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申报焊工高级技师技术论文

题目：

各类焊接的缺陷及其采取的措施

姓名：

于涛

工种：

电焊工

级别：

高级技师

单位：

吉林油田热电厂

目录

内容提要 1

1引言 2

2焊接的概述 2

2.1什么是焊接 2

2.2焊接的历史及演变过程 2

2.3焊接的分类 2

3焊接缺陷 3

3.1焊接缺陷的定义 3

3.2常见的焊接缺陷 3

4焊接缺陷的防范措施 4

5总结 6

内容提要：

随着科技发展和社会进步，我们的建筑、工业等产业得到了飞速的发展，也出现了许多的新兴产业。

在这些各种产业之中，焊接这项工艺技术都是必不可少的，所以焊接质量优良与否，直接关系到焊接产物的实用性、安全性和耐用性。

本文就将对于各种焊接的特点及可能产生的缺陷现象和防控措施做出分析与研究。

关键字：

焊接缺陷防控措施

7

1.引言：

随着社会的发展，焊接这项工艺技术越来越多、越来越广泛应用在各行各业之中，在我们的生产和生活中扮演着重要的角色。

无论是建筑、桥梁，还是石油化工和冶炼，都离不开焊接这项工艺，正是因为这项工艺的特殊性和重要性。

我们才要不断的学习和研究这项工艺，提升焊接工艺的完善程度，掌握防控焊接缺陷的措施。

2.焊接的基本概述

2.1什么是焊接

焊接就是在同种或异种材料通过原子（分子）间的结合和扩散，使之连接成一体的过程，这项技术不仅可以用于两种材料之间，也可用于多种材料之间的连接。

随着技术发展，焊接不只可用于金属，也广泛应用于非金属材料的连接。

2.2焊接的历史及演变过程

焊接技术是随着铜铁等金属的冶炼生产、各种热源的应用而出现的。

我国历史源远流长，焊接这个古老而又有力的技术手段，就曾经多次出现在历史长河之中。

在1978年出土的曾侯乙墓中有许多震惊中外的文物，其中在建鼓铜座上有许多造型精美的盘龙，就是分段钎焊连接而成的，经过考古专家分析，所用的焊接材料与现代软钎料成分十分相近。

而战国时期大批量制造的刀剑，刀刃为钢，刀背为熟铁，就是经过加热锻焊而成的。

可见在我国的历史中焊接这项技术的应用已经十分的广泛和纯熟。

明朝宋应星有书《天工开物》所著：

中国古代将铜和铁一起入炉加热，经锻打制造刀、斧；用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上，分段煅焊大型船锚，这就是最好的记载。

古代使用焊接技术时长期停留在铸焊、锻焊和铆焊，使用炉火为热源，他的局限性是热量能量不集中，也就只能用与制作简单的工器具和武器，无法焊接长焊缝、大截面或者比较精密的工件。

随着工业革命，19世纪初到20世纪，焊接技术在欧洲及英美等国出现了飞速的发展。

在这段时期，电阻焊、气焊、电弧焊等焊接方式相继出现，成为焊接机械化、自动化的开端，是一个里程碑式的开端。

今天，又出现了焊接机器手，他的广泛应用更加推进了焊接工艺的发展，提升了人员和机械的使用效率。

至今研究人员仍在深入研究焊接的本质和发展方向，继续开发新的焊接方法，以进一步提高焊接质量和效率。

2.3焊接的分类

焊接按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类。

熔焊，也可以称之为熔化焊，在焊接施工中最为常见，广泛用于工业施工之中。

是指焊接的时候，不需要对工件施加任何压力，焊接技术人员只需要对焊处的母材进行加热，使之在高温状态下融化，工件得以连接。

这种焊接方式的特点是，焊接的工件连接紧密，但是需要一定的隔离空气的措施。

 压焊，也常称为压力焊。

这种方式是固态的焊接，焊接技术人员需要对工件进行加压，在达到压力之后，工件之间会达到原子间融合，工件得以连接称为一体。

这种焊接方式的的特点是需要达到压力条件，并且经常用于钢筋的焊接。

钎焊。

要了解钎焊，首先要介绍钎料。

钎料有软硬之分，是进行钎焊焊接时必需的填充物，选择钎料时，不能选择比需要焊接的工件或者母材熔点高的材料。

按照成分有多种类型，此处不再赘述。

使用钎焊这种方式的时候，先要对工件或者母材和钎料进行升温加热，当达到一定温度时，钎料达到熔点开始融化，形成液态；而工件未达到熔点，仍是固态，此时液态钎料就将充满工件或者母材间的孔隙，使工件得以连接称为一体。

这种焊接方式的的特点是工件或者母材的变形比较小，接头也平滑，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件，如电路板或者精密器具等。

