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焊条电弧焊常见缺陷的产生原因及防止措施

发布时间:2021-11-25 人气: 66

焊条电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:

气孔

气孔是指在焊接过程中,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。焊条电弧焊焊缝产生气孔的主要原因及措施如下:

  1. 焊件清理不干净:焊件坡口及其待焊区域的铁锈、油污或其它污物若清理不干净,在焊接时会产生大量的气体,而使焊缝产生气孔。所以焊接时必须严格清理焊件坡口及其待焊区域的金属表面。

  2. 焊条受潮:焊条药皮中的水分在焊接过程中会导致气孔的产生。因此焊条必须正确地保管和储存,焊接前必须严格烘干。

  3. 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。在同一条焊缝上磁偏吹的方向也不同,尤其在焊缝端部磁偏吹影响较大。为此,焊接电缆的连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,并尽量不采用偏心的焊条。

  4. 焊接参数不合理:焊接电流太小、焊接速度过快、电弧长度太长等会造成熔池保护不良而产生气孔。

裂纹

焊条电弧焊产生的裂纹主要有热裂纹和冷裂纹。

热裂纹

热裂纹是指在焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。这是因为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,形成了“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。热裂纹可通过合理地选配焊接材料,控制母材金属的S、P等杂质含量来预防。

冷裂纹

冷裂纹是指焊接接头冷却至较低温度下产生的焊接裂纹。这是因为在焊接一些厚度较大、焊接接头冷却较快和母材金属的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,可采用碱性焊条,焊条注意保管防潮,使用前严格烘干。对焊件及焊件待焊区域的油污、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. 釆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,降低焊接接头的拘束应力。在设计时应尽可能消除应力集中的因素,并且可以采用焊前预热和焊后缓冷的措施。

夹渣

夹渣是指焊后残留在焊缝中的焊渣。这是因为焊条电弧焊时于焊件的装配情况和焊接参数不当等情况,如坡口角度太小、焊接电流太小、多层多道焊时清渣不干净以及焊接时运条不当会在焊缝中产生夹渣,因此需合理地选择焊接参数,并在焊接过程中层间应严格清渣,焊接时不要将电弧压得过低,当熔猹大量盖在熔化金属上而分不清液态金属和熔渣时,应适当将电弧拉长,并向熔渣方向挑动,利用增加的电弧热量和吹力使熔渣能顺利地吹到旁边或淌到下方。同时焊接过程中要始终保持熔池清晰,要将液态金属与熔渣分清。在多层焊时当前道焊缝在熔化时有黑块或黑点出现时,表明前道焊缝存在夹渣,此时应将电弧拉长并在该处扩大和加深熔化范围,直至熔渣全部浮出,形成清亮的熔池。

未焊透

未焊透是指焊接时接头根部未完全熔透的现象。这是因为在焊接过程中由于焊接参数选择不当,如焊接电流过小,以及坡口不合适或操作技术不良,会在焊缝根部未将母材金属熔化或未填满而引起未焊透。在多层焊时电弧未将各层熔化将造成层间未焊透。因此须选择合理的焊接参数,坡口加工和装配质量应满足工艺要求,并熟练地掌握操作技能。

未溶合

未熔合主要是指焊道与母材金属之间或焊道之间未完全熔化结合的现象。主要原因是焊接电流太小、焊接速度太快、焊条偏心或运条方法不当、焊接热输入不够及焊件表面或前一焊道表面有氧化皮或焊渣存在而产生。防止措施为:合理地选择焊接参数,加强坡口清理和层间清渣,注意运条角度和焊条摆动速度,正确调整电弧的方向。

咬边

在焊接过程中由于焊接参数选择不当或操作方法不正确,沿焊趾的焊件母材部位产生的沟槽或凹陷称为咬边。咬边会产生很大的应力集中,容易引起裂纹。防止咬边的措施为:应合理地选择焊接参数,使焊接电流略小,适当掌握电弧长度,正确地运条和控制焊接速度,焊条角度要正确,在平焊、立焊、仰焊位置焊接时,焊条沿焊缝中心保持均匀对称摆动,横焊时,焊条角度应保持熔滴平稳地向熔池过渡。

焊缝表面成形不良

焊接速度不均匀,焊接电流太小,操作方法不当,坡口及装配质量、焊条质量差,以及电弧磁偏吹等情况,会造成焊缝表面宽度不均匀和余高太高或过低等缺陷。防止措施为:要熟练地掌握操作技能,合理地选择焊接参数,保证坡口及焊件装配质量。

烧穿

由于焊接电流太大和焊接顺序不合理以及根部间隙太大、焊接速度太慢、钝边太小或焊接电弧在某处停留时间过长等,会产生烧穿现象。因此须合理地选择焊接电流和焊接速度,缩小根部间隙,提高操作技能。

焊瘤

在焊接过程中,由于焊工操作技术不熟练和运条方法不当,电弧拉得太长,焊接速度太慢等造成的。防止措施为:提高操作技能,尽量采用短弧焊接,适当增加焊接速度,选择合适的焊接电流,保持正确的焊条角度等。


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