焊缝尺寸不符合规范要求

现象:检查时发现焊缝高度过大或过小;或焊缝宽度过宽或过窄,且焊缝与母材过渡不平滑,表面粗糙,焊缝纵横向不整齐,角焊处焊缝下凹量过大。
产生原因:焊缝坡口直线度差,坡口角度不当,或装配间隙大小不均匀。焊接时电流过大,使焊条熔化过快,焊缝成型不易控制。电流过小,引起引弧时焊条“粘连”,造成焊接不完全或焊缝结节。焊工技术不够熟练,焊条运动方法不当,如过快或过慢,焊条角度不正确。埋弧自动焊过程中,焊接工艺参数选择不当。
预防措施:按设计要求和焊接规范加工焊缝坡口。尽量采用机械加工使坡口角度、坡口边缘直线度符合要求,避免采用人工气割、手工铲削加工坡口。装配时保证焊缝间隙均匀,为保证焊接质量奠定基础。通过焊接工艺考核,选择合适的焊接工艺参数。焊工必须持证上岗,经过培训的焊工具备一定的理论基础和操作技能。焊接表面多层焊缝的最后一层,应采用比各层间焊接电流小的电流施焊,并用小直径(φ2.0mm~3.0mm)焊条进行盖面焊,同时保证与底层熔合。要求焊条输送速度均匀,沿纵向有节奏地推进,并作一定宽度的横向摆动,使焊缝表面平整美观。
咬边(咬肉)

现象:焊接时电弧熔化的凹陷或坡口未被熔化金属填满,留下缝隙。过深的咬边会削弱焊缝接头的强度,造成局部应力集中,载荷作用后在咬边处产生裂纹。
产生原因:主要原因是焊接电流过大,电弧过长,电极角度控制不当,电极速度不合适,焊接结束时留下的电极长度太短等,导致咬边。它是立焊、横焊、仰焊中常见的缺陷。
预防措施:焊接时电流不宜过大,电弧不宜过长或过短,尽量采用短弧焊接。掌握适当的焊条角度和熟练的焊条移动技术。焊条摆动至边缘时应稍慢,使熔化的焊条金属充满边缘,中间时应稍快。焊缝边缘深度应小于0.5mm,长度应小于焊缝总长度的10%,连续长度应小于10mm。一旦深度或产量超过上述公差,应清理缺陷,改用直径较小、同一品牌的焊条。焊接电流应比正常时稍大,以将其填满。
裂缝
现象:焊接过程中或焊接后,焊接区域产生金属裂纹。裂纹产生于焊缝内部或外部,或产生于热影响区。根据产生的位置可分为纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、根部裂纹等,又可分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。
原因:焊缝热影响区收缩,产生较大的应力;母材含有较多的淬硬组织,冷却后易产生开裂;焊缝中存在较高的氢浓度;及其他有害元素杂质等,易产生冷、热裂纹。
预防措施:主要从消除应力和正确使用焊接材料及完善的操作工艺来解决。注意焊接接头的坡口形式,消除焊缝因热应力而加热、冷却不均匀而产生的裂纹。例如,焊接不同厚度的钢板时,厚钢板必须减薄,所选用的材料必须符合设计图样的要求,严格控制氢源,焊条使用前应烘干,坡口上应仔细清理油污、水分等杂质。焊接时,选择合理的焊接参数,将输入热量控制在800~3000℃冷却温度之间,以改善焊缝及热影响区的组织状态。当焊接环境温度较低、材料较薄时,除提高操作环境温度外,还应进行焊前预热。焊后尽量保温缓冷及焊后热处理,以消除焊缝在冷却过程中因残余应力而产生的延迟裂纹。
陨石坑

现象:弧坑是焊缝末端向下滑动的现象,不仅削弱焊缝强度,而且在冷却过程中容易产生裂纹。
原因:焊接结束时灭弧时间太短,或焊接薄板时所用电流太大。
预防措施:焊接结束后,应使焊条短暂停留或做几次圆周运动,不要突然停弧,以保证有足够的金属充满熔池。焊接时应保证适当的电流。主要部件可加装引弧板,将弧坑引出焊件。
矿渣

