一级建造师焊缝缺陷原因

①气孔：焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔，按分布可分为密集气孔，链孔等。气孔的生成有工艺因素，也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。冶金因素，是由于在凝固界面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。②夹渣：焊后残留在焊缝中的溶渣，有点状和条状之分。产生原因是熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度，当熔化金属凝固时，熔渣未能及时浮出熔池而形成。它主要存于焊道之间和焊道与母材之间。③未熔合：熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分；点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分，称之。未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合（包括层间未熔合）、焊缝根部未熔合。按其间成分不同，可分为白色未熔合（纯气隙、不含夹渣）、黑色未熔合（含夹渣的）。产生机理：电流太小或焊速过快（线能量不够）；电流太大，使焊条大半根发红而熔化太快，母材还未到熔化温度便覆盖上去。C坡口有油污、锈蚀；焊件散热速度太快，或起焊处温度低；操作不当或磁偏吹，焊条偏弧等。④未焊透：焊接时接头根部未完全熔透的现象，也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙，或是母材金属之间没有熔化，焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。产生原因：焊接电流太小，速度过快。坡口角度太小，根部钝边尺寸太大，间隙太小。焊接时焊条摆动角度不当，电弧太长或偏吹（偏弧）⑤裂纹（焊接裂纹）：在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生缝隙，称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹，辐射状（星状）裂纹。按发生的部位可分为根部裂纹、弧坑裂纹，熔合区裂纹、焊趾裂纹及热响裂纹。按产生的温度可分为热裂纹（如结晶裂纹、液化裂纹等）、冷裂纹（如氢致裂纹、层状撕裂等）以及再热裂纹。产生机理：一是冶金因素，另一是力学因素。冶金因素是由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀，如低熔共晶组成元素S、P、Si等发生偏析、富集导致的热裂纹。此外，在热影响区金属中，快速加热和冷却使金属中的空位浓度增加，同时由于材料的淬硬倾向，降低材料的抗裂性能，在一定的力学因素下，这些都是生成裂纹的冶金因素。力学因素是由于快热快冷产生了不均匀的组织区域，由于热应变不均匀而导至不同区域产生不同的应力联系，造成焊接接头金属处于复杂的应力——应变状态。内在的热应力、组织应力和外加的拘束应力，以及应力集中相叠加构成了导致接头金属开裂的力学条件。⑥形状缺陷焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑（内凹）、未焊满、塌漏等。产生原因：主要是焊接参数选择不当，操作工艺不正确，焊接技能差造成。

常见焊接缺陷的成因及其防止方法①形状缺陷──外观质量粗糙，鱼鳞波高低、宽窄发生突变；焊缝与母材非圆滑过渡。主要原因是操作不当，返修造成。危害是应力集中，削弱承载能力。②焊缝尺寸缺陷尺寸不符合施工图样或技术要求。主要原因是施工者操作不当危害：尺寸小了，承载截面小；尺寸大了，削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。③咬边原因：⒈焊接参数选择不对，U、I太大，焊速太慢。⒉电弧拉得太长。熔化的金属不能及时填补熔化的缺口。危害：母材金属的工作截面减小，咬边处应力集中。④弧坑由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分。原因：焊丝或者焊条停留时间短，填充金属不够。危害：⒈减少焊缝的截面积；⒉弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚，因此在弧坑处往往有气孔、灰渣、裂纹等。⑤烧穿原因：⒈焊接电流过大；⒉对焊件加热过甚；⒊坡口对接间隙太大；⒋焊接速度慢，电弧停留时间长等。危害：⒈表面质量差⒉烧穿的下面常有气孔、夹渣、凹坑等缺陷。⑥焊瘤熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合。原因：焊接参数选择不当坡口清理不干净，电弧热损失在氧化皮上，使母材未熔化。危害：表面是焊瘤下面往往是未熔合，未焊透；焊缝几何尺寸变化，应力集中，管内焊瘤减小管中介质的流通界面计。⑦气孔原因：⒈电弧保护不好，弧太长；⒉焊条或焊剂受潮，气体保护介质不纯；⒊坡口清理不干净。危害：从表面上看是减少了焊缝的工作截面；更危险的是和其他缺陷叠加造成贯穿性缺陷，破坏焊缝的致密性。连续气孔则是结构破坏的原因之一。⑧夹渣焊接熔渣残留在焊缝中。易产生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位，焊道形状突变，存在深沟的部位也易产生夹渣。原因：⒈熔池温度低（电流小），液态金属黏度大，焊接速度大，凝固时熔渣来不及浮出；⒉运条不当，熔渣和铁水分不清；⒊坡口形状不规则，坡口太窄，不利于熔渣上浮；⒋多层焊时熔渣清理不干净。危害：较气孔严重，因其几何形状不规则尖角、棱角对机体有割裂作用，应力集中是裂纹的起源。⑨未焊透 当焊缝的熔透深度小于板厚时形成。单面焊时，焊缝熔透达不到钢板底部；双面焊时，两道焊缝熔深之和小于钢板厚度时形成。原因：⒈坡口角度小，间隙小，钝边太大；⒉电流小，速度快来不及熔化；⒊焊条偏离焊道中心。危害：工作面积减小，尖角易产生应力集中，引起裂纹。⑩未熔合熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分。原因：⒈电流小、速度快、热量不足；⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等，一部分热量损失在熔化杂物上，剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。⒊焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置，熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分，容易产生未熔合。危害：因为间隙很小，可视为片状缺陷，类似于裂纹。易造成应力集中，是危险性较大的缺陷。最后一种也是危害最大的一种焊接缺陷──焊接裂纹在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征，易引起较高的应力集中，而且有延伸和扩展的趋势，所以是最危险的缺陷。

一、焊缝尺寸不合要求 焊波粗、外形高低不平、焊缝加强高度过低或过高、焊波宽度不一及 角焊缝单边或下陷量过大等均为焊缝尺寸不合要求，其原因是：  焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀。  焊接电流过大或过小，焊接规范选用不当。  运条速度不均匀，焊条（或焊把）角度不当。 二、裂纹 裂纹端部形状尖锐，应力集中严重，对承受交变和冲击载荷、静拉力影响较大，是焊缝中最危险的缺陷。按产生的原因可分为冷裂纹、热裂纹和再热裂纹等。（冷裂纹）指在200℃以下产生的裂纹，它与氢有密切的关系，其产生的主要原因是：  对大厚工件选用预热温度和焊后缓冷措施不合适。  焊材选用不合适。  焊接接头刚性大，工艺不合理。 焊缝及其附近产生脆硬组织。  焊接规范选择不当。 三、焊瘤在焊接过程中，熔化金属流到焊缝外未熔化的母材上所形成的金属瘤，它改变了焊缝的截面积，对动载不利。其产生的原因是: 电弧过长，底层施焊电流过大。立焊时电流过大，运条摆动不当。焊缝装配间隙过大。四、弧坑焊缝在收尾处有明显的缺肉和凹陷。其产生的原因是:焊接收弧时操作不当，熄弧时间过短。自动焊时送丝与电源同时切断，没有先停丝再断电。