焊接缺陷各种类型及原因分析.ppt

DCRE大连中集铁路装备有限公司大连中集铁路装备有限公司EN15085认证培训课程认证培训课程焊接缺陷种接缺陷种类及及产生原因生原因授授课教教师：陈 卫InstructorInstructor：Chen weiChen wei20082008年年1111月月5 5日日1.内内容容了解了解焊接缺欠接缺欠类型型缺欠缺欠产生原因及生原因及对焊缝成型的影响成型的影响2.1 1、焊接缺欠的分接缺欠的分类按按标准准ISO6520-1金属熔化金属熔化焊焊缝缺欠分缺欠分类及及说明明，金属熔，金属熔化化焊焊缝缺陷共分六缺陷共分六类：一一 类缺欠缺欠 裂裂纹 二二 类缺欠缺欠 孔穴孔穴 三三 类缺欠缺欠 固体固体夹杂 四四 类缺欠缺欠 未熔合和未未熔合和未焊透透 五五 类缺欠缺欠 形状缺欠形状缺欠 六六 类缺欠缺欠 上述以外的其他缺欠上述以外的其他缺欠3.按缺陷性按缺陷性质进行的行的焊缝缺缺欠欠的分的分类一一类缺欠：裂缺欠：裂纹微微观裂裂纹:在在显微微镜下才能下才能观察到的裂察到的裂纹。纵向裂向裂纹:基本上与基本上与焊缝轴线平行的裂平行的裂纹。(焊缝金属中金属中;熔合熔合线上上;热影响区中影响区中;母材金属中母材金属中)4.横向裂横向裂纹:基本上与基本上与焊缝轴线垂直的裂垂直的裂纹。（焊缝金属中金属中;熔合熔合线上上;热影响影响 区中）区中）5.放射状裂放射状裂纹:在在某一公共点的放射状裂某一公共点的放射状裂纹（焊缝金属中金属中;热影响区中影响区中;母材金属中母材金属中 ）6.弧坑裂弧坑裂纹：在在焊缝收弧弧坑收弧弧坑处的裂的裂纹（纵向的向的;横向的横向的;星形的）星形的）7.间断裂断裂纹：一一组间断的裂断的裂纹（焊缝金属中金属中;热影响区中影响区中;母材金属中）母材金属中）8.枝状裂枝状裂纹：由某一公共裂由某一公共裂纹派生的派生的一一组裂裂纹,它与它与间断裂断裂纹群和放射群和放射状裂状裂纹不同不同（焊缝金属中金属中;热影响区中影响区中;母材金属中）母材金属中）9.二二类缺欠：孔穴缺欠：孔穴球形气孔：球形气孔：近似球形的孔穴近似球形的孔穴均布气孔：均布气孔：大量气孔分布在整个大量气孔分布在整个焊缝金属金属10.局部密集气孔：局部密集气孔：气孔群气孔群链状气孔：状气孔：与与焊缝轴线平行的成串气孔平行的成串气孔11.条形气孔：条形气孔：长度方向与度方向与焊缝轴线近近似平行的非球形的似平行的非球形的长气孔气孔12.虫形气孔：虫形气孔：由于气孔在由于气孔在焊缝金属中上浮而金属中上浮而引起的管状孔穴引起的管状孔穴,其位置和形状是由凝固其位置和形状是由凝固的形式和气孔的来源决定的的形式和气孔的来源决定的.通常通常,它它们成群的出成群的出现并且成人字形分布并且成人字形分布表面气孔：暴露在表面气孔：暴露在焊缝表面的气孔表面的气孔13.缩孔孔结晶晶缩孔：孔：冷却冷却过程中在程中在焊缝中心形中心形成的成的长形收形收缩孔穴孔穴,可能有残留气可能有残留气体体,这种缺陷通常在垂直种缺陷通常在垂直焊缝表面表面方向上出方向上出现14.枝晶枝晶间微微缩孔：孔：在在显微微镜下下观察到的枝晶察到的枝晶间微微缩孔孔(无无)弧坑弧坑缩孔：孔：指指焊道末端的凹陷道末端的凹陷,且在后且在后续焊道道焊接之前或在后接之前或在后续焊道道焊接接过程程中未被消除中未被消除15.三三类缺缺欠欠夹渣：渣：残留在残留在焊缝中的熔渣中的熔渣,根据其根据其形成的情况形成的情况,可以分可以分为:线状的状的;孤立的孤立的;其它型式的其它型式的焊剂或熔或熔剂夹渣：渣：残留在残留在焊缝中的中的焊剂或熔或熔剂,根据其形成的情况根据其形成的情况,可以分可以分为:线状的状的;孤立的孤立的;其它型式的其它型式的氧化物氧化物夹杂：凝固凝固过程中在程中在焊缝金属中残留的金属氧金属中残留的金属氧化物化物16.