10-关于CRC全自动焊接质量缺陷成因的分析

第一篇：10-关于CRC全自动焊接质量缺陷成因的分析

关于CRC全自动焊接质量缺陷成因的分析

摘要

在国内外的管道施工实际中CRC全自动焊接工艺已经广泛的应用于长输管线的焊接施工中。CRC 自动焊技术采用熔化极气体保护焊方法，借助于机械和电气原理使焊接过程实现全自动化和程序化操作。CRC自动焊技术具有焊接效率高、劳动强度低、焊接过程受人为因素影响小等特点，在地势平坦、大口径、厚壁管道建设中优势明显。在长输管线的安装过程中，CRC全自动气体保护焊接在施工速度越来越快的情况下，质量问题就成为了阻碍CRC全自动气体保护焊接的主要因素，如何做好自动焊质量的控制工作，要充分的分析质量缺陷问题产生的成因。

关键词

CRC全自动气体保护焊接 质量缺陷 中亚C线 质量成因分析

1.焊接中出现的常见的气孔缺陷

在中亚C线管道建设施工项目中, CRC全自动气体保护焊接取得了骄人的战绩和极高的质量合格率，这样所有参战员工的辛勤的努力是分不开的。在CRC全自动气体保护焊接 焊接实际中，容易出现的质量缺陷有一下几点。1.1 焊接气孔出现的成因

在CRC全自动气体保护焊接中容易出现气孔缺陷。气孔在各种管道焊接工艺中相当常见，在在CRC全自动气体保护焊接中气孔的形成是由于溶解在金属中的气体货反应气态产物的析出所产生的气泡被凝固金属所包围而形成的。其中各种气体在熔池金属中被氧化所形成的一氧化碳在此起到了主导的作用。还有经常是因一中气体的析出所形成的气泡中气体气体也扩散进去，以加速它长大，从而形成多气孔。1.2 CRC全自动气体保护焊接所使用的保护气体类型

在CRC全自动气体保护焊接过程中，CRC全自动气体保护焊接设备主要有内对口器和内焊机组合系统，P260热焊机，和P600外焊机组成。他实现了内部打根焊接到外焊填盖的全自动焊接。其中CRC全自动气保焊采用

1、根焊采用75%Ar+25%CO2的混合气体作保护，全部焊接在管子内部完成，自动化程度高，焊接速度快。焊缝成形好，错边量小于3.5mm时，根焊质量不受影响。

2、热焊采用100%CO2气作保护，焊接速度很快，电弧穿透力强，操作简单。

3、填充盖面焊采用85%Ar+15%CO2的混合气体作保护，电弧燃烧稳定，飞溅少，无需清渣，节省了焊接时间，焊缝成形美观。1.3 焊接气孔产生的设备因素

CRC全自动气体保护焊接在焊接实际过程中设备的焊接稳定程度与质量的管理有着很大的关系，设备能否正常的高效的稳定的工作，是CRC全自动气体保护焊接质量的重要因素，在中亚C线的施工实际中，每天设备的运转情况不同，设备硬件情况不同，在CRC全自动的焊接速度日益加快的情况下，对焊接质量提出了前所未有的挑战。.这个时候就要检查焊车正常发电，频率，电压，达到规范标准，电路故障分为许多种其中因为主线路，焊接工程车未正常工作电压不足，容易造成焊接质量的问题是焊枪在焊接时容易出现熔池喷不开，不成形，对把可能无法起弧，造成气孔缺陷。

在中亚C线的实际施工中，设备要面临着许多安装，拆卸等情况，施工现场情况多变，施工区域地形复杂都不同程度的制约着CRC全自动焊接的焊接施工，在设备频繁转场中，面对着重复的安装工作，在安装过程中，极有可能出现电路安装接头不稳固的现象，对于这种现象，很有可能出现各种质量问题，包括气孔和未熔。主要表现的现象时焊枪在焊接过程中抬弧，干深过高，电弧不稳定。此时要注意检查一下几点，第一，检查CPU至枪把链接线是否松动，第二，检查CPU至焊接小车连接中的电线组是否松动。第三，检查焊接小车两短线是否松动。1.4 焊接气孔产生的外界因素

在中亚C线的施工中，三公司承担江布尔和阿拉木图两个州共343.2km，全线包括了山区、丘陵、沙漠、草原、沼泽等复杂施工地形，是全线施工最难段。其中天气情况也极为复杂，经常会有大风天气出现，CRC全自动气体保护焊接，对风速的要求非常高，焊接作业开始前必须先检查CRC焊接专业防风棚是否扣好，是否是地方还在漏风。在防风措施不到位的情况下，焊接施工中十分容易产生气孔，密集气孔和焊接未熔合等焊接缺陷。因此一定要做好防风棚的防风和防漏风的工作。1.5 焊接中的保护气体对气孔的产生的影响

