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篇1：船舶焊接缺陷分析论文
摘要：船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键。本文详细介绍了船舶焊接中几种常见的缺陷原因并提出防止措施。
关键词：船舶焊接缺陷防止措施
船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键，是保证船舶质量的关键，是保证船舶安全航行和作业的重要条件。如果焊接存在着缺陷，就有可能造成结构断裂、渗漏，甚至引起船舶沉没。据对船舶脆断事故调查表明，40%脆断事故是从焊缝缺陷处开始的。在乡镇船舶造船中，船舶的焊接质量问题尤为突出。在对船舶进行检验的过程中，对焊缝的检验尤为重要。因此，应及早发现缺陷，把焊接缺陷限制在一定范围内，以确保航行安全。
船舶焊接缺陷种类很多，按其位置不同，可分为外部缺陷和内部缺陷。常见缺陷有气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等。
一、气孔
气孔是指在焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。产生气孔的主要原因有：坡口边缘不清洁，有水份、油污和锈迹；焊条或焊剂未按规定进行焙烘，焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。此外，低氢型焊条焊接时，电弧过长，焊接速度过快；埋弧自动焊电压过高等，都易在焊接过程中产生气孔。由于气孔的存在，使焊缝的有效截面减小，过大的气孔会降低焊缝的强度，破坏焊缝金属的致密性。预防产生气孔的办法是：选择合适的焊接电流和焊接速度，认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。不使用变质焊条，当发现焊条药皮变质、剥落或焊芯锈蚀时，应严格控制使用范围。埋弧焊时，应选用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些。
二、夹渣
夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。夹渣也会降低焊缝的强度和致密性。产生夹渣的原因主要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，或焊接速度过快。在使用酸性焊条时，由于电流太小或运条不当形成“糊渣”；使用碱性焊条时，由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。进行埋弧焊封底时，焊丝偏离焊缝中心，也易形成夹渣。防止产生夹渣的措施是：正确选取坡口尺寸，认真清理坡口边缘，选用合适的焊接电流和焊接速度，运条摆动要适当。多层焊时，应仔细观察坡口两侧熔化情况，每一焊层都要认真清理焊渣。封底焊渣应彻底清除，埋弧焊要注意防止焊偏。
三、咬边
焊缝边缘留下的凹陷，称为咬边。产生咬边的原因是由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条角度不当等。埋弧焊的焊接速度过快或焊机轨道不平等原因，都会造成焊件被熔化去一定深度，而填充金属又未能及时填满而造成咬边。咬边减小了母材接头的工作截面，从而在咬边处造成应力集中，故在重要的结构或受动载荷结构中，一般是不允许咬边存在的，或到咬边深度有所限制。防止产生咬边的办法是：选择合适的焊接电流和运条手法，随时注意控制焊条角度和电弧长度；埋弧焊工艺参数要合适，特别要注意焊接速度不宜过高，焊机轨道要平整。
四、未焊透、未熔合
焊接时，接头根部未完全熔透的现象，称为未焊透；在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象，称为未熔合。未焊透或未熔合是一种比较严重的缺陷，由于未焊透或未熔合，焊缝会出现间断或突变，焊缝强度大大降低，甚至引起裂纹。因此，在船体的'重要结构部分均不允许存在未焊透、未熔合的情况。未焊透和未熔合的产生原因是焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速度太快及电弧过长等。焊件坡口表面氧化膜、油污等没有清除干净，或在焊接时该处流入熔渣妨碍了金属之间的熔合或运条手法不当，电弧偏在坡口一边等原因，都会造成边缘不熔合。防止未焊透或未熔合的方法是正确选取坡口尺寸，合理选用焊接电流和速度，坡口表面氧化皮和油污要清除干净；封底焊清根要彻底，运条摆动要适当，密切注意坡口两侧的熔合情况。
五、焊接裂纹
焊接裂纹是一种非常严重的缺陷。结构的破坏多从裂纹处开始，在焊接过程中要采取一切必要的措施防止出现裂纹，在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。一经发现裂纹，应彻底清除，然后给予修补。
焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹。焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹，其特征是焊后立即可见，且多发生在焊缝中心，沿焊缝长度方向分布。热裂纹的裂口多数贯穿表面，呈现氧化色彩，裂纹末端略呈圆形。产生热裂纹的原因是焊接熔池中存有低熔点杂质(如FeS等)。由于这些杂质熔点低，结晶凝固最晚，凝固后的塑性和强度又极低。因此，在外界结构拘束应力足够大和焊缝金属的凝固收缩作用下，熔池中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，造成晶间开裂。焊件及焊条内含硫、铜等杂质多时，也易产生热裂纹。防止产生热裂纹的措施是：一要严格控制焊接工艺参数，减慢冷却速度，适当提高焊缝形状系数，尽可能采用小电流多层多道焊，以避免焊缝中心产生裂纹；二是认真执行工艺规程，选取合理的焊接程序，以减小焊接应力。
焊缝金属在冷却过程或冷却以后，在母材或母材与焊缝交界的熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹。这类裂纹有可能在焊后立即出现，也有可能在焊后几小时、几天甚至更长时间才出现。冷裂纹产生的主要原因为：1)在焊接热循环的作用下，热影响区生成了淬硬组织；2)焊缝中存在有过量的扩散氢，且具有浓集的条件；3)接头承受有较大的拘束应力。防止产生冷裂纹的措施有：1)选用低氢型焊条，减少焊缝中扩散氢的含量；2)严格遵守焊接材料(焊条、焊剂)的保管、烘焙、使用制度，谨防受潮；3)仔细清理坡口边缘的油污、水份和锈迹，减少氢的来源；4)根据材料等级、碳当量、构件厚度、施焊环境等，选择合理的焊接工艺参数和线能量，如焊前预热、焊后缓冷，采取多层多道焊接，控制一定的层间温度等；5)紧急后热处理，以去氢、消除内应力和淬硬组织回火，改善接头韧性；6)采用合理的施焊程序，采用分段退焊法等，以减少焊接应力。
六、其他缺陷
焊接中还常见到一些焊瘤、弧坑及焊缝外形尺寸和形状上的缺陷。产生焊瘤的主要原因是运条不均，造成熔池温度过高，液态金属凝固缓慢下坠，因而在焊缝表面形成金属瘤。立、仰焊时，采用过大的焊接电流和弧长，也有可能出现焊瘤。产生弧坑的原因是熄弧时间过短，或焊接突然中断，或焊接薄板时电流过大等。焊缝表面存在焊瘤影响美观，并易造成表面夹渣；弧坑常伴有裂纹和气孔，严重削弱焊接强度。防止产生焊瘤的主要措施严格控制熔池温度，立、仰焊时，焊接电流应比平焊小10-15%，使用碱性焊条时，应采用短弧焊接，保持均匀运条。防止产生弧坑的主要措施是在手工焊收弧时，焊条应作短时间停留或作几次环形运条。
有些缺陷的存在对船舶安全航行是非常危险的，因此一旦发现缺陷要及时进行修正。对于气孔的修正，特别是对于内部气孔，确认部位后，应用风铲或碳弧气刨清除全部气孔缺陷，并使其形成相应坡口，然后再进行焊补；对于夹渣、未焊透、未熔合的缺陷，也是要先用同样的方法清除缺陷，然后按规定进行焊补。对于裂纹，应先仔细检查裂纹的始、末端和裂纹的深度，然后再清除缺陷。用风铲消除裂纹缺陷时，应先在裂纹两端钻止裂孔，防止裂纹延长。钻孔时采用8～12mm钻头，深度应大于裂纹深度2～3mm。用碳弧气刨消除裂纹时，应先从裂纹两端进行刨削，直至裂纹消除，然后进行整段裂纹的刨除。无论采用何种方法消除裂纹缺陷，都应使其形成相应坡口，按规定进行焊补。
对焊缝缺陷进行修正时应注意：1)缺陷补焊时，宜采用小电流、不摆动、多层多道焊，禁止用过大的电流补焊；2)对刚性大的结构进行补焊时，除第一层和最后一层焊道外，均可在焊后热状态下进行锤击。每层焊道的起弧和收弧应尽量错开；3)对要求预热的材质，对工作环境气温低于0℃时，应采取相应的预热措施；4)对要求进行热处理的焊件，应在热处理前进行缺陷修正；5)对D级、E级钢和高强度结构钢焊缝缺陷，用手工电弧焊焊补时，应采用控制线能量施焊法。每一缺陷应一次焊补完成，不允许中途停顿。预热温度和层间温度，均应保持在60℃以上。6)焊缝缺陷的消除的焊补，不允许在带压和背水情况下进行；7)修正过的焊缝，应按原焊缝的探伤要求重新检查，若再次发现超过允许限值的缺陷，应重新修正，直至合格。焊补次数不得超过规定的返修次数。
篇2：船舶检验中焊接的常见缺陷和预防措施
船舶检验中焊接的常见缺陷和预防措施
船舶焊接检验是保证船舶密性和强度的.关键.本文介绍了船舶焊接检验中几种常见的缺陷原因,并提出了几种预防措施.
