焊接技术在工业制造中的重要性及常见焊接缺陷解析
- admin
- 2025-01-23
- 钢结构资料库
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焊接技术在工业加工制造中占有重要地位。它是一项技术性、专业性很强的系统工程。如果焊接存在缺陷,可能会造成机械结构部件的断裂、失效,甚至造成严重的安全事故。先进高效的焊接技术可以提高机械结构件的生产效率,降低机械加工成本,对提高机械零件的质量发挥重要作用。同时,也是企业提高经济效益的有效途径。焊接技术作为制造加工行业的关键工序,日新月异。先进的焊接、切割设备不断涌现。机械制造业焊接技术的快速提升,成为我国加工制造业快速增长的助推器。
钣金加工中焊接缺陷的种类很多,按其位置和性质可分为外部缺陷和内部缺陷。常见的缺陷有气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝尺寸形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等,这里我给大家做一些说明。
1. 气孔
气孔是指焊接时熔池中的气泡在凝固过程中未能逸出而形成的空腔。产生气孔的主要原因有:槽边不干净,有水分、油污和铁锈;焊条或焊剂未按规定烘烤、焊芯腐蚀或药皮变质、剥落等。另外,用低氢焊条焊接时,电弧过长,焊接速度过快。 ;埋弧自动焊电压过高等,在焊接过程中很容易产生气孔。由于气孔的存在,焊缝的有效截面减小。过多的气孔会降低焊缝的强度,破坏焊缝金属的致密性。防止气孔的方法是选择合适的焊接电流和焊接速度,并仔细清除坡口边缘的水分、油污和铁锈。免费论文网。严格按照规定贮存、清理、烘烤焊接材料。请勿使用劣化的焊条。当发现焊条药皮变质、剥落或焊芯被腐蚀时,应严格控制使用范围。埋弧焊时,应选择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。
2、夹渣
夹渣是残留在焊缝中的熔渣。夹渣还会降低焊缝的强度和致密性。夹渣的主要原因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,或焊接速度太快。使用酸性焊条时钢结构焊缝图例,由于电流过小或焊条处理不当,可能会形成“熔渣”;使用碱性焊条时,也可能因电弧长度过长或极性不正确而产生夹渣。进行埋弧焊背封时,如果焊丝偏离焊缝中心,就容易形成夹渣。防止夹渣的措施是:正确选择坡口尺寸,认真清理坡口边缘,选择合适的焊接电流和焊接速度,适当摆动焊条。多层焊接时,应仔细观察坡口两侧的熔化情况,并认真清理每层焊缝的焊渣。底盖上的焊渣应彻底清除,采用埋弧焊时应注意防止焊接跑偏。
3. 底切
焊缝边缘留下的凹陷称为咬边。产生咬边的原因有焊接电流过大、运条速度过快、电弧过长或焊条角度不当等。如果埋弧焊的焊接速度太快或焊机轨迹不等,焊件熔化到一定深度,填充金属不能及时填充,造成咬边。咬边减少了母材接头的工作横截面,导致应力集中在咬边处。因此,在重要结构或动载结构中,一般不允许有倒扣存在,或影响倒扣深度。限制。防止咬边的具体方法是:选择合适的焊接电流和焊条输送方式,并时刻注意控制电极角度和电弧长度;埋弧焊工艺参数要适当,特别是焊接速度不宜太高,焊机轨道应保持平稳。
4、焊接和熔合不完全
焊接时,接头根部未焊透称为未焊透;焊件与焊缝金属或焊层之间的部分未熔透称为未熔合。熔深不足或未熔合是严重缺陷。由于未焊透或未熔合,焊缝会出现不连续或突变,焊缝强度大大降低,甚至产生裂纹。因此,船体重要结构部位不允许出现未焊透、未熔合的现象。焊透不足、未熔合的原因有焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流太小、速度太小等。焊件坡口表面氧化膜、油污未清理干净,或焊接时熔渣流入该处阻碍金属间熔合,或带材运输技术不当,弧线偏向凹槽一侧等,会导致边缘不熔合。防止未焊透或未熔合的方法是正确选择坡口尺寸,合理选择焊接电流和速度,清理坡口表面的氧化皮和油污,彻底清理后盖焊缝根部,摆动带钢适当,并密切注意坡度。嘴两侧融合。
5、焊接裂纹
焊接裂纹是一种非常严重的缺陷。结构损坏通常从裂缝开始。在焊接过程中,必须采取一切必要的措施来防止裂纹的发生。焊后必须采用各种方法检查是否有裂纹。一旦发现裂缝,应彻底清除,然后修补。
