浅析油缸焊接过程中气孔的产生及防止措施

第一篇：浅析油缸焊接过程中气孔的产生及防止措施

浅析油缸焊接过程中气孔的产生原因及防止措施

焊接熔池在结晶过程中由于某些气体来不及逸出残存在焊缝中就形成了气孔，气孔是焊接接头中最常见的缺陷。我公司油缸焊接采用MAG焊（熔化极活性气体保护焊）的焊接方法，保护气体为80%Ar+20%CO2。大多数气孔都出现在焊缝收弧处，比如缸底和活塞焊接时出现的气孔。根据产生气孔的气体种类，焊缝中的气孔主要有H2孔，N2孔以及CO气孔。由于产生气孔的气体不同，因而气孔的形态和特征也不同。

1、一氧化碳气孔

一氧化碳气孔主要是在焊接过程中，由于冶金反应产生了大量的CO，CO不溶于金属。反应如下：FeO+C=Fe+CO。

在熔池处于结晶温度时，该反应进行比较剧烈，由于熔池已经开始凝固，CO气体不易逸出，于是在焊缝中形成CO气孔。CO气孔多形成于焊缝内部，呈条虫状，内壁有氧化颜色。

如果焊丝中有足够的脱氧元素Si和Mn,以及限制焊丝中的含碳量，就可以抑制上述的还原反应，有效防止CO气孔的产生。所以MAG焊过程中，只要焊丝选择适当，产生CO气孔的可能性是很小的。

2、氢气孔

如果熔池在高温时溶入了大量氢气，在结晶过程中又不能充分排出，则遗留在焊缝金属中形成气孔。氢气孔的断面一般呈螺钉状，多数出现在焊缝表面（个别情况下也会出现在内部），呈喇叭口形，气孔四周有光滑内壁。

电弧区的氢主要来自焊丝、工件表面的油污及铁锈，以及CO2气体中所含的水分。油污为碳氢化合物，铁锈中含有结晶水，它们在电弧高温下都能分解出氢气。减少熔池中氢的溶解量，不仅可以防止氢气孔的产生，而且还可以提高焊缝金属的塑性。所以，一方面焊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。具体做法如下：

（1）焊前清理，消除气体来源。焊前须对焊缝表面、坡口及其附近20～30mm范围进行清理，去除表面锈蚀、氧化膜、油污和水分等杂质，露出金属光泽。所以焊件焊前清洗工作至关重要不容忽视，只有做好了清洗工作，才能从根源上消除气体的来源。

（2）CO2气体中的主要有害杂质是水分和氮气，氮气含量一般较少，危害大的是水分。随着CO2气体中水分的增加，焊缝中的含氢量亦增加，严重时就会出现气孔，所以控制CO2气体的纯度相当重要，焊接用CO2纯度应大于99.5%。可以通过以下措施减少CO2气体中的水分：①将新灌气瓶倒立静置1～2h，然后开启阀门，把沉积在下部的液态水排出。②经倒置放水后的气瓶，在使用前2～3min，放掉气瓶上面部分的气体。因为这部分气体通常含有较多空气和水分，这些空气和水分主要是灌瓶时混入瓶内的。③焊前必须检查CO2加热器是否工作正常，防止流量计冻结阻塞，还可以进一步减少CO2气体中的水分。④当气体压力显示气体不足时，要及时更换气体。瓶内气体降到0.98MPa时，不能再继续使用。因为当压力降到0.98MPa时，CO2气体中所含水分将比饱和压力下增加3倍左右。如果继续使用，焊缝就极易出现气孔。

3、氮气孔

氮气孔的来源主要是由于空气侵入焊缝区，保护气层遭到破坏造成的。氮气孔也分布在焊缝表面，多数成堆出现，与蜂窝相似。断口分析发现，气孔内表面呈凹凸形貌。但在正常的焊接时焊缝中很少出现氮气孔，只有电弧较长保护效果不好时才会产生氮气孔。

