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常见焊接缺陷的成因分析及对策
2016-12-10 | 阅:  转:  |  分享 
  
1绪论

1.1焊接技术的应用

随着焊接技术的不断成熟在当今工业生产中几乎应用于各个部门的生产中。焊接技术已成为发展工程结构的强有力的技术手段,已得到广泛的承认和信赖。

1.2焊接技术的优越性

焊接技术之所以能够广泛应用于焊接结构中,主要由焊接技术的以下优越性造成的。

首先,焊接结构生产容易实现“高效益、低成本”的要求。

1、结构设计可具有很大的灵活性,可以充分运用现代的经济设计原理,导致新型结构的广泛使用

2、可以有效的节省材料,费用低,在经济方面有明显的优越性。

3、制造安装速度快,能适应迅速变化的市场需要。

其次,焊接结构安全可靠性得到信赖

1、焊接连接技术与焊接科学的形成,时多学科交融和相互渗透的结果。新材料的发展带来连接技术的新概念,促进新型焊接设备的发展了,推动高新科技技术的应用,有促进新材料的发展。焊接技术水平的不断发展提高,为高效优质生产焊接结构提供了重要基础。

2、焊接冶金理论日益完善,为改进工程材料和完善配套的焊接材料,取得了显著的进展已可保证焊接质量能完全满足产品的设计要求。

3、焊接结构理论的发展,使得设计更具合理性,而焊接结构的紧密性和较大的刚度,可使焊接结构能更准确地符合设计规定,更适于承受疲劳载荷以及冲击和剧烈振动等工作条件可以适应各种类型结构要求。

4、对结构的设计、制造、安装和检验均已制定了可靠的质量控制标准。这些标准都是各国多年研究和实践的总结,使得对焊接质量的控制有了统一的认识,方便了用户的验收工作从而促进了焊接结构的广泛应用。我国已在等效采用了这些标准,必将进一步推动我国焊接结构的发展。

1.3焊接缺陷对焊接工程质量的影响

在实际的焊接生产中焊接工程质量始终与焊接缺陷有联系。这些缺缺陷没有经过适当的处理而直接应用于生产中往往会造成严重的后果如上图为我在厂实习期间企业的行车(本厂自行改造的)由于焊缝(改造件与原行车的焊缝)的质量问题造成行车的严重损坏。如上右图图左侧的断裂发生在焊缝金属上,主要原因是由于未焊透造成的。右侧的断裂面发生在焊缝的热影响区上,主要原因是由于热影响区的组织不符合要求,焊缝并未完全焊透造成的。考虑到焊接的实际工作环境:改造时为高空作业和焊接母材的厚度母材事先并未开坡口(保证完全焊透)。在设计方面将焊缝设计在主要受力部位并未对其相应部位进行适当的加强。由此可见焊接缺陷的危害是巨大的必须认真研究焊接缺陷的分类形成原因,从而根据实际情况采取相应的对应措施,来防止缺陷的形成。如产生焊接缺陷必须对焊缝进行返修合格后才能应用于生产工作中。



























2常见焊接缺陷的分类



焊接缺陷:指产品对技术要求的偏离,造成产品不能满足使用要求。主要有焊缝及其热影响区的不均匀性,不连续性及接头的组织性能不符合要求。

2、产生冷裂纹的材料冷裂纹多产生于有淬硬倾向的低合金高强度和中、高碳钢的焊接接头。裂纹大都在热影响区,通常发源于熔合区,有时也出现高强度钢或钛合金的焊缝中。

3、冷裂纹的断口特征宏观上冷裂纹的断口具有脆性断裂的特征,表面有金属光泽,呈人之形态发展。从微观图2-1冷裂纹

上看,裂纹多起源于粗大奥氏体晶粒的晶界交错处。与热裂纹单一的沿晶界断裂不同冷裂纹可以沿晶界扩展,也可以穿晶扩展,常常是晶间与晶内断裂的混合。

4、冷裂纹产生的时间冷裂纹有些出现在焊接过程中,但较多的是在焊后延续一段时间的采产生。延迟的时间可能是几小时,几天或者十几天,一般把有延迟现象的裂纹称为延迟裂纹。