皱褶：褶：在某些情况下在某些情况下,特特别是是铝合合金金焊接接时,由于由于对焊接熔池保接熔池保护不良和熔池中紊流而不良和熔池中紊流而产生的大量氧化膜生的大量氧化膜金属金属夹杂：残留在残留在焊缝中的来自外部的金属中的来自外部的金属颗粒粒,这种金属种金属颗粒可能是粒可能是:钨铜17.四四类缺陷缺陷未熔合：未熔合：在在焊缝金属和母材之金属和母材之间或或焊道金属和道金属和焊道金属之道金属之间未完全熔化未完全熔化结合的部分合的部分,它它可分可分为下述几种形式下述几种形式:侧壁未熔合壁未熔合;层间未熔合未熔合;焊缝根部未熔合根部未熔合18.未未焊透：透：焊接接时接接头的根部未完全的根部未完全焊透的透的现象象19.五五类缺欠：形状缺欠缺欠：形状缺欠连续（间断）的咬断）的咬边：因因焊接造成的接造成的焊趾（或趾（或焊根）根）处的沟槽，咬的沟槽，咬边可可能是能是连续的或的或间断的断的20.缩沟：沟：由于由于焊缝金属的收金属的收缩，在根，在根部部焊道每一道每一侧产生的浅的沟槽生的浅的沟槽21.焊缝超高：超高：对接接焊缝表面上表面上焊缝金属金属过高高凸度凸度 过大：大：角角焊缝表面的表面的焊缝金属金属22.下塌：下塌：穿穿过单层焊缝根部或从多根部或从多层焊接接接接头穿穿过前道熔敷金属塌落前道熔敷金属塌落的的过量量焊缝金属金属局部局部 下榻：下榻：局部塌落局部塌落23.焊缝形状不良：形状不良：母材金属表面与靠母材金属表面与靠近近焊趾趾处焊缝表面的切面之表面的切面之间的的角度角度过小小24.焊 瘤：瘤：焊接接过程中，熔化金属流程中，熔化金属流淌到淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤之外未熔化的母材上所形成的金属瘤错 边：由于两个由于两个焊件没有件没有对正而造成板的中心正而造成板的中心线平行偏差平行偏差25.角度偏差：角度偏差：由于两个由于两个焊件没有件没有对正正而使它而使它们的表面不平行的表面不平行下垂：下垂：由于重力作用造成的由于重力作用造成的焊缝金属塌落金属塌落26.烧穿：穿：焊接接过程中，熔化金属自坡口程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷背面流出，形成穿孔的缺陷未未焊满：由于填充金属不足，在由于填充金属不足，在焊缝表面形成的表面形成的连续或断或断续的沟槽的沟槽27.焊 脚不脚不对称：称：焊缝宽度不度不齐：焊缝宽度改度改变过大大表面不表面不规则：表面表面过分粗糙分粗糙28.根部收根部收缩：由于由于对接接焊缝根部收根部收缩造造成的沟槽成的沟槽焊缝接接头不良：不良：焊缝衔接接处的局部表面不的局部表面不规则29.六六类缺缺欠欠电弧擦弧擦伤：在在焊缝坡口外部引弧或打弧坡口外部引弧或打弧时产生于母材金属表面上的局部生于母材金属表面上的局部损伤飞溅：焊接接过程中，熔化的金属程中，熔化的金属颗粒和粒和熔渣向周熔渣向周围飞散的散的现象。象。钨飞溅：从从钨电极极过渡到母材金属表面渡到母材金属表面或凝固在或凝固在焊缝金属表面上的金属表面上的钨颗粒粒30.表面撕裂：表面撕裂：不按操作不按操作规程拆除程拆除临时焊接的接的附件附件时产生于母材金属表面的生于母材金属表面的损伤凿痕：痕：不按操作不按操作规程打磨引起的局部表面程打磨引起的局部表面损伤打磨打磨过量：量：由于打磨引起的工件或由于打磨引起的工件或焊缝的的不允不允许的减薄的减薄定位定位焊缺陷：缺陷：层间错位：位：不按不按规定程序熔敷的定程序熔敷的焊道道31.ISO5817规定的缺欠限值32.ISO5817规定的缺欠限值33.2 2、焊接工接工艺参数影响因素参数影响因素2.12.1焊接接电压:在在其其它它焊接接参参数数保保持持恒恒定定的的条条件下，件下，焊接接电压的的变化将化将产生如下影响。