造成保护气层失效的因素有：过小的气体流量；喷嘴被飞溅物部分堵塞；喷嘴与工件的距离过大，以及焊接场地侧向风（包括吸尘设备）等。

因此，适当增加保护气体的流量，保证气路畅通和气层稳定、可靠，是防止焊缝中氮气孔的关键。但是，气体流量并不是越大越好。气体流量过大，则会使气体从喷嘴流出形成涡流，将周围空气卷入，破坏保护效果，从而导致焊缝形成气孔。在一般情况下，焊接电流小于200A时，适用气体流量为10-15L/min；焊接电流大于200A时，合适的气体流量应为20-25 L/min。

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。

张蛟雄

第二篇：TIG焊气孔产生因素及防止措施

摘要：详细介绍了TIG焊的原理及适用范围，针对焊接过程中极易出现的气孔缺陷，分析了气孔产生的原因并阐述了防止产生气孔的工艺措施，经实践检验是可行的获得了满意的焊缝质量，有较高的应用价值。

关键词：钨极氩弧焊；气孔缺陷；影响因素；防止措施

钨极氩弧焊（简称TIG）是钨极惰性气体保护焊的一种，TIG焊是英文Tungsten Inert-Gas Welding的简称，它的中文名称是钨极惰性气体保护焊也称作GTAW。这种焊接方法从其名称上可知：它具有两个显著的特点：

1、它的电极是用钨或钨基合金制作而成

2、采用惰性气体作为保护介质

它是在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化焊件和填充焊丝的一种焊接方法。焊接时保护气体连续地从焊枪地喷嘴中喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钨极&熔池极临近的热影响区的有害影响，从而获得高质量的焊缝。

根据这种焊接方法的原理它有如下的一些工艺特点：惰性气体有极好的保护作用，它本身既不与金属发生任何化学反应，也不溶解于高温金属中，使得焊接过程熔池的冶金反应简单和容易控制。对于一般易氧化、氮化的活泼金属、高熔点的黑色金属都能进行焊接，应用面很广；电弧在氩气中燃烧非常稳定，在小的焊接电流情况下（<10A）仍然稳定燃烧，填充焊丝是通过电弧间接加热，因而热输入容易调节。所以适用于薄板及全位置焊接，也是实现单面焊双面成形的理想焊接方法；由于填充焊丝不通过焊接电流，不存在熔滴过渡问题，焊接过程没中有飞溅，焊缝成形美观；氩气在焊接过程中仅仅只是单纯的保护隔离作用，因此对工件表面状态要求较高。焊件在焊前要进行表面清洗，除锈、去锈、去灰尘等杂质；钨极承载电流的能力有限，过大的电流会引起钨棒的熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池而出现夹钨，所以TIG焊的焊接电流会受到钨棒限制，故焊接速度较小，生成效率较低；TIG焊采用的氩气纯度较高，通常要求达到99.8%以上，且氩弧焊机又较复杂，因此TIG焊的成本较高；氩弧受周围气流影响较大，不适宜在室外和有风处进行操作。TIG焊可用于几乎所有金属和合金的焊接，但由于其成本较高，通常用于铝、镁、钛、铜等有色金属以及不锈钢、耐热钢等，由以上分析可知TIG焊是一种可以获得较高力学性能且焊缝成形美观，通常来焊接一些工件厚度较小的薄壁结构零件，而材料大多是不锈钢、耐热钢、高温合金。对于锅炉及压力容器管道对接进行多层焊时，为了保证第一道焊缝根部焊透以获得高质量的焊缝，打底焊通常采用TIG焊，对于石油化工、电站锅炉、核电站以及航空航天部门所用的各类管道对接几乎全都采用全位置氩弧焊方法，当然氩弧焊也有很大的局限性，即只能在室内施工，若在室外操作一定要采用必要的防风措施。