作 者：盛善智 作者单位：烟台打捞局 刊 名：科学时代（上半月） 英文刊名：SCIENCE TIMES 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U6 关键词：焊接 缺陷 预防措施 质量 安全篇3：焊接缺陷及防治措施
1、外观缺陷：外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷，常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。
A、咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。
咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。
矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。
B、焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。
焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。
防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。
C、凹坑 凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。
凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。
凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。
防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑。
D、未焊满 未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的根本原因。规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满。
未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。
防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面焊缝。
E、烧穿 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。
焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。
烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。
选用较小电流并配合合适的焊接速度,减小装配间隙,在焊缝背面加设垫板或药垫,使用脉冲焊,能有效地防止烧穿。
F、其他表面缺陷:
(1)成形不良 指焊缝的外观几何尺寸不符合要求。有焊缝超高,表面不光滑,以及焊缝过宽,焊缝向母材过渡不圆滑等。
(2)错边指两个工件在厚度方向上错开一定位置,它既可视作焊缝表面缺陷,又可视作装配成形缺陷。(3)塌陷 单面焊时由于输入热量过大,熔化金属过多而使液态金属向焊缝背面塌落, 成形后焊缝背面突起,正面下塌。
(4)表面气孔及弧坑缩孔。
(5)各种焊接变形如角变形、扭曲、波浪变形等都属于焊接缺陷O角变形也属于装配成形缺陷。
2、气孔和夹渣
A、气孔 气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。
(1)气孔的分类气孔从其形状上分,有球状气孔、条虫状气孔;从数量上可分为单个气孔和群状气孔。群状气孔又有均匀分布气孔,密集状气孔和链状分布气孔之分。按气孔内气体成分分类,有氢气孔、氮气孔、二氧化碳气孔、一氧化碳气孔、氧气孔等。熔焊气孔多为氢气孔和一氧化碳气孔。
(2)气孔的形成机理常温固态金属中气体的溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的几十分之一至几百分之一,熔池金属在凝固过程中,有大量的气体要从金属中逸出来。当凝固速度大于气体逸出速度时,就形成气孔。
(3)产生气孔的主要原因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)气孔的危害气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊缝疏松,从而降低了接头的强度,降低塑性,还会引起泄漏。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。
(5)防止气孔的措施a.清除焊丝,工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物。b.采用碱性焊条、焊剂,并彻底烘干。c.采用直流反接并用短电弧施焊。d.焊前预热,减缓冷却速度。e.用偏强的规范施焊。
B、夹渣 夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。
(1)夹渣的分类a.金属夹渣:指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝之中,习惯上称为夹钨、夹铜。b.非金属夹渣:指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。冶金反应不完全,脱渣性不好。
(2)夹渣的分布与形状有单个点状夹渣,条状夹渣,链状夹渣和密集夹渣
(3)夹渣产生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多层焊时,层间清渣不彻底;d.焊接线能量小;e.焊缝散热太快,液态金属凝固过快;f.焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高；g. 钨极惰性气体保护焊时,电源极性不当,电、流密度大, 钨极熔化脱落于熔池中。h.手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。可根据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生。
(4)夹渣的危害点状夹渣的危害与气孔相似,带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中,尖端还会发展为裂纹源,危害较大。
3、裂纹 焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。
A、.裂纹的分类
根据裂纹尺寸大小,分为三类1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在显微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹。
从产生温度上看,裂纹分为两类:
(1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现,又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。
(2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。
按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为: (1)再热裂纹:接头冷却后再加热至500~700℃时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征。
(3)层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向的杂物开裂。
(4)应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。除残余应力或拘束应力的因素外,应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。
B、.裂纹的危害裂纹,尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。
C、.热裂纹(结晶裂纹)
(1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期,敏感温度区大致在固相线附近的高温区,最常见的热裂纹是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝金属凝固过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓\“液态薄膜\”,在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹。结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间,为横向裂纹。弧坑裂纹是另一种形态的,常见的热裂纹。
热裂纹都是沿晶界开裂,通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料气焊缝中
(2)影响结晶裂纹的因素
a合金元素和杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加,会扩大敏感温度区,使结晶裂纹的产生机会增多。
b.冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会；
c.结晶应力与拘束应力的影响在脆性温度区内,金属的强度极低,焊接应力又使这飞部分金属受拉,当拉应力达到一定程度时,就会出现结晶裂纹。
(3)防止结晶裂纹的措施a.减小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量较低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,减小柱状晶和偏析。如铝、锐、铁、镜等可以细化晶粒。,c.采用熔深较浅的焊缝,改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中。d.合理选用焊接规范,并采用预热和后热,减小冷却速度。e.采用合理的装配次序,减小焊接应力。
D、.再热裂纹
(1)再热裂纹的特征
a.再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区。产生于焊后热处理等再次加热的过程中。
b.再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550~650℃奥氏体不锈钢约300℃
c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)。
d.最易产生于沉淀强化的钢种中。
e.与焊接残余应力有关。
(2)再热裂纹的产生机理
a.再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时, 阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。
(3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。
E、.冷裂纹.
(1)冷裂纹的特征 a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。
(2)冷裂纹产生机理a.瘁硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。b.接头的残余应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。
含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素。一般来说,金属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下,氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值o当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长)。在所有的裂纹中,冷裂纹的危害性最大。
(3)防止冷裂纹的措施 a.采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100~150℃下保存,随取随用。b.提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织c.选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力d.焊后及时进行消氢热处理。
4、未焊透 未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进人,接头根部的现象。
A、产生未焊透的原因(1)焊接电流小,熔深浅。(2)坡口和间隙尺寸不合理,钝边太大。(3)磁偏吹影响。(4)焊条偏芯度太大(5)层间及焊根清理不良。
B、.未焊透的危害 未焊透的危害之一是减少了焊缝的有效截面积,使接头强度下降。其次,未焊透焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。未焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。
C、未焊透的防止 使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊缝时,1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理设计坡口并加强清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生。
5、未熔合 未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合,层间未熔合根部未熔合三种。
A、.产生未熔合缺陷的原因(1)焊接电流过小;(2)焊接速度过快;(3)焊条角度不对;(4)产生了弧偏吹现象;旺,(5)焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水复盖;(6)母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。
B、未熔合的危害 未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹。
C、.未熔合的防止 采用较大的焊接电流,正确地进行施焊操作,注意坡口部位的清洁。
6、其他缺陷
(1)焊缝化学成分或组织成分不符合要求: 焊材与母材匹配不当,或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,或造成焊缝组织不符合要求。这可能带来焊缝的力学性能的下降,还会影响接头的耐蚀性能。
(2)过热和过烧: 若焊接规范使用不当,热影响区长时间在高温下停留,会使晶粒变得粗大,即出现过热组织。若温度进一步升高,停留时间加长,可能使晶界发生氧化或局部熔化,出现过烧组织。过热可通过热处理来消除,而过烧是不可逆转的缺陷。
(3)白点:在焊缝金属的拉断面上出现的象鱼目状的白色斑,即为自点F白点是由于氢聚集而造成的,危害极大。
1、外观缺陷：外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。
A、咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。
咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。
矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。
B、焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。
焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。
防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。
C、凹坑 凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。
凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。
凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。
防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑。
D、未焊满 未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的根本原因。规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满。
未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。
防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面焊缝。
E、烧穿 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。
焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。
烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。
选用较小电流并配合合适的焊接速度,减小装配间隙,在焊缝背面加设垫板或药垫,使用脉冲焊,能有效地防止烧穿。
F、其他表面缺陷:
(1)成形不良 指焊缝的外观几何尺寸不符合要求。有焊缝超高,表面不光滑,以及焊缝过宽,焊缝向母材过渡不圆滑等。
(2)错边指两个工件在厚度方向上错开一定位置,它既可视作焊缝表面缺陷,又可视作装配成形缺陷。(3)塌陷 单面焊时由于输入热量过大,熔化金属过多而使液态金属向焊缝背面塌落, 成形后焊缝背面突起,正面下塌。
(4)表面气孔及弧坑缩孔。
(5)各种焊接变形如角变形、扭曲、波浪变形等都属于焊接缺陷O角变形也属于装配成形缺陷。
2、气孔和夹渣
A、气孔 气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。
(1)气孔的分类气孔从其形状上分,有球状气孔、条虫状气孔;从数量上可分为单个气孔和群状气孔。群状气孔又有均匀分布气孔,密集状气孔和链状分布气孔之分。按气孔内气体成分分类,有氢气孔、氮气孔、二氧化碳气孔、一氧化碳气孔、氧气孔等。熔焊气孔多为氢气孔和一氧化碳气孔。
(2)气孔的形成机理常温固态金属中气体的溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的几十分之一至几百分之一,熔池金属在凝固过程中,有大量的气体要从金属中逸出来。当凝固速度大于气体逸出速度时,就形成气孔。
(3)产生气孔的主要原因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)气孔的危害气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊缝疏松,从而降低了接头的强度,降低塑性,还会引起泄漏。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。
(5)防止气孔的措施a.清除焊丝,工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物。b.采用碱性焊条、焊剂,并彻底烘干。c.采用直流反接并用短电弧施焊。d.焊前预热,减缓冷却速度。e.用偏强的规范施焊。
B、夹渣 夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。
(1)夹渣的分类a.金属夹渣:指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝之中,习惯上称为夹钨、夹铜。b.非金属夹渣:指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。冶金反应不完全,脱渣性不好。
(2)夹渣的分布与形状有单个点状夹渣,条状夹渣,链状夹渣和密集夹渣
(3)夹渣产生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多层焊时,层间清渣不彻底;d.焊接线能量小;e.焊缝散热太快,液态金属凝固过快;f.焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高；g. 钨极惰性气体保护焊时,电源极性不当,电、流密度大, 钨极熔化脱落于熔池中。h.手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。可根据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生。
(4)夹渣的危害点状夹渣的危害与气孔相似,带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中,尖端还会发展为裂纹源,危害较大。
3、裂纹 焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。
A、.裂纹的分类
根据裂纹尺寸大小,分为三类1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在显微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹。
从产生温度上看,裂纹分为两类:
(1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现,又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。
(2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。
按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为: (1)再热裂纹:接头冷却后再加热至500~700℃时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征，
(3)层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向的杂物开裂。
(4)应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。除残余应力或拘束应力的因素外,应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。
B、.裂纹的危害裂纹,尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。
C、.热裂纹(结晶裂纹)
(1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期,敏感温度区大致在固相线附近的高温区,最常见的热裂纹是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝金属凝固过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓\“液态薄膜\”,在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹。结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间,为横向裂纹。弧坑裂纹是另一种形态的,常见的热裂纹。
热裂纹都是沿晶界开裂,通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料气焊缝中
(2)影响结晶裂纹的因素
a合金元素和杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加,会扩大敏感温度区,使结晶裂纹的产生机会增多。
b.冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会；
c.结晶应力与拘束应力的影响在脆性温度区内,金属的强度极低,焊接应力又使这飞部分金属受拉,当拉应力达到一定程度时,就会出现结晶裂纹。
(3)防止结晶裂纹的措施a.减小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量较低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,减小柱状晶和偏析。如铝、锐、铁、镜等可以细化晶粒。,c.采用熔深较浅的焊缝,改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中。d.合理选用焊接规范,并采用预热和后热,减小冷却速度。e.采用合理的装配次序,减小焊接应力。
D、.再热裂纹
(1)再热裂纹的特征
a.再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区。产生于焊后热处理等再次加热的过程中。
b.再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550~650℃奥氏体不锈钢约300℃
c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)。
d.最易产生于沉淀强化的钢种中。
e.与焊接残余应力有关。
(2)再热裂纹的产生机理
a.再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时, 阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。
(3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。
E、.冷裂纹.
