压力容器焊接缺陷分析

2023-05-23

第一篇:压力容器焊接缺陷分析

电渣压力焊接头质量缺陷分析及预防措施

在多层和高层建筑中,框架柱或剪力墙的竖向钢筋连接多采用电渣压力焊接连接,施工简单,操作方便,造价低。但是,在施工中受操作方法、电压、电流等诸多因素的影响,往往会造成焊接接头质量缺陷,例如轴线偏移,接头弯折,焊包有不匀,气孔夹渣,下淌等现象。而钢筋焊接规范规定:焊包应均匀,突出部分至少高出钢筋表面4mm;电极与钢筋接触处,无明显的烧伤缺陷;接头处的弯折角度不大于4°;接头处的轴线偏移不超过0.1d(d为钢筋直径),同时不大于2mm。为了避免上述缺陷,我们采取了相应的

预防措施,效果较大。具体做法如下。 1.

上下钢筋轴线偏移

产生原因:焊接钢筋端部有扭曲变形现象或夹具安装不正确,没有夹好钢筋;夹具挤压力过大,造成钢筋错位;焊前晃动已夹好的钢筋,使上下钢筋错位;夹具本身已变形或扭曲。

预防措施:焊前应仔细检查钢筋端头,不顺直的部分应切除或矫正;安装夹具要正确,待上下钢筋同心后,上下夹钳才能同时均匀夹紧钢筋;夹好钢筋后严禁晃动钢筋,以免上下钢筋错位或夹具变形,扭曲;操作前先检查夹具是否变形及夹钳是否紧固,不能用的夹具,夹钳应及时更新或修理。 2.

接头处弯折

产生原因:焊接后夹具卸的过早,接头处熔融金属没有完全固化,接头的强度和刚度还都很小,不能支撑上部钢筋。焊接时未注意扶持上部钢筋,在焊接或卸夹具时,上部钢筋晃动而造成接头处弯折。

预防措施:一套电渣压力焊机应配置5-6套夹具,目的是保证接头焊接完毕后停歇30s以上再拆卸焊接夹具时增加一定强度和刚度,避免上部钢筋向下歪斜。另外,焊接时或卸夹具时应用手扶持好上部钢筋,以免上部钢筋晃动,造成接头弯折。 3.

焊包薄而大

产生原因:挤压过程中,挤压速度过快且压力过大,把熔融的金属液体过快地挤向四周。焊接电流过大或挤压过程的时间过长,使钢筋熔融的金属液过多,从而造成挤压后焊包薄而大。

预防措施:挤压时应逐渐下送钢筋,使上部钢筋把熔融的金属液体均匀地挤到钢筋周围,形成厚薄均匀,大小适中的焊包。因电渣压力焊的热效率较高,其焊接电流比闪光对焊的电流小一半,宜按钢筋的截面面积确定焊接电流(一般取0.8-0.9A/mm2)。如果电流过大,会造成钢筋熔化过快,金属溶液过多,所以要选好焊接电流。另外,焊接过程中要控制好时间参数。一般焊接直径16mm的钢筋,焊接时间为18S;钢筋直径每增加2mm,焊接时间相应延长2S,如果焊接时间太长,也会导致钢筋融化过量,造成焊包过大。 4.

接头结合不良,焊包过小或无包

产生原因:焊接前没能调整好夹头的起始点,使上部钢筋不能完全下送到位,与接头处不能完全结合;下部钢筋伸出钳口的长度过短,使熔融金属液体不能受到焊剂的正常依托;焊剂盒下部堵塞不严,使焊剂部分泄漏,金属液体流失;焊接时间短,焊接电流过小,顶压前过早断电,都会造成钢筋熔融量过小,使钢筋不能完全结合,有效排渣,从而不能形成正常的焊包。

预防措施:焊前应调整好夹头的起始点,保证上部钢筋能完全下送到位;安装夹具时,下部钢筋伸出钳口的长度不小于70mm,保证伸出焊剂盒底部不小于60mm,使熔融金属液体有足够的焊剂托裹,使上下钢筋能够正常结合;填装焊剂前焊剂盒底要用布堵塞严实,以免焊剂从缝隙泄露;焊前选好焊接电流,并控制好焊接时间,应在挤压过程开始的同时截断电流,保证钢筋能够足够熔化。 5.

焊包不匀,偏包或无包

产生原因:钢筋端面不平整,在挤压时不能把熔融金属液体均匀向四周排挤,焊剂填装不均匀或焊剂内有杂质,不能形成均匀的渣池;电弧电压过高,产生偏弧现象,使钢筋的端面不均匀熔化,没有呈微凸形,钢筋熔液一侧偏少或偏多;焊接时间短,钢筋熔化完全,部分钢筋端面熔化量不够,焊剂盒堵塞不严,熔化金属流失,形成焊包不匀,偏包或无包现象。

预防措施:施焊前应注意检查钢筋端面是否平整,不平的应切除或矫正;安装焊剂盒时应保持钢筋居于焊剂盒中心,钢筋四周均匀填装焊剂,对回收的焊剂应除净杂质后再用;焊前选择好合适的的焊接参数,控制好焊机的电弧焊压,一般在进入电弧稳定燃烧过程时,电压为40-45V,当进入造渣过程时,电压为22-27V,掌握好焊接时间,使钢筋完全熔化;填装焊剂前,要把焊剂盒底部与钢筋之间的缝隙堵严,以免焊剂和金属熔液流失。 6.

