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李彩云 刘 斌
(黑龙江省方正林业局汽运处 150822)
【摘 要】随着我国工业的快速发展,在发展中焊接工作的质量要求也越发严格,本文阐述了焊接缺陷的种类、产生原因及其防止措施,并对焊缝质量检验的方法进行介绍.
【关键词】焊接缺陷；预防措施；质量检验
一、前言
如何保证焊接质量,确保焊接质量要求,是作为一个焊接工的重要职责.良好的焊接质量是保证焊接结构安全作业和使用的重要条件.如果焊接接头存在严重的焊接缺陷,在其使用过程中,由于冲击、振动等原因,就有可能造成结构的断裂,甚至出现重大安全事故.因此,搞好焊接质量检验,是我们每个焊接工作者的重要职责.
二、焊接缺陷的产生及其预防
双焊缝土工膜焊接机:10.3 实例3-某焊接件两焊缝在顺序焊接过程中分析
焊接缺陷的种类较多,根据其在焊缝中的位置,可分为表面缺陷和内部缺陷.常见的焊接表面缺陷有：焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、表面气孔、表面夹渣及表面裂纹等.常见的焊接内部缺陷有：气孔、夹渣、裂纹、未熔合、未焊透等.影响焊接质量的因素很多,如母材及焊接材料的质量、坡口加工和装配精度、坡口表面清理状况、焊接设备、工艺参数、工艺规程、焊接技术水平、天气状况等.任何一个环节处理不当,都会产生焊接缺陷,影响焊接质量.
1.焊缝外形尺寸和形状不符合要求
焊缝表面高低不平、焊波宽窄不齐、成形粗劣、焊缝尺寸过大或过小等,都属于焊缝外形尺寸和形状不符合要求,它会降低焊接接头强度,如果焊缝增高量过高,在截面过渡处会造成应力集中.
造成焊缝外形尺寸和形状不符合要求的原因有：焊件坡口角度不对或装配间隙不匀；焊接规范选用不适当或操作不熟练等.防止措施是选用合适的坡口角度和装配间隙,正确选择焊接电流和焊接速度,采用合适的运条手法和角度,并随时注意适应焊件坡口的变化.
2.咬边
咬边是指在焊件沿焊缝边缘的形成的沟槽或凹陷.它不仅减小焊接接头工作截面,而且在咬边处还会造成应力集中.在重要的结构或承受动载荷的结构中,一般不允许咬边存在,或对咬边深度有所限制.
咬边是由于焊件被熔化去一定深度,而填充金属又未能及时补充所致.造成咬边的原因有：焊接电流过大；运条速度过快；电弧拉得过长；焊条角度不当等.预防的方法是选择合适的焊接电流和运条手法,并随时注意控制焊条角度和电弧长度.
3.焊瘤
熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上的形成的金属瘤称为焊瘤.它常出现在立、横、仰焊焊缝表面或无衬垫单面焊双面成形焊缝的背面.焊瘤不仅影响美观,还会造成表面夹渣.
产生焊瘤的主要原因是运条不匀,操作不够熟练.另外,立、仰焊时,焊接电流过大或电弧过长也会产生焊瘤.预防方法是掌握熟练的操作技术,保持运条均匀,使用碱性焊条时,应采用短弧焊接,立、仰焊时,焊接电流应比平焊缝小10%-15%.
4.弧坑
由于断弧或收弧不当,在焊道末端形成低洼的坑穴称为弧坑.弧坑中常伴有裂纹和气孔等缺陷,使该处焊缝的强度降低.
产生弧坑的主要原因有：熄弧时间过短或焊接突然中断；焊接薄板时电流过大.预防方法是选用合适的焊接电流,收弧时焊条应作短时间停留或作几次环形运条.
5.气孔
焊接过程中,如果熔池中的气泡在熔池金属凝固时未能逸出,就会在焊缝内部或表面形成气孔.气孔会使焊缝的有效截面减小,降低焊接接头的强度,破坏焊缝金属的致密性.
产生气孔的原因有：坡口边缘不清洁,有水、油、锈等杂质；焊条或焊剂受潮,含有水分；焊条锈蚀或药皮变质、剥落等.另外,采用碱性焊条焊接时,如果电弧拉得过长或焊接速度过快,也会产生气孔.预防气孔的方法是严格按规定保管和烘干焊接材料,焊前认真清理坡口边缘的杂质,选择合适的焊接电流和焊接速度,控制焊接电弧长度.
6.夹渣
如果焊接时形成的熔渣未能完全浮到表面而残留在焊缝金属中,就会产生夹渣.夹渣会减小焊缝的有效工作截面,造成应力集中,降低焊接接头的强度和致密性.
产生夹渣的原因有：焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣；坡口角度过小；焊接电流过小或焊接速度过快；使用碱性焊条时,电弧过长或电源极性不正确.防止夹渣的措施是：正确选取坡口尺寸,焊前认真清理坡口边缘,选用合适的焊接电流、焊接速度和电弧长度,运条摆动要适当.另外,使用碱性焊条时,应尽量选用直流焊机,采用反接法,即焊机的正极接焊条,负极接焊件.
7.未熔合和未焊透
焊接时,母材与焊缝金属或焊缝层间局部未熔透的现象称为未熔合,接头根部未完全熔透的现象称为未焊透.未熔合和未焊透减小了焊缝工作截面,造成应力集中,降低了焊接接头强度,并且是焊缝开裂的根源.
产生未熔合的原因有：焊件坡口表面的氧化膜、油污等杂物未清理干净；焊接时,熔渣妨碍了金属间的熔合；运条手法不当,电弧偏在坡口一侧.产生未焊透的原因有：焊件装配间隙或坡口角度太小；坡口钝边太厚；焊条直径太大；焊接电流过小或焊接速度过快；焊接电弧过长等.预防未熔合和未焊透的方法是：正确选取坡口尺寸,焊前认真清理坡口表面,合理选用焊条直径、焊接电流和焊接速度,控制电弧长度,运条摆动要适当,密切注意坡口两侧的熔合情况.
8．焊接裂纹
焊接过程中或焊接以后,在焊接区域内由于焊接应力以及其它致脆因素的共同作用,焊接接头局部金属原子结合力遭到破坏,出现破裂的现象称为焊接裂纹.裂纹是最危险的一种缺陷,它除了减小截面承载强度外,还会产生严重的应力集中.微小的裂纹在动载荷的作用下,易于扩展而致使整个结构破坏.因此,焊接结构中不允许存在裂纹,一经发现须铲除重焊.
三、焊缝质量的检验
焊缝检验是保证焊接质量的重要手段.经检验后,如果发现焊缝存在超过允许值的缺陷,应采用适当方法将缺陷去除,再进行补焊.另外,某些重要结构不允许修补,这时则必须将存在重大缺陷的焊件作废品处理.常用的焊缝质量检验方法有外观检验、密性试验和无损探伤.
1.外观检验
外观检验的工作内容是对焊缝外表进行检查,以确定焊缝外观尺寸和形状是否符合要求,是否存在咬边、焊瘤、弧坑、表面气孔、表面夹渣、表面裂纹,以及根部未焊透等缺陷.
2.密性试验
密性试验是检验焊缝致密性的试验方法,根据结构形状和部位的不同,可采用煤油试验、气压试验、灌水试验、冲水试验等方法.
3.无损探伤
无损探伤是检验和发现焊缝内部缺陷最有效的方法,对于一些重要的结构,出厂前都要求进行无损探伤.
常见的无损探伤方法有渗透探伤、磁粉探伤、超声波探伤和射线探伤.
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