但是同时要求在钎焊工艺前，必须对工件进行清洗，除去污垢，才能保证焊接质量。

3.焊接缺陷

3.1焊接缺陷定义

一般情况下，我们把焊接过程中，产生的不连续接头或者连接不良的接头现象都称为焊接缺陷。

焊接缺陷的产生原因十分复杂，根据生产实践，我们发现焊接缺陷有时候归咎于冶金或者工艺方面，甚至有时候也受环境因素影响很大。

在这种复杂而综合的条件下，焊接的检测人员要掌握一定的焊接知识，时刻警惕，才能及时发现焊接缺陷。

3.2常见的焊接缺陷

究其本质，每一项方法都一定有他的优点和不足，而焊接方式的不足就会造成焊接缺陷。

实际上，焊接生产中焊接质量始终与焊接缺陷相关联。

这些缺陷直接影响着工程质量，一旦发生就有可能导致严重的后果。

随着焊接结构应用范围的扩大，焊接生产机械化自动化水平的提高，焊接这种工艺方式的缺陷种类也越来越多。

按其在焊接接头中所处的位置及表现形式的不同，可以把焊接缺陷大致分为两类：

一类是外部缺陷；另一类是内部缺陷。

外部缺陷指的是用肉眼或简单的方法便可以从外部检查出来的缺陷：

比如焊缝尺寸不符合要求、弧坑、咬边、焊穿、焊瘤、表面裂纹、表面气孔等；内部缺陷只能通过破坏性检查或无损探伤地方法来发现，如内部裂纹，内部气孔，未焊透，未熔合，夹渣以及接头的组织和性能不符合要求等。

《电焊机》2010.01

1.未焊透：

也时候也有未焊满的现象。

故名思议就是焊处里面存在孔隙、气泡或是里面出现焊渣。

具体表现为在工件或者母体的接头处没有融合在一起。

当这种焊接缺陷出现的时候，会大幅度降低焊接接头的强度，一旦工件投入使用，在承载荷载的情况下极易开裂。

2.未熔合：

指的是在焊接时母材工件与焊缝中的材料没有完全的熔合在一起，或者说焊缝中的多种金属没有完全的熔合在一起。

这种缺陷可以出现在坡口处或者根部。

当这种焊接缺陷出现的时候，会导致承载力的截面积变小，危害极大，表象是经常伴随夹渣出现。

3.气孔：

气孔出现在焊缝中，是指在焊接过程中，熔池中的气体在冷却阶段没有溢出，残留形成的气泡，在焊缝中就形成了气孔。

气孔在非常细小的时候很难在肉眼下发现，虽然气孔对于工件受力截面积影响不大，但是破坏了工件焊缝处的致密性，使之强度降低，依然会对工件交付使用后形成较大的危害隐患。

4.夹渣与夹杂物：

焊接夹渣简单来说就是在焊接过程中残留在焊缝中的熔渣。

焊缝夹渣外形都是不规则的，一旦出现尖角非常容易使焊缝出现裂纹。

如果是含硫化物的夹渣，将对工件的力学性能的危害更大。

5.裂纹：

裂纹是一种最常见、危害性也是最大的焊接缺陷。

具体表现为局部破裂，有可能出现在焊缝金属的内外，还有可能出现在母材热影响区。

引用自《焊接技术》1989.05

根据裂纹产生的时间和温度差异，可以把裂纹分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。

裂纹的出现是一种非常危险的工艺缺陷，因为他不仅发生于焊接过程中，有时也在焊接后一段时间后才表现产生。

这就要求焊接技术人员根据的焊接材料等制定可行的焊接工艺。

6.偏析：

顾名思义，偏析是在焊接时因金属熔化区域小、由于冷却速度快，容易造成已经凝固的焊缝金属化学成分来不及扩散，分布不均匀，从而形成偏析缺陷，偏析现场产生时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。