焊包有气孔,夹渣

产生原因:焊剂受潮,焊接时从焊剂中排出的气体进入金属熔液形成气孔;挤压过程时间长,上部钢筋端面不能呈微凸形,端面上不能形成由液态向固态转化的薄层,挤压过程中不能顺利排渣;焊接过程结束时没有及时进行顶压,造成部分钢筋熔液固化,使焊渣不能排出;焊接部位埋入焊剂的深度不够,使焊渣不能通过焊剂顺利排出,并且金属液体与空气接触易形成气孔。

预防措施:焊接前应先把焊剂烘干,掌握好焊接断电和挤压时间,断电应与挤压同时开始,此时上部钢筋端面上形成一层介于固态和液态之间的薄层,通过挤压排出焊渣和其他杂质,填装焊剂时应把焊剂盒装满,以使焊接部位埋入焊剂深度满足要求(60mm)。 7.

焊包下淌

产生原因:焊剂盒底部缝隙堵塞不严,致使钢筋熔液顺缝流下,焊后回收焊剂过早,熔液还未完全固化形成焊包。

预防措施:装焊前应把焊剂盒底部缝隙堵严;每个接头焊完后应停歇20-30s(寒冷地区可适当延长),待熔液稍冷后固化后再回收焊剂。 8.

钢筋(电极钳与钢筋接触处)烧伤

产生原因:电极钳没有夹紧钢筋,接触不良;电极钳与钢筋接触处已锈蚀或有泥污,导电不良。

预防措施:焊接前应检查电极前是否夹紧钢筋,发现没有夹紧的应夹紧;夹电极钳前应先把钢筋上的锈和泥污除净。

焊接操作人员必须经过严格的考核,取得有效的焊工上岗合格证并能熟练操作;焊接夹具应具有足够的刚度,在最大允许荷载下移动灵活,操作方便,所选焊剂要合格,一般应采用431型焊剂,因该焊剂含高锰,高古硅与低氟,除起隔绝,保温及稳定电弧作用外,还能起补充熔渣,脱氧及添加合金元素的作用,使焊缝金属合金化。

电渣压力焊接头取送样和拉伸试验情况记述

1、试件检验批划分

按照中华人民共和国行业标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18-2003)5.5.1条规定每不超过二层中的300头同牌号钢筋电渣压力焊接头,作为一个检验批,做一组(3根)抗拉试验。

2、填写见证送样单

送样前应填写见证送样单(1式5份),随试样一起送到试验室,加盖“有见证取样”菱形章,试验室留1份、监理单位取走1份、施工单位取回3份。 见证送样单主要内容:工程名称、委托单位、取样部位、样品名称、取样数量、取样地点、取样日期、见证、材料名称、焊接日期、送样日期、钢筋生产单位、代表接头数量。见证人签名,证号,取样人签名,证号。常规试验可不填写见证送样单。委托单:委托单位、工程名称、品种栏填“电渣压力焊”、变筋填“25~20”,数量300头,焊工姓名、证号。见证人签名,证号。取样人签名,证号。以上这些是现阶段银川地区的通常做法。

3、试验液压拉力机平稳加载到钢筋母材颈缩,读取对应荷载值,量测颈缩长度。如右图所示,某工程项目一组试件系25~20, 3根见证试件2005-3-30加载到开始颈缩的荷载分别为177 kN、178 kN和179kN,且颈缩区域距接头70~170mm。母材发生颈缩了,接头仍无恙,这说明接头强度高于母材强度,结论:合格。这3个接头母材的颈缩前强度分别为56

3、567和570N/mm。

不同直径合格荷载参见下表:

直径(mm) 10 12 14 16 18 20 22 25 28 荷载(kN) 43.19 62.20 84.67 110.58 139.96 172.79 209.07 269.98 338.66

4、不同直径钢筋焊接的直径差

中华人民共和国行业标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18-2003)4.5.5条规定钢筋电渣压力焊“不同直径钢筋焊接时,上下两钢筋轴线应在同一直线上。”电渣压力焊对直径差无明确规定,可参照同一规程4.6.1条对于钢筋气压焊要求“当两钢筋直径不同时,其两直径之差不得大于7mm”。如果图纸上出席两根钢筋直径之差大于7mm的情况时,施工单位应及时通过建设单位向设计单位提出,请设计单位予以考虑。

第二篇:锅炉焊接常见缺陷分析及解决方案

随着我国工业经济的发展,锅炉的应用不论是从质量上还是数量上都在高速发展,并且呈现出向高效能、大容量、高参数发展的趋势。并且,锅炉容量愈大,其包含的小径管数量愈多。以UG—240.918—M2型循环流化床锅炉为例,其受热面管子均为小口径管 (≤Φ60mm ),焊口数量约为8000道,而在30MW级电站锅炉中,这一数量将达到16000。小口径管主要分布在水冷壁、省煤器、低温过热器、高温过热器 、高温再热器、低温再热器、本体疏水等锅炉关键部位,且有大量对焊接要求严格的合金耐热钢存在。焊接质量是保证锅炉安装工程质量的关键,也直接关系到锅炉能否长期安全运行。

目前,我国大部分锅炉小径管焊接方法大量采用手工钨极氩弧焊,并且其焊接工艺日益成熟。然而,焊接缺陷仍然难以完全避免,典型的缺陷为焊接时在引弧和收弧处产生气孔 ,焊接膜式水冷壁时产生未焊透 ,这些都是锅炉受热面组合与安装中最易易产生的焊接缺陷。

