埋弧焊常見缺陷防范及工藝介紹

1、埋弧焊常見缺陷防范埋弧焊常見缺陷防范及工藝介紹及工藝介紹（規(guī)范控制及焊接材料使用規(guī)范控制及焊接材料使用） 主講人：劉錦明主講人：劉錦明 1 講師姓名 劉錦明v個(gè)人簡介 :本人從事焊接工作28年v所在部門、品質(zhì)保證部焊接試驗(yàn)科v任職、焊接技術(shù)員v職稱、技師v專長、手工電弧焊、二氧化碳焊、氬弧焊、埋弧焊v個(gè)人履歷、教育、中等專業(yè)v工作經(jīng)歷、滬東、南通鍋爐廠、黃埔、桂江、文沖、熔盛等大中型船廠手弧焊、二氧化碳焊、埋弧焊工作v工作業(yè)績、技師考評(píng)論文、坡口角度對(duì)熔深的影響正在完成中。v授課經(jīng)歷、先后對(duì)公司內(nèi)部員工、勞務(wù)隊(duì)員工進(jìn)行理論與實(shí)踐的培訓(xùn)，2010年公司委派到北方工業(yè)學(xué)校對(duì)技校生的理論實(shí)踐培訓(xùn)。v

2、個(gè)人榮譽(yù)、熔盛重工6GR焊接三等獎(jiǎng) 授課目標(biāo)和收益授課目標(biāo)和收益v 授課對(duì)象:詳細(xì),具體：從事埋弧焊作業(yè)人員v 培訓(xùn)課時(shí)（2小時(shí)/課時(shí)）：v 培訓(xùn)方法：理論講課v 課程收益：1、了解埋弧焊的特點(diǎn)、實(shí)施方法及工藝參數(shù)選擇，使得作業(yè)人員能對(duì)其充分的認(rèn)知并正確地進(jìn)行操作 2、埋弧焊的主要缺陷防止 3、埋弧焊的工藝規(guī)范 21243埋弧焊簡介埋弧焊簡介v 埋弧焊是電弧在焊劑層下燃燒的一種方式。也就是焊絲和埋弧焊是電弧在焊劑層下燃燒的一種方式。也就是焊絲和工件分別與焊接電源的輸出端相接。焊絲由送絲機(jī)構(gòu)連續(xù)工件分別與焊接電源的輸出端相接。焊絲由送絲機(jī)構(gòu)連續(xù)向焊劑覆蓋的區(qū)域給送。電弧引燃后，焊劑、焊絲和母材向

3、焊劑覆蓋的區(qū)域給送。電弧引燃后，焊劑、焊絲和母材在電弧熱的作用下立即溶化并形成熔池。溶化的熔渣覆蓋在電弧熱的作用下立即溶化并形成熔池。溶化的熔渣覆蓋住熔池金屬焊接區(qū)域，并起良好的保護(hù)作用。未溶化的焊住熔池金屬焊接區(qū)域，并起良好的保護(hù)作用。未溶化的焊劑具有隔離空氣，屏蔽弧光和熱的作用。同時(shí)提高了熱效劑具有隔離空氣，屏蔽弧光和熱的作用。同時(shí)提高了熱效率。率。埋弧焊的特點(diǎn)埋弧焊的特點(diǎn)v 埋弧焊時(shí)可以采用較短的焊絲伸出長度并可在焊接過程中埋弧焊時(shí)可以采用較短的焊絲伸出長度并可在焊接過程中基本保持不變，焊絲可以較高的速度自動(dòng)給送，因此可以基本保持不變，焊絲可以較高的速度自動(dòng)給送，因此可以采用大電流進(jìn)行焊

4、接，從而達(dá)到相當(dāng)高的融敷率。其次，采用大電流進(jìn)行焊接，從而達(dá)到相當(dāng)高的融敷率。其次，埋弧焊是一種高電流密度的焊接法，具有深熔的特點(diǎn)，一埋弧焊是一種高電流密度的焊接法，具有深熔的特點(diǎn)，一次熔深可達(dá)次熔深可達(dá)10-20mm以上，是一種高生產(chǎn)率的焊接法。以上，是一種高生產(chǎn)率的焊接法。優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用范圍優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用范圍v 埋弧焊與其他焊接法相比有以下優(yōu)點(diǎn)埋弧焊與其他焊接法相比有以下優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)一優(yōu)點(diǎn)一v 埋弧焊可以以相當(dāng)高的焊接速度和高的融敷率完成厚度實(shí)埋弧焊可以以相當(dāng)高的焊接速度和高的融敷率完成厚度實(shí)際上不受限制的對(duì)接、角接和搭接接頭。多絲焊特別適用際上不受限制的對(duì)接、角接和搭接接頭。多絲焊特別適用于厚板接頭