生如下影响。焊接接电压增高：增高：电弧弧长度增加，度增加，较轻的的电弧噪音弧噪音焊缝宽度增加，度增加，焊缝增高降低增高降低熔池流熔池流动性好性好合金元素合金元素强烈烈烧损焊渣增高渣增高焊接接电压降低：降低：与上述与上述变化相反化相反34.电弧弧长度度对焊缝形状的影响形状的影响电压：曲曲线：电弧弧长度：度：焊缝形状：形状：堆堆焊焊缝形状：形状：角角焊缝35.2.22.2焊接接电流流焊接接电流增大：流增大：电弧弧变短（光学方面），短（光学方面），较强的的电弧噪音弧噪音较高的熔敷率高的熔敷率熔深增加熔深增加焊缝变窄，余高增加窄，余高增加合金元素合金元素烧损较少少焊接接电流降低：流降低：其作用与上述相反其作用与上述相反36.送送丝速度速度对焊缝形状的影响形状的影响送送丝速度：速度：曲曲线：电弧弧长度：度：电流流强度：度：熔敷率：熔敷率：焊缝形状：形状：表面堆表面堆焊37.2.3 2.3 焊接速度接速度对不不同同直直径径的的焊条条，焊接接电流流及及电压的的变化化将将导致致焊条条熔熔敷敷率率的的变化化，同同时也也要要求求相相应的的焊接接速速度度。当当电流流及及电压保保持持不不变时，焊接接速速度度将将影影响响到到线能能量量。特特别是是在在高高熔熔敷敷率率及及立立向向下下焊时，焊接接速速度度是是影影响响产生熔合缺陷的主要因素之一。生熔合缺陷的主要因素之一。38.当其它参数恒定当其它参数恒定时，焊接速度接速度将将产生如下影响生如下影响:焊接速度加快：接速度加快：避免避免烧穿穿焊缝变窄窄焊缝增高增高线能量减小能量减小焊接速度降低：接速度降低：与上述作用相反与上述作用相反焊接速度接速度过小小：熔深不熔深不够导致熔合缺陷致熔合缺陷熔池熔池过热导致气孔致气孔线能量能量过大大2.3 2.3 焊接速度接速度39.2.4导线接接头焊接接电缆接接头（把把线及及地地线）应保保证接接触触良良好好，在在熔熔化化极极气气体体保保护焊中中由由于于焊接接电源源为恒恒压外外特特性性，故故当当导线接接触触不不良良时极极易易产生生电流流波波动及及电弧弧不不稳。2.5点固点固焊点点注意在注意在焊接接时应保保证点固点固焊点部位完点部位完全熔合全熔合。40.3 3、焊接缺陷接缺陷产生的原因及避免措施生的原因及避免措施41.熔合缺陷的熔合缺陷的产生原因及避免措施生原因及避免措施表1序号序号缺陷缺陷原因原因避免措施避免措施11、坡口两侧熔合缺陷2、层间熔合缺陷3、气孔熔池过大，并流动超前，两层焊道间未充分熔合熔池过热产生气孔选择合适的焊接速度，焊接时不摆动或轻微摆动21、根部未熔合2、层间未熔合焊接能量不够导致根部未熔合，熔池流动超前导致层间未熔合加大电流、电压或降低焊速提高焊速或降低电流、电压3熔合缺陷立向下焊时熔池流动超前降低焊接能量、限制焊缝厚度41、坡口侧壁未熔合2、层间未熔合3、气孔熔池流动超前，焊速太慢，坡口角度太小，熔池过热产生气孔降低焊接能量，加大坡口角度51、层间未熔合2、夹渣两层焊道间空间太小，未能充分熔合，清渣不净对前道焊缝进行打磨，焊渣清理干净后再焊下一道6坡口侧壁未熔合熔池滞后，焊枪太接近12点位置焊枪放在1点位置，以使熔池能在12点位置凝固71、坡口侧壁未熔合2、层间未熔合厚板散热太快，焊枪位置不对，焊速太慢预热，调正焊枪位置，指向厚板侧，调正焊接速度42.气孔气孔产生的原因及避免措施生的原因及避免措施表表243.