现象:通过无损检测发现焊缝中夹杂有氧化物、氮化物、硫化物、磷化物等非金属夹杂物,形成各种不规则形状,常见的有锥形、针状等。金属焊缝中的夹渣会降低金属组织的塑性和韧性,同时也会增加应力,导致冷、热脆性,易产生裂纹,损坏构件。
原因:焊缝母材清理不当,焊接电流太小,熔液金属凝固太快,熔渣来不及上浮。焊接母材和焊条化学成分不纯,焊接时熔池中若含有氧、氮、硫、磷、硅等多种成分,就容易形成非金属夹渣。焊工操作不熟练,运杆方法不当,使熔渣与铁水混杂在一起,分离不开,妨碍了熔渣上浮。焊缝坡口角度小,焊条药皮成块脱落,未被电弧熔化;多层焊时,熔渣清理不当,操作时除渣不及时,都是造成夹渣的原因。
预防措施:选用焊接工艺性能良好的焊条,焊接钢材必须符合设计文件的要求。通过焊接工艺评定,选择合理的焊接工艺参数。注意焊接坡口及棱角范围的清理,焊条坡口不宜过小;对于多层焊缝,要认真清除每层焊缝的焊渣。采用酸性焊条时,焊渣必须在熔池后面;用碱性焊条焊接立角缝时,除正确选择焊接电流外,必须采用短弧焊,并正确移动焊条,使焊条适当摆动,使焊渣浮到表面。采用焊前预热、焊接过程中加热、焊后保温,使其缓慢冷却,以减少夹渣。
气孔


现象:焊接过程中熔融焊缝金属所吸收的气体在冷却前来不及排出熔池,滞留在焊缝内部而形成孔洞。孔洞按其所在位置可分为内部孔洞和外部孔洞;按孔洞缺陷的分布和形状分类钢材表面缺陷,焊缝中存在孔洞,会降低焊缝强度,同时也会引起应力集中,增加低温脆性,热裂倾向等。
原因:焊条本身质量低劣,焊条受潮,未按规定烘干;焊条药皮变质或剥落;焊芯生锈等。母材冶炼时有残留气体;焊条及焊件沾有铁锈、油污等杂质,在焊接过程中因高温气化而产生气体。焊工操作技术不熟练,或视力差,不能区分铁水和药皮,使药皮中的气体混入金属溶液中。焊接电流过大,使焊条发红,降低保护效果;电弧长度过长;电源电压波动过大钢材表面缺陷,造成电弧燃烧不稳定等。
预防措施:使用合格的焊条。不得使用焊条有裂纹、起皮、变质、偏心或药皮严重生锈的焊条。清除焊缝附近及焊条表面的油污、锈斑。选择合适的电流,控制焊接速度。焊前对工件进行预热。焊接结束或暂停时,应缓慢撤出电弧,有利于减缓熔池冷却速度和熔池内气体的排出,避免气孔缺陷的产生。降低焊接作业现场湿度,提高作业环境温度。在室外焊接时,若风速达8m/s、有雨、露、雪等天气,应采取防风、遮雨等有效措施,方可进行焊接作业。
焊接后未清除飞溅和熔渣

现象:这是最常见的问题,不但影响美观而且危害很大。熔化飞溅会增加材料表面的硬化组织,容易产生硬化、局部腐蚀等缺陷。
原因:焊接材料在储存过程中受潮变质,或所选用的焊条与母材不匹配。焊接设备选择不符合要求,交、直流焊接设备与焊材不匹配,焊接二次线极性连接不正确,焊接电流较大,焊缝坡口边缘有杂物、油污污染,焊接环境不符合焊接要求。操作人员技术不熟练,不按规定操作、防护。
预防措施:根据焊接母材选择合适的焊接设备。焊条应有干燥、恒温设备,干燥室内应有除湿机和空调,干燥室距地面、墙壁不小于300mm。建立焊条接收、使用、保管制度(特别是压力容器焊条)。清理焊缝边缘,清除杂物中的水分、油污、铁锈。冬季雨季搭设保护棚,保证焊接环境。有色金属、不锈钢焊接前可在焊缝两侧母材上涂保护涂层进行保护。也可选用焊条、薄涂层焊条、氩气保护,以消除飞溅、减少熔渣。焊接操作时要求及时清理焊渣、做好保护。
弧疤

现象:由于操作不小心,焊条或焊柄与工件接触不良,或地线与工件接触不良,引起短暂的电弧,在工件表面留下电弧疤痕。
原因:焊接操作人员粗心,没有做好防护措施,也没有对工具进行保养。
预防措施:焊工应经常检查所用焊丝、接地线的绝缘情况,如有破损应及时包扎。接地线安装应牢固可靠。焊接时不得在焊缝外打电弧。焊钳应远离母材或适当悬挂。不焊接时应及时切断电源。如发现电弧划痕,必须及时用电动砂轮打磨。因为在不锈钢等有耐腐蚀要求的工件上,电弧划痕将成为腐蚀的起点,降低材料的性能。