焊接裂纹包括热裂纹和冷裂纹。免费论文网。焊缝金属由液态到固态结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹。它们的特点是焊后立即可见,且大多出现在焊缝中心,并沿焊缝长度分布。热裂纹的裂纹大部分穿透表面,呈现氧化色,裂纹末端略呈圆形。产生热裂纹的原因是焊接熔池中存在低熔点杂质(如FeS等)。由于这些杂质的熔点较低,结晶和凝固最晚,凝固后的塑性和强度极低。因此,当外部结构约束应力足够大,焊缝金属发生凝固收缩时,熔池中的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,引起晶间裂纹。开裂。当焊接件和焊条含有大量硫、铜等杂质时,也容易产生热裂纹。防止热裂纹的措施是:一是严格控制焊接工艺参数,减慢冷却速度,适当增大焊缝形状系数,尽可能采用小电流多层多道焊,避免产生热裂纹。焊缝中心裂纹;二是认真执行工艺规程,选择合理的焊接工艺,减少焊接应力。
焊缝金属在冷却过程中或冷却后,在母材上或母材与焊缝界面熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹。这种类型的裂纹可能在焊接后立即出现,也可能在焊接后数小时、数天甚至更长时间出现。产生冷裂纹的主要原因有: 1)在焊接热循环作用下,热影响区形成硬化组织; 2)焊缝中扩散氢过量,且具有集中条件; 3)接头承受较大的约束应力。防止冷裂纹的措施包括: 1)采用低氢焊条,减少焊缝中扩散氢的含量; 2)严格遵守焊接材料(焊条、焊剂)的储存、烘烤、使用制度,注意防潮; 3)仔细清理槽边的油污、水份和铁锈,减少氢气来源; 4)根据材料牌号、碳当量、构件厚度、施工焊接环境等,选择合理的焊接工艺参数和线能量,如焊前预热、焊后缓冷、采用多层多道焊、控制一定的层间温度等; 5)紧急后热处理,除氢,消除内应力,并对淬硬组织回火,提高接头韧性; 6)采用合理的焊接工艺,采用分段脱焊方法,减少焊接应力。
6、其他缺陷
焊接过程中,焊瘤、电弧坑以及焊缝尺寸和形状缺陷也很常见。焊缝结节产生的主要原因是带材输送不均匀,导致熔池温度过高,液态金属凝固落下缓慢,从而在焊缝表面形成金属结节。垂直或向上焊接时,如果使用过大的焊接电流和电弧长度,也可能出现焊接飞溅。产生弧坑的原因是灭弧时间太短,或突然中断焊接,或焊接薄板时电流太大等。焊缝表面存在焊缝毛刺,影响外观和质量。易造成表面夹渣;电弧坑常伴有裂纹和气孔,严重削弱焊接强度。防止焊接飞溅的主要措施是严格控制熔池温度。立焊和仰焊时,焊接电流应比平焊小10-15%。使用碱性焊条时,应采用短弧焊,以保持电极运动均匀。防止电弧坑的主要措施是手工焊收弧时,短时间停留或将电极绕一圈移动数次。
有些缺陷的存在对于设备的安全运行是非常危险的,因此一旦发现缺陷必须及时纠正。对于气孔的修正,特别是内部气孔,在确认位置后,用气铲或碳弧气刨将所有气孔缺陷清除并形成相应的坡口,然后进行焊补;对于夹渣、未焊透、未熔合的缺陷,必须先用同样的方法除去缺陷,然后按规定进行焊接和修补。对于裂纹,在去除缺陷前应仔细检查裂纹的起点和终点以及裂纹的深度。使用气铲消除裂纹缺陷时,应在裂纹两端钻止裂孔,防止裂纹扩展。钻孔时使用8-12mm钻头,深度应比裂纹深度大2-3mm。使用碳弧气刨清除裂纹时,应先从裂纹两端进行气刨,直至裂纹消除,然后清除整个裂纹。无论采用哪种方法消除裂纹缺陷,都应按规定形成相应的坡口并进行焊补。
修正焊接缺陷时,应注意: 1)修复缺陷时,应采用小电流、无摆动、多层、多道焊,禁止过大电流补焊; 2)刚性结构的补焊,除首层和最后一层焊道外,可在焊后热状态下进行锤击。每个焊道的起弧和收弧尽量错开; 3)对于需要预热的物料钢结构焊缝图例,当工作环境温度低于0℃时,应采取相应的预热措施; 4)对于需要热处理的焊件,热处理前应修正缺陷; 5)采用手工电弧焊修复D级、E级钢和高强度结构钢的焊缝缺陷时,宜采用受控线性能量焊接方法。每个缺陷应在一次焊接过程中修复,不允许停顿。预热温度和层间温度应保持在60℃以上。 6)消除焊缝缺陷的焊补不允许在压力和水中进行; 7) 修正后的焊缝应按原焊缝探伤要求重新进行检验。若再次发现超过允许限度的缺陷,应再次修改,直至合格。焊补次数不得超过规定的返修次数。
焊接缺陷焊接工艺要点
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