(1)冷裂纹的特征 a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。
(2)冷裂纹产生机理a.瘁硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。b.接头的残余应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。
含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素。一般来说,金属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下,氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值o当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长)。在所有的裂纹中,冷裂纹的危害性最大。
(3)防止冷裂纹的措施 a.采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100~150℃下保存,随取随用。b.提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织c.选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力d.焊后及时进行消氢热处理。
4、未焊透 未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进人,接头根部的现象。
A、产生未焊透的原因(1)焊接电流小,熔深浅。(2)坡口和间隙尺寸不合理,钝边太大。(3)磁偏吹影响。(4)焊条偏芯度太大(5)层间及焊根清理不良。
B、.未焊透的危害 未焊透的危害之一是减少了焊缝的有效截面积,使接头强度下降。其次,未焊透焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。未焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。
C、未焊透的防止 使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊缝时,1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理设计坡口并加强清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生。
5、未熔合 未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合,层间未熔合根部未熔合三种。
A、.产生未熔合缺陷的原因(1)焊接电流过小;(2)焊接速度过快;(3)焊条角度不对;(4)产生了弧偏吹现象;旺,(5)焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水复盖;(6)母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。
B、未熔合的危害 未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹。
C、.未熔合的防止 采用较大的焊接电流,正确地进行施焊操作,注意坡口部位的清洁。
6、其他缺陷
(1)焊缝化学成分或组织成分不符合要求: 焊材与母材匹配不当,或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,或造成焊缝组织不符合要求。这可能带来焊缝的力学性能的下降,还会影响接头的耐蚀性能。
(2)过热和过烧: 若焊接规范使用不当,热影响区长时间在高温下停留,会使晶粒变得粗大,即出现过热组织。若温度进一步升高,停留时间加长,可能使晶界发生氧化或局部熔化,出现过烧组织。过热可通过热处理来消除,而过烧是不可逆转的缺陷。
(3)白点:在焊缝金属的拉断面上出现的象鱼目状的白色斑,即为自点F白点是由于氢聚集而造成的,危害极大。
焊接缺陷及防止措施1、外观缺陷：外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。
A、咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。
咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。
矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。
B、焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。
焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。
防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。
C、凹坑 凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。
凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。
凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。
防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑。
D、未焊满 未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的根本原因。规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满。
未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。
防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面焊缝。
E、烧穿 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。
焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。
烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。
选用较小电流并配合合适的焊接速度,减小装配间隙,在焊缝背面加设垫板或药垫,使用脉冲焊,能有效地防止烧穿。
F、其他表面缺陷:
(1)成形不良 指焊缝的外观几何尺寸不符合要求。有焊缝超高,表面不光滑,以及焊缝过宽,焊缝向母材过渡不圆滑等。(2)错边指两个工件在厚度方向上错开一定位置,它既可视作焊缝表面缺陷,又可视作装配成形缺陷。
(3)塌陷 单面焊时由于输入热量过大,熔化金属过多而使液态金属向焊缝背面塌落, 成形后焊缝背面突起,正面下塌。
(4)表面气孔及弧坑缩孔。
(5)各种焊接变形如角变形、扭曲、波浪变形等都属于焊接缺陷O角变形也属于装配成形缺陷。
2、气孔和夹渣
A、气孔 气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。
(1)气孔的分类气孔从其形状上分,有球状气孔、条虫状气孔;从数量上可分为单个气孔和群状气孔。群状气孔又有均匀分布气孔,密集状气孔和链状分布气孔之分。按气孔内气体成分分类,有氢气孔、氮气孔、二氧化碳气孔、一氧化碳气孔、氧气孔等。熔焊气孔多为氢气孔和一氧化碳气孔。
(2)气孔的形成机理常温固态金属中气体的溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的几十分之一至几百分之一,熔池金属在凝固过程中,有大量的气体要从金属中逸出来。当凝固速度大于气体逸出速度时,就形成气孔。
(3)产生气孔的主要原因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)气孔的危害气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊缝疏松,从而降低了接头的强度,降低塑性,还会引起泄漏。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。
(5)防止气孔的措施a.清除焊丝,工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物。b.采用碱性焊条、焊剂,并彻底烘干。c.采用直流反接并用短电弧施焊。d.焊前预热,减缓冷却速度。e.用偏强的规范施焊。
B、夹渣 夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。
(1)夹渣的分类a.金属夹渣:指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝之中,习惯上称为夹钨、夹铜。b.非金属夹渣:指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。冶金反应不完全,脱渣性不好。
(2)夹渣的分布与形状有单个点状夹渣,条状夹渣,链状夹渣和密集夹渣
(3)夹渣产生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多层焊时,层间清渣不彻底;d.焊接线能量小;e.焊缝散热太快,液态金属凝固过快;f.焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高；g. 钨极惰性气体保护焊时,电源极性不当,电、流密度大, 钨极熔化脱落于熔池中。h.手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。可根据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生。
(4)夹渣的危害点状夹渣的危害与气孔相似,带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中,尖端还会发展为裂纹源,危害较大。
3、裂纹 焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。
A、.裂纹的分类
根据裂纹尺寸大小,分为三类1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在显微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹。
从产生温度上看,裂纹分为两类:
(1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现,又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。
(2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。
按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为: (1)再热裂纹:接头冷却后再加热至500~700℃时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征。
(3)层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向的杂物开裂。
(4)应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。除残余应力或拘束应力的因素外,应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。
B、.裂纹的危害裂纹,尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。
C、.热裂纹(结晶裂纹)
(1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期,敏感温度区大致在固相线附近的高温区,最常见的热裂纹是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝金属凝固过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓\“液态薄膜\”,在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹。结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间,为横向裂纹。弧坑裂纹是另一种形态的,常见的热裂纹。