CRC全自动气体保护焊接在中亚C线的世界焊接过程中于焊接速度快，焊接保护气体用量巨大，除了采办单位对焊接保护气体进行严格的质量控制之外，我们在机组的施工中也要注意观察，发现有问题的焊接保护气体，包括气体质量不过关，气体纯度等。气主要影响熔池的宽度，二氧化碳则影响熔池的深度，严格控制好氩气与二氧化碳的比例与焊接时混合气体的流量，才能保证正常的焊接质量。失调的情况，氩气比例高时，会出现熔宽大熔深小，焊接飞溅小，熔池柔和，二氧化碳比例高时，会出现，熔宽小熔深大，焊接飞溅大，熔池猛烈，两种情况都易产生层间未熔，气孔等焊接缺陷。.焊接中出现的焊接未熔缺陷的质量分析

CRC全自动气体保护焊接在实际施工中焊接未熔也是非常常见的一种质量缺陷。主要分为根部未熔和层间未熔两种 未熔的主要原因在于操作不当，未熔合现象往往发生在焊缝表面看不到，多发生在沿母材的坡口面或者多层焊的层间。未熔合不仅直接减少了结构的有效厚度，而且在管线的使用过程中，未熔合的边缘处很容易产生应力集中，从而很快的在其边缘处向外扩展形成裂纹，最终导致管道焊缝开裂。此外，未熔合缺陷在CRC全自动气体保护焊接中一般都产生在管道焊缝内部，在焊缝表面看不到，如果检测不及时或者检测不到，对对整个管线的质量造成严重影响。2.1 未熔合的成因分析

焊接未熔合在CRC全自动气体保护焊接中亚C线的实际焊接中经常出现焊接未熔合的质量缺陷，产生这种缺陷的原因主要是焊接电流太大而焊接速度又太慢，导致焊丝熔化后铁水流向离熔池较远的地方，铁水于周围的低温母材接触，温度降低后凝固，覆盖在低温的焊道表面，从而造成未熔合。2.2 坡口形式对未熔合的影响

CRC全自动气体保护焊接中还有一种情况会出现焊接未熔合，就是在坡口较宽的情况下，焊丝的摆动幅度不够大，从而导致焊道两侧温度低看，焊丝熔化后铁水被快速降温后覆盖在坡口上造成未熔合。

2.3 保护气体和风力对未熔合的影响分析

CRC全自动气体保护焊接中外界的风力和自身焊接保护气体的质量也同样影响着未熔合缺陷的产生。混合气体，比例失调。焊接过程中，要密切注意熔池的状态，氩气主要影响熔池的宽度，二氧化碳则影响熔池的深度，氩气比例高时，会出现熔宽大熔深小，飞溅小，熔池柔和，二氧化碳比例高时，会出现熔宽小熔深大，飞溅大，熔池猛烈，应做到及时发现及时调整，严格控制混合气的规范比例，以保证焊接质量。可以通过严格做好焊棚的防风措施。调整气流表的混合气体流量。严格使用百分之85氩气加百分之15二氧化碳，的混合气体等措施来预防。

2.4 焊接中因机械故障出现的未熔合的分析

小车曲轴与轨道不符，焊枪角度与焊道不符。会出现未熔合现象，很大程度上影响了焊接质量，出现未熔合的质量缺陷。主要解决方案可以通过用六棱调整小车曲轴至于轨道符合。调整焊枪角度至，主枪于焊道成30度倾角，付枪垂直焊道。

2.5 避免未熔合缺陷的措施

CRC全自动气体保护焊接在实际焊接过程中应该采用正确的焊接参数，焊接电流要适当，如果电流过大，会造成焊丝熔化过快，熔化的铁水会流到焊丝的前面覆盖到焊道表面上，由于焊丝前面的焊道温度太低，从而使覆盖在上面的铁水还没有来的及于母材熔合就已经凝固，这样就造成了未熔合。

如果熔池太小，熔池的周围温度过低，也会在熔池的边缘造成未熔合。因此要根据正确的焊接参数，把焊丝速度，电流的大小，以及坡口的形成等因素全面的控制，才能控制好合适的焊接速度，杜绝CRC全自动气体保护焊接未熔合的产生。