5、冷裂纹的分布根据裂纹的分布特点的不同可归纳分为四种类型。焊道下裂纹、焊趾裂纹、焊跟裂纹、横向裂纹。

焊趾裂纹这种裂纹起源于焊缝和母材的交界处,并有明显的应力集中的地方,焊缝的取向经常与焊缝的纵向的相同,一般有焊趾的表面开始,向母材深处延伸。

焊道下裂纹这种裂纹经常发生在淬硬性较大,含氢量较高的钢种的焊接热影响区,一般情况下裂纹的取向与熔合线平行。

焊跟裂纹沿应力集中的焊缝根部所形成的焊接冷裂纹,称为焊跟裂纹,主要发生在含氢量较高、预热不足的条件下。

横向裂纹横向裂纹起源于熔合线,沿垂直于焊缝长度方向扩展到焊缝和热影响区。横向多发生在多层焊表层下金属中。在为扩散至表面是只能在焊接接头的横截面上扩展。

冷裂纹主要产生在高碳钢、中碳钢、低合金钢或中合金高强钢的焊接热影响区。但是有些金属,如某些合金成分较高的超高强钢、钛及钛合金等有时冷裂纹也也产生在焊缝金属上。

2.1.3消除应力裂纹

焊后焊件在一定温度范围内再次加热时,由于高温及残余应力的共同作用而产生的晶间裂纹,称为消除应力裂纹,又叫再热裂纹。

为防止残余应力造成结构的低应力脆性破坏,一些重要结构焊后要求进行消除应力处理。对某些材料焊后并未发现裂纹,而在消除应力处理过程中出现了裂纹。随着许多因消除应力裂纹造成的事故的发生,此种裂纹逐渐引起了人们的高度重视。

消除应力裂纹具有以下明显的特征

1、产生于焊后再次加热的条件,对于消除应力裂纹敏感性的钢,都存在一个最易产生消除应力裂纹的温度区间。如沉淀强化的低合金钢为500~700°C之间,在此温度范围内裂纹率最高而且开裂所需时间最短。不同材料产生消除应力裂纹的温度范围不同

2、消除应力裂纹大都产生在近缝区的粗晶区,至细晶区即止裂,近缝区的粗晶区是再热裂纹最敏感的部位。裂纹大多是沿熔合线方向在奥氏体粗晶粒边界发展,并有典型的晶间断裂性质。在通常情况下,咋消除应力裂纹起于焊趾、焊跟等应力集中处

3、消除应力裂纹时以大的残余应力为决定条件的,因此消除应力裂纹常见于拘束较大的大型产品上应力集中的部位,应力集中系数K越大,开裂所需的临界应力δcr越低。

4、与母材的化学成分有关,含有 Cr、Mo、V等能起沉淀强化作用元素的钢,对消除应力裂纹的敏感性较高,此外,如沉淀硬化型的耐热合金,抗蠕变铁素体钢、沉淀硬化奥氏体钢的报告、也都有消除应力裂纹倾向

再热裂纹多发生在低合金高强度钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢,以及镍基合金等有沉淀强化元素的钢种的焊接接头中。也就是说,并非所有的钢或合金都有再热裂纹的敏感性,只有那些合金元素含量较多而又能使晶内发生沉淀硬化的材料,才具有明显的再热开裂倾向。

2.2气孔

焊接时熔池的气泡在凝固时未能逸出而残留下来形成的空穴,叫做气孔。气孔是常见的焊接缺陷之一,它不仅会出现在焊缝表面还会出现在焊缝内部,有时也贯穿整个焊缝厚度。

由于气孔中气体的不同,气孔的形态特征也不同,主要有氢气孔、一氧化碳气孔、氮气孔。

1、氢气孔这类气孔主要时有氢引起的,对低碳钢来说,在大多数情况下这类气孔出现在焊缝表面上,气孔的断面形状多为螺钉状,从焊缝的表面上看呈喇叭状并且在气孔的周围有光滑的内壁。有时这类气孔也可能残存在焊缝的内部,如果焊缝中的含氢量过高,此时多以小圆球状存在,对于有色金属,氢气孔也会出现焊缝内部。

