浅谈焊接缺陷危害分析及其采取的工艺措施

高剑　焦娇

摘 要：本文重点分析了各种影响因素的作用，强调缺陷形成的有关基本概念。金属构件如果存在焊接缺陷，将直接影响到产品的和性能。因此，采取措施，避免焊接缺陷。

关键词：金属构件;焊接缺陷;工艺措施

1 焊接缺陷分析

1.1 常见缺陷产生原因

（1）未焊透：①由于坡口角度小，钝边过大，装配间隙小或错口;所选用的焊条直径过大，使熔敷金属送不到根部。②焊接电流小，远条角度不当或焊接电弧偏向坡口一侧;气焊时，火焰能率过小或焊速过快。③由于操作不当，使熔敷金属未能送到预定位置，或者未能击穿形成尺寸一定的熔孔。④用碱性低氢型焊条作打底焊时，在平焊接头部位也容易产生未焊透。主要是由于接头时熔池温度低，或采用单点焊接法以及操作不当引起的。

（2）未熔合：①手工电弧焊时，由于运条角度不当或产生偏弧，电弧不能良好地加热坡口两侧金属，导致坡口面金属未能充分熔化。②在焊接时由于上侧坡口金属熔化后产生下坠，影响下侧坡口面金属的加热熔化，造成“冷接”。③横接操作时，在上、下坡口面击穿顺序不对，未能先击穿下坡口后击穿上坡口，或者在上、下坡口面上击穿熔孔位置未能错开一定的距离，使上坡口熔化金属下坠产生粘接，造成未熔合。④气悍时火焰能率小，氩弧焊时电弧两侧坡口的加热不均，或者坡口面存在污物等。

（3）焊瘤：①由于钝边薄，间隙大，击穿熔孔尺寸大。②由于焊接电流过大击穿焊接时电弧燃烧，加热时间过长，造成熔池温度增高，溶池体积增大，液态金属因自身重力作用下坠而形成焊瘤，焊瘤大多存在于平焊、立焊速度过慢等。

（4）冷缩孔：①由于钝边厚，间隙小，击穿熔孔尺寸小。②铁水过渡到背面较少，冷却后收缩，由于凝结过程是由外而内，造成中间铁水不足形成孔穴。

（5）气孔：①因熔池温度低，熔池存在时间短，气体未能在有效时间内逸出，这种情况主要与焊接规范等因素有关。②打底击穿焊时，熔敷金属给送的过多，使熔池液态金原较厚，灭弧停歇时间长，造成气体难以全部逸出。③由于运条角度不适当，影响了电弧气氛的保护用，或操作不熟练，不稳以及沿熔池前六坡口间隙方向灭弧都会导致产生气孔。④碱性低氢型焊条的药皮比酸性的薄干燥温度又高，因此药皮较脆。采用撞击法引弧很容易将焊条引弧端药皮撞掉，使熔滴失去或减电弧气氛以及熔溢的保护作用，引起焊缝产生气孔，此外，在焊条引弧端的粘接处，也会产生密集的气孔。⑤气焊或氩弧焊时，由于焊口清理不干净，有锈、油污等，同时操作时，焊接速度过快，焊丝和焊炬的角度，以及摆动不适当等也会产生气孔。

（6）夹渣：①手工电弧焊时，由于运条角度，或操作不当，使熔渣和熔池金属不能良好地分离。②由于焊条药皮受潮;药皮开裂或变质，药皮或坡脱落进入熔池又未能充分熔化或反应不完全，使熔渣不能浮出熔池表面，而造成夹渣。③在中间焊层作填充焊时，由于前层焊道过渡不平调、高低、凹凸不均或焊道清渣不彻底，焊接时熔渣未能熔化浮出而形成层间夹渣。④气焊时火焰能率太小或氩弧焊时规范不适当;以及焊丝焊炬角度不适当，焊丝摆动、搅拌熔池操作不当等。