3.裂纹的产生的分析

裂纹在CRC全自动气体保护焊接的实际焊接作业中属于较为严重的焊接质量缺陷。裂纹是焊接过程中或者焊接完成后出现的金属破裂的现象。

焊缝金属从熔化到冷却凝固的过程中是一个过热膨胀与收缩的变化，有较大的冷收缩力存在，而且显微组织液有从高温到低温的想变过程而产生组织应力，更加上母材非焊接部位处在冷固状态，与焊接部位存在着很大的温差，从而产生热应力等，这些应力一旦超过了管材本身材料的屈服极限，材料将发生塑性变形，超过材料的强度极限导致开裂，成为裂纹发生的根源。3.1 裂纹产生的外界因素分析

裂纹在CRC全自动气体保护焊接中危害极大，在中亚C线的管线施工中，由于中亚地区属于草原类气候，风力很大，昼夜温差很大，因此对管道的焊接温度和焊接完成的温度要及时的管理控制，在天气温度变化较大的情况下，必须要进行和监督管道焊接前的加热处理，中亚C线对焊接前的焊口有着相当严格的要求和标准。另外，在焊口焊接完成后，还要进行管道焊口的保温处理，要对管道焊口加保温被进行覆盖，加强保温工作。

3.2中亚C线使用的管材钢号很高，为X80钢，这种高钢号的钢材对焊接温度和焊接完成的温度要求很高。焊接完成后冷却到低温或者室温时出现的裂纹，或者焊接完成后经过一段时间才出现裂纹。这种裂纹出现在焊道于母材熔合线附近的热影响区中，其曲线与熔合线平行，但也有与焊道轴线呈现横向或者纵向的裂纹，这些裂纹会因造成很大的应力而导致开裂。

总结、CRC全自动气体保护焊接已经在中国的长输管道的位臵越来越重要，质量工作也成为项目成败的关键。此工程我单位负责的主体焊接工艺，采用的是美国CRC公司的，管道全自动焊焊接技术。这也是我单位首次尝试该技术。通过各级技术专家的帮助和支持，以及在机组所有参战人员的共同努力下，我单位仅仅用了163天，就完成了该标段共计108公里的主体焊接任务。同时创下了，全线安全第一，进度第一及日焊接量第一的光荣记录。也对我们质量管理工作提供了很多了可以借鉴的经验。我们要加强对焊接质量问题的分析才能在质量上取得更大的辉煌。

第二篇：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

第三篇：常见焊接缺陷以及解决方法分析

常见焊接缺陷以及解决方法分析，太实用了，必须转

2016-07-09 焊接切割联盟

焊接接头的不完整性称为焊接缺陷，主要有：焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺陷等。

焊前准备

构件边缘必须按规定进行准备，干净，无毛刺，无气割熔渣，无油脂或油漆，除了车间保护底漆。接头必须干燥。几种常见焊接缺憾点焊不应该太深，点焊位置应使其在施焊时能够重新溶合。焊前，检验员必须确保所有焊点处于良好状态，焊前必须清除坏点焊和炸裂的点焊。低温焊接

无论使用哪种焊接方式，在低温气候下焊接（低于+5℃），必须采取如下的防护措施，以避免低温焊接接头造成的不良效果（易脆、变硬而易裂，容易在焊接接头上产生诸如由于快速冷却和焊缝凝固造成的小眼和熔渣等缺欠）。1)在不受坏天气（如风、潮湿和气流等）干扰的区域施焊 2)干燥焊接接头以避免潮湿引起材料收缩 3)焊接接头预热，以减缓焊后焊缝的冷却速度 4)焊后对焊缝加盖防止焊缝的骤冷

5)焊接的最低温度为-10℃，采取所指的防护措施 6)需要时预热温度至少为50℃火焰进行缓慢、均匀的预热 缺陷分类

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。

(2)气孔的形成机理常温固态金属中气体的溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的几十分之一至几百分之一,熔池金属在凝固过程中,有大量的气体要从金属中逸出来。当凝固速度大于气体逸出速度时,就形成气孔。

(3)产生气孔的主要原因母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量。焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。(4)气孔的危害气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊缝疏松,从而降低了接头的强度,降低塑性,还会引起泄漏。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。

(5)防止气孔的措施a.清除焊丝,工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物。b.采用碱性焊条、焊剂,并彻底烘干。c.采用直流反接并用短电弧施焊。d.焊前预热,减缓冷却速度。e.用偏强的规范施焊。B、夹渣 夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。

(1)夹渣的分类a.金属夹渣:指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝之中,习惯上称为夹钨、夹铜。b.非金属夹渣:指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。冶金反应不完全,脱渣性不好。