1 手工钨极氩弧焊引弧和收弧时气孔产生的原因及防止措施

1.1 气孔产生的主要原因 气孔产生的一般原因有

①焊件坡口的油、污、漆、垢、氧化皮、水分以及焊丝表面的油、锈在电弧的作用下产生气体,且未逸出。

②氩气纯度不高,对焊接区域焊接氛围保护不好,其他气体干扰。 ③熔池保护效果差,粘度差。 施工现场焊前准备工作已将焊件坡口及周围10mm~15mm范围内光洁干净 ,焊接坡口处露出金属光泽 ,焊丝表面去油污处理 ;氩气纯度符合规范要求 ,氩气的质量分数达到 99。99% ;焊接参数保持稳定 ,采用经焊接工艺评定合格的焊接参数;具有可行的防风防雨保护措施 ;焊接管理工作到位。即使这样但仍产生焊缝内部气孔缺陷 ,其多发生在焊接引弧和收弧处,其主要原因是焊接引弧和收弧不当造成的 ,由于在引弧和收弧时熔池金属结晶速度快 ,熔池金属的黏度急剧增加 ,溶解在母材和焊丝的气体或其它原因产生的气体在熔池中来不及逸出而形成焊缝内部气孔。

1.2 气孔的防止措施

(1)在引弧处,先通气后引弧。引燃电弧前先通氩气 ,把输气管内的空气排除干净,并在焊接区域形成氩气保护场,在引燃电弧的1s~ 2s内,使焊接电流为正常焊接电流的1.5倍, ,在实际引弧位置后方 5mm~10mm处引燃电弧并将电弧拉至焊接位置处进行正常焊接,采用此方法可增大焊接热输入量 ,降低结晶速度,熔池中的气体有充分时间逸出,可以避免焊缝内部气孔的产生。

(2)在收弧处 ,焊接速度减慢 ,焊炬向后倾角加大,焊丝送进量增加,当弧坑填满后适当停顿,然后再熄弧 ,使接头处的熔池热输入量增大 ,熔池冷却速度减慢 ,气体完全逸出以避免气孔产生。

2 膜式水冷壁焊接未焊透的原因及防止措施

2.1 未焊透缺陷产生的主要原因

膜式水冷壁在组合焊接中,焊缝经 X射线探伤检查发现的焊接缺陷中 ,主要是未焊透缺陷。经分析研究,产生未焊透的主要原因如下

:①膜式水冷壁管屏的管子之间间距比较小 ,两侧有管子形成的障碍,焊工施焊困难 ,故易在管子与管子相对位置处产生未焊透缺陷。 ②组对间隙不一致 ,锅炉制造厂提供的膜式水冷壁是多片的 ,在安装工地进行组装时 ,就要同时组对很多个焊口 ,然而使每个焊口组对间隙完全相同非常困难,另外 ,整排焊口不可能同时进行焊接,当焊完一部分焊口 ,其余尚未焊接的焊口在焊接应力作用下间隙就会缩小,甚至为 0,这些焊口在施焊中很容易出现未焊透缺陷。

③强力组对出现的错口造成一侧间隙减小,由于每片膜式水冷壁在制造、长途运输和存放过程中会产生一定的变形 ,在现场组对时,整排管口中心点就有可能不在同一水平线上,若采取强力组对 ,被强行组对的管口在焊接热源和应力的作用下 ,有可能产生错口,也容易造成焊口一侧间隙减5mm。在焊接过程中 ,先焊间隙较小的焊口 ,后焊间隙较大的焊口。这样既能避免产生未焊透,又能减少焊接工作量。焊接应力和变形小,就会导致未焊透缺陷的产生。未焊透缺陷在锅炉的密封良好。行组对。待水冷壁组对焊接完后 ,再将割开的鳍片缝焊接中是不允许存在的缺陷。 间隙采用焊条电弧焊分段退焊法重新焊好 ,以保证锅炉部件变形量控制在允许范围内。 2.2 未焊透的防止措施

(3)膜式水冷壁组对前 ,应认真校验每片水冷壁焊口平齐情况。对于轻微的变形可直接采用火焰矫正或机械方法矫正后再组对。对于较大变形 ,可将管子间所焊鳍片割开 1 500,其割缝长度根据变形程度而定 ,一般不超过 mm ,然后再进行单根管矫正 ,之后进 3 结论

(1)暂停膜式水冷壁焊接

,在该部位使用端在此处的停留时间 施焊条件,设置障碍多次进行练习,部修磨较尖锐的钨极施焊,并适当降低焊接速度增加,确认熔孔正常并按正常要求添加焊丝 ,确认完全焊透再向前施焊 ,并结合 X射线拍片验证。采取措施后在膜式水冷壁该部位施焊过程中,未发现未焊透缺陷产生。

(2)在管排组合时

,要严格控制多个焊口组对时的最小间隙和最大间隙。使其中最小组对间隙能满足焊接工艺指导书中的要求 ,最大组对间隙不超过。 ,采用以上方法 ,并严格按焊接工艺规程施焊 ,焊接缺陷不论在数量上还是质量上都会明显的减少,并且缺陷超标的焊口经一次返修后全部合格 常见的焊接缺陷得到有效控制 ,工程焊接质量得到很大提高 ,焊缝返修工作量大大减少 ,相对地减少了焊接材料的用量和人工的投入 ,有力地保证了工程质量和施工进度 也为锅炉的安全运行提供了有力的保障。