热裂纹都是沿晶界开裂,通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料气焊缝中
(2)影响结晶裂纹的因素
a合金元素和杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加,会扩大敏感温度区,使结晶裂纹的产生机会增多。
b.冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会；
c.结晶应力与拘束应力的影响在脆性温度区内,金属的强度极低,焊接应力又使这飞部分金属受拉,当拉应力达到一定程度时,就会出现结晶裂纹。
(3)防止结晶裂纹的措施a.减小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量较低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,减小柱状晶和偏析。如铝、锐、铁、镜等可以细化晶粒。,c.采用熔深较浅的焊缝,改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中。d.合理选用焊接规范,并采用预热和后热,减小冷却速度。e.采用合理的装配次序,减小焊接应力。
D、.再热裂纹
(1)再热裂纹的特征
a.再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区。产生于焊后热处理等再次加热的过程中。
b.再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550~650℃奥氏体不锈钢约300℃
c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)。
d.最易产生于沉淀强化的钢种中。
e.与焊接残余应力有关。
(2)再热裂纹的产生机理
a.再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时, 阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。
(3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。
E、.冷裂纹.
(1)冷裂纹的特征 a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。
(2)冷裂纹产生机理a.瘁硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。b.接头的残余应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。
含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素。一般来说,金属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下,氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值o当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长)。在所有的裂纹中,冷裂纹的危害性最大。
(3)防止冷裂纹的措施 a.采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100~150℃下保存,随取随用。b.提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织c.选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力d.焊后及时进行消氢热处理。
4、未焊透 未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进人,接头根部的现象。
A、产生未焊透的原因(1)焊接电流小,熔深浅。(2)坡口和间隙尺寸不合理,钝边太大。(3)磁偏吹影响。(4)焊条偏芯度太大(5)层间及焊根清理不良。
B、.未焊透的危害 未焊透的危害之一是减少了焊缝的有效截面积,使接头强度下降。其次,未焊透焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。未焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。
C、未焊透的防止 使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊缝时,1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理设计坡口并加强清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生。
5、未熔合 未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合,层间未熔合根部未熔合三种。
A、.产生未熔合缺陷的原因(1)焊接电流过小;(2)焊接速度过快;(3)焊条角度不对;(4)产生了弧偏吹现象;旺,(5)焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水复盖;(6)母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。
B、未熔合的危害 未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹。
C、.未熔合的防止 采用较大的焊接电流,正确地进行施焊操作,注意坡口部位的清洁。
6、其他缺陷
(1)焊缝化学成分或组织成分不符合要求: 焊材与母材匹配不当,或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,或造成焊缝组织不符合要求。这可能带来焊缝的力学性能的下降,还会影响接头的耐蚀性能。
(2)过热和过烧: 若焊接规范使用不当,热影响区长时间在高温下停留,会使晶粒变得粗大,即出现过热组织。若温度进一步升高,停留时间加长,可能使晶界发生氧化或局部熔化,出现过烧组织。过热可通过热处理来消除,而过烧是不可逆转的缺陷。
(3)白点:在焊缝金属的拉断面上出现的象鱼目状的白色斑,即为自点F白点是由于氢聚集而造成的,危害极大。
篇4：常见的焊接缺陷
常见的焊接缺陷（内部缺陷）：
（1）未焊透：母体金属接头处中间（X坡口）或根部（V、U坡口）的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合，未焊透降低了焊接接头的机械强度，在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点，在焊接件承受载荷时容易导致开裂。原因分析
造成未焊透的主要原因是：对口间隙过小、坡口角度偏小、钝边厚、焊接线能量小、焊接速度快、焊接操作手法不当。
防治措施
⑴对口间隙严格执行标准要求，最好间隙不小于2L。
⑵对口坡口角度，按照壁厚和DL/T869-《火力发电厂焊接技术规程》的要求，或者按照图纸的设计要求。一般壁厚小于20L的焊口采用V型坡口，单边角度不小于30°，不小于20L的焊口采用双V型或U型等综合性坡口。
⑶钝边厚度一般在1L左右，如果钝边过厚，采用机械打磨的方式修整，对于单V型坡口，可不留钝边。
⑷根据自己的操作技能，选择合适的线能量、焊接速度和操作手法。
⑸使用短弧焊接，以增加熔透能力。
（2）未熔合：固体金属与填充金属之间（焊道与母材之间），或者填充金属之间（多道焊时的焊道之间或焊层之间）局部未完全熔化结合，或者在点焊（电阻焊）时母材与母材之间未完全熔合在一起，有时也常伴有夹渣存在。原因分析
造成未熔合的主要原因是焊接线能量小，焊接速度快或操作手法不恰当。
防治措施
⑴适当加大焊接电流，提高焊接线能量；
⑵焊接速度适当，不能过快；
⑶熟练操作技能，焊条（枪）角度正确。（3）气孔：在熔化焊接过程中，焊缝金属内的气体
或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙，视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔（包括蜂窝状气孔）等，特别是在电弧焊中，由于冶金过程进行时间很短，熔池金属很快凝固，冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体，或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体，甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等，这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大，但是它破坏了焊缝金属的致密性，减少了焊缝金属的有效截面积，从而导致焊缝的强度降低。根本原因是焊接过程中，焊接本身产生的气体或外部气体进入熔池，在熔池凝固前没有来得及溢出熔池而残留在焊缝中。防治措施
预防措施主要从减少焊缝中气体的数量和加强气体从熔池中的溢出两方面考虑，主要有以下几点：
⑴焊条要求进行烘培，装在保温筒内，随用随取；
⑵焊丝清理干净，无油污等杂质；
⑶焊件周围10～15L范围内清理干净，直至发出金属光泽；
⑷注意周围焊接施工环境，搭设防风设施，管子焊接无穿堂风；
⑸氩弧焊时，氩气纯度不低于99.95%，氩气流量合适；
⑹尽量采用短弧焊接，减少气体进入熔池的机会；
⑺焊工操作手法合理，焊条、焊枪角度合适；
⑻焊接线能量合适，焊接速度不能过快；
⑼按照工艺要求进行焊件预热。某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，未焊透
某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，密集气孔 （4）夹渣与夹杂物：熔化焊接时的冶金反应产物，例如非金属杂质（氧化物、硫化物等）以及熔渣，由于焊接时未能逸出，或者多道焊接时清渣不干净，以至残留在焊缝金属内，称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状，其外形通常是不规则的，其位置可能在焊缝与母材交界处，也可能存在于焊缝内。另外，在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时，钨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物（俗称夹钨）。原因分析
⑴焊件清理不干净、多层多道焊层间药皮清理不干净、焊接过程中药皮脱落在熔池中等；
⑵电弧过长、焊接角度部队、焊层过厚、焊接线能量小、焊速快等，导致熔池中熔化的杂质未浮出而熔池凝固。防治措施
⑴焊件焊缝破口周围10～15L表面范围内打磨清理干净，直至发出金属光泽；
⑵多层多道焊时，层间药皮清理干净；
⑶焊条按照要求烘培，不使用偏芯、受潮等不合格焊条；
⑷尽量使用短弧焊接，选择合适的电流参数；
⑸焊接速度合适，不能过快。W18Cr4V（高速工具钢）-45钢棒 对接电阻焊缝中的夹渣断口照片钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，局部夹渣钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，两侧线状夹渣
钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，钨极氩弧焊打底+手工电弧焊，夹钨 （5）裂纹：焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。
焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化，有较大的冷收缩应力存在，而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力，更加上母材非焊接部位处于冷固态状况，与焊接部位存在很大的温差，从而产生热应力等等，这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限，材料将发生塑性变形，超过材料的强度极限则导致开裂。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度，并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点，成为结构断裂的起源。
裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部，或者在焊缝附近的母材热影响区内，或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同，可以把裂纹分为以下几类：
a.热裂纹（又称结晶裂纹）：产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中，主要发生在晶界上，金相学中称为沿晶裂纹，其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处，呈纵向或横向辐射状，严重时能贯穿到表面和热影响区。热裂纹的成因与焊接时产生的偏析、冷热不均以及焊条（填充金属）或母材中的硫含量过高有关。
b.冷裂纹：焊接完成后冷却到低温或室温时出现的裂纹，或者焊接完成后经过一段时间才出现的裂纹（这种冷裂纹称为延迟裂纹，特别是诸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金钢种容易产生此类延迟裂纹，也称之为延迟裂纹敏感性钢）。冷裂纹多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区中，其取向多与熔合线平行，但也有与焊道轴线呈纵向或横向的冷裂纹。冷裂纹多为穿晶裂纹（裂纹穿过晶界进入晶粒），其成因与焊道热影响区的低塑性组织承受不了冷却时体积变化及组织转变产生的应力而开裂，或者焊缝中的氢原子相互结合形成分子状态进入金属的细微孔隙中时将造成很大的压应力连同焊接应力的共同作用导致开裂（称为氢脆裂纹），以及焊条（填充金属）或母材中的磷含量过高等因素有关。
c.再热裂纹：焊接完成后，如果在一定温度范围内对焊件再次加热（例如为消除焊接应力而采取的热处理或者其他加热过程，以及返修补焊等）时有可能产生的裂纹，多发生在焊结过热区，属于沿晶裂纹，其成因与显微组织变化产生的应变有关。
常见的焊接缺陷（内部缺陷）：（1）未焊透：母体金属接头处中间（X坡口）或根部（V、U坡口）的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度，在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点，在焊接件承受载荷时容易导致开裂。原因分析
造成未焊透的主要原因是：对口间隙过小、坡口角度偏小、钝边厚、焊接线能量小、焊接速度快、焊接操作手法不当。
防治措施
⑴对口间隙严格执行标准要求，最好间隙不小于2L。
⑵对口坡口角度，按照壁厚和DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》的要求，或者按照图纸的设计要求。一般壁厚小于20L的焊口采用V型坡口，单边角度不小于30°，不小于20L的焊口采用双V型或U型等综合性坡口。
⑶钝边厚度一般在1L左右，如果钝边过厚，采用机械打磨的方式修整，对于单V型坡口，可不留钝边。
⑷根据自己的操作技能，选择合适的线能量、焊接速度和操作手法。
⑸使用短弧焊接，以增加熔透能力。
（2）未熔合：固体金属与填充金属之间（焊道与母材之间），或者填充金属之间（多道焊时的焊道之间或焊层之间）局部未完全熔化结合，或者在点焊（电阻焊）时母材与母材之间未完全熔合在一起，有时也常伴有夹渣存在。原因分析
造成未熔合的主要原因是焊接线能量小，焊接速度快或操作手法不恰当。
防治措施
⑴适当加大焊接电流，提高焊接线能量；
⑵焊接速度适当，不能过快；
⑶熟练操作技能，焊条（枪）角度正确。（3）气孔：在熔化焊接过程中，焊缝金属内的气体
或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙，视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔（包括蜂窝状气孔）等，特别是在电弧焊中，由于冶金过程进行时间很短，熔池金属很快凝固，冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体，或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体，甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等，这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大，但是它破坏了焊缝金属的致密性，减少了焊缝金属的有效截面积，从而导致焊缝的强度降低。根本原因是焊接过程中，焊接本身产生的气体或外部气体进入熔池，在熔池凝固前没有来得及溢出熔池而残留在焊缝中。防治措施
预防措施主要从减少焊缝中气体的数量和加强气体从熔池中的溢出两方面考虑，主要有以下几点：
⑴焊条要求进行烘培，装在保温筒内，随用随取；
⑵焊丝清理干净，无油污等杂质；
⑶焊件周围10～15L范围内清理干净，直至发出金属光泽；
⑷注意周围焊接施工环境，搭设防风设施，管子焊接无穿堂风；
⑸氩弧焊时，氩气纯度不低于99.95%，氩气流量合适；
⑹尽量采用短弧焊接，减少气体进入熔池的机会；
⑺焊工操作手法合理，焊条、焊枪角度合适；
⑻焊接线能量合适，焊接速度不能过快；
⑼按照工艺要求进行焊件预热。某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，未焊透
某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，密集气孔 （4）夹渣与夹杂物：熔化焊接时的冶金反应产物，例如非金属杂质（氧化物、硫化物等）以及熔渣，由于焊接时未能逸出，或者多道焊接时清渣不干净，以至残留在焊缝金属内，称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状，其外形通常是不规则的，其位置可能在焊缝与母材交界处，也可能存在于焊缝内。另外，在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时，钨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物（俗称夹钨）。原因分析
⑴焊件清理不干净、多层多道焊层间药皮清理不干净、焊接过程中药皮脱落在熔池中等；
⑵电弧过长、焊接角度部队、焊层过厚、焊接线能量小、焊速快等，导致熔池中熔化的杂质未浮出而熔池凝固。防治措施
⑴焊件焊缝破口周围10～15L表面范围内打磨清理干净，直至发出金属光泽；
⑵多层多道焊时，层间药皮清理干净；
⑶焊条按照要求烘培，不使用偏芯、受潮等不合格焊条；
⑷尽量使用短弧焊接，选择合适的电流参数；
⑸焊接速度合适，不能过快。W18Cr4V（高速工具钢）-45钢棒 对接电阻焊缝中的夹渣断口照片钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，局部夹渣钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，两侧线状夹渣
钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，钨极氩弧焊打底+手工电弧焊，夹钨 （5）裂纹：焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。
焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化，有较大的冷收缩应力存在，而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力，更加上母材非焊接部位处于冷固态状况，与焊接部位存在很大的温差，从而产生热应力等等，这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限，材料将发生塑性变形，超过材料的强度极限则导致开裂。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度，并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点，成为结构断裂的起源。
裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部，或者在焊缝附近的母材热影响区内，或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同，可以把裂纹分为以下几类：
a.热裂纹（又称结晶裂纹）：产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中，主要发生在晶界上，金相学中称为沿晶裂纹，其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处，呈纵向或横向辐射状，严重时能贯穿到表面和热影响区。热裂纹的成因与焊接时产生的偏析、冷热不均以及焊条（填充金属）或母材中的硫含量过高有关。
b.冷裂纹：焊接完成后冷却到低温或室温时出现的裂纹，或者焊接完成后经过一段时间才出现的裂纹（这种冷裂纹称为延迟裂纹，特别是诸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金钢种容易产生此类延迟裂纹，也称之为延迟裂纹敏感性钢）。冷裂纹多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区中，其取向多与熔合线平行，但也有与焊道轴线呈纵向或横向的冷裂纹。冷裂纹多为穿晶裂纹（裂纹穿过晶界进入晶粒），其成因与焊道热影响区的低塑性组织承受不了冷却时体积变化及组织转变产生的应力而开裂，或者焊缝中的氢原子相互结合形成分子状态进入金属的细微孔隙中时将造成很大的压应力连同焊接应力的共同作用导致开裂（称为氢脆裂纹），以及焊条（填充金属）或母材中的磷含量过高等因素有关。
c.再热裂纹：焊接完成后，如果在一定温度范围内对焊件再次加热（例如为消除焊接应力而采取的热处理或者其他加热过程，以及返修补焊等）时有可能产生的裂纹，多发生在焊结过热区，属于沿晶裂纹，其成因与显微组织变化产生的应变有关。
（6）偏析：在焊接时因金属熔化区域小、冷却快，容易造成焊缝金属化学成分分布不均匀，从而形成偏析缺陷，多为条状或线状并沿焊缝轴向分布。（7）咬边与烧穿：这类缺陷属于焊缝的外部缺陷。当母体金属熔化过度时造成的穿透（穿孔）即为烧穿。在母体与焊缝熔合线附近因为熔化过强也会造成熔敷金属与母体金属的过渡区形成凹陷，即是咬边。
根据咬边处于焊缝的上下面，可分为外咬边（在坡口开口大的一面）和内咬边（在坡口底部一面）。咬边也可以说是沿焊缝边缘低于母材表面的凹槽状缺陷。其他的焊缝外部缺陷还有：
焊瘤：焊缝根部的局部突出，这是焊接时因液态金属下坠形成的金属瘤。焊瘤下常会有未焊透缺陷存在，这是必须注意的。
内凹或下陷：焊缝根部向上收缩低于母材下表面时称为内凹，焊缝盖面低于母材上表面时称为下陷，
焊瘤、内凹或下陷原因分析
造成这些缺陷的原因是：对口间隙大，钝边薄、宽，熔池温度过高，熔池存在一个地方时间过长，对熔池的控制不当造成的，在形成凹陷缺陷时，电弧的推力不够也是重要原因。防治措施
⑴对口间隙符合标准要求，一般为2～3L；对于对口间隙不均匀的焊口，用机械打磨等方法设法修整到规定要求。
⑵对于坡口钝边不符合要求的进行打磨修整至规定要求。
⑶选择合适的焊接线能量以及合适的焊接速度，控制熔池温度在合适的范围，不过高。
⑷仰焊部位焊接尽量采用短弧焊接，增强电弧推力。
溢流：焊缝的金属熔池过大，或者熔池位置不正确，使得熔化的金属外溢，外溢的金属又与母材熔合。
弧坑：电弧焊时在焊缝的末端（熄弧处）或焊条接续处（起弧处）低于焊道基体表面的凹坑，在这种凹坑中很容易产生气孔和微裂纹。
焊偏：在焊缝横截面上显示为焊道偏斜或扭曲。
加强高（也称为焊冠、盖面）过高：焊道盖面层高出母材表面很多，一般焊接工艺对于加强高的高度是有规定的，高出规定值后，加强高与母材的结合转角很容易成为应力集中处，对结构承载不利。
以上的外部缺陷多容易使焊件承载后产生应力集中点，或者减小了焊缝的有效截面积而使得焊缝强度降低，因此在焊接工艺上一般都有明确的规定，并且常常采用目视检查即可发现这些外部缺陷。
外部缺陷
一、焊缝成型差
1、现象
焊缝波纹粗劣，焊缝不均匀、不整齐，焊缝与母材不圆滑过渡，焊接接头差，焊缝高低不平。
2、原因分析
焊缝成型差的原因有：焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀；焊口清理不干净；焊接电流过大或过小；焊接中运条（枪）速度过快或过慢；焊条（枪）摆动幅度过大或过小；焊条（枪）施焊角度选择不当等。
3、防治措施
⑴焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。
⑵焊件坡口打磨清理干净，无锈、无垢、无脂等污物杂质，露出金属光泽。