(2)夹渣的分布与形状有单个点状夹渣,条状夹渣,链状夹渣和密集夹渣(3)夹渣产生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多层焊时,层间清渣不彻底;d.焊接线能量小;e.焊缝散热太快,液态金属凝固过快;f.焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高；g.钨极惰性气体保护焊时,电源极性不当,电、流密度大, 钨极熔化脱落于熔池中。h.手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。可根据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生。

(4)夹渣的危害点状夹渣的危害与气孔相似,带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中,尖端还会发展为裂纹源,危害较大。

3、裂纹 焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹 A、裂纹的分类 根据裂纹尺寸大小,分为三类1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在显微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹。

从产生温度上看,裂纹分为两类:(1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现,又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。

(2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。

按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为:(1)再热裂纹:接头冷却后再加热至500~700℃时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征。

(3)层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向的杂物开裂。

(4)应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。除残余应力或拘束应力的因素外,应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。

B、.裂纹的危害裂纹,尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。C、.热裂纹(结晶裂纹)(1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期,敏感温度区大致在固相线附近的高温区,最常见的热裂纹是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝金属凝固过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓“液态薄膜”,在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹。结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间,为横向裂纹。弧坑裂纹是另一种形态的,常见的热裂纹。

热裂纹都是沿晶界开裂,通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料气焊缝中(2)影响结晶裂纹的因素

a合金元素和杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加,会扩大敏感温度区,使结晶裂纹的产生机会增多。

b.冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会；

c.结晶应力与拘束应力的影响在脆性温度区内,金属的强度极低,焊接应力又使这飞部分金属受拉,当拉应力达到一定程度时,就会出现结晶裂纹。

(3)防止结晶裂纹的措施a.减小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量较低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,减小柱状晶和偏析。如铝、锐、铁、镜等可以细化晶粒。,c.采用熔深较浅的焊缝,改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中。d.合理选用焊接规范,并采用预热和后热,减小冷却速度。e.采用合理的装配次序,减小焊接应力。D、.再热裂纹(1)再热裂纹的特征

a.再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区。产生于焊后热处理等再次加热的过程中。

b.再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550~650℃奥氏体不锈钢约300℃ c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)。d.最易产生于沉淀强化的钢种中。e.与焊接残余应力有关。(2)再热裂纹的产生机理

a.再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时, 阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。

(3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。E、冷裂纹.(1)冷裂纹的特征a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。(2)冷裂纹产生机理a.瘁硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。b.接头的残余应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素。一般来说,金属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下,氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值o当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长)。在所有的裂纹中,冷裂纹的危害性最大。

(3)防止冷裂纹的措施a.采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100~150℃下保存,随取随用。b.提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织c.选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力d.焊后及时进行消氢热处理。

4、未焊透

未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进人,接头根部的现象。

A、产生未焊透的原因(1)焊接电流小,熔深浅。(2)坡口和间隙尺寸不合理,钝边太大。(3)磁偏吹影响。(4)焊条偏芯度太大(5)层间及焊根清理不良。

B、未焊透的危害 未焊透的危害之一是减少了焊缝的有效截面积,使接头强度下降。其次,未焊透焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。未焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。

C、未焊透的防止 使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊缝时,1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理设计坡口并加强清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生。

5、未熔合

未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合,层间未熔合根部未熔合三种。A、.产生未熔合缺陷的原因(1)焊接电流过小;(2)焊接速度过快;(3)焊条角度不对;(4)产生了弧偏吹现象;旺,(5)焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水覆盖;(6)母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。B、未熔合的危害 未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹。

C、.未熔合的防止 采用较大的焊接电流,正确地进行施焊操作,注意坡口部位的清洁。

6、其他缺陷

(1)焊缝化学成分或组织成分不符合要求: 焊材与母材匹配不当,或焊接过程中元素烧损等原因,容易使焊缝金属的化学成份发生变化,或造成焊缝组织不符合要求。这可能带来焊缝的力学性能的下降,还会影响接头的耐蚀性能。

(2)过热和过烧: 若焊接规范使用不当,热影响区长时间在高温下停留,会使晶粒变得粗大,即出现过热组织。若温度进一步升高,停留时间加长,可能使晶界发生氧化或局部熔化,出现过烧组织。过热可通过热处理来消除,而过烧是不可逆转的缺陷。(3)白点:在焊缝金属的拉断面上出现的象鱼目状的白色斑,即为自点F白点是由于氢聚集而造成的,危害极大。预防缺陷 形状缺欠

