在實際焊接中焊接缺陷的產(chǎn)生始終困擾著我們,焊接缺陷的產(chǎn)生對焊接構(gòu)件的質(zhì)量、安全性能等均存在著嚴(yán)重的影響,因此我們必須對焊接過程中產(chǎn)生的各種焊接缺陷有充分足夠的了解、認(rèn)識,對其產(chǎn)生的原因進行深入的剖析,進而采取相關(guān)的預(yù)防性措施對其進行“對癥下藥”,使之產(chǎn)生“藥到病除之功效”。
1 焊縫的外部缺陷、缺陷產(chǎn)生的原因、處理方法及應(yīng)采取的預(yù)防措施 焊縫外部缺陷的產(chǎn)生會造成產(chǎn)品外觀不良,影響焊縫的觀感質(zhì)量,同時對其連接強度產(chǎn)生相應(yīng)的不良影響,且其應(yīng)力分布集中,進而造成焊件結(jié)構(gòu)使用安全性能顯著下降。產(chǎn)生焊縫外部缺陷的主要原因有:焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)、焊件坡口角度不當(dāng)、拼裝間隙不均勻、焊接電流過大或過小、焊槍噴嘴高度過高、焊件位置安放不當(dāng)、焊接速度或快或慢、焊工操作技能較差等,二氧化碳(CO2)氣體保護焊焊縫的內(nèi)部缺陷主要有:焊縫產(chǎn)生蛇形焊道、弧坑、燒穿、咬邊、焊瘤、飛濺等。 1.1焊縫產(chǎn)生蛇形焊道的主要原因:焊絲干伸過長;焊絲校正調(diào)整不良;導(dǎo)電嘴磨損嚴(yán)重及焊工操作水平不佳等; 1.2弧坑:弧坑是焊縫收尾低于焊縫表面高度而產(chǎn)生的凹陷或凹坑,在弧坑處易產(chǎn)生裂紋或縮孔,弧坑產(chǎn)生的原因主要是收尾時焊槍抬起過快,弧坑沒有填滿,或焊工沒有運用好收弧電流與電壓等。預(yù)防措施:收弧時不要收的太快,填滿弧坑后再熄弧,有收弧電流、電壓的應(yīng)將收弧電流、電壓調(diào)到I=150A、U=19~21V范圍內(nèi),焊縫在結(jié)束前10㎜~20㎜處用收弧電流、電壓進行焊接收弧; 1.3 燒穿:主要是焊接電流過大、焊接速度過慢及焊縫根部間隙過大等。預(yù)防措施:嚴(yán)格控制拼裝間1.4 咬邊:產(chǎn)生咬邊的主要原因是焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng),如電流過大、電弧過長等,操作技術(shù)不正確,如焊槍角度不對,運條不當(dāng)?shù)龋笚l藥皮端部電弧偏吹,焊接構(gòu)件的位置安放不當(dāng)?shù)?。其處理方法是輕微的、淺的咬邊可用機械方法修銼,使其平滑過渡;嚴(yán)重的、深的咬邊應(yīng)進行焊補。預(yù)防措施:根據(jù)焊接母材的厚度、拼裝間隙的大小、焊接位置等選擇焊接電流、電弧電壓、角焊縫要掌握好焊槍角度,焊接構(gòu)件的位置放置要適當(dāng),同時要注意焊接時焊槍擺動方法等; 1.5 焊瘤:產(chǎn)生焊瘤的主要原因是焊接工藝參數(shù)選擇不正確、操作技術(shù)不佳、焊件位置安放不當(dāng)?shù)?。其處理方法是用鏟、銼、磨等手工或機械方法除去多余的堆積金屬。預(yù)防措施:正確選擇焊接工藝參數(shù)、對拼裝間隙較大的應(yīng)采用較小的電流、加工藝墊板、焊件放置位置要適當(dāng)、焊絲位置要對準(zhǔn)等都是避免產(chǎn)生焊瘤的主要預(yù)防措施等; 1.6 飛濺:飛濺是二氧化碳(CO2)氣體保護焊的一大缺陷,當(dāng)飛濺達(dá)到40%左右時,則可視為焊接缺陷,飛濺的產(chǎn)生降低了焊絲的利用率、增加工時等負(fù)面影響,焊接飛濺過大的主要原因是:焊接電壓過高、焊接電流與焊接電壓不匹配、導(dǎo)電嘴磨損過度等。預(yù)防措施是根據(jù)焊接電流選擇匹配的焊接電壓、保證送絲的均勻、更換新的導(dǎo)電嘴、保證氣體的流量不要過大等。
2 焊縫的內(nèi)部缺陷、缺陷產(chǎn)生的原因、處理方法及應(yīng)采取的預(yù)防措施