由于钨极氩弧焊可以获得较高力学性能且焊接质量稳定焊缝成型较好，所以在许多行业都得到较广泛的应用，尤其是在锅炉压力容器行业中更是得到大力推广和应用，我公司生产的锅炉受热面管子对接焊全都采用TIG焊，并且高压锅炉对焊接接头进行100%X射线无损探伤。但是在TIG焊操作过程中由于采用焊接工艺不当，加之焊工操作水平所限导致焊缝中出现气孔缺陷的几率较大，使探伤拍片合格率明显下降，严重影响了焊缝的质量，甚至有些操作者遇到气孔进行返修时束手无策，这些直接导致了生产成本的提高和生产效率的降低，以下主要根据在实际工作中总结的经验针对气孔缺陷，分析气孔的特点及产生的原因，阐述了防止出现气孔的工艺措施，对提高TIG焊接质量具有重要和实际意义。

1.气孔的特点及危害

1.1 气孔的特点

气孔是焊接是熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留在焊缝金属中所形成的空穴，是TIG焊中常见的也是主要的一种焊接缺陷。其形状有球形、椭圆形、旋风形、条虫形等。在焊缝内部的称内部气孔，露在焊缝表面的称外部气孔。气孔的大小不等有时是单个的，有时是密集在一起或是沿焊缝连续分布。

1.2 气孔的危害

气孔是体积性缺陷，对焊缝的性能影响很大其危害性主要是会降低焊缝的承载能力。这是因为气孔占据了焊缝金属一定的体积，使焊缝的有效工作截面面积减小，因而也就降低了焊缝的力学性能，使焊缝的塑性特别是弯曲和冲击强度降低得更多。如果气孔穿透焊缝表面，特别是穿透接触介质的焊缝表面，介质存在于孔穴内，当介质有腐蚀性时，将形成集中腐蚀，孔穴逐渐变深、变大，以致腐蚀穿孔而泄漏。从而破坏了焊缝的致密性，严重时会由此而引起整个金属结构的破坏。所以防止焊缝中产生气孔，保证焊缝的焊接质量，应引起高度的重视。

2.气孔的形成及影响因素

2.1 气孔的形成

焊接过程中熔池的周围充满着成分复杂的各种气体，这些气体主要来自周围的空气，焊件上的杂质如铁锈、油漆、油脂受热后所产生的气体等。所有这些都不断地与金属熔池发生作用。一些气体通过化学反应或溶解等形式进入熔池，使熔池的液体金属吸收了相当多的气体。如果这些气体排出较快，即使熔池结晶较快就不会形成气孔。但是如果气体的产生在熔池的结晶过程中，而结晶过程进行较快时，气体来不及排出熔池，就会残留在焊缝中形成气孔。

2.2 形成气孔的影响因素

TIG焊缝中气孔的生成往往是几种气体共同作用的结果，而起主要作用的气体是H2和N2，以下进行详细的分析： 2.2.1 H2的影响

焊接区的H2来自于各个方面，某些组成物的结晶水和工件表面杂质等都含有氢气的成分，同时由于冶炼钢总也含有，它们在电弧高温作用下形成气泡猛烈地向外排出，在焊缝冷却过程中来不及浮出的H2便会形成气孔。2.2.2 N2的影响

N2主要来自空气，N2在基本金属和焊丝中的质量百分数不是很大，在钢中和其他铁合金中是以氧化物固溶体及其它形式存在。N2在钢中的溶解度随温度下降而剧烈变化，析出的N2形成气泡从熔池中排出，来不及排出的气泡残留在焊缝中形成气孔。形成气孔是在没有足够充分的保护条件下使电弧和焊接熔池中的金属受到空气的作用而造成的。3.防止气孔产生的措施

