常見的焊接缺陷

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(nèi)部或表面形成的空穴或孔隙，視其形態(tài)可分為單個(gè)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(jìn)行時(shí)間很短，熔池金屬很快凝固，冶金過程中產(chǎn)生的氣體、液態(tài)金屬吸收的氣體，或者焊條的焊劑受潮而在高溫下分解產(chǎn)生氣體，甚至是焊接環(huán)境中的濕度太大也會(huì)在高溫下分解出氣體等等，這些氣體來不及析出時(shí)就會(huì)形成氣孔缺陷。盡管氣孔較之其它的缺陷其應(yīng)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(dǎo)致焊縫的強(qiáng)度降低。

（4）夾渣與夾雜物：熔化焊接時(shí)的冶金反應(yīng)產(chǎn)物，例如非金屬雜質(zhì)（氧化物、硫化物等）以及熔渣，由于焊接時(shí)未能逸出，或者多道焊接時(shí)清渣不干凈，以至殘留在焊縫金屬內(nèi)，稱為夾渣或夾雜物。視其形態(tài)可分為點(diǎn)狀和條狀，其外形通常是不規(guī)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(nèi)。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(shí)，鎢極崩落的碎屑留在焊縫內(nèi)則成為高密度夾雜物（俗稱夾鎢）。

（5）裂紋：焊縫裂紋是焊接過程中或焊接完成后在焊接區(qū)域中出現(xiàn)的金屬局部破裂的表現(xiàn)。

焊縫金屬從熔化狀態(tài)到冷卻凝固的過程經(jīng)過熱膨脹與冷收縮變化，有較大的冷收縮應(yīng)力存在，而且顯微組織也有從高溫到低溫的相變過程而產(chǎn)生組織應(yīng)力，更加上母材非焊接部位處于冷固態(tài)狀況，與焊接部位存在很大的溫差，從而產(chǎn)生熱應(yīng)力等等，這些應(yīng)力的共同作用一旦超過了材料的屈服極限，材料將發(fā)生塑性變形，超過材料的強(qiáng)度極限則導(dǎo)致開裂。裂紋的存在大大降低了焊接接頭的強(qiáng)度，并且焊縫裂紋的尖端也成為承載后的應(yīng)力集中點(diǎn)，成為結(jié)構(gòu)斷裂的起源。

裂紋可能發(fā)生在焊縫金屬內(nèi)部或外部，或者在焊縫附近的母材熱影響區(qū)內(nèi)，或者位于母材與焊縫交界處等等。根據(jù)焊接裂紋產(chǎn)生的時(shí)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(jié)晶裂紋）：產(chǎn)生于焊縫形成后的冷卻結(jié)晶過程中，主要發(fā)生在晶界上，金相學(xué)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(yán)重時(shí)能貫穿到表面和熱影響區(qū)。熱裂紋的成因與焊接時(shí)產(chǎn)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(guān)。

b.冷裂紋：焊接完成后冷卻到低溫或室溫時(shí)出現(xiàn)的裂紋，或者焊接完成后經(jīng)過一段時(shí)間才出現(xiàn)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(chǎn)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(xiàn)在焊道與母材熔合線附近的熱影響區(qū)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(jìn)入晶粒），其成因與焊道熱影響區(qū)的低塑性組織承受不了冷卻時(shí)體積變化及組織轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的應(yīng)力而開裂，或者焊縫中的氫原子相互結(jié)合形成分子狀態(tài)進(jìn)入金屬的細(xì)微孔隙中時(shí)將造成很大的壓應(yīng)力連同焊接應(yīng)力的共同作用導(dǎo)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(guān)。

c.再熱裂紋：焊接完成后，如果在一定溫度范圍內(nèi)對(duì)焊件再次加熱（例如為消除焊接應(yīng)力而采取的熱處理或者其他加熱過程，以及返修補(bǔ)焊等）時(shí)有可能產(chǎn)生的裂紋，多發(fā)生在焊結(jié)過熱區(qū)，屬于沿晶裂紋，其成因與顯微組織變化產(chǎn)生的應(yīng)變有關(guān)。

（6）偏析：在焊接時(shí)因金屬熔化區(qū)域小、冷卻快，容易造成焊縫金屬化學(xué)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。

內(nèi)凹或下陷：焊縫根部向上收縮低于母材下表面時(shí)稱為內(nèi)凹，焊縫蓋面低于母材上表面時(shí)稱為下陷。

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(shí)在焊縫的末端（熄弧處）或焊條接續(xù)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(chǎn)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(qiáng)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(duì)于加強(qiáng)高的高度是有規(guī)定的，高出規(guī)定值后，加強(qiáng)高與母材的結(jié)合轉(zhuǎn)角很容易成為應(yīng)力集中處，對(duì)結(jié)構(gòu)承載不利。

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