⑶加强焊接联系，提高焊接操作水平，熟悉焊接施工环境。
⑷根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等，按照焊接工艺卡和操作技能要求，选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条（枪）的角度。
4、治理措施
⑴加强焊后自检和专检，发现问题及时处理；
⑵对于焊缝成型差的焊缝，进行打磨、补焊；
⑶达不到验收标准要求，成型太差的焊缝实行割口或换件重焊；
⑷加强焊接验收标准的学习，严格按照标准施工。
二、焊缝余高不合格
1、现象
管道焊口和板对接焊缝余高大于3L；局部出现负余高；余高差过大；角焊缝高度不够或焊角尺寸过大，余高差过大。
2、原因分析
焊接电流选择不当；运条（枪）速度不均匀，过快或过慢；焊条（枪）摆动幅度不均匀；焊条（枪）施焊角度选择不当等。
3、防治措施
⑴根据不同焊接位置、焊接方法，选择合理的焊接电流参数；
⑵增强焊工责任心，焊接速度适合所选的焊接电流，运条（枪）速度均匀，避免忽快忽慢；
⑶焊条（枪）摆动幅度不一致，摆动速度合理、均匀；
⑷注意保持正确的焊条（枪）角度。
4、治理措施
⑴加强焊工操作技能培训，提高焊缝盖面水平；
⑵对焊缝进行必要的打磨和补焊；
⑶加强焊后检查，发现问题及时处理；
⑷技术员的交底中，对焊角角度要求做详细说明。
三、焊缝宽窄差不合格
1、现象
焊缝边缘不匀直，焊缝宽窄差大于3L。
2、原因分析
焊条（枪）摆动幅度不一致，部分地方幅度过大，部分地方摆动过小；焊条（枪）角度不合适；焊接位置困难，妨碍焊接人员视线。
3、防治措施
⑴加强焊工焊接责任心，提高焊接时的注意力；
⑵采取正确的焊条（枪）角度；
⑶熟悉现场焊接位置，提前制定必要焊接施工措施。
4、治理措施
⑴加强练习，提高焊工的操作技术水平，提高克服困难位置焊接的能力；
⑵提高焊工质量意识，重视焊缝外观质量；
⑶焊缝盖面完毕，及时进行检查，对不合格的焊缝进行修磨，必要时进行补焊。
四、咬边
1、现象
焊缝与木材熔合不好，出现沟槽，深度大于0.5L，总长度大于焊缝长度的10％或大于验收标准要求的长度。
2、原因分析
焊接线能量大，电弧过长，焊条（枪）角度不当，焊条（丝）送进速度不合适等都是造成咬边的原因。
3、治理措施
⑴根据焊接项目、位置，焊接规范的要求，选择合适的电流参数；
⑵控制电弧长度，尽量使用短弧焊接；
⑶掌握必要的运条（枪）方法和技巧；
⑷焊条（丝）送进速度与所选焊接电流参数协调；
⑸注意焊缝边缘与母材熔化结合时的焊条（枪）角度。
4、治理措施
⑴对检查中发现的焊缝咬边，进行打磨清理、补焊，使之符合验收标准要求；
⑵加强质量标准的学习，提高焊工质量意识；
⑶加强练习，提高防止咬边缺陷的操作技能。
五、错口
1、现象
表现为焊缝两侧外壁母材不在同一平面上，错口量大于10％母材厚度或超过4L。
2、原因分析
焊件对口不符合要求，焊工在对口不合适的情况下点固和焊接。
3、防治措施
⑴加强安装工的培训和责任心；
⑵对口过程中使用必要的测量工器具；
⑶对于对口不符合要求的焊件，焊工不得点固和焊接。
4、治理措施
⑴加强标准和安装技能学习，提高安装工技术水平；
⑵对于产生错口，不符合验收标准的焊接接头，采取割除、重新对口和焊接。
六、弯折
1、现象
由于焊缝的横向收缩或安装对口偏差而造成的垂直于焊缝的两侧母材不在同一平面上，形成一定的夹角。
2、原因分析
⑴安装对口不合适，本身形成一定夹角；
⑵焊缝熔敷金属在凝固过程中本身横向收缩；
⑶焊接过程不对称施焊。
3、防治措施
⑴保证安装对口质量；
⑵对于大件不对称焊缝，预留反变形余量；
⑶对称点固、对称施焊；
⑷采取合理的焊接顺序。
4、治理措施
⑴对于可以使用火焰校正的焊件，采取火焰校正措施；
⑵对于不对称焊缝，合理计算并采取预留反变形余量等措施；
⑶采取合理焊接顺序，尽量减少焊缝横向收缩，采取对称施焊措施；
⑷对于弯折超标的焊接接头，无法采取补救措施，进行割除，重新对口焊接。
七、弧坑
1、现象
焊接收弧过程中形成表面凹陷，并常伴随着缩孔、裂纹等缺陷。
2、原因分析
焊接收弧中熔池不饱满就进行收弧，停止焊接，焊工对收弧情况估计不足，停弧时间掌握不准。
3、防治措施
⑴延长收弧时间；
⑵采取正确的收弧方法。
4、治理措施
⑴加强焊工操作技能练习，掌握各种收弧、停弧和接头的焊接操作方法；
⑵加强焊工责任心；
⑶对已经形成对弧坑进行打磨清理并补焊。
八、表面气孔
1、现象
焊接过程中，熔池中的气体未完全溢出熔池（一部分溢出），而熔池已经凝固，在焊缝表面形成孔洞。
2、原因分析
⑴焊接过程中由于防风措施不严格，熔池混入气体；
⑵焊接材料没有经过烘培或烘培不符合要求，焊丝清理不干净，在焊接过程中自身产生气体进入熔池；
⑶熔池温度低，凝固时间短；
⑷焊件清理不干净，杂质在焊接高温时产生气体进入熔池；
⑸电弧过长，氩弧焊时保护气体流量过大或过小，保护效果不好等。
3、防治措施
⑴母材、焊丝按照要求清理干净。
⑵焊条按照要求烘培。
⑶防风措施严格，无穿堂风等。
⑷选用合适的焊接线能量参数，焊接速度不能过快，电弧不能过长，正确掌握起弧、运条、息弧等操作要领。
⑸氩弧焊时保护气流流量合适，氩气纯度符合要求。
4、治理措施
⑴焊接材料、母材打磨清理等严格按照规定执行；
⑵加强焊工练习，提高操作水平和操作经验；
⑶对有表面气孔的焊缝，机械打磨清除缺陷，必要时进行补焊。
九、表面夹渣
1、现象
在焊接过程中，主要是在层与层间出现外部看到的药皮夹渣。
2、原因分析
⑴多层多道焊接时，层间药皮清理不干净；
⑵焊接线能量小，焊接速度快；
⑶焊接操作手法不当；
⑷前一层焊缝表面不平或焊件表面不符合要求。
3、防治措施
⑴加强焊件表面打磨，多层多道焊时层间药皮必须清理干净方可进行次层焊接；
⑵选择合理的焊接电流和焊接速度；
⑶加强焊工练习，提高焊接操作水平。
4、治理措施
⑴严格按照规程和作业指导书的要求施焊；
⑵对出现表面夹渣的焊缝，进行打磨清除，必要时进行补焊。
十、表面裂纹
1、现象
在焊接接头的焊缝、熔合线、热影响区出现的表面开裂缺陷。
2、原因分析
产生表面裂纹的原因因为不同的钢种、焊接方法、焊接环境、预热要求、焊接接头中杂质的含量、装配及焊接应力的大小等不同，但产生表面裂纹的根本原因是产生裂纹的内部诱因和必须的应力有两点。
3、防治措施
⑴严格按照规程和作业指导书的要求准备各种焊接条件；
⑵提高焊接操作技能，熟练掌握使用的焊接方法；
⑶采取合理的焊接顺序等措施，减少焊接应力等。
4、治理措施
⑴针对每种产生裂纹的具体原因采取相应的对策；
⑵对已经产生裂纹的焊接接头，采取挖补措施处理。
十一、焊缝表面不清理或清理不干净，电弧擦伤焊件
1、现象
焊缝焊接完毕，焊接接头表面药皮、飞溅物不清理或清理不干净，留有药皮或飞溅物；焊接施工过程中不注意，电弧擦伤管壁等焊件造成弧疤。
2、原因分析
⑴焊工责任心不强，质量意识差；
⑵焊接工器具准备不全或有缺陷。
3、防治措施
⑴焊接前检查工器具，准备齐全并且正常；
⑵加强技术交底，增强焊工责任心，提高质量意识。
4、治理措施
⑴制定防范措施并严格执行；
⑵加大现场监督检查力度，严格验收制度，发现问题及时处理。
十二、支吊架等T型焊接接头焊缝不包角
1、现象
T型焊接接头不包角焊接。
2、原因分析
⑴技术人员交底不清楚或未交底；
⑵施焊焊工经验不足或质量意识差，对其危害认识不够。
3、防治措施
⑴焊接施工前进行技术交底，明确焊接质量；
⑵焊工严格按照质量标准施焊。
4、治理措施
⑴加强技术交底，提高焊工的质量意识并认识其中的危害性；
⑵加强过程监督和焊接验收，发现问题及时处理。
十三、焊接变形
1、现象
焊接变形因焊件的不同而表现为翘起、角变形、弯曲变形、波浪变形等多种型式。
2、原因分析
造成焊接变形的原因有：装配顺序不合理、强力对口、焊接组有收缩自由度小、焊接顺序不合理等。
3、防治措施
⑴施焊前制定严格的焊接工艺措施，确定好装配顺序、焊接顺序、焊接方向、焊接方法、焊接规范、焊接线能量等；
⑵焊前进行技术交底，焊工严格按照措施施工；
⑶适当利用反变形法。
4、治理措施
⑴严格按照措施施工；
⑵焊接技术人员在现场指导焊接；
⑶发现问题及时采取必要措施
篇5：焊接缺陷及消除措施
1 轴线偏移 ○1、矫直钢筋端部；○2、正确安装夹具和钢筋；○3、避免过大的顶压力；○4、及时修理或更换夹具，
2 弯 折 ○1、矫直钢筋端部；○2、注意安装和扶持上钢筋；○3、避免焊后过快卸夹具；○4、修理和更换夹具。 3 咬 边 ○1、减少焊接电流；○2、缩短焊接时间；○3、注意上钳口的起点和止点，确保上钢筋顶压到位， 4 未 焊 合 ○1、增大焊接电流；○2、避免焊接时间过短；○3、检修夹具、确保上钢筋下送自如。 5 焊包不匀 ○1、钢筋端面力求平衡；○2、填装焊剂尽量均匀；○3、延长焊接时间，适当增加熔化量。 6 气 孔 ○1、按规定要求烘熔焊剂；○2、清除钢筋焊接部位的铁锈。○3、确保接缝在焊剂中合适埋入深度。 7 烧 伤 ○1、钢筋导电部位除净铁锈；○2、尽量夹紧钢筋。 8 焊包下淌 ○1、彻底封堵焊剂筒的漏孔；○2、避免焊后过快回收焊剂。篇6：船舶电气设备常见故障分析论文
船舶电气设备常见故障分析论文
摘要：
当前科学技术的进步推动了船舶建造业的发展，船舶上电气设备的数量越来越多，在船舶建造的过程中，其所涉及到的电气设备种类多且十分复杂。电气设备能否平稳运行也会对整个船舶的性能产生重要的影响。船舶上的电气设备维护难度大，同时对技术的要求也更为严格，所以要在日常工作中做好各项工作，若船舶出现故障，应及时做好排查和维护工作。
关键词：船舶电气；电气设备；故障因素；常见故障
当前，我国船舶建造水平日益提高，自动化和电气化水平提升。船舶当中也开始应用越来越多的电气设备，但是电气设备本身就有着非常强的复杂性，若电气设备出现故障，对故障的排查和检修需要较长的时间。在船舶的管理工作中，工作人员一定要熟练掌握故障解决的有效方式，同时还要不断地总结和积累经验，对其进行科学的分析。工作中常用的有分析法和排除法，在分析和排除故障时要保证每个环节的严谨性和科学性。
一、船舶电气设备的故障分类。
船舶电气设备较多，所以我们可以将这些设备看成是一个综合性的系统，其中包含了电力系统、照明系统、电力拖动系统、内部通讯系统、外部通讯系统和导航内部监控系统等，也正是因为系统的多样性和复杂性，电气设备发生故障的可能性也大大增加。在船舶设计中，其所选用的材料以及不同构件之间所使用的技术也有着非常明显的差异，航行的线路以及沿途的环境条件也有所不同，所以若不能有效地对电气设备进行全方位监管，就会使船舶电气设备受到一定的不利影响，船舶运行的过程中也会出现一些故障。
1、发电机常见故障分析。
因为发电机会在较长的时间处于非工作状态，所以容易出现内部电刷滑环接触不良的问题，同时励磁机也容易出现故障从而也会导致电磁场失磁。若不能产生励磁，电压也无法转换成电流，所以也就影响了其自身的效果。如果发电机其中的一个部分出现参数错误，会使得发电机产生逆功率的现象，若没有及时采取有效措施进行发电机养护，就会影响到内部绝缘体的绝缘性。
此外发电机内部还容易受潮，影响其绝缘的效果。此外还要注意设备运行的过程中是否出现了发电机线路断开的问题。其次，发电机在正常运行的情况下，因为电力设备不能提供足够高的电压，因此系统就会出现运转异常的现象，通常其主要表现为设备的电压明显处于非正常状态。
2、主配电板常见故障分析。
电气设备运行时，主配电板通常是振动的，而振动的频率也会因为位置的不同产生一定的差异。振动频率较高的设备就比较容易由于振动出现裂痕，甚至还会出现电板开裂的问题，这些问题若不能及时解决，就会影响设备的正常使用。虽然在设备管理过程中，工作人员已经在配电板的外壳位置设置了防尘措施，但是电板的接线位置依然会受到灰尘因素的影响。灰尘会影响线路两端的串联效果，电路板也容易产生接触不良甚至是短路的问题。在主配电板方面其出现故障后多表现为电流异常，而这一故障也会对配电板的正常运转产生一定的阻碍作用。
3、电网系统常见故障分析。
为了保证电力系统的正常运转，通常会借助继电器来维持电路的平稳运行，同时使电流维持在一个稳定的水平。但在实际的工作中，由于在很长一段时间内都没有对继电器和相关的硬件设备进行全面的检查和维修，设备的部件会出现松动的问题。虽然在这样的条件下，设备依然能够运转，但是继电器的性能已经无法正常发挥，所以对电路的稳定性也造成了一定的不利影响。
照明系统中绝缘电阻通常要比正常的水平低，若不能及时采取有效措施加以控制，就会增加主配电板电路的运行负荷，当这种负荷超过极限时，就会产生短路故障。继电器部件也可能会出现一些故障和问题。这一故障主要表现为电气设备接触器的触头出现异常反应，如果出现这一问题，必须要采取有效措施加以控制和处理。如果接线盒出现松动，则会使电气设备出现接地故障，这时，设备上的绝缘指示灯会出现同时亮灭的情况。
4、电动机常见故障分析。
电动机故障较为严重，所以也需要在电气设备运行中格外重视。因为电压出现高低不稳定变化的情况，系统容易出现短路故障，从而使得电机的温度逐渐升高，乃至超过电机能够承受的最高温度，这时电机就会出现冒烟的现象。此外，在设备运行的过程中还可能出现负载部分转容超出限度，进而导致堵塞问题，这种问题会导致铁心和转子在运行的过程中发生摩擦，从而引发更加严重的问题。