尽管产生气孔的原因是多方面的，但选用正确的焊接工艺，提高焊工的操作技能是防止气孔产生的基本途径。

3.1 工件和焊丝的焊前处理

TIG焊对油、锈、水特别敏感，极易产生气孔，因此对母材的表面质量要求较高。焊前必须经过严格的清理，对待焊工件坡口内外10-15mm范围内进行清理打磨，去除表面的氧化膜。油脂和水分等杂质，露出金属光泽，同时对焊丝表面的油脂。铁锈也要用砂纸进行打磨直到露出金属光泽。

3.2 氩气的纯度

氩气是惰性气体具有高温下不分解和不与焊缝金属发生氧化反应的特性，氩弧焊时氩气纯度应大于99.95%，另外当氩气瓶内压力小于2.0MPa时含水量增加应停止使用氩气的流量必须合适，可由下面的经验公式确定：Q=K•D式中Q代表氩气流量，D为喷嘴直径，K为系数（0.8-1.2），所以氩气流量一般为6-9L/min，还要保证气路通畅，不得有堵漏现象发生。

3.3 喷嘴直径

喷嘴直径可由下面的经验公式确定：

D=（2.5-3.2）d

式中D为喷嘴直径，d为钨极直径由上面公式可得喷嘴直径一般为6-12mm为宜。

3.4 钨极伸出长度

钨极伸出长度过大增大了喷嘴与工件之间的距离保护效果变差；伸出长度过小虽然保护效果好但会阻挡焊工视线，钨极与焊丝易碰撞发生短路使焊接无法进行。3.5 焊接速度

焊接速度是主要的焊接参数之一，速度过快会使保护气体偏离钨极和熔池是保护效果变差产生气孔，并且也影响焊缝的成形，所以施焊时必须选择合适的焊接速度。

3.6 提前送气滞后关气

引弧前3-4S送氩气可驱赶管内空气使引弧处在气体保护中防止钨极与熔池发生氧化产生气孔，滞后关气可达到保护熔池缓冷的目的还可避免收弧处出现弧坑、裂纹、气孔等缺陷，因此必须掌握正确的息弧方法。

3.7 操作技能

操作技能的熟练程度是防止气孔的重要环节，每个焊工要有过硬的基本功。焊枪、焊丝、工件之间要保持正确的位置和相对角度动作要协调。施焊时电弧要平稳，电弧的高度要均匀一致，严禁忽高忽低，防止气体瞬间进入熔池产生气孔，同时也要注意观察熔池的变化，提高对气孔的排出能力。全位置焊管子时，焊枪、焊丝和工件相互间须保持一定的距离，方向一般为由下向上焊接，即仰--立--平的顺序，收弧时要避免出现弧坑和缩孔并保证焊缝不低于母材，可以采用焊缝增加法，即收弧时焊接速度减慢，焊炬向后倾角增大，焊丝送进量增加当熔池温度过高时，可以熄弧再引弧直至填满弧坑。

综合以上分析可得出以下结论：TIG具有优异的特性和广阔的应用前景，通过长时间生产实践证明采用上述工艺措施可有效的控制气孔的产生，大幅度的提高一次探伤合格率和焊接接头的质量。

第三篇：硅钢片与不锈钢焊接过程中焊接气孔产生的因及解决措施

硅钢片与不锈钢焊接过程中焊接气孔产生的因及解决措施

摘 要：分析硅钢片与不锈钢焊接过程中焊接气孔产生的原因，并研究解决方案。结果表明：硅钢片与不锈钢焊接过程中焊接气孔产生的主要原因是硅钢片涂层中的有机物分解产生气孔。采用钨极氩弧焊可有效减少焊接过程中气孔产生的倾向。

