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      淺談焊接缺陷危害分析及其采取的工藝措施

      2020-10-21 04:21:06高劍焦嬌
      關(guān)鍵詞:金屬構(gòu)件焊接缺陷

      高劍 焦嬌

      摘 要:本文重點(diǎn)分析了各種影響因素的作用,強(qiáng)調(diào)缺陷形成的有關(guān)基本概念。金屬構(gòu)件如果存在焊接缺陷,將直接影響到產(chǎn)品的和性能。因此,采取措施,避免焊接缺陷。

      關(guān)鍵詞:金屬構(gòu)件;焊接缺陷;工藝措施

      1 焊接缺陷分析

      1.1 常見(jiàn)缺陷產(chǎn)生原因

      (1)未焊透:①由于坡口角度小,鈍邊過(guò)大,裝配間隙小或錯(cuò)口;所選用的焊條直徑過(guò)大,使熔敷金屬送不到根部。②焊接電流小,遠(yuǎn)條角度不當(dāng)或焊接電弧偏向坡口一側(cè);氣焊時(shí),火焰能率過(guò)小或焊速過(guò)快。③由于操作不當(dāng),使熔敷金屬未能送到預(yù)定位置,或者未能擊穿形成尺寸一定的熔孔。④用堿性低氫型焊條作打底焊時(shí),在平焊接頭部位也容易產(chǎn)生未焊透。主要是由于接頭時(shí)熔池溫度低,或采用單點(diǎn)焊接法以及操作不當(dāng)引起的。

      (2)未熔合:①手工電弧焊時(shí),由于運(yùn)條角度不當(dāng)或產(chǎn)生偏弧,電弧不能良好地加熱坡口兩側(cè)金屬,導(dǎo)致坡口面金屬未能充分熔化。②在焊接時(shí)由于上側(cè)坡口金屬熔化后產(chǎn)生下墜,影響下側(cè)坡口面金屬的加熱熔化,造成“冷接”。③橫接操作時(shí),在上、下坡口面擊穿順序不對(duì),未能先擊穿下坡口后擊穿上坡口,或者在上、下坡口面上擊穿熔孔位置未能錯(cuò)開(kāi)一定的距離,使上坡口熔化金屬下墜產(chǎn)生粘接,造成未熔合。④氣悍時(shí)火焰能率小,氬弧焊時(shí)電弧兩側(cè)坡口的加熱不均,或者坡口面存在污物等。

      (3)焊瘤:①由于鈍邊薄,間隙大,擊穿熔孔尺寸大。②由于焊接電流過(guò)大擊穿焊接時(shí)電弧燃燒,加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng),造成熔池溫度增高,溶池體積增大,液態(tài)金屬因自身重力作用下墜而形成焊瘤,焊瘤大多存在于平焊、立焊速度過(guò)慢等。

      (4)冷縮孔:①由于鈍邊厚,間隙小,擊穿熔孔尺寸小。②鐵水過(guò)渡到背面較少,冷卻后收縮,由于凝結(jié)過(guò)程是由外而內(nèi),造成中間鐵水不足形成孔穴。

      (5)氣孔:①因熔池溫度低,熔池存在時(shí)間短,氣體未能在有效時(shí)間內(nèi)逸出,這種情況主要與焊接規(guī)范等因素有關(guān)。②打底擊穿焊時(shí),熔敷金屬給送的過(guò)多,使熔池液態(tài)金原較厚,滅弧停歇時(shí)間長(zhǎng),造成氣體難以全部逸出。③由于運(yùn)條角度不適當(dāng),影響了電弧氣氛的保護(hù)用,或操作不熟練,不穩(wěn)以及沿熔池前六坡口間隙方向滅弧都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生氣孔。④堿性低氫型焊條的藥皮比酸性的薄干燥溫度又高,因此藥皮較脆。采用撞擊法引弧很容易將焊條引弧端藥皮撞掉,使熔滴失去或減電弧氣氛以及熔溢的保護(hù)作用,引起焊縫產(chǎn)生氣孔,此外,在焊條引弧端的粘接處,也會(huì)產(chǎn)生密集的氣孔。⑤氣焊或氬弧焊時(shí),由于焊口清理不干凈,有銹、油污等,同時(shí)操作時(shí),焊接速度過(guò)快,焊絲和焊炬的角度,以及擺動(dòng)不適當(dāng)?shù)纫矔?huì)產(chǎn)生氣孔。

      (6)夾渣:①手工電弧焊時(shí),由于運(yùn)條角度,或操作不當(dāng),使熔渣和熔池金屬不能良好地分離。②由于焊條藥皮受潮;藥皮開(kāi)裂或變質(zhì),藥皮或坡脫落進(jìn)入熔池又未能充分熔化或反應(yīng)不完全,使熔渣不能浮出熔池表面,而造成夾渣。③在中間焊層作填充焊時(shí),由于前層焊道過(guò)渡不平調(diào)、高低、凹凸不均或焊道清渣不徹底,焊接時(shí)熔渣未能熔化浮出而形成層間夾渣。④氣焊時(shí)火焰能率太小或氬弧焊時(shí)規(guī)范不適當(dāng);以及焊絲焊炬角度不適當(dāng),焊絲擺動(dòng)、攪拌熔池操作不當(dāng)?shù)取?/p>