第三篇:常见的焊接缺陷(内部缺陷):

(1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。 原因分析

造成未焊透的主要原因是:对口间隙过小、坡口角度偏小、钝边厚、焊接线能量小、焊接速度快、焊接操作手法不当。 防治措施

⑴对口间隙严格执行标准要求,最好间隙不小于2㎜。

⑵对口坡口角度,按照壁厚和DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》的要求,或者按照图纸的设计要求。一般壁厚小于20㎜的焊口采用V型坡口,单边角度不小于30°,不小于20㎜的焊口采用双V型或U型等综合性坡口。

⑶钝边厚度一般在1㎜左右,如果钝边过厚,采用机械打磨的方式修整,对于单V型坡口,可不留钝边。

⑷根据自己的操作技能,选择合适的线能量、焊接速度和操作手法。 ⑸使用短弧焊接,以增加熔透能力。

(2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。 原因分析

造成未熔合的主要原因是焊接线能量小,焊接速度快或操作手法不恰当。 防治措施

⑴适当加大焊接电流,提高焊接线能量; ⑵焊接速度适当,不能过快;

⑶熟练操作技能,焊条(枪)角度正确。

(3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体

或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔 (包

括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮 而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应力 集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。 根本原因是焊接过程中,焊接本身产生的气体或外部气体进入熔池,在熔池凝固前没有来得及溢出熔池而残留在焊缝中。 防治措施

预防措施主要从减少焊缝中气体的数量和加强气体从熔池中的溢出两方面考虑,主要有以下几点:

⑴焊条要求进行烘培,装在保温筒内,随用随取; ⑵焊丝清理干净,无油污等杂质;

⑶焊件周围10~15㎜范围内清理干净,直至发出金属光泽; ⑷注意周围焊接施工环境,搭设防风设施,管子焊接无穿堂风; ⑸氩弧焊时,氩气纯度不低于99.95%,氩气流量合适; ⑹尽量采用短弧焊接,减少气体进入熔池的机会; ⑺焊工操作手法合理,焊条、焊枪角度合适; ⑻焊接线能量合适,焊接速度不能过快; ⑼按照工艺要求进行焊件预热。

某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,未焊透

某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,密集气孔

(4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物 等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则 的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。

原因分析

⑴焊件清理不干净、多层多道焊层间药皮清理不干净、焊接过程中药皮脱落在熔池中等;

⑵电弧过长、焊接角度部队、焊层过厚、焊接线能量小、焊速快等,导致熔池中熔化的杂质未浮出而熔池凝固。 防治措施

⑴焊件焊缝破口周围10~15㎜表面范围内打磨清理干净,直至发出金属光泽; ⑵多层多道焊时,层间药皮清理干净;

⑶焊条按照要求烘培,不使用偏芯、受潮等不合格焊条; ⑷尽量使用短弧焊接,选择合适的电流参数; ⑸焊接速度合适,不能过快。

W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒 对接电阻焊缝中的夹渣断口照片

钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,局部夹渣

钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,两侧线状夹渣

钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,钨极氩弧焊打底+手工电弧焊,夹钨 (5)裂纹:焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。

焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大的冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力,更加上母 材非焊接部位处于冷固态状况,与焊接部位存在很大的温差,从而产生热应力等等,这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材 料的强度极限则导致开裂。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度,并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点,成为结构断裂的起源。 裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部,或者在焊缝附近的母材热影响区内,或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同,可以把裂纹分为以下几类:

a.热裂纹(又称结晶裂纹):产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中,主要发生在晶界上,金相学中称为沿晶裂纹, 其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处,呈纵向或横向辐射状,严重时能贯穿到表面和热影响区。热裂纹的成因与焊接时产生的偏析、冷热不均 以及焊条(填充金属)或母材中的硫含量过高有关。

b.冷裂纹:焊接完成后冷却到低温或室温时出现的裂纹,或者焊接完成后经过一段时间才出现的裂纹(这种冷裂纹称为延迟裂纹,特别是诸如14MnMoVg、 18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金钢种容易产生此类延迟裂纹,也称之为延迟裂纹敏感性钢)。冷裂纹多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区 中,其取向多与熔合线平行,但也有与焊道轴线呈纵向或横向的冷裂纹。冷裂纹多为穿晶裂纹(裂纹穿过晶界进入晶粒),其成因与焊道热影响区的低塑性组织承受 不了冷却时体积变化及组织转变产生的应力而开裂,或者焊缝中的氢原子相互结合形成分子状态进入金属的细微孔隙中时将造成很大的压应力连同焊接应力的共同作 用导致开裂(称为氢脆裂纹),以及焊条(填充金属)或母材中的磷含量过高等因素有关。

c.再热裂纹:焊接完成后,如果在一定温度范围内对焊件再次加热(例如为消除焊接应力而采取的热处理或者其他加热过程,以及返修补焊等)时有可能产生的裂纹,多发生在焊结过热区,属于沿晶裂纹,其成因与显微组织变化产生的应变有关。

对接焊缝上的纵向表面裂纹与外咬边的荧光磁粉检测显示照片(照片来源:日本EISHIN KAGAKU CO.,LTD)