2、CO气孔这类气孔主要是在焊接碳钢进行冶金反应时产生来了大量的CO,在结晶过程中来不及逸出残留在焊缝内部形成气孔。在多数情况下这类气孔产生在焊缝内部,气孔沿结晶方向分布,有些象条虫状,表面光滑。

3、氮气孔氮气引起的气孔一般认为与氢的相似,气孔的类型也多在焊缝表面,但多数情况下是成堆出现,与蜂窝相似。在现代焊接生产中有氮气引起气孔的机会较少,主要发生在保护条件较差,空气侵入熔池较多时,将引起氮气孔。

气孔在焊缝中的存在,它不仅削弱焊缝的有效工作截面,同时也带来应力集中,显著降低焊缝金属的强度和韧性。气孔对在动载下,特别是在交变载荷下工作的焊接结构更为不利,它显著降低焊缝的疲劳强度。焊缝中的气孔也破坏了焊缝金属的致密性

2.3接头组织和性能不符合要求

指焊接的焊缝和热影响区的组织和性能达不到使用要求。

焊缝的缺陷:焊缝的化学成分不符合要求(有用元素的烧损,有害元素的渗入)。焊缝的组织不符合要求(焊缝区的结晶具有显著的方向性,粗晶结构)。

热影响区的缺陷:组织不符合要求(过热和过烧组织,晶粒粗大,淬硬脆化组织等)。

2.4焊缝残余变形

指焊接后残余结构中的变形。

焊接结构焊接后一般都会有不同程度的残余变形,如果焊接结构的变形量超过了允许值,造成焊接缺陷影响使用性能。

焊接残余变形的常见类型

1、纵向收缩变形焊缝焊后在焊缝方向上发生的变形。

2、横向收缩变形指焊件焊后在垂直方向上发生的变形。

3、绕曲变形指焊件焊后发生的绕曲。可以有焊缝的纵向收缩引起也可以由焊缝的横向收缩引起。

4、角变形指焊后焊件的平面围绕焊缝产生的角位移。

5、螺旋变形指焊件焊后在结构上发生的扭曲。

6、波浪变形指焊件焊后呈波浪形。

7、错边变形指在焊接过程中,两焊件的热膨胀不一致,可能引起长度方向的错边和厚度方向上的错边。

上述几种类型的变形,在实际生产中往往并不是单独出现的,是同时出现相互影响。

2.5偏析

焊缝金属中化学元素分布不均匀的现象,称为偏析。焊缝中的偏析将影响焊缝的各项性能,严重偏析时将与焊缝裂纹有密切关系。焊缝中偏析主要有以下三种

1、显微偏析根据金属学的知识,合金的凝固过程是在一定温度范围内进行。而在连续冷却的过程中,先后凝固的合金成分不同。先从液相中析出的固相中溶质含量较低,后析出的固相则溶质含量较高。在焊接条件下,由于冷却速度很高而来不及扩散,这种成分的差异将在很大程度上保留在焊缝金属中。这就形成了显微偏析。

2、区域偏析在焊缝凝固过程中柱状晶前沿推进的同时把低熔点物质排挤到焊缝中心,使焊缝中心杂质的浓度明显增大,造成整个焊缝横截面范围内形成明显的成分不均匀性,及区域偏析。由于区域偏析是在宏观的尺寸范围形成的,故又称宏观偏析

3、层状偏析如将焊缝的横截面进行抛光浸蚀,就会看到颜色不同的风分层结构,层状线与熔合线轮廓相似,各层基本平行,但距离不等。焊缝表面经过抛光浸蚀也可看到同样的层状线,实验证明,这些分层成分作周期变化的表现。因溶质浓度不同色区域,对浸蚀剂的反应不同,浸蚀颜色就不同。溶质浓度较高的区域颜色较深,有溶质浓度的降低区域颜色逐渐变淡。这种偏析称为层状偏析。层状偏析对焊缝质量的影响目前研究的也不够充分。现已发现,层状偏析不仅可使焊缝金属的力学性能不均匀,有时还会沿层状线产生气孔或裂纹等缺陷。