（7）咬边：①主要是焊接电流过大，电弧过长，远条角度不适当等。②运条时，电弧在焊缝两侧停顿时间短，液态金属未能填满熔池，横焊时电弧在上坡口面停顿的时间过长，以及运条、操作不正确也会造成咬边。③气焊时火焰能率过大，焊嘴倾斜角度不当，焊炬和焊丝摆动不适当等。

1.2 常见焊接缺陷防治措施

（1）未焊透：①选择合适的坡口角度，装配间隙及钝边尺寸并防止错口。②选择合适的焊接电源，焊条直径，运条角度应适当;气焊时选择合适的火焰能率。如果焊条药皮厚度不均产生偏弧时，应及时更换。③掌握正确的焊接操作方法，对手工电弧焊的运条和气焊，氩弧焊丝的送进应稳，准确，熟练地击穿尺寸适宜的熔孔，应把熔敷金属送至坡口根部。④如果将接头处铲成缓坡状，效果更好。

（2）未熔合：①选择适宜的运条角度，焊接电弧偏弧时应及时更换焊条。②操作时注意观察坡口两侧金属熔化情况，使之熔合良好。③横焊操作时，掌握好上、下坡口面的击穿顺序和保持适宜的熔孔位置和尺寸大小，气焊和氩弧悍时，焊丝的送进应熟练地从熔孔上坡口拉到下坡口。

（3）焊瘤：①选择适宜的钝边尺寸和装配间隙，控制熔孔大小并均匀一致，一般熔孔直径为0.8～1.25倍的焊条直径，平焊打底焊时不应出现可见的熔孔，否则背面会形成焊瘤。②选择合理的焊接规范，击穿焊接电弧加热时间不可过长，操作应熟练自如，运条角度适当。③气焊时焊丝角度、送丝速度及其摆动应适当，可利用气体火焰的压力来控制铁水的溢出。

（4）冷缩孔：为防止冷缩孔的产生，主要应从操作工艺上采取措施，在更換焊条灭弧前应在原熔池上或池背面连续点弧二、三次，以填充满熔池，然后将电弧向坡口面一侧后拉，逐渐衰减灭弧，这样可稍微提高熔池及周围的温度，减缓冷却速度，从而防止冷缩孔产生。

（5）氣孔：①选择稍强的焊接规范，缩短灭弧停歇时间，灭弧后，当熔池尚未全部凝固时，就及时再引弧给送熔滴，击穿焊接。②输送熔敷金属不要太多，使熔池的液态金属保持较薄，利于气体的逸出。③运条角度要适当，操作应熟练，不要将熔渣拖离熔池，要换焊条后采用划擦法引弧，用短弧焊接。④气焊和氩弧焊操作时，焊丝和焊炬的角度应适当，摆劲正确，焊连保持均匀适宜。

（6）夹渣：①选择适当的运条角度，操作应熟练，使熔渣和液态金属良好地分离。②遇到焊条药皮成块脱落时，必须停止焊接，查明原因并更换焊条。③打底层焊道或中间层焊道成形成控制均匀，圆滑过渡，接头或焊瘤应该用电弧割掉或用手砂轮磨隙。④选择合适的火焰能率或规范，注意保持适宜的焊丝和焊炬角度，焊丝作正确摆，搅拌熔池，使熔渣顺利地浮出溶池。

（7）咬边：①选择适宜的焊接电源、运条角度、进行短弧操作。②焊条摆动至坡口边缘，稍作稳弧停顿，操作应熟练、平稳。③气焊火焰能率要适当，焊炬和焊丝的角度及摆动要适宜。

2 结论

焊接缺陷是造成焊件无法达到母材性质的原因。缺陷的形成随着使用的材料、接头方式或焊接方法而异，了解缺陷形成的原因有助于焊接工作者选用恰当的材料，决定最佳的接头设计和拟定合适的焊接方法与程序来提高焊件品质，防止不正常的焊件破裂。

参考文献：

[1]邓洪军.焊接结构生产[M].机械工业出版社，2012.

[2]雷世明.焊接方法与设备[M].机械工业出版社，2004.

[3]张连生.金属材料焊接[M].机械工业出版社，2016.