合金钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,气体保护焊-钨极氩弧焊,横裂纹

厚度

14mm低合金钢板对接焊缝X射线照相底片,X型坡口,自动焊,纵向裂缝(照片来源:《焊缝射线照相典型缺陷图谱》崔秀一 张泽丰 李伟 编著)

(6)偏析:在焊接时因金属熔化区域小、冷却快,容易造成焊缝金属化学成分分布不均匀,从而形成偏析缺陷,多为条状或线状并沿焊缝轴向分布。

(7)咬边与烧穿:这类缺陷属于焊缝的外部缺陷。当母体金属熔化过度时造成的穿透(穿孔)即为烧穿。在母体与焊缝熔合线附近因为熔化过强也会造成熔敷金属与母体金属的过渡区形成凹陷,即是咬边。 根据咬边处于焊缝的上下面,可分为外咬边(在坡口开口大的一面)和内咬边(在坡口底部一面)。咬边也可以说是沿焊缝边缘低于母材表面的凹槽状缺陷。 其他的焊缝外部缺陷还有:

焊瘤:焊缝根部的局部突出,这是焊接时因液态金属下坠形成的金属瘤。焊瘤下常会有未焊透缺陷存在,这是必须注意的。

内凹或下陷:焊缝根部向上收缩低于母材下表面时称为内凹,焊缝盖面低于母材上表面时称为下陷。

焊瘤、内凹或下陷原因分析

造成这些缺陷的原因是:对口间隙大,钝边薄、宽,熔池温度过高,熔池存在一个地方时间过长,对熔池的控制不当造成的,在形成凹陷缺陷时,电弧的推力不够也是重要原因。 防治措施

⑴对口间隙符合标准要求,一般为2~3㎜;对于对口间隙不均匀的焊口,用机械打磨等方法设法修整到规定要求。

⑵对于坡口钝边不符合要求的进行打磨修整至规定要求。 ⑶选择合适的焊接线能量以及合适的焊接速度,控制熔池温度在合适的范围,不过高。

⑷仰焊部位焊接尽量采用短弧焊接,增强电弧推力。

溢流:焊缝的金属熔池过大,或者熔池位置不正确,使得熔化的金属外溢,外溢的金属又与母材熔合。

弧坑:电弧焊时在焊缝的末端(熄弧处)或焊条接续处(起弧处)低于焊道基体表面的凹坑,在这种凹坑中很容易产生气孔和微裂纹。 焊偏:在焊缝横截面上显示为焊道偏斜或扭曲。

加强高(也称为焊冠、盖面)过高:焊道盖面层高出母材表面很多,一般焊接工艺对于加强高的高度是有规定的,高出规定值后,加强高与母材的结合转角很容易成为应力集中处,对结构承载不利。

以上的外部缺陷多容易使焊件承载后产生应力集中点,或者减小了焊缝的有效截面积而使得焊缝强度降低,因此在焊接工艺上一般都有明确的规定,并且常常采用目视检查即可发现这些外部缺陷。

外部缺陷

一、焊缝成型差

1、现象

焊缝波纹粗劣,焊缝不均匀、不整齐,焊缝与母材不圆滑过渡,焊接接头差,焊缝高低不平。

2、原因分析

焊缝成型差的原因有:焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀;焊口清理不干净;焊接电流过大或过小;焊接中运条(枪)速度过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度

过大或过小;焊条(枪)施焊角度选择不当等。

3、防治措施

⑴焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。

⑵焊件坡口打磨清理干净,无锈、无垢、无脂等污物杂质,露出金属光泽。 ⑶加强焊接联系,提高焊接操作水平,熟悉焊接施工环境。

⑷根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等,按照焊接工艺卡和操作技能要求,选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条(枪)的角度。

4、治理措施

⑴加强焊后自检和专检,发现问题及时处理; ⑵对于焊缝成型差的焊缝,进行打磨、补焊;

⑶达不到验收标准要求,成型太差的焊缝实行割口或换件重焊; ⑷加强焊接验收标准的学习,严格按照标准施工。

二、焊缝余高不合格

1、现象

管道焊口和板对接焊缝余高大于3㎜;局部出现负余高;余高差过大;角焊缝高度不够或焊角尺寸过大,余高差过大。

2、原因分析

焊接电流选择不当;运条(枪)速度不均匀,过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度不均匀;焊条(枪)施焊角度选择不当等。

3、防治措施

⑴根据不同焊接位置、焊接方法,选择合理的焊接电流参数;

⑵增强焊工责任心,焊接速度适合所选的焊接电流,运条(枪)速度均匀,避免忽快忽慢;

⑶焊条(枪)摆动幅度不一致,摆动速度合理、均匀; ⑷注意保持正确的焊条(枪)角度。

4、治理措施

⑴加强焊工操作技能培训,提高焊缝盖面水平; ⑵对焊缝进行必要的打磨和补焊; ⑶加强焊后检查,发现问题及时处理;

⑷技术员的交底中,对焊角角度要求做详细说明。

三、焊缝宽窄差不合格

1、现象

焊缝边缘不匀直,焊缝宽窄差大于3㎜。

2、原因分析 焊条(枪)摆动幅度不一致,部分地方幅度过大,部分地方摆动过小;焊条(枪)角度不合适;焊接位置困难,妨碍焊接人员视线。

3、防治措施

⑴加强焊工焊接责任心,提高焊接时的注意力; ⑵采取正确的焊条(枪)角度;