2.6夹渣

夹在焊缝中的熔渣或非金属夹渣物统称为夹渣。夹渣是焊缝中常见的焊接缺陷之一,它对焊缝的危害很大,它减少了焊缝的有效工作面积,降低了焊缝强度,冲击韧性,并降低了焊缝的抗腐蚀能力。尤其呈尖状的夹渣引起的应力集中几乎和裂纹相等。焊接钢铁材料是氧化物夹杂成分主要有二氧化硅,其次是氧化锰、二氧化钛和氧化铝等,一般多以硅酸盐形式存在,这种夹杂物的危害性较大,常因在焊缝中有这类夹杂物的存在而引起热裂纹。氮化物夹杂主要是铁的氮化物,它以针状分布在晶粒上贯穿晶粒的边界,会使焊缝的塑性急剧下降。硫化物夹杂中,硫化铁的危害最大,它沿晶粒周界析出,并与Fe或FeO形成低熔点共晶,它是促进生产热裂纹的重要因素之一。

2.7未焊透和未熔合

焊接接头中,焊缝金属与母材间未被电弧熔化而留下的空隙,叫未焊透。根据未焊透产生的部位可分为边缘、层间未焊透和根部未焊透。

熔焊时,焊道与母材之间或焊道与焊道之间,未完全熔化结合的部分;点焊时母材与母材未完全熔化结合的部分,统称为未熔合。根据其发生的部位不同可分为根部未熔合和层间未熔合。

2.8咬边

在焊缝边缘母材上被电弧烧熔的凹槽较咬边。咬边时一种比较危险的焊接缺陷,它不仅减少了焊接接头的工作截面,而且在咬边处造成严重的应力集中。过深的咬边将显著降低焊接接头的强度,有可能在咬边处导致结构破坏。所以,在重要结构后受动载荷的结构中,一般不允许有咬边缺陷存在。

2.9弧坑

弧坑是指焊缝收尾处产生的下陷现象。弧坑会使焊缝收尾处的强度严重下降,当结果受力时容易在此处破坏,对于某些材料,如中碳钢、低合金结构钢等还会在弧坑出产生弧坑裂纹,是焊缝强度薄弱部位,有个能在受力的情况下有弧坑裂纹导致整个焊缝的破坏

2.10焊缝尺寸不符合要求

焊缝尺寸不符合要求主要指焊缝宽度和焊缝增高量不合技术要求,具体表现有如下特征

1、沿焊缝长度上焊缝尺寸不均匀

2、角焊缝焊脚尺寸偏移量过大或焊脚尺寸不够

3、焊缝的增高量过低或过高

4、焊波不整齐,焊缝表面粗糙,高低不平

焊缝尺寸不符合要求是,将会影响焊接接头的使用性能。沿焊缝长度上的焊缝尺寸不均匀,以及角焊缝焊脚尺寸不够或焊脚尺寸偏移量过大,这些都会降低焊接接头强度。尺寸过大的焊缝不仅浪费焊接材料,还将引起焊接应力集中,增加焊接变形;焊缝增高量过低使接头强度下降,焊缝增高量过高,造成应力集中,减弱结构的工作性能。在承受动载荷的情况下,焊缝增高量应趋于零值;在其它工作条件下,增高量可在0~3mm范围内选取;焊缝宽度不做具体规定,但必须保证焊缝在每侧的熔合宽度不小于2~4mm,并且应与母材有均匀圆滑的过渡。保证焊缝表面的焊波光滑美观,否则,容易造成应力集中,不利于结构的正常使用。

2.11电弧擦伤

电弧擦伤也叫弧疤。虽然创面不大,但危害很大,能导致以下严重缺陷:

1、擦伤本身或其邻近区,容易形成小裂纹,这对产品使用的安全造成极大的危害,在某些条件还会引起锅炉、压力容器的爆炸。所以,对锅炉、压力容器等重要产品,电弧擦伤这类缺陷时不允许的。

2、由于在电弧擦伤处,冷却速度较快,使弧疤本身的热影响区产生淬硬组织;弧疤不规则状态,会造成应力集中。不锈钢上的擦伤,能破坏不锈钢的耐腐蚀性能。



















































3常见焊接缺陷原因分析

3.1影响焊接缺陷的因素

材料因素:

所谓材料因素是指被焊的母材和所使用的焊接材料,如焊丝、焊条、焊剂、以及保护气体等。所有这些材料在焊接时都直接参与熔池或熔合区的物理化学反应,其中母材本身的材质对热影双区好性能起音决定性的影响。显然所采用的焊接材料对焊缝金属的成份和性能也是关键的因素。好果焊接材料与母材匹配不当,则不仅可以引起焊接区内的至纹、气孔等各种缺陷,而且也可能可起脆化、软化或耐腐蚀等性能变化。所以,为保证获得良好的焊接接头,必须对材料因素予以充分的重视。

工艺因素

大量的实践证明,同一种母材在采用不同的焊接方法和工艺措施的条件下,其焊接质量会表现出很大的差别。焊接方法对焊接质量的影响主要可能在两方面:首先是焊接热源的特点,也就是功率密度、加热最高温度、功率大小等,它们可直接改变焊接热循环的各项参数,如线能量大小、高温停留时间、相变温度区间的冷却速度等。这些当然会影响接头的组织和性能;其次是对熔池和附近区域的保护方式,如熔渣保护、气体保护、气-渣联合保护或是在真空中焊接等,这些都会影响焊接冶金过程。显然,焊接热过程和冶金过程必然对接头的质量和性能会有决定性的影响。

1、调整焊接参数以得到抗裂能力较强的焊缝成形系数。成形系数φ(B/H)不同时,要影响柱状晶长大的方向和区域偏析的情况如图。一般来说,提高成形系数可以提高焊缝的抗裂能力。当焊缝中碳的含量提高时,为防止结晶图4-1结晶裂纹

裂纹成形所需的出现系数也相应的提高,以保证枝晶成人字形向上生长,避免因晶粒相对生长而在焊缝中心形成杂质聚集的脆弱面。为此,要求φ>1,但也不宜过大。如当φ>7时,由于焊缝过薄,抗裂能力反而下降。

为了调整成形系数,必须合理选择焊接参数。一般情况下,成形系数随电弧电压的升高而增加,对焊接电流的增加而减小。当线能量不变时,则焊速越大,裂纹倾向越大。

2、调整冷却速度冷却速度越高,变形增长率越大,结晶裂纹倾向越大。降低冷却速度可通过调整焊接焊接参数或预热来实现。用增加线能量来降低冷却速度的效果是有限的,采用预热的效果则较明显。但要注意,结晶裂纹形成于固相线附近的高温,需要较高的预热温度才能降低高温的冷却速度。高温预热成本高,劳动条件恶劣,有时还会影响焊接金属的性能。在生产中,只在焊接一些结晶裂纹非常敏感的材料时,才用预热来防止结晶裂纹。

3、调整焊接顺序,降低拘束应力。接头刚性越大,焊缝金属冷却收缩时受到的拘束应力也越大。在产品尺寸一定时,合理安排焊接顺序,对降低焊接接头的刚度、减小内变形有明显的效果,从而可以有效地防止结晶裂纹。

上面结合影响结晶裂纹的因素介绍了一些主要的告知措施。生产中的实际情况比较复杂,必须根据具体条件(材料、产品结构、技术要求、工艺条件)抓住主要未能,才能做到针对性的采取措施。

4.2防止液化裂纹的措施

1、选用对液化裂纹敏感性较低的母材。可选用含碳、硫、磷和镍较低,并有较高的Mn/S值的母材。对焊镍的合金钢,Mn/S值最好大于50;含镍较高的钢,则应严格限制杂质含量。如14Cr2Ni4MoV钢,改用电炉炼,纯度较高,基本消除了液化裂纹

2、减小焊缝的凹度。实验表明,当焊缝断面呈明显蘑菇状时,在凹入出很容易产生微小的裂纹,而且裂纹率随凹度的增加而增加。凹度的大小与焊接方法及焊接参数有关。埋弧焊合气体保护焊的焊缝断面多成蘑菇状,而且电流越大越明显。

