钢管焊接过程中常见的质量通病

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前言焊接过程中在焊接接头上产生的不符合标准要求的缺陷称为焊接缺陷。一般来讲，评定焊接接头质量是以焊接接头存在缺陷的性质、大小、数量和危害程度作为依据的。因此,焊接缺陷的存在，决定焊接接头质量的优劣。按缺陷在焊接接头上存在的位置分类焊接缺陷可分为表面缺陷和内部缺陷。
表面缺陷包括,咬边、未焊满、表面气孔、表面裂纹等;内部缺陷包括夹渣、气孔、未焊透、未熔合和裂纹等。焊缝咬边焊缝出现咬边(1)现象与图例


沿焊缝与母材的边界部分产生连续的或间断的沟槽或凹陷，俗称“咬肉”(见图 )。

(2)危害咬边会减少母材的有效截面积，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。
(3)原因分析
1 )焊接电流过大，电弧过长，焊条角度不正确;
2)横焊时，电弧在上坡口停留时间过长;电弧热量太高，即电流太大，运条速度太小;
3)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。
(4)防治措施
1 )矫正操作姿势;
2)选用合理的焊接参数,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边;
3)焊角焊缝(焊接法兰)时，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。

焊缝烧穿焊缝出现烧穿
(1)现象与图例

焊接过程中，熔深超过管道壁厚，熔化金属自焊缝背面流出，形成穿孔性缺陷(见图)。

(2)危害破坏了焊缝致密性，使焊接接头丧失连接及承载能力，是压力管道上不允许存在的缺陷。
(3)原因分析
1 )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;
2)焊缝间隙太大，钝边太小也容易出现烧穿现象。
(4)防治措施
1)焊接时，根据管道壁厚选择焊条直径，再根据焊条直径选择焊接电流，并配以恰当的运条速度;
2)优先采用切削方式切断管道，若采用氧一乙炔火焰切割切断，要将切口打磨，消除凹凸;
3)管道对口时，控制接头间隙均匀，不要过大或过小;
4)注意坡口两侧停留时间。

焊缝存在气孔焊缝存在气孔
(1 )现象与图例.

焊缝内部或表面存在气孔缺陷(见图 )。

(2)危害
1)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，与其他焊接缺陷形成贯穿性，破坏了焊缝的致密性;
2)连续气孔在焊缝中，将会降低焊缝承载能力，使焊接结构发生破坏。
(3)原因分析
1)气孔的形成是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;
2)产生气孔的主要原因是母材或填充金属表面有锈、油污等;
3)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;
4)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)防治措施
1 )清除焊丝、管道坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物;
2)采用碱性焊条、焊剂，并彻底烘干;
3)采用合适的焊接极性，并用短电弧施焊;
4)焊前预热，减缓冷却速度;
5)选用合适的运条方法。

焊缝夹渣焊缝存在夹渣
(1)现象与图例

焊缝内部或表面存在夹渣缺陷(见图 )。

(2)危害
1 )焊缝夹渣的几何形状不规则，存在着棱角或尖角，容易在承受载荷时产生应，力集中;2)夹渣的危害比气孔要严重，因为夹渣往往是裂纹的起源。夹渣缺陷还降低焊缝金属的力学性能。(3 )原因分析1)坡口尺寸不合理;
2)坡口有污物;
3)多层焊时，层间清渣不彻底;
4)焊接线能量小;
5 )焊缝散热太快，液态金属凝固过快;
6)焊条药皮、焊剂化学成分不合理，熔点过高;
7)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;
8)手工焊时，焊条摆动不良，不利于熔渣上浮。
(4)防治措施
1 )清除焊丝、管道坡口及其附近表面的杂物;
2)多层焊时，层间清理要彻底;
3)采用直流反接并用短电弧施焊;
4)手工焊时，选择合适的摆动，分离熔渣与熔敷金属。

焊缝未熔合焊缝存在未熔合
(1)现象与图例在焊缝金属和母材之间或焊道金属和焊道之间，有未完全熔化结合的部分，一般分为侧壁未熔合、层间未熔合、焊缝根部未熔合三种;焊缝内的未熔合，需要无损检测才能发现(见图 )。



(2)危害
1)危害:未熔合缺陷易造成应力集中，还将降低焊缝金属的力学性能;
2)未熔合缺陷可视为片状缺陷，间隙很小，类似裂纹，容易造成焊接结构破坏，是焊缝中比较危险的缺陷。
(3)原因分析.
1)焊接电流过小，焊接速度过快;
2)焊条角度不对;
3)产生了弧偏吹现象;
4)焊接处于下坡焊位置，母材未熔化时已被铁水覆盖;
5)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。
(4)防治措施
1)使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法;
2)焊接角焊缝时，用交流焊接代替直流焊接以防止磁偏吹;
3)正确地进行施焊操作，注意坡口部位的清洁;采用多层多道焊接方法时，下道焊缝在焊接前，应对上道焊缝表面进行清理，经目测检查合格后，方可施焊;
4)合理设计坡口并加强层间清渣检查，用短弧焊等措施。

焊缝未焊透焊缝根部未焊透
(1)现象与图例

焊接时接头的根部未完全熔透。从焊缝背面可以肉眼观测到焊缝根部两管段外露，未焊接(见图)。

(2)危害
1 )未焊透减少了焊缝的有效截面积，使接头强度下降;
2)未焊透弓|起的应力集中所造成的危害，比强度下降的危害大得多;
3)未焊透严重降低焊缝的疲劳强度;
4)未焊透可能成为裂纹源;是造成焊缝破坏的重要原因;
(3)原因分析
1 )焊接电流小，熔敷金属浅;
2)坡口钝边太大或根部间隙小;
3 )磁偏吹影响;
4)焊条偏芯度太大;
5)焊件坡口角度小或错边量大。
(4)防治措施
1)选择合适的焊接参数;
2)正确选用坡口形式和装配间隙并加强清理;
3 )焊角焊缝时，用交流代替直流，以防止磁偏吹。

焊缝焊瘤焊缝出现焊瘤
(1)现象与图例焊接后在焊缝或母材表面形成金属瘤(见图 )。

(2)危害
1)焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷，易导致裂纹;
2)焊瘤改变了焊缝的实际尺寸，会引起应力集中;管子内壁的焊瘤减小了通流截面，会造成介质流动阻力;
(3)原因分析
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。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、仰位置焊接更易形成焊瘤。
(4)防治措施
1 )最好将管道放置于托辊上转动焊接，使溶池处于平焊位置焊接;
2)正确选用焊接规范;
3)选用无偏芯焊条，正确的焊接操作手法。

焊缝凹陷焊缝出现凹陷
(1)现象与图例焊缝收弧处表面或背面局部的融敷金属低于母材,形成的凹坑(见图 )。

(2)危害
1)凹陷减小了焊缝的有效截面积，降低了焊缝的强度;
2)凹陷弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔，这些裂纹扩展会导致焊缝失效。
(3 )原因分析
1)凹陷多是由于收弧时，焊条(焊丝)未作短时间停留，造成熔數金属未填满熔池(此时的凹坑称为弧坑)，冷却时形成凹陷;
2)焊接收弧时易形成;仰立、横焊时，常在焊缝背面根部.产生内凹。
(4)防治措施
1 )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;
2)收弧时，让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动，填满弧坑，再收弧。

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