⑶熟悉现场焊接位置,提前制定必要焊接施工措施。

4、治理措施

⑴加强练习,提高焊工的操作技术水平,提高克服困难位置焊接的能力; ⑵提高焊工质量意识,重视焊缝外观质量;

⑶焊缝盖面完毕,及时进行检查,对不合格的焊缝进行修磨,必要时进行补焊。

四、咬边

1、现象

焊缝与木材熔合不好,出现沟槽,深度大于0.5㎜,总长度大于焊缝长度的10%或大于验收标准要求的长度。

2、原因分析

焊接线能量大,电弧过长,焊条(枪)角度不当,焊条(丝)送进速度不合适等都是造成咬边的原因。

3、治理措施

⑴根据焊接项目、位置,焊接规范的要求,选择合适的电流参数; ⑵控制电弧长度,尽量使用短弧焊接; ⑶掌握必要的运条(枪)方法和技巧;

⑷焊条(丝)送进速度与所选焊接电流参数协调;

⑸注意焊缝边缘与母材熔化结合时的焊条(枪)角度。

4、治理措施

⑴对检查中发现的焊缝咬边,进行打磨清理、补焊,使之符合验收标准要求; ⑵加强质量标准的学习,提高焊工质量意识; ⑶加强练习,提高防止咬边缺陷的操作技能。

五、错口

1、现象

表现为焊缝两侧外壁母材不在同一平面上,错口量大于10%母材厚度或超过4㎜。

2、原因分析

焊件对口不符合要求,焊工在对口不合适的情况下点固和焊接。

3、防治措施

⑴加强安装工的培训和责任心;

⑵对口过程中使用必要的测量工器具;

⑶对于对口不符合要求的焊件,焊工不得点固和焊接。

4、治理措施

⑴加强标准和安装技能学习,提高安装工技术水平;

⑵对于产生错口,不符合验收标准的焊接接头,采取割除、重新对口和焊接。

六、弯折

1、现象

由于焊缝的横向收缩或安装对口偏差而造成的垂直于焊缝的两侧母材不在同一平面上,形成一定的夹角。

2、原因分析

⑴安装对口不合适,本身形成一定夹角; ⑵焊缝熔敷金属在凝固过程中本身横向收缩; ⑶焊接过程不对称施焊。

3、防治措施

⑴保证安装对口质量;

⑵对于大件不对称焊缝,预留反变形余量; ⑶对称点固、对称施焊; ⑷采取合理的焊接顺序。

4、治理措施

⑴对于可以使用火焰校正的焊件,采取火焰校正措施;

⑵对于不对称焊缝,合理计算并采取预留反变形余量等措施;

⑶采取合理焊接顺序,尽量减少焊缝横向收缩,采取对称施焊措施;

⑷对于弯折超标的焊接接头,无法采取补救措施,进行割除,重新对口焊接。

七、弧坑

1、现象

焊接收弧过程中形成表面凹陷,并常伴随着缩孔、裂纹等缺陷。

2、原因分析

焊接收弧中熔池不饱满就进行收弧,停止焊接,焊工对收弧情况估计不足,停弧时间掌握不准。

3、防治措施

⑴延长收弧时间;

⑵采取正确的收弧方法。

4、治理措施

⑴加强焊工操作技能练习,掌握各种收弧、停弧和接头的焊接操作方法; ⑵加强焊工责任心;

⑶对已经形成对弧坑进行打磨清理并补焊。

八、表面气孔

1、现象

焊接过程中,熔池中的气体未完全溢出熔池(一部分溢出),而熔池已经凝固,在焊缝表面形成孔洞。

2、原因分析

⑴焊接过程中由于防风措施不严格,熔池混入气体;

⑵焊接材料没有经过烘培或烘培不符合要求,焊丝清理不干净,在焊接过程中自身产生气体进入熔池;

⑶熔池温度低,凝固时间短;

⑷焊件清理不干净,杂质在焊接高温时产生气体进入熔池;

⑸电弧过长,氩弧焊时保护气体流量过大或过小,保护效果不好等。

3、防治措施

⑴母材、焊丝按照要求清理干净。 ⑵焊条按照要求烘培。

⑶防风措施严格,无穿堂风等。

⑷选用合适的焊接线能量参数,焊接速度不能过快,电弧不能过长,正确掌握起弧、运条、息弧等操作要领。

⑸氩弧焊时保护气流流量合适,氩气纯度符合要求。

4、治理措施

⑴焊接材料、母材打磨清理等严格按照规定执行; ⑵加强焊工练习,提高操作水平和操作经验;

⑶对有表面气孔的焊缝,机械打磨清除缺陷,必要时进行补焊。

九、表面夹渣

1、现象

在焊接过程中,主要是在层与层间出现外部看到的药皮夹渣。

2、原因分析

⑴多层多道焊接时,层间药皮清理不干净;

⑵焊接线能量小,焊接速度快; ⑶焊接操作手法不当;

⑷前一层焊缝表面不平或焊件表面不符合要求。

3、防治措施

⑴加强焊件表面打磨,多层多道焊时层间药皮必须清理干净方可进行次层焊接; ⑵选择合理的焊接电流和焊接速度; ⑶加强焊工练习,提高焊接操作水平。

4、治理措施

⑴严格按照规程和作业指导书的要求施焊;