烧穿是指焊接时对于母材的熔化超过了材料本身的承受程度，发生烧穿成孔的现象。

而咬边是由于焊接参数选择不当，或操作方法不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。

引用自GB/T3375-1994《焊接术语》9.8

8.其他缺陷：

焊瘤：

是指在焊接时金属在程熔化液态状时自由滴落而成的在焊缝根部形成的局部突出瘤状物。

生产时必须注意焊瘤下是否伴随有未焊透缺陷。

溢流：

是指在焊接时金属熔池位置不准确，焊接金属熔化液态后向外溢出，溢出后液态的金属及母材熔合成为一体形成溢流状。

弧坑：

外观表现为凹陷坑，是在焊接时采用电弧焊，熄弧停留时间比较短，或者焊接薄板时采用了较大的电流致使的凹状坑。

4焊接缺陷的防范措施

1.防止未焊透和未熔合的措施

未焊透的防止措施：

生产实践证实，根据焊接材料与工艺参数适当调整较大电流可以对防范未焊透有较好的效果，其他措施还有清理干净坡口，根据技术参数选择短弧焊等措施。

未熔合的防止措施：

为了防止未熔合现象的发生，焊接技术人员可以适当的调整电流（调大）,配合材料及其他因素调整工艺参数，清洁坡口和层面。

一旦出现，应当清除并重新焊接。

2.防止气孔的措施

焊接气孔的措施主要有三方面：

一是清理干净母材坡口。

二是对于气保护的焊接方法，保证气体纯度

三是保证焊材烘干，不受潮。

2.防止夹渣与夹杂物的措施

清理每层熔渣；关注焊条摆动的宽度不能太宽；选择正确的焊接规范，防止焊缝冷却速度过快；注意及时清理焊接坡口处的熔渣；严格按照技术规范搅拌熔池等。

3.防止焊接裂纹的措施

根据焊接裂纹的种类分别，防止热裂纹的措施主要从冶金和工艺两个方面着手。

从工艺措施角度来将，如果产品一定，可以通过调节冷却速度，注意熔合比及焊缝成形系数的变化来影响焊接客观条件。

冶金措施在生产实践中更为重要。

生产中的实际情况比较复杂，必须根据具体条件（材料、产品结构、技术要求、工艺条件）的不同，才能做到有针对性的采取措施。

在生产实践中证明，以下措施能够在一定范围能防控焊接裂纹的出现：

（1）、控制焊缝中硫、磷、碳等有害元素的含量。

（2）、对熔池进行变质处理。

（3）、调质熔渣的碱度。

在焊接较重要的产品时，宜选用碱性焊条、焊剂。

（4）、合理调整焊接参数。

一般来说，提高焊缝的成形系数可以提高焊缝的抗裂力。

一般情况下，成形系数随电弧电压的升高而增加，对焊接电流的增加而减小。

如果线能量不变，那么焊速越大，裂纹发生的倾向就越大。

（5）、调整冷却速度。

冷却速度越快，热裂纹倾向就越大。

但要注意，热裂纹的形成需要较高的预热温度才能降低高温的冷却速度。

高温预热成本高，劳动条件恶劣，有时还会影响焊接金属的性能。

在生产中，只在焊接一些热裂纹非常敏感的材料时，才会用到预热来防止热裂纹的出现。

（6）、合理调整焊接顺序。

在产品尺寸一定的条件下，合理安排焊接顺序，对降低焊接接头的刚度、减小内变形有非常明显的效果，从而可以有效地防范裂纹的发生。

（7）.适当加入某些合金元素。

提高焊缝金属的韧性能防止裂纹的产生。

4防止偏析的产生措施

减少焊缝中的S,P,C等有害杂质的含量是防止焊缝金属产生偏析的的主要措施。

改变焊缝金属的结晶形态和细化晶粒均有利于减少焊缝重金属的偏析。

合理地控制焊缝的断面形状和焊接速度，均有利于防止焊缝中的区域偏析。

5防止咬边与烧穿的措施

在焊接操作的时候，严格按照规范操作姿势和流程,掌握合适的焊接速度，不能过速也不能过慢；合理设计坡口尺寸；采用良好的运条方式等都是防止咬边的常用而有效的技术措施。

如果防止焊接烧穿，则要严格观察焊接电流不能过大，适当加大焊接速度等。

6.防止弧坑的措施

主要防止弧坑产生的措施有在电弧焊收弧时，使焊条应在熔池处稍作停留以使熔化液态金属填满弧坑，具体操作时也可采用环形运条的手法。

也可回焊一小段后收弧。

但当用大电流或焊接薄板时，不宜采用这种方法，可采用灭弧引弧灭弧的挑火方法点焊几次，直至弧坑填满为止。

5.总结

随着社会的进步和工业的发展，焊接这种工艺方式的应用是越来越广泛和必要了，大到桥梁、建筑，小到我们生活中触手可及的窗户护栏，甚至是手机电脑的电路板，都需要这种工艺方式。

作为焊接的技术人员，掌握焊接知识，深入了解焊接缺陷防控技术，也就显得更加的重要了。

本文系统的介绍了焊接的种类及其各自的特点，重点分析各个种类焊接方式的缺陷及其防范措施，强调防控焊接缺陷的重要性。

以上对于各种焊接方式的特点及其缺陷分析都是在生产实践中总结的，当然这些缺陷也十分常见，为尽可能的避免焊接缺陷现象的发生，焊接技术人员及管理人员应当对于缺陷的种类、产生的原因及危害的防止措施有深入的认识。

参考文献：

1.KlasWeman-《MIG焊指南》-机械工业出版社

2.期刊《焊接技术》-1989.05

3.GB/T3375-1994《焊接术语》9.8

4.《金属材料焊接》-张连生-机械工业出版社