外观质量粗糙，鱼鳞波高低、宽窄发生突变；焊缝与母材非圆滑过渡。主要原因：操作不当，返修造成。危害：应力集中，削弱承载能力。尺寸缺欠

焊缝尺寸不符合施工图样或技术要求。主要原因：施工者操作不当

危害：尺寸小了，承载截面小； 尺寸大了，削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。咬边 原因：

⒈焊接参数选择不对，U、I太大，焊速太慢。

⒉电弧拉得太长。熔化的金属不能及时填补熔化的缺口。危害：母材金属的工作截面减小，咬边处应力集中。弧坑

由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分。原因：焊丝或者焊条停留时间短，填充金属不够。危害：⒈减少焊缝的截面积； ⒉弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚，因此在弧坑处往往有气孔、灰渣、裂纹等。烧穿 原因：

⒈焊接电流过大； ⒉对焊件加热过甚； ⒊坡口对接间隙太大；

⒋焊接速度慢，电弧停留时间长等。危害：⒈表面质量差

⒉烧穿的下面常有气孔、夹渣、凹坑等缺欠。焊瘤

熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合。

原因：焊接参数选择不当； 坡口清理不干净，电弧热损失在氧化皮上，使母材未熔化。

危害：表面是焊瘤下面往往是未熔合，未焊透； 焊缝几何尺寸变化，应力集中，管内焊瘤减小管中介质的流通界面计。气孔 原因：

⒈电弧保护不好，弧太长。

⒉焊条或焊剂受潮，气体保护介质不纯。⒊坡口清理不干净。危害：从表面上看是减少了焊缝的工作截面；更危险的是和其他缺欠叠加造成贯穿性缺欠，破坏焊缝的致密性。连续气孔则是结构破坏的原因之一。夹渣

焊接熔渣残留在焊缝中。易产生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位，焊道形状突变，存在深沟的部位也易产生夹渣。原因：

⒈熔池温度低（电流小），液态金属黏度大，焊接速度大，凝固时熔渣来不及浮出；

⒉运条不当，熔渣和铁水分不清；

⒊坡口形状不规则，坡口太窄，不利于熔渣上浮； ⒋多层焊时熔渣清理不干净。

危害：较气孔严重，因其几何形状不规则尖角、棱角对机体有割裂作用，应力集中是裂纹的起源。未焊透

当焊缝的熔透深度小于板厚时形成。单面焊时，焊缝熔透达不到钢板底部；双面焊时，两道焊缝熔深之和小于钢板厚度时形成。原因：

⒈坡口角度小，间隙小，钝边太大；

⒉电流小，速度快来不及熔化； ⒊焊条偏离焊道中心。

危害：工作面积减小，尖角易产生应力集中，引起裂纹 未熔合

熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分。原因：

⒈电流小、速度快、热量不足；

⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等，一部分热量损失在熔化杂物上，剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。

⒊焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置，熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分，容易产生未熔合。

危害：因为间隙很小，可视为片状缺欠，类似于裂纹。易造成应力集中，是危险性较大的缺欠。焊接裂纹

危害最大的一种焊接缺欠在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征，易引起较高的应力集中，而且有延伸和扩展的趋势，所以是最危险的缺欠

第四篇：焊接中的常见缺陷的成因和防止措施

焊接中的常见缺陷的成因和防止措施

焊接是保证结构强度的关键，是保证质量的关键，是保证安全和作业的重要条件。如果焊接存在着缺陷，就有可能造成结构断裂、渗漏，甚至引起事故。据对脆断事故调查表明，40%脆断事故是从焊缝缺陷处开始的。在进行检验的过程中，对焊缝的检验尤为重要。因此，应及早发现缺陷，把焊接缺陷限制在一定范围内，以确保安全。

焊接缺陷种类很多，按其位置不同，可分为外部缺陷和内部缺陷。常见缺陷有气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等。

一、气孔

气孔是指在焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。产生气孔的主要原因有：坡口边缘不清洁，有水份、油污和锈迹；焊条或焊剂未按规定进行焙烘，焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。此外，低氢型焊条焊接时，电弧过长，焊接速度过快；埋弧自动焊电压过高等，都易在焊接过程中产生气孔。由于气孔的存在，使焊缝的有效截面减小，过大的气孔会降低焊缝的强度，破坏焊缝金属的致密性。预防产生气孔的办法是：选择合适的焊接电流和焊接速度，认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。不使用变质焊条，当发现焊条药皮变质、剥落或焊芯锈蚀时，应严格控制使用范围。埋弧焊时，应选用合适的焊接工艺参数，特别是薄板自动焊，焊接速度应尽可能小些。