⑵对出现表面夹渣的焊缝,进行打磨清除,必要时进行补焊。

十、表面裂纹

1、现象

在焊接接头的焊缝、熔合线、热影响区出现的表面开裂缺陷。

2、原因分析

产生表面裂纹的原因因为不同的钢种、焊接方法、焊接环境、预热要求、焊接接头中杂质的含量、装配及焊接应力的大小等不同,但产生表面裂纹的根本原因是产生裂纹的内部诱因和必须的应力有两点。

3、防治措施

⑴严格按照规程和作业指导书的要求准备各种焊接条件; ⑵提高焊接操作技能,熟练掌握使用的焊接方法; ⑶采取合理的焊接顺序等措施,减少焊接应力等。

4、治理措施

⑴针对每种产生裂纹的具体原因采取相应的对策; ⑵对已经产生裂纹的焊接接头,采取挖补措施处理。 十

一、焊缝表面不清理或清理不干净,电弧擦伤焊件

1、现象

焊缝焊接完毕,焊接接头表面药皮、飞溅物不清理或清理不干净,留有药皮或飞溅物;焊接施工过程中不注意,电弧擦伤管壁等焊件造成弧疤。

2、原因分析

⑴焊工责任心不强,质量意识差; ⑵焊接工器具准备不全或有缺陷。

3、防治措施

⑴焊接前检查工器具,准备齐全并且正常;

⑵加强技术交底,增强焊工责任心,提高质量意识。

4、治理措施

⑴制定防范措施并严格执行;

⑵加大现场监督检查力度,严格验收制度,发现问题及时处理。 十

二、支吊架等T型焊接接头焊缝不包角

1、现象

T型焊接接头不包角焊接。

2、原因分析

⑴技术人员交底不清楚或未交底;

⑵施焊焊工经验不足或质量意识差,对其危害认识不够。

3、防治措施

⑴焊接施工前进行技术交底,明确焊接质量; ⑵焊工严格按照质量标准施焊。

4、治理措施

⑴加强技术交底,提高焊工的质量意识并认识其中的危害性; ⑵加强过程监督和焊接验收,发现问题及时处理。 十

三、焊接变形

1、现象

焊接变形因焊件的不同而表现为翘起、角变形、弯曲变形、波浪变形等多种型式。

2、原因分析

造成焊接变形的原因有:装配顺序不合理、强力对口、焊接组有收缩自由度小、焊接顺序不合理等。

3、防治措施

⑴施焊前制定严格的焊接工艺措施,确定好装配顺序、焊接顺序、焊接方向、焊接方法、焊接规范、焊接线能量等;

⑵焊前进行技术交底,焊工严格按照措施施工; ⑶适当利用反变形法。

4、治理措施

⑴严格按照措施施工;

⑵焊接技术人员在现场指导焊接; ⑶发现问题及时采取必要措施

第四篇:常见焊接质量缺陷

电除尘器常见焊接质量缺陷分析

一、焊缝成型差

1、现象

焊缝波纹粗劣,焊缝不均匀、不整齐,焊缝与母材不圆滑过渡,焊接接头差,焊缝高低不平。

2、原因分析

焊缝成型差的原因有:焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀;焊口清理不干净;焊接电流过大或过小;焊接中运条(枪)速度过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度过大或过小;焊条(枪)施焊角度选择不当等。

3、防治措施

⑴焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。 ⑵焊件坡口打磨清理干净,无锈、无垢、无脂等污物杂质,露出金属光泽。 ⑶加强焊接联系,提高焊接操作水平,熟悉焊接施工环境。

⑷根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等,按照焊接工艺卡和操作技能要求,选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条(枪)的角度。

4、治理措施

⑴加强焊后自检和专检,发现问题及时处理; ⑵对于焊缝成型差的焊缝,进行打磨、补焊;

⑶达不到验收标准要求,成型太差的焊缝实行割口或换件重焊; ⑷加强焊接验收标准的学习,严格按照标准施工。

二、焊缝宽窄差不合格

1、现象

焊缝边缘不匀直,焊缝宽窄差大于3㎜。

2、原因分析

焊条(枪)摆动幅度不一致,部分地方幅度过大,部分地方摆动过小;焊条(枪)角度不合适;焊接位置困难,妨碍焊接人员视线。

3、防治措施

⑴加强焊工焊接责任心,提高焊接时的注意力; ⑵采取正确的焊条(枪)角度;

⑶熟悉现场焊接位置,提前制定必要焊接施工措施。

4、治理措施

⑴加强练习,提高焊工的操作技术水平,提高克服困难位置焊接的能力; ⑵提高焊工质量意识,重视焊缝外观质量;

⑶焊缝盖面完毕,及时进行检查,对不合格的焊缝进行修磨,必要时进行补焊。

三、咬边

1、现象

焊缝与木材熔合不好,出现沟槽,深度大于0.5㎜,总长度大于焊缝长度的1.5%或大于验收标准要求的长度。

2、原因分析

焊接线能量大,电弧过长,焊条(枪)角度不当,焊条(丝)送进速度不合适等都是造成咬边的原因。

3、治理措施

⑴根据焊接项目、位置,焊接规范的要求,选择合适的电流参数; ⑵控制电弧长度,尽量使用短弧焊接; ⑶掌握必要的运条(枪)方法和技巧;