关键词：硅钢片； 不锈钢； 焊条电弧焊； 钨极氩弧焊； 气孔； 有机涂层

硅钢片是一种含碳极低的硅铁软磁合金，一般含硅量为0.5～4.5%。最近在公司一个供电电抗器铁心的工艺制造中，要求对硅钢片与奥氏体不锈钢进行焊接，在验证中发现硅钢片与不锈钢在焊接过程中易产生焊接气孔缺陷。轨道牵引产品是公司主营产品，硅钢片为最常用的基本材料，所以研究硅钢片与不锈钢焊接过程中焊接气孔产生的原因及解决方法，对保证公司产品质量和设计产品工艺有十分重要的意义。试验材料与方法

1.1 试验材料

硅钢片选择的是武钢35WW360的硅钢片，不锈钢材料选择的是1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢。试件规格见表1。焊接过程中采用的是φ3.2的A312不锈钢焊条，A312是钛钙型药皮的不锈钢焊条。母材与焊条的化学成分见表2[1]。

1.2 试验方法

硅钢片与不锈钢焊接试验采用手工电弧焊焊接方法，接头形式为角接接头。焊接前对硅钢片与不锈钢焊接试板待焊处20mm表面清理干净，进行机械打磨去除铁锈、氧化皮等杂质。并用酒精进行擦洗，去除表面的有机杂质。焊条按照焊接工艺规范进行烘干。焊接过程中适当摆条利于熔池中气体的溢出。硅钢片与不锈钢焊接气孔产生原因及解决方法

2.1 硅钢片与不锈钢焊接过程中焊接气孔产生原因

焊接后发现焊缝表面存在焊接气孔缺陷，且多组试件均存在。

2.1.1 润滑剂的原因

跟踪硅钢片加工时发现在剪冲时有少量润滑剂残留在硅钢片的表面，初步分析这些残余物在焊接时受到加热的作用外渗有产生焊接气孔的倾向。

2.1.2 硅钢片涂层的原因

为满足硅钢片的耐蚀、绝缘等性能，硅钢片的表面附有涂层，主要包括无机涂层、半无机涂层和有机涂层三大类，其中无机涂层具有最好的焊接性。公司产品供电电抗器铁心所用硅钢片是半无机涂层。这种半无机涂层的硅钢片具有良好的剪冲加工性和防腐性。但是在焊接过程中树脂的挥发可产生过多的气孔 [2]。

所以硅钢片表面涂层中的树脂焊接时分解是硅钢片与不锈钢焊接过程中焊接气孔产生的主要原因。

2.2 硅钢片与不锈钢焊接过程中焊接气孔的解决方法

钨极氩弧焊中钨电极与母材间产生的电弧在惰性气氛中极为稳定，氩气同样起到保护熔池的作用。焊接速度低，熔池存在的时间长，配合适当摆条可使产生的气体有效溢出。所以选用钨极氩弧焊进行焊接，焊丝为ER-309L。下图为钨极氩弧焊焊接硅钢片与不锈钢焊缝表面。结果表明采用钨极氩弧焊可解决硅钢片与不锈钢焊接过程中产生焊接气孔问题。结论

（1）硅钢片涂层中有机物焊接时产生大量气体来不及溢出是硅钢片与不锈钢焊接过程中焊接气孔产生的主要原因。硅钢片剪冲后残留在表面的少量有机润滑剂也有产生焊接气孔的倾向，建议剪冲后、叠片前清理干净，并进行焊前预热。

（2）选用钨极氩弧焊焊接硅钢片与不锈钢可解决焊接气孔的问题，小批量生产时可采用。

参考文献：

[1]丁启湛，丁成钢.不锈钢的焊接[M].北京：机械工业出版社，2009.[2]冷轧硅钢片涂层绝缘性，http：//wenku.baidu.com/view/86a26a47a8956bec0975e364.html

[3]李亚江.焊接缺陷分析与对策[M].北京：化学工业出版社，2011.作者简介：陈方遒（1971―），男，湖南长沙人，本科，助理工程师，研究方向：变压器制造工艺。

