坑處。如果氣孔穿透焊縫表面。

產生原因:

(1)電弧電壓太高(電弧過長)

(2)因熔池溫度低,熔池存在時間短,氣體未能在有效時間內逸出,這種情況主要與焊接規范等因素有關。

(3)打底擊穿焊時,熔敷金屬給送的過多,使熔池液態金屬較厚,滅弧停歇時間長,造成氣體難以全部逸出。

(4)由于焊絲和氬弧焊把角度不適當,影響了電弧氣體的保護作用操作不熟練,送絲不穩以及沿熔池前坡口間隙方向滅弧都會導致產生氣孔。

(5)堿性低氫型焊條的烘干溫度高因此藥皮較脆。采用撞擊法引弧很容易將焊條引弧端藥皮撞掉,使熔滴減少電弧氣體以及熔溢的保護作用,引起焊縫產生氣孔,此外,在焊條引弧端的粘接處,也會產生密集的氣孔。

(6)氫弧焊時,由于焊口清理不干凈,有銹、油污質等,同時操作時焊接速度過快,焊絲和焊把的角度以及擺動不適當等也會產生氣孔。

(7)某些焊工可能存在在焊接時吹風扇?,F場潮濕度大導致許多早晨領取的碳鋼焊絲沒到中午就有輕微生銹現象,然而焊工在焊接時由于弧光太強,很難發現這些輕微的銹斑,并沒有經過丙酮清潔就進行了焊接,甚至許多焊絲和管道破口邊緣都有凝結的小水滴現象,導致氣孔產生。

防止措施:

(1)為防止縮孔的產生,主要應從操作工藝上采取措施,在更換焊條

4 滅弧前應在原熔池連續點弧

二、三次,以填充滿熔池,然后將電弧向坡口面一側后拉,逐漸衰減滅弧,這樣可稍微提高熔池及周圍的溫度,減緩冷卻速度,從而防止縮孔產生。還有就是收弧要緩,正確調長氬弧的衰減時間。

(2)選擇稍強的焊接規范,縮短滅弧停歇時間,滅弧后,當熔池尚未全部凝固時,就及時再引弧給送熔敷金屬,擊穿坡口形成尺寸一定的熔孔在繼續焊接。

(3)輸送熔敷金屬不要太多,使熔池的液態金屬保持較薄,利于氣體的逸出。

(4)運條角度要適當,操作應熟練,不要將熔渣拖離熔池,更換焊條后采用劃擦法引弧,用短弧焊接壓低電弧。

(5)氬弧焊操作時,焊絲和氬弧焊把的角度應適當,擺勁正確,焊連保持均勻適宜。

(6)焊接時禁止吹風扇,焊接前加強對焊絲的檢查力度,避免使用生銹的焊絲。

四、夾渣

它主要發生在坡口邊緣和每層焊道之間非圓滑過渡的部位,在焊道形狀發生突變或存在深溝的部位也容易產生夾渣。橫、立或仰焊時產生的夾渣要比平焊多。當混入細微的非金屬夾雜物時,焊縫金屬凝固過程中可能產生微裂紋或孔洞。

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產生原因:

(1)手工電弧焊時,由于運條角度,或操作不當,使熔渣和熔池金屬不能良好地分離。 (2)由于焊條藥皮受潮;藥皮開裂或變質,藥皮脫落進入熔池又未能充分熔化或反應不完全,使藥皮不能浮出熔池表面,而造成夾渣。

(3)在填充焊接時,由于前層焊道過渡不平滑、高低、凹凸不均勻或焊道清渣不徹底,焊接時熔渣未能熔化浮出而形成層間夾渣焊接時規范不適當;以及焊絲、氬弧焊把角度不適當或焊絲不干凈有油污和鐵銹。

防止措施:

(1)選擇適當的運條角度,操作應熟練,使熔渣和液態金屬良好地分離。 (2)遇到焊條藥皮成塊脫落時,必須停止焊接,查明原因并更換焊條。

(3)打底層焊道或中間層焊道接頭應形成均勻圓滑過渡,接頭應該用角向砂輪機打磨。 (4)選擇合適焊接規范,注意保持適宜的焊絲和氬弧焊把角度,焊絲作正確擺動使熔渣順利地浮出溶池。

五、咬邊

由于焊接參數選擇不當,或操作工藝不正確,沿焊趾的母材部位產生的溝槽或凹陷稱為咬邊(如下圖)。在立焊及仰焊位置容易發生咬邊,在角焊縫上部邊緣也容易產生咬邊。咬邊是一種危險性較大的外觀缺陷。它不但減少焊縫的承壓面積,而且在咬邊根部往往形成較尖銳的缺口,造成應力集中,很容易形成應力腐蝕裂紋和應力集中裂紋。因此,對咬邊有嚴格的限制。