      (7)咬邊:①主要是焊接電流過(guò)大,電弧過(guò)長(zhǎng),遠(yuǎn)條角度不適當(dāng)?shù)?。②運(yùn)條時(shí),電弧在焊縫兩側(cè)停頓時(shí)間短,液態(tài)金屬未能填滿熔池,橫焊時(shí)電弧在上坡口面停頓的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),以及運(yùn)條、操作不正確也會(huì)造成咬邊。③氣焊時(shí)火焰能率過(guò)大,焊嘴傾斜角度不當(dāng),焊炬和焊絲擺動(dòng)不適當(dāng)?shù)取?/p>

      1.2 常見(jiàn)焊接缺陷防治措施

      (1)未焊透:①選擇合適的坡口角度,裝配間隙及鈍邊尺寸并防止錯(cuò)口。②選擇合適的焊接電源,焊條直徑,運(yùn)條角度應(yīng)適當(dāng);氣焊時(shí)選擇合適的火焰能率。如果焊條藥皮厚度不均產(chǎn)生偏弧時(shí),應(yīng)及時(shí)更換。③掌握正確的焊接操作方法,對(duì)手工電弧焊的運(yùn)條和氣焊,氬弧焊絲的送進(jìn)應(yīng)穩(wěn),準(zhǔn)確,熟練地?fù)舸┏叽邕m宜的熔孔,應(yīng)把熔敷金屬送至坡口根部。④如果將接頭處鏟成緩坡?tīng)?,效果更好?/p>

      (2)未熔合:①選擇適宜的運(yùn)條角度,焊接電弧偏弧時(shí)應(yīng)及時(shí)更換焊條。②操作時(shí)注意觀察坡口兩側(cè)金屬熔化情況,使之熔合良好。③橫焊操作時(shí),掌握好上、下坡口面的擊穿順序和保持適宜的熔孔位置和尺寸大小,氣焊和氬弧悍時(shí),焊絲的送進(jìn)應(yīng)熟練地從熔孔上坡口拉到下坡口。

      (3)焊瘤:①選擇適宜的鈍邊尺寸和裝配間隙,控制熔孔大小并均勻一致,一般熔孔直徑為0.8~1.25倍的焊條直徑,平焊打底焊時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)可見(jiàn)的熔孔,否則背面會(huì)形成焊瘤。②選擇合理的焊接規(guī)范,擊穿焊接電弧加熱時(shí)間不可過(guò)長(zhǎng),操作應(yīng)熟練自如,運(yùn)條角度適當(dāng)。③氣焊時(shí)焊絲角度、送絲速度及其擺動(dòng)應(yīng)適當(dāng),可利用氣體火焰的壓力來(lái)控制鐵水的溢出。

      (4)冷縮孔:為防止冷縮孔的產(chǎn)生,主要應(yīng)從操作工藝上采取措施,在更換焊條滅弧前應(yīng)在原熔池上或池背面連續(xù)點(diǎn)弧二、三次,以填充滿熔池,然后將電弧向坡口面一側(cè)后拉,逐漸衰減滅弧,這樣可稍微提高熔池及周?chē)臏囟?,減緩冷卻速度,從而防止冷縮孔產(chǎn)生。

      (5)氣孔:①選擇稍強(qiáng)的焊接規(guī)范,縮短滅弧停歇時(shí)間,滅弧后,當(dāng)熔池尚未全部凝固時(shí),就及時(shí)再引弧給送熔滴,擊穿焊接。②輸送熔敷金屬不要太多,使熔池的液態(tài)金屬保持較薄,利于氣體的逸出。③運(yùn)條角度要適當(dāng),操作應(yīng)熟練,不要將熔渣拖離熔池,要換焊條后采用劃擦法引弧,用短弧焊接。④氣焊和氬弧焊操作時(shí),焊絲和焊炬的角度應(yīng)適當(dāng),擺勁正確,焊連保持均勻適宜。

      (6)夾渣:①選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)條角度,操作應(yīng)熟練,使熔渣和液態(tài)金屬良好地分離。②遇到焊條藥皮成塊脫落時(shí),必須停止焊接,查明原因并更換焊條。③打底層焊道或中間層焊道成形成控制均勻,圓滑過(guò)渡,接頭或焊瘤應(yīng)該用電弧割掉或用手砂輪磨隙。④選擇合適的火焰能率或規(guī)范,注意保持適宜的焊絲和焊炬角度,焊絲作正確擺,攪拌熔池,使熔渣順利地浮出溶池。

      (7)咬邊:①選擇適宜的焊接電源、運(yùn)條角度、進(jìn)行短弧操作。②焊條擺動(dòng)至坡口邊緣,稍作穩(wěn)弧停頓,操作應(yīng)熟練、平穩(wěn)。③氣焊火焰能率要適當(dāng),焊炬和焊絲的角度及擺動(dòng)要適宜。

      2 結(jié)論

      焊接缺陷是造成焊件無(wú)法達(dá)到母材性質(zhì)的原因。缺陷的形成隨著使用的材料、接頭方式或焊接方法而異,了解缺陷形成的原因有助于焊接工作者選用恰當(dāng)?shù)牟牧?,決定最佳的接頭設(shè)計(jì)和擬定合適的焊接方法與程序來(lái)提高焊件品質(zhì),防止不正常的焊件破裂。

      參考文獻(xiàn):

      [1]鄧洪軍.焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2012.

      [2]雷世明.焊接方法與設(shè)備[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

      [3]張連生.金屬材料焊接[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2016.

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