二、船舶电气设备常见故障检修方法分析。
1、硬件替换法。
在初步确定故障的具体位置后，通常采取硬件替换的方式来处理。在已确定的故障位置进行故障零件的替换，从而确定这一故障是否为设备的主要故障。如果更换之后，设备的性能得以恢复，说明之前确定的故障位置和故障类型就是主要的故障。而如果无法正常运转，则应继续进行故障排查，直至找到出现故障的根源所在。硬件替换方式相对比较方便，但是其效率相对较低。对于紧急的故障无法进行及时有效的处理。此外还需要在船舶上有足够多的硬件设备，因此这种方式一般应用在非紧急故障的处理中。
2、经验指引法。
维修人员应对船舶上的电力设备进行定期维修，同时还要对检修过程中出现故障的位置和具体原因进行详细的记录，以便更好地总结和归纳在船舶电力设备检修中容易出现的问题以及产生这些问题的常见原因。充分将理论与实践相结合。经验较为丰富的船员可以为新手船员介绍自己的经验体会，同时还可以对其进行细致的指导，如此就可以更好地认识故障，排除故障，同时也能在一定程度上降低故障发生率。若下次出现了相同的故障，也能够根据以往的经验进行妥善处理。这种方法也是船舶电气设备检修工作中应用最为广泛的方法。
3、直观检测法。
这种方法主要是指检测人员按照电气设备外观的状态判定故障的具体位置和类型。用五官去感知和观察电气设备的外观，同时用专业的仪器设备进行全面排查，从而判断设备是否存在故障，在对多项数据进行全面分析和研究后，可以判断出设备是否处于正常运行的状态。在检查中使用耳朵听设备运行过程中是否有异常的声音。若设备处于正常的运转状态，其声音是细微且均匀的。
用鼻子来嗅设备的气味，因为电气设备在运行的过程中一般由绝缘材料构成，所以如果运行过程中，设备的温度过高，就会出现非常明显的异味，但是若设备处于正常的运行状态，则不会产生这种异味。检修中还可以用手触摸设备的`表面，判断设备的温度是否在正常范围内。设备在运行的过程中会产生一定的热量，这种热量会使得设备表面的温度有所上升，而正常的温度上升对设备的性能无明显影响。在检修过程中，触摸设备之前，一定要采取有效的保护措施，避免发生触电事故，保证人员安全。这种方法在检查的过程中借助仪器设备和数据报告来判断并排除设备的故障，所以使用这一方法需要有多项指标的支持，在检测的过程中也需要有高精密度的仪器，只有这样，才能更准确地判断出设备的故障位置和类型。
4、短路排查法。
船舶电气系统具有高度的独立性，在一个独立的大系统当中还包含了多个独立的小系统，电力是使不同系统共同运转的主要媒介。所以如果某一个部分出现故障，可以利用系统中的原有电路断点进行短接处理，从而确定故障的具体位置。但是需要注意的是，采用这种方法完成短接和排查工作后，一定要及时拆除短接的线路，防止由于短接线路的影响而出现更为严重的故障问题。
三、船舶电气设备故障的有效预防。
船舶电气设备故障发生之前会出现一些现象，因此在设备运行和维护的工程中，一定要做好前期工作，对设备连接的位置进行定期排查，若在检查的过程中发现线路老化和其他不良情况，要及时进行更换处理。在日常保养工作中还要保持周围环境的整洁度，使设备运行环境具有良好的干燥度和通风性，进而保证设备的正常散热，避免由于温度过高而出现故障。
四、结语。
当前，我国的船舶行业发展迅速，同时其在发展中也逐渐应用了多个现代化技术，因此船舶制造水平也越来越高。在船舶制造中，电气设备得到了较为普遍的应用。船舶技术的改进和发展使得船舶中的电气设备越来越多，设备运行过程中出现的问题也越来越复杂，种类也随之增多。当前，对于船舶电气设备的维护和故障检修还需要不断改进和完善，同时还要重视设备的日常管理，采取有效措施对故障进行科学预测，进而能够更好地进行电气设备故障预防，保证船舶电气设备的正常运转，推动船舶建设制造业的不断进步。
参考文献：
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[2]李荣华。关于船舶电气设计的常见问题分析[J]。科技风，，（01）。
篇7：钢结构焊接缺陷对施工质量的影响分析建筑工程论文
摘要：在建筑施工的整个过程中，钢结构的焊接缺陷与施工质量有着很直接的关系，钢结构的复杂性，在一定程度上能够避免焊接过程结构的缺陷产生。文章探析了钢结构焊接缺陷对施工质量的影响、在施工中出现钢结构焊接缺陷的原因以及避免钢结构焊接缺陷并提高施工质量的措施。
关键词：钢结构；焊接技术；施工质量；改进对策
我国建筑发展的道路越来越好，发展中遇到的很多问题也在不断的完善，只有发现问题，找到问题产生的源头，并且制定一定的措施方案进行改善，就能带动整个建筑产业走向更好的阶梯。
篇8：钢结构焊接缺陷对施工质量的影响分析建筑工程论文
钢结构作为整个建筑施工中必不可少的建筑材料，一旦钢结构出现任何的问题，包括焊接缺陷等问题，都将导致整个建筑施工的质量受到直接的影响。在整个建筑施工质量的影响因素中，可以分析出钢结构焊接缺陷对整个建筑施工质量有以下几个方面的影响：
1.1钢结构焊接缺陷对钢结构的脆性造成破坏
钢结构焊接缺陷对钢结构的脆性造成破坏，就是由于钢结构焊接的缺陷位置和钢结构的不连续地方相互作用引起的。在焊接整个钢结构的过程中，对焊接的裂纹有很精细的标准，因为焊接的裂纹对钢结构的脆性有直接的影响，钢结构出现的脆性裂痕会相对其他的焊接缺陷的裂痕更尖锐。由此可知，施工人员在建筑施工的整个过程中，都要严格检查钢的结构，倘若发现钢的结构有裂纹就要加强监督，这样可以在钢结构缺陷裂纹达到最低值的时候，能够采取及时补救措施。同时，这样也可以防止钢结构焊接的裂纹缺陷导致钢结构脆性破坏。
1.2钢结构焊接缺陷对钢结构的非脆性造成破坏
钢结构焊接缺陷对钢结构的非脆性造成破坏，就是由于钢结构焊接的缺陷位置和钢结构的夹渣、气孔产生不连续地方相互作用引起的。在焊接整个钢结构的过程中，整个建筑的焊接出现垂直排列的夹渣现象会对焊接过程所能承受的抗拉强度产生直接影响。由此可知，施工人员在建筑施工的整个过程中，都要严格监督焊接出现垂直排列的夹渣现象以及控制好焊接构建的压力承受，这样可以把焊接构建的压力承受值降到最低的时候，能够避免出现焊接咬边的缺陷。同时，这样也可以防止钢结构焊接的裂纹缺陷导致钢结构非脆性破坏。
2在施工中出现钢结构焊接缺陷的原因
2.1焊接设备不完善导致钢结构焊接缺陷
由于焊接设备不完善导致钢结构焊接缺陷，因为焊接的设备是整个建筑施工之前必要准备的，例如：焊接机等等机器设备。由此可知，钢结构焊接缺陷的出现，就是焊接机在开工之前没有被认真详细地检查，才导致在施工过程中出现一系列的故障。另外，也是由于施工人员没有检查整个施工过程所需要的设备是否完善，这样也导致施工器材的不完善，而为了完工，草草地将其他器材取而代之进行施工，这样就很容易造成整个施工过程的钢结构焊接缺陷。
2.2焊接人员态度不良导致钢结构焊接缺陷
由于焊接人员态度不良导致钢结构焊接缺陷，因为整个建筑施工之中，焊接工作的操作都是焊接人员进行的，所以焊接人员工作的态度直接关系到整个施工质量。焊接人员的利益是跟工作的效率有直接的关系，这样就造成现在的施工人员在操作中，一味地追求效率，想要获取更高的报酬，从而在加快工作效率的时候忽视了施工的质量，这样就直接加大钢结构焊接缺陷的出现。所以，焊接人员的工作态度、工作作风等对施工的整个过程影响时很大。
2.3焊接技术经验不足导致钢结构焊接缺陷
由于焊接技术经验不足导致钢结构焊接缺陷，在整个建筑施工人员之中，施工人员工作都是由理论知识指导的，所以焊接人员的培训以及他们的工作技术水平都能直接关系到施工质量。由此可知，钢结构焊接缺陷都是由于焊接人员的技术理论的培训不全面，并且实际的操作经验不足造成的，这样就直接导致焊接的质量错在很多的不足。焊接人员没有足够的.实际操作经验，在遇到操作中的突发情况就很容易慌乱，会直接影响到工作的效率和施工的质量，还容易对施工的利益造成不必要的损失。
3避免钢结构焊接缺陷并提高施工质量的措施
3.1控制好焊接的参数，有效地避免钢结构焊接缺陷并提高施工质量的措施
为了控制好焊接的参数，有效地避免钢结构焊接缺陷并提高施工质量的措施，施工人员就要保持焊接过程的一致性，这样可以在焊接的时候，能够有效地规避气泡进入导致焊接缺陷的失误。与此同时，面对焊接时可能出现的气泡也要及时地做好预防，就是让施工人员在施工之前，将焊接连接的气体要持续的导入，并且对气体导入做好监督，这样可以及时有效地将不需要的气泡阻断。另外，做好焊接参数的控制，也是有效地完成焊接的首要保证，也能够有效地将气泡造成的焊接缺陷进行规避。
3.2完善好焊接的过程，有效地避免钢结构焊接缺陷并提高施工质量的措施
为了完善好焊接的过程，有效地避免钢结构焊接缺陷并提高施工质量的措施，所以施工人员在面对焊接结构时出现的焊缝等情况，要及时地将焊缝里面的焊渣进行清理。如果焊缝里面的焊渣没有得到及时的清理，很有可能就会导致整个焊缝的成效。与此同时，在空悴倾向大的焊缝中，焊接的时候尖角通常会造成应力比较集中，尤其会造成尖角顶点经常形成裂纹。另外，完善好焊接的过程，也可以有效确保钢结构质量，也能够有效地对尖角顶点出现裂纹的情况进行规避。
3.3分散好焊接应力，有效地避免钢结构焊接缺陷并提高施工质量的措施
为了分散好焊接应力，有效地避免钢结构焊接缺陷并提高施工质量的措施，有效地规避裂纹的出现是很重要的。焊接的操作过程中，焊接裂纹的出现是极大可能产生的，所以为了建筑施工的质量，寻找有效地对策来控制裂纹的破裂程度在有效地范围之内。所以，在建筑施工焊接的过程中，制定有效地措施，控制好焊接的应力是很重要的。
4结语
建筑施工中的钢结构建筑是很重要的，既要保证建筑施工的质量，也要保证建筑施工的突发状况造成的利益损失降到最低化，这样才能让我国的建筑事业发展越来越好。
参考文献
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篇9：焊接机器人结构设计分析的论文
0引言
管道对接是管道铺设过程中一个重要的工序，它广泛应用于的油气、天然气输送管道等需要两管对接的行业。鉴于现在大直径管道焊接绝大多数还是采用传统的手工焊接，工作效率低，工作进度慢，对人身伤害大，进而设计一种适合大直径、全位置的焊接机器人对大直径管道铺设具有代表性的意义[1～3]。
1焊接机器人组成介绍
焊接机器人采用了移动小车式，具有结构简单、便于携带、灵活性好等特点，其三维实体模型如图1所示，具有3个运动机构，分别是周向旋转机构、轴向摆动机构和径向伸缩机构。周向旋转机构主要由车体、钢带型轨道、主动链轮、链条和张紧机构等组成。周向旋转机构采用齿轮链条机构，电机驱动主动齿轮旋转，齿轮带动链条，链条和钢带的摩擦力促使小车绕驱动方向的反方向运动。这里的.链条的外链板具有齿锯，从而增加了链条和钢带的摩擦度。轴向摆动机构主要由滚珠丝杠、直线导轨、支架等组成。轴向摆动机构采用的是滚珠丝杠—直线导轨机构传动机构，电机驱动滚珠丝杆，丝杆带动丝母在直线导轨上沿轴向来回摆动。径向伸缩机构就是焊枪调整架的一部分，主要由齿轮、齿条、支架等组成。当电机驱动齿轮，齿轮带动齿条径向升降。
篇10：焊接机器人结构设计分析的论文
2.1周向旋转机构
周向旋转机构是实现大管径、全位置焊接，以及便于装卸的关键内容。焊接小车是焊接机器人的主要承载体，其结构如图2所示。
2.2轴向摆动机构
轴向摆动机构是使焊枪实现在焊道轴向摆动焊接的关节，其结构如图3所示。
2.3径向伸缩机构
径向伸缩机构是使焊接机器人实现适应径向高度（随着焊道填充叠加）的关节，其结构因焊枪而选取，这里就不过多介绍。
3运动学干涉分析
大直径管对接焊接机器人的运动学干涉问题就是：当小车环绕管道作旋转运动时，链条和小车车体可能存在干涉的问题。我们先用CAD作出管道和小车的几何关系图，如图4所示；再找出链条和钢带以及和主动齿轮分度圆的接触切点，也就是图8里的C、D两点；再测得小车车体和链条的垂直距离D。由图7可以看出来：R值越大，D的值也就越大。当管道半径取最小值（R=170mm）时，此时D>0。这就可以得出，无论R取任何值，D都大于0。从而可以得出，链条和小车不存在干涉。
4运动学仿真
这里对管径为400mm，管壁为10mm的圆形管道进行运动学仿真。设定小车的焊接速度为0.14rad/s，轴向摆动速度为0，从管道顶端顺时针绕一周。利用Pro/E软件对其进行运动学仿真，得到执行机构的位置轨迹和速度曲线，如图7、图8所示。图7可以看出来，焊接机器人执行机构（焊枪）的位置轨迹与焊缝的轨迹相同；图8可以看出，焊接速度起初是一个启动过程，速度增大到0.14rad/s后，趋于稳定，当快到顶端时，开始减速，最后停止。
5结论
对大直径对接管焊接机器人进行了本体结构设计、运动学干涉分析、运动学仿真和位置仿真。通过上述分析，有利于对大直径对接管焊接机器人的本体结构及运动学特性等深入了解，从而为大直径对接管焊接机器人的生产与运动控制提供了理论依据。
篇11：石油化工管道焊接工艺分析论文
摘要：经济和科学技术的不断发展促进了各行各业的发展。对于石油化工企业来说，经济的发展增加了社会对石油的需求量，促进了石油化工企业的发展。为了保证石油运输作业的高效进行，满足现代社会的发展需要，要增加对石油化工管道安全性的关注，保证石油运输作业的安全性。本文主要就石油化工管道焊接工艺分析及其质量控制策略进行分析和阐述，以实现新形势下石油化工企业的最大发展目标。