二、夹渣

夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。夹渣也会降低焊缝的强度和致密性。产生夹渣的原因主要是焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣；坡口角度或焊接电流太小，或焊接速度过快。在使用酸性焊条时，由于电流太小或运条不当形成“糊渣”；使用碱性焊条时，由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。进行埋弧焊封底时，焊丝偏离焊缝中心，也易形成夹渣。防止产生夹渣的措施是：正确选取坡口尺寸，认真清理坡口边缘，选用合适的焊接电流和焊接速度，运条摆动要适当。多层焊时，应仔细观察坡口两侧熔化情况，每一焊层都要认真清理焊渣。封底焊渣应彻底清除，埋弧焊要注意防止焊偏。

三、咬边

焊缝边缘留下的凹陷，称为咬边。产生咬边的原因是由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条角度不当等。埋弧焊的焊接速度过快或焊机轨道不平等原因，都会造成焊件被熔化去一定深度，而填充金属又未能及时填满而造成咬边。咬边减小了母材接头的工作截面，从而在咬边处造成应力集中，故在重要的结构或受动载荷结构中，一般是不允许咬边存在的，或到咬边深度有所限制。防止产生咬边的办法是：选择合适的焊接电流和运条手法，随时注意控制焊条角度和电弧长度；埋弧焊工艺参数要合适，特别要注意焊接速度不宜过高，焊机轨道要平整。

四、未焊透、未熔合

焊接时，接头根部未完全熔透的现象，称为未焊透；在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象，称为未熔合。未焊透或未熔合是一种比较严重的缺陷，由于未焊透或未熔合，焊缝会出现间断或突变，焊缝强度大大降低，甚至引起裂纹。因此，在船体的重要结构部分均不允许存在未焊透、未熔合的情况。未焊透和未熔合的产生原因是焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速度太快及电弧过长等。焊件坡口表面氧化膜、油污等没有清除干净，或在焊接时该处流入熔渣妨碍了金属之间的熔合或运条手法不当，电弧偏在坡口一边等原因，都会造成边缘不熔合。防止未焊透或未熔合的方法是正确选取坡口尺寸，合理选用焊接电流和速度，坡口表面氧化皮和油污要清除干净；封底焊清根要彻底，运条摆动要适当，密切注意坡口两侧的熔合情况。

五、焊接裂纹

焊接裂纹是一种非常严重的缺陷。结构的破坏多从裂纹处开始，在焊接过程中要采取一切必要的措施防止出现裂纹，在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。一经发现裂纹，应彻底清除，然后给予修补。

焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹。焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹，其特征是焊后立即可见，且多发生在焊缝中心，沿焊缝长度方向分布。热裂纹的裂口多数贯穿表面，呈现氧化色彩，裂纹末端略呈圆形。产生热裂纹的原因是焊接熔池中存有低熔点杂质(如FeS等)。由于这些杂质熔点低，结晶凝固最晚，凝固后的塑性和强度又极低。因此，在外界结构拘束应力足够大和焊缝金属的凝固收缩作用下，熔池中这些低熔点杂质在凝固过程中被拉开，或在凝固后不久被拉开，造成晶间开裂。焊件及焊条内含硫、铜等杂质多时，也易产生热裂纹。防止产生热裂纹的措施是：一要严格控制焊接工艺参数，减慢冷却速度，适当提高焊缝形状系数，尽可能采用小电流多层多道焊，以避免焊缝中心产生裂纹；二是认真执行工艺规程，选取合理的焊接程序，以减小焊接应力。

焊缝金属在冷却过程或冷却以后，在母材或母材与焊缝交界的熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹。这类裂纹有可能在焊后立即出现，也有可能在焊后几小时、几天甚至更长时间才出现。冷裂纹产生的主要原因为：1)在焊接热循环的作用下，热影响区生成了淬硬组织；2)焊缝中存在有过量的扩散氢，且具有浓集的条件；3)接头承受有较大的拘束应力。防止产生冷裂纹的措施有：1)选用低氢型焊条，减少焊缝中扩散氢的含量；2)严格遵守焊接材料(焊条、焊剂)的保管、烘焙、使用制度，谨防受潮；3)仔细清理坡口边缘的油污、水份和锈迹，减少氢的来源；4)根据材料等级、碳当量、构件厚度、施焊环境等，选择合理的焊接工艺参数和线能量，如焊前预热、焊后缓冷，采取多层多道焊接，控制一定的层间温度等；5)紧急后热处理，以去氢、消除内应力和淬硬组织回火，改善接头韧性；6)采用合理的施焊程序，采用分段退焊法等，以减少焊接应力。

