云南省焊工培訓(xùn)：常見鋼管焊接質(zhì)量通病
焊接過程中在焊接接頭上產(chǎn)生的不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的缺陷稱為焊接缺陷。一般來講，評定焊接接頭質(zhì)量是以焊接接頭存在缺陷的性質(zhì)、大小、數(shù)量和危害程度作為依據(jù)的。因此,焊接缺陷的存在，決定焊接接頭質(zhì)量的優(yōu)劣。按缺陷在焊接接頭上存在的位置分類焊接缺陷可分為表面缺陷和內(nèi)部缺陷。
表面缺陷包括,咬邊、未焊滿、表面氣孔、表面裂紋等; 內(nèi)部缺陷包括夾渣、氣孔、未焊透、未熔合和裂紋等。
焊縫咬邊 焊縫出現(xiàn)咬邊 (1)現(xiàn)象與圖例 沿焊縫與母材的邊界部分產(chǎn)生連續(xù)的或間斷的溝槽或凹陷，俗稱“咬肉”(見圖 )。 (2)危害 咬邊會減少母材的有效截面積，降低結(jié)構(gòu)的承載能力，同時還會造成應(yīng)力集中，發(fā)展為裂紋源。 (3)原因分析 1 )焊接電流過大，電弧過長，焊條角度不正確; 2)橫焊時，電弧在上坡口停留時間過長;電弧熱量太高，即電流太大，運(yùn)條速度太小; 3)焊條與工件間角度不正確;擺動不合理;電弧過長;焊接次序不合理等都會造成咬邊;直流焊時電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個原因。 (4)防治措施 1 )矯正操作姿勢; 2)選用合理的焊接參數(shù),采用良好的運(yùn)條方式都會有利于消除咬邊; 3)焊角焊縫(焊接法蘭)時，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。
焊縫出現(xiàn)燒穿 (1)現(xiàn)象與圖例 焊接過程中，熔深超過管道壁厚，熔化金屬自焊縫背面流出，形成穿孔性缺陷(見圖)。 (2)危害 破壞了焊縫致密性，使焊接接頭喪失連接及承載能力，是壓力管道上不允許存在的缺陷。 (3)原因分析 1 )焊接電流過大，速度太慢，電弧在焊縫處停留過久，都會產(chǎn)生燒穿缺陷; 2)焊縫間隙太大，鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。 (4)防治措施 1)焊接時，根據(jù)管道壁厚選擇焊條直徑，再根據(jù)焊條直徑選擇焊接電流，并配以恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)條速度; 2)優(yōu)先采用切削方式切斷管道，若采用氧一乙炔火焰切割切斷，要將切口打磨，消除凹凸; 3)管道對口時，控制接頭間隙均勻，不要過大或過小; 4)注意坡口兩側(cè)停留時間。
焊縫存在氣孔 焊縫存在氣孔 (1 )現(xiàn)象與圖例. 焊縫內(nèi)部或表面存在氣孔缺陷(見圖 )。 (2)危害 1)氣孔減少了焊縫的有效截面積，使焊縫疏松，從而降低了接頭的強(qiáng)度，與其他焊接缺陷形成貫穿性，破壞了焊縫的致密性; 2)連續(xù)氣孔在焊縫中，將會降低焊縫承載能力，使焊接結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。 (3)原因分析 1)氣孔的形成是熔池金屬在凝固過程中，有大量的氣體要從金屬中逸出來，當(dāng)凝固速度大于氣體逸出速度時，就形成氣孔; 2)產(chǎn)生氣孔的主要原因是母材或填充金屬表面有銹、油污等; 3)焊條及焊劑未烘干會增加氣孔量，因為銹、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體，增加了高溫金屬中氣體的含量; 4)熔池冷卻速度大，不利于氣體逸出;焊縫金屬脫氧不足也會增加氧氣孔。 (4)防治措施 1 )清除焊絲、管道坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物; 2)采用堿性焊條、焊劑，并徹底烘干; 3)采用合適的焊接極性，并用短電弧施焊; 4)焊前預(yù)熱，減緩冷卻速度; 5)選用合適的運(yùn)條方法。
焊縫存在夾渣 (1)現(xiàn)象與圖例 焊縫內(nèi)部或表面存在夾渣缺陷(見圖 )。 (2)危害 1 )焊縫夾渣的幾何形狀不規(guī)則，存在著棱角或尖角，容易在承受載荷時產(chǎn)生應(yīng)，力集中; 2)夾渣的危害比氣孔要嚴(yán)重，因為夾渣往往是裂紋的起源。夾渣缺陷還降低焊縫金屬的力學(xué)性能。 (3 )原因分析 1)坡口尺寸不合理; 2)坡口有污物; 3)多層焊時，層間清渣不徹底; 4)焊接線能量小; 5 )焊縫散熱太快，液態(tài)金屬凝固過快; 6)焊條藥皮、焊劑化學(xué)成分不合理，熔點過高; 7)鎢極惰性氣體保護(hù)焊時，電源極性不當(dāng)，電流密度大，鎢極熔化脫落于熔池中; 8)手工焊時，焊條擺動不良，不利于熔渣上浮。 (4)防治措施 1 )清除焊絲、管道坡口及其附近表面的雜物; 2)多層焊時，層間清理要徹底; 3)采用直流反接并用短電弧施焊; 4)手工焊時，選擇合適的擺動，分離熔渣與熔敷金屬。