气孔气孔产生的原因及避免措施生的原因及避免措施续表表2气体气体原因原因避免措施避免措施空气空气水水油脂残留物油脂残留物金属物金属物质如：如：锌、锡等等颜料及涂漆料及涂漆空气从接头间隙处侵入焊接区湿气从接头间隙处侵入，由铁锈而产生的水份接头处残留的油脂污物等镀层太厚，接头间隙隙太小，表面压力太大防腐涂料等加大接头间隙，尽量采用角接头或搭接接头.采取预热，除锈，以及尽量采用角接接或搭接接头.采用化学清洗支除油脂，加大接头间隙，采用角接头或搭接接头.保护合适的镀层厚度，尽量避免在镀层处焊接，加大接头间隙，尽量采用角接头或搭接接头.选择合适的防腐涂料，涂层厚度应符合要求，尽量采用对接接头.44.气体保气体保护不当的后果不当的后果原因原因流流动空气干空气干扰保保护气体气体后果后果气体保气体保护效果不好，效果不好，焊缝中中产生气孔生气孔原因原因保保护气体不足气体不足后果后果气体保气体保护效果不好，效果不好，焊缝中中产生气体生气体原因原因气体保气体保护气体流量气体流量过大大后果后果产生紊流生紊流,而而进入空气，入空气，焊缝中中产生气孔生气孔原因原因喷嘴内壁或嘴内壁或导电嘴粘有嘴粘有飞溅后果后果产生紊流，而生紊流，而进入空气，入空气，焊缝中中产生气孔生气孔图445.原因原因喷嘴与熔池角度太小嘴与熔池角度太小后果后果吸入空气，吸入空气，焊缝中中产生气孔生气孔原因原因喷嘴抬起不高嘴抬起不高后果后果气体保气体保护效果不好，效果不好，焊缝中中产生气孔生气孔图4气孔气孔产生的原因生的原因46.产生未熔合的原因（生未熔合的原因（1 1）图5产生未熔合的原因生未熔合的原因合适角度：合适角度：4060钝边过大大钝边间隙隙过大大错边过大大焊后后焊道的表面凸起道的表面凸起过大大合合适适形形状状：焊后后焊道道的的表表面面为凹型凹型47.两两段段焊缝连接接处缺缺陷陷由由于于焊接接电弧弧功功率率不不足足，前前一一段段焊接接收收弧弧部部分分，未未打打磨磨，后后段段焊缝的少量重叠的少量重叠合合理理工工艺：焊缝收收弧弧端端打打磨磨，然然后后在在收收弧弧端端起起弧弧连续焊接接；对余高余高进行打磨行打磨图6产生未熔合的原因生未熔合的原因48.产生生未熔合的原因（未熔合的原因（2 2）由于熔池超前，使由于熔池超前，使电弧不能达到坡口面或者弧不能达到坡口面或者焊层宽度，致使不能熔化坡口面。度，致使不能熔化坡口面。焊接速度慢或熔敷接速度慢或熔敷系数大系数大单焊道不要太厚道不要太厚图7产生未熔合的原因生未熔合的原因49.此位置此位置焊接熔池下淌接熔池下淌应限制熔敷系数；限制熔敷系数；焊接速度不要太慢接速度不要太慢图8产生未熔合的原因生未熔合的原因50.喷嘴的嘴的倾角角过大大图9产生未熔合的原因生未熔合的原因51.产生生未熔合的原因（未熔合的原因（3 3）焊炬偏离炬偏离焊缝中心中心焊炬达不到炬达不到焊缝部位部位52.VV坡口坡口焊缝的内部缺陷的内部缺陷未熔合未熔合气孔气孔/气气带夹渣渣图10焊缝的内部缺陷的内部缺陷53.VV坡口坡口焊缝的内部缺陷的内部缺陷未熔合未熔合气孔气孔/气气带夹渣渣图10焊缝的内部缺陷的内部缺陷54.那些那些焊接方法易接方法易产生生焊缝内部缺陷内部缺陷55.那些那些焊接方法易接方法易产生生焊缝内部缺陷内部缺陷56.V坡口坡口焊缝外部缺陷外部缺陷背面余高背面余高过大大根部未熔合根部未熔合背面凹槽背面凹槽咬咬边表面裂表面裂纹火口裂火口裂纹余高余高过高高飞溅损伤电弧弧损伤图11焊缝的外部缺陷的外部缺陷57.V坡口坡口焊缝外部缺陷外部缺陷背面余高背面余高过大大根部未熔合根部未熔合背面凹槽背面凹槽咬咬边表面裂表面裂纹火口裂火口裂纹余高余高过高高飞溅损伤电弧弧损伤图11焊缝的外部缺陷的外部缺陷58.那些那些焊接方法易接方法易产生生焊缝外部缺陷外部缺陷59.那些那些焊接方法易接方法易产生生焊缝外部缺陷外部缺陷60.