六、其他缺陷

焊接中还常见到一些焊瘤、弧坑及焊缝外形尺寸和形状上的缺陷。产生焊瘤的主要原因是运条不均，造成熔池温度过高，液态金属凝固缓慢下坠，因而在焊缝表面形成金属瘤。立、仰焊时，采用过大的焊接电流和弧长，也有可能出现焊瘤。产生弧坑的原因是熄弧时间过短，或焊接突然中断，或焊接薄板时电流过大等。焊缝表面存在焊瘤影响美观，并易造成表面夹渣；弧坑常伴有裂纹和气孔，严重削弱焊接强度。防止产生焊瘤的主要措施严格控制熔池温度，立、仰焊时，焊接电流应比平焊小10-15%，使用碱性焊条时，应采用短弧焊接，保持均匀运条。防止产生弧坑的主要措施是在手工焊收弧时，焊条应作短时间停留或作几次环形运条。

有些缺陷的存在对结构安全是非常危险的，因此一旦发现缺陷要及时进行修正。对于气孔的修正，特别是对于内部气孔，确认部位后，应用风铲或碳弧气刨清除全部气孔缺陷，并使其形成相应坡口，然后再进行焊补；对于夹渣、未焊透、未熔合的缺陷，也是要先用同样的方法清除缺陷，然后按规定进行焊补。对于裂纹，应先仔细检查裂纹的始、末端和裂纹的深度，然后再清除缺陷。用风铲消除裂纹缺陷时，应先在裂纹两端钻止裂孔，防止裂纹延长。钻孔时采用8～12mm钻头，深度应大于裂纹深度2～3mm。用碳弧气刨消除裂纹时，应先从裂纹两端进行刨削，直至裂纹消除，然后进行整段裂纹的刨除。无论采用何种方法消除裂纹缺陷，都应使其形成相应坡口，按规定进行焊补。对焊缝缺陷进行修正时应注意：1)缺陷补焊时，宜采用小电流、不摆动、多层多道焊，禁止用过大的电流补焊；2)对刚性大的结构进行补焊时，除第一层和最后一层焊道外，均可在焊后热状态下进行锤击。每层焊道的起弧和收弧应尽量错开；3)对要求预热的材质，对工作环境气温低于0℃时，应采取相应的预热措施；4)对要求进行热处理的焊件，应在热处理前进行缺陷修正；5)对D级、E级钢和高强度结构钢焊缝缺陷，用手工电弧焊焊补时，应采用控制线能量施焊法。每一缺陷应一次焊补完成，不允许中途停顿。预热温度和层间温度，均应保持在60℃以上。6)焊缝缺陷的消除的焊补，不允许在带压和背水情况下进行；7)修正过的焊缝，应按原焊缝的探伤要求重新检查，若再次发现超过允许限值的缺陷，应重新修正，直至合格。焊补次数不得超过规定的返修次数。

第五篇：焊接缺陷及预防措施

焊接缺陷及预防措施

王露露

（延安职业技术学院，陕西 延安 717100）

摘要：焊接缺陷的产生过程是十分复杂的，既有冶金的原因，也受到应力和变形的，缺陷对焊接结构承载能力有非常显著影响，更为重要的是应力和变形与缺陷同时存在。焊接缺陷容易出现在焊缝及附近地区，而那些地方正是结构中拉伸残余应力最大的地方。焊接缺陷是平面的或是立体的，平面类型的缺陷比立体类型的缺陷对应力增加的影响大的多，因而也危险的多。为此，在分析焊接缺陷对结构产生影响的基础上，结合焊接实际提出了相应的预防措施。

关键词：焊接缺陷；气孔；裂纹；预防措施

焊接缺陷英文名welding defect，指焊接过程中在焊接接头中产生的未焊透、未熔合、夹渣、气孔、咬边、焊瘤、烧穿、偏析、未填满、焊接裂纹等金属不连续、不致密或连接不良的现象。

一、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。

二、内部缺陷

焊接的内部缺陷主要有气孔、夹渣、裂纹、未熔合等现象。

（一）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

前要适当清除工件和焊丝表面的油污及铁锈，另一方面应尽可能使用含水分低的CO2气体。CO2气体中的水分常常是引起氢气孔的主要原因。

另外，氢是以离子形态溶解于熔池的。直流反极性时，熔池为负极，它发射大量电子，使熔池表面的氢离子又复合为原子，因而减少了进入熔池的氢离子的数量。所以直流反极性时，焊缝中含氢量为正极性时的1/3～1/5，产生氢气孔的倾向也比正极性时小。

