埋弧焊工艺常见缺陷的产生原因及防止方法

回忆 · 发表于 2018-5-30 21:43:58

埋弧焊过程中常见的缺陷有焊缝表面成形不良、咬边、未熔合、未焊透、夹渣、气孔、裂纹和烧穿等。其产生的原因和防止措施如下：

产生气孔

清理不干净：焊丝表面和焊件坡口及其待焊区域的铁锈、油污或其它污物在焊接时会产生大量的气体，而产生气孔。所以焊接时必须严格清理焊丝表面和焊件坡口及其待焊区域的金属表面。

焊剂超时：焊剂中的水分在焊接过程中会导致气孔的产生。因此焊剂须正确地保管和储存，焊接前必须严格烘干。

焊剂中混有杂物：回收或使用中的污物或氧化物也会产生气孔。所以在使用中可釆用真空式焊剂回收器有效地分离焊剂与尘土，回收后必须认真过筛、吹灰和重新烘干。

焊剂覆盖层不充分：由于焊剂层覆盖不充分或焊剂漏斗阻塞，使电弧外露，空气侵入而产生气孔。焊接环缝时，特别是小直径的环缝，更容易出现这种现象。应调节焊剂覆盖层的髙度，疏通焊剂漏斗。

熔渣粘度过大：焊接时溶入高温液态金属中的气体在冷却过程中将以气泡形式逸出，如果熔渣粘度过大，气泡无法通过熔渣，被阻挡在焊缝金属表面附近而造成气孔，故须调整合适的焊剂。

电弧磁偏吹：焊接时经常发生电弧磁偏吹现象，当磁偏吹严重时会产生气孔，造成磁偏吹的因素很多，如焊件上焊接电缆的位置。在同一条焊缝上的磁偏吹方向也不同，尤其在焊缝端部磁偏吹影响较大。为此焊接电缆的联接位置应尽可能远离焊缝终端，避免部分焊接电缆在焊件上产生二次磁场。

出现裂纹

埋弧焊产生的裂纹主要有结晶裂纹和氢致裂纹。

热裂纹：焊接过程中熔池金属中的硫、磷等杂质在结晶过程中形成低熔点共晶，随着结晶过程的进行，它们逐渐被排挤在晶界，形成“液态薄膜”，而在焊缝凝固过程中由于收缩作用，焊缝金属受拉应力，“液态薄膜”不能承受拉应力而产生裂纹。可以通过合理地选配焊接材料，控制母材金属的S、P等杂质含量来防止热裂纹的产生。

冷裂纹：在焊接一些厚度较大、焊接接头冷却较快和母材金属淬硬倾向较大的焊件时，会在焊缝中产生硬脆组织，同时焊接时溶解于焊缝金属中的氢，因冷却过程中溶解度下降，向热影响区扩散，当热影响区的某些区域氢浓度很高而温度继续下降时，一些氢原子开始结合成氢分子，在金属内部造成很大的局部应力，在接头拘束应力作用下产生裂纹。它可能在焊后立即出现，也可能在焊后几小时、几天、甚至更长时间才出现。因此又称为延迟裂纹。针对这种情况可以采取以下措施：

1.减少氢的来源，可采用碱性焊剂，焊剂注意保管防潮，使用前严格烘干。对焊丝、焊件及待焊区域的油污、水锈等焊前严格清理。

2.合理地选用焊接参数，以降低钢材的淬硬程度并有利于焊缝金属中氢的逸出和改善应力状态。

3.采用消氢处理或焊后热处理，焊后消氢处理有利于焊缝中溶解的氢顺利地逸出。而焊后热处理可以消除焊接残余应力和有利于焊缝中溶解氢的逸出，并能改善焊缝组织。

4.改善结构设计，以降低焊接接头的拘束应力，在设计时应尽可能地消除应力集中的因素，并且可以焊前预热和焊后缓冷。

夹渣、未焊透、咬边、烧穿、焊接面成形不良

夹渣：埋弧焊时由于焊件的装配和焊接参数选用不当以及焊剂脱渣性能等，会在焊缝根部等处产生夹渣。因此需合理地选择焊接参数和焊接材料，并在焊接过程中层间应严格清渣，注意焊件的装配质量。

未焊透：在焊接过程中由于焊接参数选择不当，如焊接电流过小、电弧电压过高等，以及坡口不合适或操作时焊丝不对准，会造成未焊透。因此须选择合理的焊接参数，坡口加工质量应满足工艺要求，在操作中应注意焊丝的对准。

咬边：在焊接过程中由于焊丝位置、角度不当或焊缝局部弯曲及焊接参数不当，会造成焊缝咬边。所以应合理地选择焊接参数，调整焊丝位置和角度。

烧穿：由于焊接电流（打底层）太大、焊接顺序不合理以及根部间隙太大、焊接速度（打底层）太慢、钝边太少等，会产生烧穿现象。因此须合理地选择打底层的焊接电流和焊接速度，缩小根部间隙，增加钝边。

焊缝表面成形不良：由于焊接速度不均匀、焊丝送进速度不均匀、焊丝导电不良、焊件倾角过大、焊接位置不当以及焊接参数不合理等，会造成焊缝表面宽度不均匀和余高太高或太低等缺陷。因此须找出原因并排除故障，更换导电块，调整焊接参数和焊接位置及角度。

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