⑷焊条(丝)送进速度与所选焊接电流参数协调; ⑸注意焊缝边缘与母材熔化结合时的焊条(枪)角度。

4、治理措施

⑴对检查中发现的焊缝咬边,进行打磨清理、补焊,使之符合验收标准要求; ⑵加强质量标准的学习,提高焊工质量意识; ⑶加强练习,提高防止咬边缺陷的操作技能。

四、错边超差

1、现象

表现为焊缝两侧外壁母材不在同一平面上,错口量大于图样及材料拼接工艺守则《2901-1B》的规定。

2、原因分析

焊件对口不符合要求,焊工在对口不合适的情况下点固和焊接。

3、防治措施

⑴加强安装工的培训和责任心; ⑵对口过程中使用必要的测量工器具;

⑶对于对口不符合要求的焊件,焊工不得点固和焊接。

4、治理措施

⑴加强标准和安装技能学习,提高安装工技术水平;

⑵对于产生错口,不符合验收标准的焊接接头,采取割除、重新对口和焊接。

五、弧坑

1、现象

焊接收弧过程中形成表面凹陷,并常伴随着缩孔、裂纹等缺陷。

2、原因分析

焊接收弧中熔池不饱满就进行收弧,停止焊接,焊工对收弧情况估计不足,停弧时间掌握不准。

3、防治措施 ⑴延长收弧时间; ⑵采取正确的收弧方法。

4、治理措施

⑴加强焊工操作技能练习,掌握各种收弧、停弧和接头的焊接操作方法; ⑵加强焊工责任心;

⑶对已经形成对弧坑进行打磨清理并补焊。

六、表面气孔

1、现象

焊接过程中,熔池中的气体未完全溢出熔池(一部分溢出),而熔池已经凝固,在焊缝表面形成孔洞。

2、原因分析

⑴焊接过程中由于防风措施不严格,熔池混入气体;

⑵焊接材料没有经过烘培或烘培不符合要求,焊丝清理不干净,在焊接过程中自身产生气体进入熔池;

⑶熔池温度低,凝固时间短;

⑷焊件清理不干净,杂质在焊接高温时产生气体进入熔池; ⑸电弧过长,气焊时保护气体流量过大或过小,保护效果不好等。

3、防治措施

⑴母材、焊丝按照要求清理干净。 ⑵焊条按照要求烘培。 ⑶防风措施严格,无穿堂风等。

⑷选用合适的焊接线能量参数,焊接速度不能过快,电弧不能过长,正确掌握起弧、运条、息弧等操作要领。

⑸气焊时保护气流流量合适,气体纯度符合要求。

4、治理措施

⑴焊接材料、母材打磨清理等严格按照规定执行; ⑵加强焊工练习,提高操作水平和操作经验;

⑶对有表面气孔的焊缝,机械打磨清除缺陷,必要时进行补焊。

七、未熔合

1、现象

未熔合主要是根部未熔合、层间未熔合两种。根部未熔合主要是打底过程中焊缝金属与母材金属以及焊接接头未熔合;层间未熔合主要是多层多道焊接过程中层与层间的焊缝金属未熔合。

2、原因分析

造成未熔合的主要原因是焊接线能量小,焊接速度快或操作手法不恰当。

3、防治措施

⑴适当加大焊接电流,提高焊接线能量; ⑵焊接速度适当,不能过快;

⑶熟练操作技能,焊条(枪)角度正确。

4、治理措施

⑴加强练习,提高操作技术,焊工责任心强;

⑵针对不同的母材、焊材,制定处理不同位置未熔合缺陷相应的措施并执行。

质量管理小组 2008.10.18

第五篇:焊接缺陷及防止措施

本文源自:中国无损检测论坛http://bbs.ndtcn.org

1、外观缺陷:外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。

A、咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。

咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。

矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。 B、焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。

焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。

防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。 C、凹坑

凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。

凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。

凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。

防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑。 D、未焊满

未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的根本原因。规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满。

未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。

防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面焊缝。 E、烧穿

烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。

焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。

烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。

选用较小电流并配合合适的焊接速度,减小装配间隙,在焊缝背面加设垫板或药垫,使用脉冲焊,能有效地防止烧穿。 F、其他表面缺陷: (1)成形不良

指焊缝的外观几何尺寸不符合要求。有焊缝超高,表面不光滑,以及焊缝过宽,焊缝向母材过渡不圆滑等。

(2)错边指两个工件在厚度方向上错开一定位置,,它既可视作焊缝表面缺陷,又可视作装配成形缺陷。 (3)塌陷

单面焊时由于输入热量过大,熔化金属过多而使液态金属向焊缝背面塌落, 成形后焊缝背面突起,正面下塌。

(4)表面气孔及弧坑缩孔。

(5)各种焊接变形如角变形、扭曲、波浪变形等都属于焊接缺陷O角变形也属于装配成形缺陷。

2、气孔和夹渣 A、气孔

气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。

(1)气孔的分类气孔从其形状上分,有球状气孔、条虫状气孔;从数量上可分为单个气孔和群状气孔。群状气孔又有均匀分布气孔,密集状气孔和链状分布气孔之分。按气孔内气体成分分类,有氢气孔、氮气孔、二氧化碳气孔、一氧化碳气孔、氧气孔等。熔焊气孔多为氢气孔和一氧化碳气孔。

本文摘自: 中国无损检测论坛(http://bbs.ndtcn.org) 详细出处请参考:http://bbs.ndtcn.org/forum.php?mod=viewthread&tid=528&extra=page%3D4

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