3、氮气孔

氮气的来源：一是空气侵入焊接区；二是CO2气体不纯。试验表明：在短路过渡时CO2气体中加入φ（N2）=3%的氮气，射流过渡时CO2气体中加入φ（N2）=4%的氮气，仍不会产生氮气孔。而正常气体中含氮气很少，φ（N2）≤1%。由上述可推断，由于CO2气体不纯引起氮气孔的可能性不大，焊缝中产生氮气孔的主要原因是保护气层遭到破坏，大量空气侵入焊接区所致。

造成保护气层失效的因素有：过小的CO2气体流量；喷嘴被飞溅物部分堵塞；喷嘴与工件的距离过大，以及焊接场地有侧向风等。因此，适当增加CO2保护气体流量，保证气路畅通和气层的稳定、可靠，是防止焊缝中氮气孔的关键。

另外，工艺因素对气孔的产生也有影响。电弧电压越高，空气侵入的可能性越大，就越可能产生气孔。焊接速度主要影响熔池的结晶速度。焊接速度慢，熔池结晶也慢，气体容易逸出；焊接速度快，熔池结晶快，则气体不易排出，易产生气孔。

（二）裂纹：焊接件中最常见的一种严重缺陷。金属的焊接性中包括了两大类的问题：一类是焊接引起的材料性能变坏，使焊件失掉了材料原来特有的性能，如不锈钢焊后失掉其耐蚀性等；另一类是在焊接接头或其附近的母材内产生裂纹和气孔等缺陷.裂纹影响焊接件的安全使用，是一种非常危险的工艺缺陷。焊接裂纹不仅发生于焊接过程中，有的还有一定潜伏期，有的则产生于焊后的再次加热过程中。焊接裂纹根据其部位、尺寸、形成原因和机理的不同，可以有不同的分类方法。按裂纹形成的条件，可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂等四类。

热裂纹多产生于接近固相线的高温下，有沿晶界分布的特征；但有时也能在低于固相线的温度下，沿“多边形化边界”形成。热裂纹通常多产生于焊缝金属内，但也可能形成在焊接熔合线附近的被焊金属（母材）内。按其形成过程的特点，又可分为下述三种情况。

在严重应力集中的焊件根部和缝边，以及过热区。防止的措施包括：①降低焊缝中的含氢量，例如采用低氢焊条，严格烘干焊接材料等；②合理的预热及后热；③选用碳当量较低的原材料；④减小拘束应力，避免应力集中。

变形裂纹这种裂纹的形成不一定是因为氢含量偏高，在多层焊或角焊缝产生应变集中的情况下，由于拉伸应变超过了金属塑性变形能力而产生。

（3）再热裂纹

产生于某些低合金高强度钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢以及镍基合金焊后的再次高温加热过程中。其主要原因一般认为当焊后再次加热到 500～700℃时，在热影响区的过热区内,由于特殊碳化物析出引起的晶内二次强化，一些弱化晶界的微量元素的析出，以及使焊接应力松弛时的附加变形集中于晶界，而导致沿晶开裂。因此，这种裂纹具有晶间开裂的特征，并且都发生在有严重应力集中的热影响区的粗晶区内。为了防止这种裂纹的产生，首先在设计时要选择再热裂纹敏感性低的材料，其次从工艺上要尽量减少近缝区的内应力和应力集中问题。

（4）层状撕裂

主要产生于厚板角焊时，见附图。其特征为平行于钢板表面，沿轧制方向呈阶梯形发展。这种裂纹往往不限于热影响区内，也可出现在远离表面的母材中。其产生的主要原因是由于金属中非金属夹杂物的层状分布，使钢板沿板厚方向塑性低于沿轧制方向，另外由于厚板角焊时在板厚方向造成了很大的焊接应力，所以引起层状撕裂。通常认为片状硫化物夹杂危害最大，而层状硅酸盐和过量密集的氧化铝夹杂物也有影响。防止这种缺陷，主要应在冶金过程中严格控制夹杂物的数量和分布状态。另外，改进接头设计和焊接工艺，也有一定的作用

裂纹的危害：

c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)。d.最易产生于沉淀强化的钢种中。e.与焊接残余应力有关。(2)再热裂纹的产生机理

a.再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时, 阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。

(3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。

冷裂纹：

(1)冷裂纹的特征 a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。

(2)冷裂纹产生机理a.瘁硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。b.接头的残余应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。

含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素。一般来说,金属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下,氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹[3]。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值o当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长)。在所有的裂纹中,冷裂纹的危害性最大。

(3)防止冷裂纹的措施 a.采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100~150℃下保存,随取随用。b.提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织c.选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力d.焊后及时进行消氢热处理。