第四篇：CO2气孔防止措施

浅谈CO2气孔防治措施

产生气孔的原因 1 电流和电压的影响

焊接电压主要决定于送丝速度，焊接电流的大小还与电流极性、焊丝的干伸长、焊丝直径等因素相关。电弧电压（主要取决于电弧长度）则与焊接电流，即合适的熔滴过渡型式有关。熔滴过渡的稳定性决定了焊接过程中的平稳和飞溅的大小。对于细丝CO2焊接，电弧电压和焊接电流的匹配关系如下图所示。

图示： 电弧电压与电流对应关系 焊接速度的影响

焊接速度过大时，会引起焊缝两边咬边，而速度过小时会导致烧穿等缺陷。在不影响焊缝成形的前提下，适当选取慢速将使焊接热输入值提高，有利于减小气孔的产生。3 气体流量的影响

流量过大，容易产生紊流，恶化气体保护效果；流量过小，CO2气体未能充分保护熔池，使焊缝中产生气孔的倾向加大，尤其是N2孔。一般说来CO2气体流量为15～25L/min。4 外界气流的影响

CO2气保焊时，由于气体保护层是柔性的，容易受外界气流的影响而产生气孔。因此，当焊接场地风速超过2m/s时，应设置必要的防风措施，严禁出现穿堂风。5 焊丝干伸长的影响

伸长太大，电弧不稳，难以操作，同时飞溅也较大，可能破坏保护气而产生气孔。但伸长过小时，电流增加，弧长变短，飞溅物会大量粘在喷嘴内壁，影响CO2气体的保护效果，导致气孔的产生。因此，焊丝伸出长度以10～12倍焊丝直径为宜，一般在10～20mm范围内。焊丝种类的影响

影响焊缝产生气孔的因素有两个方面，一方面是焊丝本身所含的化学成分的影响，焊丝含碳量较高，在焊接过程中会因剧烈的氧化还原作用而产生较大的飞溅，并产生气孔。因此，一般要求焊丝含碳量不超过0.11%；另一方面，焊丝成分应符合相关标准并含足够的脱氧元素Si和Mn，因Si和Mn元素与O2的结合能力比Fe大，可以有效抑制CO2对Fe的氧化作用，防止CO气孔的产生，目前国内的CO2焊丝大都采用镀铜作为保护层，并以化学镀为主，化学镀层结合强度低，镀铜层不均匀，易掉铜屑，并且镀铜容易生锈，所以，在使用前应检查焊丝的表面质量，以减少产生气孔的来源[3]。7 其他影响 CO2气体纯度小于99%，飞溅物将喷嘴堵塞，母材和坡口附近打磨不干净，电弧过长或偏吹等。

预防和减少气孔产生的对策

1根据材料特点、板厚及坡口型式选择合适的焊接工艺参数，保持焊接过程的稳定性，减少气孔的产生。

2选用与母材合适的焊丝、焊剂及保护气体，焊前清理坡口及两侧20～30mm范围内的油污、铁锈及氧化物等杂物，保证气路及送丝结构畅通。

3根据实际情况，焊前对工件进行预热，选用合适的焊接速度，在焊接终了和焊接中途停顿时，应慢慢撤离焊接熔池，使熔池缓慢冷却，从而使气体充分从熔池中逸出，减少气孔的产生。

4尽量采用短弧焊接规范，填加焊丝要均匀，操作时应适当摆动，同时防止有害气体入侵。结束语

综上所述，CO2气保焊中产生气孔的原因是多方面的。为了减少焊接过程中气孔的产生，除了严格遵照焊接工艺规程，提高操作技能水平等之外，在施焊现场还应该多注意观察和思考，积极分析气孔产生的原因，采取有效的工艺措施，才能获得满意的焊接接头，达到控制焊接质量的目的。