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產生原因:

(1)主要是焊接電流過大,電弧過長,運條角度不適當等。

(2)運條時,電弧在焊縫兩側停頓時間短,填充金屬未能填滿熔池,橫焊時電弧在上坡口面停頓的時間過長,以及運條、操作不正確也會造成咬邊。 (3)氬弧焊時瓷嘴傾斜角度不當,氬弧焊把和焊絲擺動不適當等。

(4)擊穿兩側坡口面所形成的熔孔尺寸大小不均,或者擊送絲速度不均勻。 (5)擊穿焊接時的電弧加熱時間,電弧穿透過背面的多少控制不均勻等。

防止措施

(1)選擇適宜的焊接電源、運條角度、進行短弧操作。

(2)焊條擺動至坡口邊緣,稍作穩弧停頓,操作應熟練、平穩。 (3)氬弧焊把和焊絲的角度及擺動要適宜. (4)嚴格控制擊穿熔孔的尺寸大小,并使送絲速度、坡口兩側停留時間均勻一致。 (5)嚴格控制電弧的穿透程度,掌握好電弧燃燒,加熱時間使之均勻一致。

六、背面凹陷:

主要產生在仰焊、仰立焊位置其主要原因有:

(1)間隙過大,鈍邊偏小,熔池體積較大,填充金屬因自重而產生下墜。

(2)焊接電流偏大,滅弧慢或連弧焊接,使熔池溫度增高,冷卻慢,導致熔池金屬重力增加而使表面張力減小。

(3)氬弧焊把和焊絲角度不當,減弱了電弧對熔池金屬的壓力,或焊絲未送至坡口根部和氬氣流量不夠。 防止措施:

(1)保證組對尺寸合符要求,特別是間隙和純邊尺寸,操作要熟練、準確。 (2)嚴格控制電弧加熱時間及氬弧焊把和焊絲角度,熔孔大小要適當。

(3)焊道背面成形不良,焊道背面除了可能產生凹陷外,還可能出現寬窄不勻、凹凸不平甚至形成焊瘤。

七、焊絲未熔化: 產生原因:

(1)焊接電流偏大,氬弧焊把和焊絲角度不正確,送絲速度太快。 (2)操作不熟練,左右手配合不好,組對間隙過大。 防止措施:

(1)選擇合適的焊接電流,調整氬弧焊把和焊絲角度,放慢送絲速度,使焊絲端部始終處在鎢級燃燒范圍內。

(2)選擇合適的坡口間隙,對完成的焊口認真進行自檢,對發現的缺陷立即處理。

八、其它原因

由于核島安裝已經進入尾期,許多焊口位置已經固定,加上多數管道、通風管和電器支架托盤也已安裝到位,空間狹小,管工在焊口打磨組對方面存在諸多困難,組對質量不一定很好,對焊接質量也有一定影響,許多缺乏狹小空間焊接經驗的新焊工就更難保證焊接質量。管工組對焊口時不能保證錯邊量,坡口、間隙、鈍邊以及焊接影響區的清潔度不符合要求,加之個別焊工操作不規范產生未熔合、氣孔的焊接缺陷。

其它注意事項:

(1)在進行氬電管道焊接時,表面焊道應適當加高,以減少因打底焊道背面成形不良出現的凹凸不平,在探傷底片上留下過多的陰影。

(2)焊條的擺動寬度:焊條直徑三倍,應嚴格控制在此范圍內。

(3)在進行碳管道焊接時兩端管口要密封,避免造成煙道效應是氣流通過焊縫產生氣孔。

(4)在對閥門進行焊接時注意:接地線不得通過閥體。

(5)在對溫控閥門進行焊接時要嚴格遵守焊接工藝,采用小電流分段焊接避免溫度過高造成閥芯變形。

(6) 因氬弧把線有一定長度,在焊接或點焊第一個焊口前,先讓氬弧把放一下氣,排空焊把氣管中的空氣,可避免由于保護不佳造成引弧部位氣孔的產生。

(7)焊工打磨焊縫內外表面時,打磨表面應圓滑過渡,不應存在直角磨痕,避免在底

8 片上會造成未熔合的假象。

(8)管工組對焊口時,由于焊縫組對間隙過小需要打磨坡口造成鐵屑內翻,焊工在焊接過程中未及時發現造成焊縫內部未熔合缺陷。

(9)未熔合、咬邊、爆絲、根部內凹、焊瘤、接頭不良等缺陷,在焊接第一遍最后封口前留出觀察孔認真觀察焊接根部成形狀況,對發現缺陷及時返修,避免上述缺陷的發生。

(10)焊縫的打磨盡量由焊工自己完成,如有管工代為打磨,焊工應認真進行自檢避免表面缺陷的產生。

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