二氧化碳(CO2)氣體保護焊焊縫的內(nèi)部缺陷主要有:未熔合、未焊透、裂紋、內(nèi)部氣孔、夾渣等,焊縫內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生對焊接結(jié)構(gòu)的安全使用性能有極大的隱患,尤其是裂紋(含冷裂紋及熱裂紋)對焊接結(jié)構(gòu)安全的影響更為深遠(yuǎn)。 2.1 未熔合、未焊透產(chǎn)生的主要原因是:焊接電流過小、電弧電壓過高、焊接速度過快、焊時一次填充金屬量過大,即焊道一次厚度過大,往往會造成坡口兩邊產(chǎn)生未熔合的現(xiàn)象;另一種是焊接操作中焊絲不是在母材上燃燒,而是在熔化的鐵水上燃燒,造成兩邊未熔合,當(dāng)焊件不等厚時,焊接熱量分布不均勻時會造成較薄的一邊燒穿、較厚的一邊未熔合,未熔合、未焊透在焊接結(jié)構(gòu)的焊縫中絕對是不允許的,因為未熔合、未焊透處的焊縫承載橫截面積減小,焊件承載后,極易引起焊縫裂紋。預(yù)防措施:正確選擇坡口形式、控制拼裝間隙、焊前徹底清除坡口內(nèi)側(cè)及兩側(cè)金屬上的銹與雜質(zhì)等,嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)范進行焊接操作,不等厚接頭應(yīng)注意熱量的分布,調(diào)整焊槍的角度,多層焊時應(yīng)注意層間溫度制,更應(yīng)控制每層焊縫的厚度,避免電弧在熔化的鐵水上燃燒;對于未熔合的處理方法是鏟除未熔合處的焊縫金屬后焊補,對于未焊透的處理方法是對開敞性好的結(jié)構(gòu)單面未焊透可在焊縫背面直接補焊,對于不能直接焊補的重要焊件,應(yīng)鏟去未焊透處的焊縫金屬,重新焊接; 2.2 氣孔:二氧化碳(CO2)氣體保護焊焊接中產(chǎn)生的氣孔主要是氮氣孔,產(chǎn)生的主要原 因是二氧化碳(CO2)氣體流量過小或過大、焊接速度過快、焊絲伸的太長、焊槍抬得過高、電弧電壓過高、焊接處有強對流氣體,如果焊絲生銹、焊件表面上有銹、油、水等臟物也會產(chǎn)生氫氣孔,其處理方法是鏟去氣孔處的焊縫金屬,然后補焊。預(yù)防措施:選擇合格的焊絲、二氧化碳(CO2)氣體的純度、焊接處不得有強對流氣體、正確選擇焊接工藝參數(shù)、徹底清除焊絲及焊件上的油污與雜質(zhì)等、保持焊槍的高度等措施; 2.3 夾渣:二氧化碳(CO2)氣體保護焊焊接時,不同于焊條電弧焊,其焊渣相對較少, 產(chǎn)生渣的可能性也少一些,焊接中產(chǎn)生夾渣的主要原因是焊接操作不當(dāng),如焊接電流太小、焊槍角度不正確,致使焊接氧化物“窩”在焊縫邊緣處,多層焊時層間未清渣等。防止焊接夾渣主要是按焊接工藝選擇相應(yīng)的焊接參數(shù),多層焊時應(yīng)注意清渣,焊接時不應(yīng)產(chǎn)生鐵水越位現(xiàn)象等; 2.4 焊接裂紋:通常分為熱裂紋和冷裂紋,焊接裂紋是所有焊接缺陷中最為嚴(yán)重的缺陷, 裂紋產(chǎn)生的原因非常復(fù)雜,產(chǎn)生熱裂紋的主要原因是母材的抗裂性能差、焊接材料質(zhì)量不好、焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)、焊接內(nèi)應(yīng)力過大等;產(chǎn)生冷裂紋的主要原因是焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、焊縫布置不當(dāng)、焊接工藝措施不合理,如焊前未預(yù)熱、焊后冷卻快等。處理辦法是在裂紋兩 端鉆止裂孔或鏟除裂紋處的焊縫金屬,進行補焊。預(yù)防措施:焊接中要選擇優(yōu)質(zhì)的焊絲,且焊絲中含硫(S)、磷(P)量要低,坡口要按工藝規(guī)定進行加工,拼裝間隙不能太大,選擇合理的焊接順序,對較厚的焊件應(yīng)采用預(yù)熱措施、對焊接具有淬硬傾向的高強低合金鋼要控制焊接線能量,采用預(yù)熱緩冷的措施,清除焊件上的所有雜質(zhì)等。
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