焊縫未熔合 焊縫存在未熔合 (1)現(xiàn)象與圖例 在焊縫金屬和母材之間或焊道金屬和焊道之間，有未完全熔化結(jié)合的部分，一般分為側(cè)壁未熔合、層間未熔合、焊縫根部未熔合三種;焊縫內(nèi)的未熔合，需要無損檢測才能發(fā)現(xiàn)(見圖 )。 (2)危害 1)危害:未熔合缺陷易造成應(yīng)力集中，還將降低焊縫金屬的力學(xué)性能; 2)未熔合缺陷可視為片狀缺陷，間隙很小，類似裂紋，容易造成焊接結(jié)構(gòu)破壞，是焊縫中比較危險的缺陷。 (3)原因分析. 1)焊接電流過小，焊接速度過快; 2)焊條角度不對; 3)產(chǎn)生了弧偏吹現(xiàn)象; 4)焊接處于下坡焊位置，母材未熔化時已被鐵水覆蓋; 5)母材表面有污物或氧化物影響熔敷金屬與母材間的熔化結(jié)合等。 (4)防治措施 1)使用較大電流來焊接是防止未焊透的基本方法; 2)焊接角焊縫時，用交流焊接代替直流焊接以防止磁偏吹; 3)正確地進(jìn)行施焊操作，注意坡口部位的清潔;采用多層多道焊接方法時，下道焊縫在焊接前，應(yīng)對上道焊縫表面進(jìn)行清理，經(jīng)目測檢查合格后，方可施焊; 4)合理設(shè)計坡口并加強(qiáng)層間清渣檢查，用短弧焊等措施。
焊縫根部未焊透 (1)現(xiàn)象與圖例 焊接時接頭的根部未完全熔透。從焊縫背面可以肉眼觀測到焊縫根部兩管段外露，未焊接(見圖)。 (2)危害 1 )未焊透減少了焊縫的有效截面積，使接頭強(qiáng)度下降; 2)未焊透弓|起的應(yīng)力集中所造成的危害，比強(qiáng)度下降的危害大得多; 3)未焊透嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強(qiáng)度; 4)未焊透可能成為裂紋源;是造成焊縫破壞的重要原因; (3)原因分析 1 )焊接電流小，熔敷金屬淺; 2)坡口鈍邊太大或根部間隙小; 3 )磁偏吹影響; 4)焊條偏芯度太大; 5)焊件坡口角度小或錯邊量大。 (4)防治措施 1)選擇合適的焊接參數(shù); 2)正確選用坡口形式和裝配間隙并加強(qiáng)清理; 3 )焊角焊縫時，用交流代替直流，以防止磁偏吹。
焊縫焊瘤 焊縫出現(xiàn)焊瘤 (1)現(xiàn)象與圖例 焊接后在焊縫或母材表面形成金屬瘤(見圖 )。 (2)危害 1)焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷，易導(dǎo)致裂紋; 2)焊瘤改變了焊縫的實際尺寸，會引起應(yīng)力集中;管子內(nèi)壁的焊瘤減小了 通流截面，會造成介質(zhì)流動阻力; (3)原因分析 焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足、未熔化的母材上或從焊縫根部溢出，冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤。焊接規(guī)范過強(qiáng)、焊條熔化過快、焊條質(zhì)量欠佳(如偏芯)、焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢不當(dāng)?shù)榷既菀讕砗噶觯跈M、立、仰位置焊接更易形成焊瘤。 (4)防治措施 1 )最好將管道放置于托輥上轉(zhuǎn)動焊接，使溶池處于平焊位置焊接; 2)正確選用焊接規(guī)范; 3)選用無偏芯焊條，正確的焊接操作手法。
焊縫出現(xiàn)凹陷 (1)現(xiàn)象與圖例 焊縫收弧處表面或背面局部的融敷金屬低于母材,形成的凹坑(見圖 )。 (2)危害 1)凹陷減小了焊縫的有效截面積，降低了焊縫的強(qiáng)度; 2)凹陷弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔，這些裂紋擴(kuò)展會導(dǎo)致焊縫失效。 (3 )原因分析 1)凹陷多是由于收弧時，焊條(焊絲)未作短時間停留，造成熔數(shù)金屬未填滿熔池(此時的凹坑稱為弧坑)，冷卻時形成凹陷; 2)焊接收弧時易形成;仰立、橫焊時，常在焊縫背面根部.產(chǎn)生內(nèi)凹。 (4)防治措施 1 )選用有電流衰減系統(tǒng)的焊機(jī);盡量選用平焊位置;選用合適的焊接規(guī)范; 2)收弧時，讓焊條在熔池內(nèi)短時間停留或環(huán)形擺動，填滿弧坑，再收弧。