关键词：石油化工管道；焊接工艺；质量控制；分析和研究
随着社会对化学产品和石油、天然气的需求不断增加，增加了石油化工管道的工作压力，众多危害和易燃易爆的物品需要经过管道才能进行运输，为石油管道的安全性带来极大威胁。另外，当下石油管道的焊接弊端较多，时常伴有焊接断裂和裂缝，进而对石油等物质的运输带来极大安全隐患。面对这一形势，要增加对石油化工管道焊接工艺分析及其质量工作的关注。
1焊接工艺分析阐述
1.1石油化工管道焊接前期准备环节
对于石油运输作业来说，石油化工管道发挥着不可替代的作用。石油化工管道的安全性和焊接环节具有紧密联系，是保证石油化工管道质量的基础，因此，要给予石油化工管道的焊接环节极大关注。首先，焊接工作人员在进行焊接作业时，要依据具体的实际情况，构建焊接的计划任务目标，建立合理的焊接方案，利用新型技术来进行焊接工作，对整个焊接环节可能出现的问题和事故，进行预测和建立预先解决方案，来保证石油管道焊接工作的高效进行。与此同时，要增加对焊接材料的关注度，看焊接材料是否满足石油管道的实际运输质量要求，对实际的焊接工艺和技巧进行及时的评判，依据评判结构来设计工艺卡，增加焊接工艺运用的'科学性和合理性。
1.2石油化工管道的底层焊接施工环节
石油化工管道施工环节主要包括以下几个不同部分。（1）石油化工管道的底部焊接工作。石油化工管道的底步焊接工作可以利用氩弧焊来进行焊接作业，利用氩弧焊技术依下向上来进行焊接，利用角磨机在焊接的端点和尾部，来进行接头端点的打磨，保证焊接底部环节焊缝的合理性，保证其具备较好的焊透性。对于石油化工管道的底部焊接工作，要注意以下几个环节。一是要保证在石油化工管道的底部焊接工作开展前期，对试板进行焊接检测，看氩气中有没有其它物质存在。（2）用挡板把焊接的管沟包围，避免外界因素为焊接工作带来影响，避免影响焊接的质量。（3）在实际焊接过程中，利用角磨机来对接口端点和斜口端点进行打磨，避免石油化工管道底部位置出现下凹和内陷的问题。（4）对焊接质量进行多次的检查，保证次层焊接工作及时进行，避免裂缝现象的产生。
1.3石油化工管道的中层焊接和盖面施工环节
石油化工管道的中层焊接施工环节进行施工时，主要注意以下几个施工环节。第一，要增加对石油管道清洁度的关注度，避免因为管道底部焊接工作残渣遗留，为中部施工带来影响。第二，在实际焊接过程中，要保证焊接的端点和缝隙的关联点的间距在0.11cm以上。第三，保证焊接焊条的大小直径在3.65cm，保证其焊接的焊缝间隙在0.35～0.55之间。第四，在进行表面基础的焊接作业时，要利用直线类型的运条，来进行实际焊接，避免利用引弧形方法进行焊接。第五，在实际焊接过程中，要注意及时的对杂质进行清理，增加对焊接质量的检查次数。第六，对于盖面的焊接环节来说，其在实际焊接过程中，要保证在焊接时，盖面焊接位置的收弧和起弧工作的科学性，保证其与中层环节的焊接端点进行分离，标准焊接表面的光润度，保证焊接颜色的一致性，保证焊接颜色的自然性。第七，要注意及时把管道上的残渣进行清理，增加对保温工作的关注度，保证管道不被侵蚀，保证石油化工管道的质量和安全性，增加对盖面焊接质量的检查，发现其存在质量和安全问题，要及时的进行维护，保证其具备较好的实际应用性，保证管道的整体质量。
1.4做好石油化工管道的焊接记录
在进行石油管道焊接作业时，除了要保证焊接技术的合理运用，遵循焊接的技术标准要求外，也要增加对焊接工作数据和信息的关注，对焊接不同环节产生的数据和信息进行记录，保证焊接工作科学高效的进行，例如：在实际焊接过程中，对不同环节使用的焊接材料、焊接的电流和电压进行记录。其次，也要注意对焊接结束后，对焊工钢号进行排编，增加维修工作的便利性，保证石油化工管道的安全性和实际应用性。
篇12：石油化工管道焊接工艺分析论文
2.1构建质量保证系统
在进行石油化工管道焊接工作时，为了保证管道焊接的质量，首先要构建质量保证体系，建立合理化的质量标准，焊接机构和焊接工作人员在内进行焊接作业时，要保证其坚持在质量第一的基础上，来进行焊接。在实际焊接时，首先要构建合理的计划和目标，在建立目标和计划的基础上来进行实际焊接工作，在焊接完毕后，要对石油化工管道的质量进行检查，保证焊接的环保性。其次对于焊接的材料、焊接的形式、焊接的技术等等保证其具有实际应用性。在实际应用过程中，对于不合理的地方要及时的改进。在焊接完毕后，对焊接管道进行检查，可用不利于分层次的焊接质量检测方法来进行检测，发现问题及时解决。石油化工管道焊接质量检测示意图如图1。
2.2增加对焊接工作人员的关注度
焊接的技术工作人员和质量检测人员，是焊接工作的主要人员构成。因为当下的石油化工管道主要是以人力手工焊接为主，进而在实际焊接过程中，焊接的技术工作人员和质量检测人员对石油化工管道的安全性和质量具有紧密联系。为了确保石油焊接工作的高效进行，保证管道的质量和实际应用性，要增加对焊接的技术工作人员和质量检测人员的关注度。在日常工作中，要建立合理化的技术和专业知识培训周期。对没有工作经验的焊接技术工作人员和质量检测人员，对其进行岗前的教育培训，保证其具备实际工作能力，通过考核后才能上岗。对于在职的工作人员，要不时地进行针对性培训，保证其可以充分了解焊接工作的内容。其次，对于焊接工作的质量检测人员来说，也发挥着不可替代的作用，其在实际工作中，不仅要具备扎实的检测知识，也要具备相应的操作技能，保证检测工作的高效进行。对于焊接细小部分和薄弱环节的检测工作人员，要及时对其进行培训，保证其质量检测的质量和有效性，保证石油化工管道的安全性，保证管道的质量和实际应用性。
2.3对工艺质量进行管理和控制
首先，为了保证焊接管道的质量，焊接机构在进行焊接工作前期，要对焊接的工艺进行判断和评判，依据判断和评判报告，来作为焊接工作的指导方针，利用合理化的焊接技术和焊接方法来进行焊接工作，建立科学的焊接方案和施工计划，保证焊接工作科学进行。其次，要增加对焊接材料的关注度。对石油化工管道的安全性和质量进行检测，看其是否满足当下焊接工作的要求，看其是否具备实际应用性。最后，在实际焊接作业中，可以利用工艺卡来进行实际焊接工作，对不同环节的焊接数据信息进行保存和记录，为日后石油化工管道的维护奠定坚实基础。在每个环节焊接工作完毕后，要增加对其进行二次质量和安全检测，对焊接不同设备进行管理和控制，保证焊接工作可以高效率进行。
3结语
石油管道焊接工作的有效进行，首先要建立合理化的焊接目标，保证焊接材料的质量，要构建质量保证体系，建立合理化的质量标准，对工艺质量进行管理和控制，保证焊接工作高效进行。
参考文献：
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篇13：船舶检验质量监督管理分析论文
船舶检验质量监督管理分析论文
摘 要：文中对船舶检验管理中检验质量监督工作进行了分析，提出了检验质量监督管理的工作定位，对开展检验质量监督的主要途径和工作流程进行了探讨，并提出健全和完善船舶检验质量监督管理机制综合支撑体系的建议。
关键词：船舶检验；质量监督；管理体系
船舶作为交通运输的基础工具是水上交通安全的关键要素。围绕水上交通安全，船舶的“造、检、航、修、救”是船舶安全链上的几个重要环节，其中船舶检验始终贯穿于船舶的建造、营运航行和维修，是船舶安全管理的重要组成部分。按照船舶法定检验要求，在不同的阶段均需要开展相应的船舶检验，以确认船舶达到法定技术条件，处于适航状态。因此，船舶检验机构是与船舶的设计单位、船用产品制造商、船舶总装企业以及船舶所有人或经营人接触最紧密的机构，是执行船舶法定检验的直接参与者。在开展船舶检验的同时，船舶检验机构也将有关船舶法定检验的技术要求和管理要求间接传递给了船舶航运安全链上的各有关方面，在水上交通安全中发挥着重要的“杠杆”作用。船舶检验管理是海事安全管理工作重要组成部分，对船舶检验工作开展质量监督需要有相应的制度建设来保障。
一、船舶检验质量监督管理的工作定位
船舶法定检验管理是国家事权，做好船舶检验质量监督工作，有利于主管机关验证已实施的检验管理措施的有效性，并结合发现的问题对现行管理制度和政策法规进行修改和完善，同时对于在监督检查中发现的船舶检验机构或验船师的责任问题也可做出相应的追究。船舶检验质量监督可以结合海事机构对船舶的安全检查一并进行，但是两者目的不尽相同。船舶安全检查主要针对现行情况下船舶的安全适航技术条件进行检验，并提出即时整改意见，以保证船舶接下来的航行安全。对于船舶安全检查发现的船舶检验质量问题，应由有关部门进行汇总、整理和分析，并从上述两个角度出发，分别进行处理。
二、开展船舶检验质量监督的主要途径
主管机关开展船舶检验质量监督工作可以结合对检验机构的日常管理，也可以结合海事管理工作来开展。开展船舶检验质量监督可以从以下几个方面来进行：对船舶检验机构开展资质审核、年度不定期检查、复核和垂直审核；船舶登记；船舶安全检查及其他现场海事监督活动；海事事故调查中发现的船舶检验质量问题；来自相关单位和个人的举报，及有关媒体报道等。
（一）在对船舶检验机构开展资质审核等工作中开展检验质量监督
在对船舶检验机构开展资质审核、年度不定期检查、复核和垂直审核等管理中，通过查看船舶检验机构的管理档案、审图和检验记录，以及船舶法定证书签发的管理控制，可以分析和判断出船舶检验机构对船舶法定检验质量的控制情况和管理能力，从而可以发现问题并提出有针对性的整改意见。这些检验质量问题和管理缺陷有些是个别船舶检验机构的自身问题，有些问题在各船舶检验机构中具有普遍性。在审核工作结束后，审核组应按照规定对问题进行梳理，并向主管机关汇报。通过对各种问题进行整理和分析，主管机关可以制定有针对性的管理措施，以促进船舶检验机构普遍提高检验管理水平，进而提高船舶的安全技术水平，使船舶的基础安全水平宏观可控。
（二）通过船舶登记工作发现和查找船舶检验质量问题
对船舶进行国籍登记是海事部门船舶管理与船检管理的.重要结合点，如果在此阶段针对拟登记的船舶开展国籍登记前的质量控制，将有效提高船舶检验主管机关对船舶检验机构检验质量的监督能力，特别是对于新建船舶的检验质量情况能得到有效监督。目前，在船舶登记环节对船舶登记前质量控制的工作机制还有待进一步研究、探索和完善。
（三）通过船舶安全检查发现和查找船舶检验质量问题
在海事日常工作中，船舶安全检查是发现和查找船舶检验质量问题的重要措施和最直接手段。结合《船舶与海上设施法定检验规则》，通过例行船舶安全检查，可以发现和查找船舶或船舶检验机构是否存在以下几个方面的问题：船舶检验证书不完整，或者证书记载的内容与实船的状况明显不一致，或者明显不符合有关船舶检验管理规定；船舶检验证书的展期或签署明显违反法定检验规则的规定，或者属于超资质签发；船舶载重线以及堪划的永久性标志明显不符合要求；船舶的技术状况存在重大缺陷，且经初步判断认为与船舶检验质量有关；船舶配备使用不符合法定要求的船用产品或机械设备；船舶安全检查人员发现存在明显违反船舶检验管理规定的其他问题等。针对上述问题，船舶安检人员所在的海事机构一方面可以按照《船舶安全检查规则》对接受检查的船舶提出即时整改要求，同时可以按照相关工作程序对船舶检验质量缺陷进行汇总上报，或按照授权与有关船舶检验机构进行沟通落实，提出整改意见。
（四）在海事事故调查中发现和查找船舶检验质量问题
海事事故调查的目的是通过查明事故原因、经过和损害，确定事故的性质，判明事故当事人的责任，提出安全管理建议，消除事故隐患，防止类似事故重复发生。在海事事故调查中发现的涉及船舶检验的问题可以分为两种，一种问题是船舶检验机构没有严格按照船舶法定检验管理的要求执行检验，另一种问题是船舶法定检验技术规则还需要进一步研究和完善，以适应水上运输的新要求，主管机关应针对不同性质的问题采取相应的措施加以解决。
（五）来自相关单位和个人对船检质量的举报及有关媒体报道等
各海事管理机构有责任和义务受理有关单位和个人对船舶检验机构检验质量问题的举报，或对有关的媒体报道做出反应。在开展此项工作时，各海事管理机构应按照统一的工作程序逐级上报或按照授权进行调查。
三、健全船舶检验质量监督管理支撑体系
船舶法定检验质量是审图、船用产品验证、建造检验和营运检验等方面工作质量的综合体现。对船舶检验质量的监督工作根据工作介入的不同阶段可以分为“缺陷导向型监督”和“过程控制型监督”。在现行的法规体系下，最合理的监督方式应该是这两种监督模式的有机结合，从而通过对检验质量的监督来发现船舶检验管理问题、验证管理措施的有效性，并持续改进和完善管理措施。为了全方位做好对船舶检验质量的监督管理，应逐步建立健全有效的监督管理支撑体系，该支撑体系可以包括以下几个方面的内容：对船舶检验机构的资质审核、定期或不定期检查及垂直审核；对经主管机关认可组织的授权和管理；对验船人员和海事检查人员开展检验管理与技术培训；对船舶和海上设施法定检验规则及相关规程的统一解释；船舶检验机构开展船舶法定检验过程中的信息汇集；海事机构内部涉及船舶检验质量监督的信息流转；对船舶和船用法定产品检验质量的验证和公示；对船舶检验机构及验船人员工作过错的责任追究。