为了减小焊缝的凹度,可采取用焊条电弧焊盖面或焊丝倾斜等方法。

3、采用较小的线能量。母材过热往往是产生液化裂纹的重要原因之一,降低线能量可以减小液化裂纹的倾向。但对一些液化裂纹敏感性强的金属,紧靠调整线能量并不能解决根本问题,只有同时减小焊缝凹度或提高母材纯度,才能有效地防止液化裂纹。

4.3多边化裂纹的防止措施

由于影响多边化裂纹的因素主要时合金因素、力学因素以及温度。因此防止措施应从这三方面考虑。

1、多边化是一个扩散的过程,而晶格缺陷的移动需要一定的时间,晶格缺陷的移动和聚集越慢,形成多边化的时间就越长。因此,向焊缝金属中加入某些减缓晶格缺陷移动的因素(如Mo、W、Ta)”按钮,即先停止送丝,然后切断电源。对于重要构建要加引出板,将弧坑引出焊件。

4.14防止焊缝尺寸不符合要求的措施

选择适当的坡口角度及装配间隙;正确选择焊接规范;提高焊工的操作技术水平。

4.15防止电弧擦伤的措施

焊接时一定要在坡口内引弧,对锅炉,压力容器等重要产品或焊接易淬硬钢材时,还可以加设引弧板,不能在焊接坡口以外的部位任意乱打弧;间歇时,焊把不要随意放到焊件上;焊件与电缆线要接触良好,把电缆线掉皮部分要及时包扎好,免得引起擦伤。对重要产品发现有电弧擦伤时,必须进行修磨,磨后的凹处,视具体情况予以补焊,补焊时要严格遵守相应的焊接工艺规范。









































5焊接缺陷实例分析

生产某一吸附塔其母材为16MnDR厚度为26mm直径为3000mm,焊接其环缝时参照以前相关产品生产经验其主要出现缺陷如下:

1冷裂纹在焊接16MnDR时产生冷裂纹的主要原因是焊接接头氢的含量过高导致产生延迟裂纹。

2接头和组织性能不符合要求:产生的主要原因是焊接过程中元素烧损等原因,容易使焊缝金属的化学成份发生变化,造成焊缝组织不符合要求。

3气孔:产生的主要原因是母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量。焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。

4未焊透和未熔合及加渣:焊接电流小,熔深浅。层间及焊根清理不良。焊接时处于下坡位置。

针对以上措施焊接时采用埋弧焊埋弧焊,埋弧焊焊接效率高使用电流大焊接质量好。能够较好防止冷裂纹气孔及未焊透未熔合的产生。严格烘干焊剂清理母材及填充金属表面的铁锈油污,防止气孔的产生。采用较大的电流防止未焊透和未熔合及加渣的产生。在焊剂中加入较多合金元素在合金反应时向熔池中补充烧损的合金元素。根据以上分析及对相关焊接缺陷的分析制作焊接性试验如下:

























表5-1焊接性试验

单位名称:河南机电高等专科学校

焊接工艺指导书编号2010-5-3日期2010年5月3日焊接工艺评定报告编号:2010-5-3

焊接方法埋弧自动焊机械化程度(手工、半自动、自动)自动 焊接接头:对接(接头形式、坡口形式与尺寸、焊层、焊道布置)坡口形式:V

衬垫(材料及规格)无

其他:外面采用碳弧气刨清根

母材:

类别号Ⅵ组别号2与类别号Ⅵ组别号2相焊及标准号GB3531钢号16MnDR与标准号GB3531钢号16MnDR相焊

厚度范围:

母材:对接焊缝26角焊缝不限

管子直径、壁厚范围:对接焊缝角焊缝

焊缝金属厚度范围:对接焊缝不限-41角焊缝不限

其他 焊接材料: 焊材类别 焊丝 填充金属尺寸 φ4 焊材牌号(钢号) H10Mn2 焊剂牌号 HJ431 耐蚀堆焊化学成分(%) C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb 其他: 注:对每一种母材与焊接材料的组合均需分别填表。

表5-2焊接性试验

焊接位置:

对接焊缝的位置平焊焊接时处于上坡的位置

焊接方向:(向上、向下)向上

角焊缝位置:无

焊接方向:(向上、向下)无

焊后热处理:温度范围(℃)高于上转变温度(1000)+600~+640保温时间(h)1.3+2 预热:

预热温度(℃)(允许最低值)室温

层间温度(℃)(允许最高值)250

保持预热时间无

加热方式无 气体:

气体种类混合比流量(L/min)

保护气

尾部保护气

背部保护气 电特性

电流种类:直流极性:反接

焊接电流范围(A):550-650电弧电压(V):36-38

(按所焊接位置和厚度,分别列出电流和电压范围,记入下表) 焊道/焊层 焊接方法 填充材料 焊接电流 电弧电压

(V) 焊接速度

(㎝∕min)

(kJ∕㎝) 直径 极性 电流(A) 1-7 M H10Mn2 φ4 反接 550-650 36-38 33-37 8-9 M H10Mn2 φ4 反接 550-650 36-38 33-37 钨极类型及直径(mm)喷嘴直径(mm):

熔滴过渡形式焊丝送进速度(㎝∕min):

摆动焊或不摆动焊:不摆动摆动参数:无

焊前清理和层间清理:彻底清理背面清根方法:碳弧气刨

单道焊或多道焊(每面)多层多道焊单丝焊或多丝焊:单丝

导电嘴至工件距离(mm):锤击:无 编制 审核 批准 2010年5月3日 2010年5月3日 年月日

6总结

针对实例分析中常见焊接缺陷的产生原因及防止措施总结如下

1冷裂纹在焊接16MnDR时产生冷裂纹的主要原因是焊接接头氢的含量过高导致产生延迟裂纹。防止措施:严格控制氢的来源采用低氢焊材和低氢焊接方法。还要仔细烘干焊剂,注意环境的湿度。对焊丝钢板坡口附近的铁锈,油污应仔细清理。

2接头和组织性能不符合要求:产生的主要原因是焊接过程中元素烧损等原因,容易使焊缝金属的化学成份发生变化,造成焊缝组织不符合要求。防止措施:在焊剂中添加易烧损的有用元素以补偿在熔池中烧损的元素。进行焊后热处理。

3气孔:产生的主要原因是母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量。焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。清除焊丝,工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物。采用较强的焊接规范

4未焊透和未熔合及加渣:焊接电流小,熔深浅。层间及焊根清理不良。焊接时处于下坡位置。使用较大电流,多层焊时应对前一层熔渣清除干净,焊接速度不宜过快。























致谢

首先感谢本人的导师周慧琳老师,她对我的论文的全部内容进行了仔细地审阅并对我的论文在组织编排上提出了许多建设性建议。在我进行焊接缺陷的分类产生原因及防止措施的组织编排时给我讲清了侧重点;在论文格式方面,她也给了我不少帮助,使我对如何正确地写作论文有了一定的认识。周慧琳老师渊博的知识,诚恳的为人,使我受益匪浅,在毕业设计的过程中,特别是遇到困难时,他她给了我鼓励和帮助,在这里我向她表示真诚的感谢!

感谢母校——河南机电高等专科学校的辛勤培育之恩!感谢材料工程系给我提供的良好学习及实践环境,使我学到了许多有用的知识,掌握了一定的操作技能。

感谢和我在一起进行课题研究的同窗刘春光同学,和他在一起讨论、研究课题的组织编排及整体内容的把握时使我受益非浅。

最后,我非常庆幸在三年的的学习、生活中认识了很多可敬的老师和可亲的同学,并感激师友的教诲和帮助!

































参考文献

[1]熔焊原理及金属材料焊接/英若采主编[M].-2版.-北京:机械工业出版社,2005.5.(2002006.10.(2002008.8.

[7]焊接质量控制与检验/李亚江等编著[M].-北京化学工业出版社2005.11.

[8]焊接冶金学(基本原理)/张文钺主编[M].-北京:机械工业出版社,1995.

[9]焊接冶金原理/陈伯蠡著[M].-北京:清华大学出版社,1991.

[10]焊接冶金/周振丰主编[M].-北京.机械工业出版社.1995.

















河南机电高等专科学校毕业论文









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