针对HS-MAG焊接气孔问题提供几个防范要点： 1，底板及纵骨的漆膜厚度；

2，环境湿度，钢材表面残余水分、水汽---加热至60度 3，导电嘴的偏心，焊丝伸出长度； 4，焊接速度的过快； 5，极间距离，焊枪角度；

6，CO2气体的纯度-----每天上班焊接前尽量空放2分钟。

杨志鹏

2013-6-10

第五篇：焊接缺陷的产生及防止措施

焊接缺陷的产生及防止措施

焊接是现代工业生产中最重要的加工工艺之一，已广泛应用于制造和修理。焊接作为一种降低成本、提高生产效率的有效新方法，用它不仅可以得到优质、可靠的工件，而且可以创造出原则上完全新颖的产品。如航空航天和核动力装置，微电子以及超精器件，如果没有焊接技术，很难想象将会遇到多少困难，甚至无法制造出这些高端产品。因此完全可以说，没有焊接就没有今天这样的现代工业，焊接为建立社会主义强国起到了决定性的作用。随着现代工业的发展，在焊接结构方面都趋向大型化，大容量和高参数的方向发展。有的还在低温、深冷、腐蚀介质等恶劣环境下工作。因此各种低合金高强钢，中、高合金钢，超高强钢，以及各种合金材料应用日益广泛。但是随着这些钢种和合金材料的应用，在焊接生产上带来了许多新的问题，其中较为普遍而又十分严重的就是焊接缺陷。焊接缺陷不仅给生产带来了许多困难，而且可能带来灾难性的事故。据统计好多钢结构事故中，绝大多数是由焊接缺陷而引起的。其中最主要的是焊接裂纹，焊接裂纹又是最危险的脆性破坏。问题危害甚大，已成为世界各国所关注的课题，常见问题焊接缺陷种类很多，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。本论文将详细的阐述焊接缺陷的产生及防止措施。

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。

● 产生气孔的原因

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。

● 防止产生气孔的措施

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，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化皮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

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。打底焊渣应彻底清除，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

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，都有特定的要求，超出要求范围，都是不允许的。

●防止产生咬边的措施

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，在重要的结构部分均不允许存在未焊透、未熔合的情况。

●产生未焊透和未熔合的原因

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。

●防止产生未焊透或未熔合的措施

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；打底焊清根要彻底，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

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

1)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；

2)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。

● 产生冷裂纹的原因

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

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。

● 产生焊瘤的原因

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。焊缝表面存在焊瘤影响美观，并易造成表面夹渣。

●防止产生焊瘤的措施

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。

●产生弧坑的原因

熄弧时间过短，或焊接突然中断，或焊接薄板时电流过大等，弧坑常伴有裂纹和气孔，严重削弱焊接强度。

● 防止产生弧坑的措施

手工焊收弧时，焊条应作短时间停留或作几次环形运条。

七、如何修补缺陷

有些缺陷的存在对结构的安全是非常危险的，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，应用气动砂轮机或碳弧气刨清除全部气孔缺陷，并使其形成相应坡口，然后再进行补焊；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，然后按规定进行补焊。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。用气动砂轮机消除裂纹缺陷时，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，应先刨裂纹两端，以防裂纹延长，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，都应使其形成相应的坡口，按规定进行补焊。

八、对焊缝缺陷进行修补时应注意

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，可以边焊接边对焊缝进行锤击，以释放应力，但是第一层和最后一层不可以，因为第一层焊层薄容易开裂，最后一层影响外观。

3）每层焊道的起弧和收弧应尽量错开，不要在同一位置；

4)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；

5)对要求进行热处理的焊件，应在热处理前进行缺陷修正；

6)对D级、E级钢和高强度结构钢焊缝缺陷，用手工电弧焊补焊时，应采用控制线能量施焊法。每一缺陷应一次补焊完成，不允许中途停顿。预热温度和层间温度，均应保持在60℃以上。

7)消除与补焊焊缝缺陷，不允许在带压和背水情况下进行；

8)修补过的焊缝，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，应重新补焊，直至合格。补焊次数不得超过规定的返修次数。