5、和外表堆焊于厚板接頭和外表堆焊。優(yōu)點(diǎn)二優(yōu)點(diǎn)二v 單絲或多絲埋弧焊可以單面焊雙面成形工藝完成厚度單絲或多絲埋弧焊可以單面焊雙面成形工藝完成厚度20mm以下的直邊對(duì)接接頭，或以雙面焊完成以下的直邊對(duì)接接頭，或以雙面焊完成40mm以下以下的直邊對(duì)接和單面的直邊對(duì)接和單面V型坡口對(duì)接接頭?？梢匀〉孟喈?dāng)高的型坡口對(duì)接接頭?？梢匀〉孟喈?dāng)高的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)效益。 優(yōu)點(diǎn)三優(yōu)點(diǎn)三v 利用焊劑對(duì)焊縫金屬脫氧還原反應(yīng)以及滲合金作用，可利用焊劑對(duì)焊縫金屬脫氧還原反應(yīng)以及滲合金作用，可以獲得力學(xué)性能優(yōu)良，致密性高的優(yōu)質(zhì)焊縫金屬。焊縫以獲得力學(xué)性能優(yōu)良，致密性高的優(yōu)質(zhì)焊縫金屬。焊縫金屬的性能容易通過焊劑和焊絲的選配任意調(diào)

6、整。金屬的性能容易通過焊劑和焊絲的選配任意調(diào)整。優(yōu)點(diǎn)四優(yōu)點(diǎn)四v 埋弧焊過程中焊絲的熔化不產(chǎn)生任何飛濺，焊縫表面光潔埋弧焊過程中焊絲的熔化不產(chǎn)生任何飛濺，焊縫表面光潔焊后無需修磨焊縫表面，省略輔助工序。焊后無需修磨焊縫表面，省略輔助工序。優(yōu)點(diǎn)五優(yōu)點(diǎn)五v 埋弧焊過程無弧光刺激，焊工可以集中注意力進(jìn)行操作，埋弧焊過程無弧光刺激，焊工可以集中注意力進(jìn)行操作，焊接質(zhì)量容易保證，同時(shí)勞動(dòng)條件得到改善。焊接質(zhì)量容易保證，同時(shí)勞動(dòng)條件得到改善。優(yōu)點(diǎn)六優(yōu)點(diǎn)六v 埋弧焊易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化操作，焊接過程穩(wěn)定，埋弧焊易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化操作，焊接過程穩(wěn)定，焊接參數(shù)調(diào)節(jié)范圍廣，可以適應(yīng)各種工件的焊接。焊接參數(shù)調(diào)節(jié)

7、范圍廣，可以適應(yīng)各種工件的焊接。埋弧焊的缺點(diǎn)埋弧焊的缺點(diǎn)v 焊接設(shè)備占地面積大，一次投資費(fèi)用較高。每層焊道焊接焊接設(shè)備占地面積大，一次投資費(fèi)用較高。每層焊道焊接后，如果控制不好比較難以清渣，增加了輔助時(shí)間，如清后，如果控制不好比較難以清渣，增加了輔助時(shí)間，如清渣不仔細(xì)，容易使焊縫產(chǎn)生夾渣之類的焊接缺陷。渣不仔細(xì)，容易使焊縫產(chǎn)生夾渣之類的焊接缺陷。v 埋弧焊只能在平位的位置進(jìn)行焊接，對(duì)工件的傾斜度亦有埋弧焊只能在平位的位置進(jìn)行焊接，對(duì)工件的傾斜度亦有嚴(yán)格的控制，否則，焊劑和焊接熔池難以保持嚴(yán)格的控制，否則，焊劑和焊接熔池難以保持。埋弧焊的適應(yīng)范圍埋弧焊的適應(yīng)范圍v 隨著埋弧焊焊劑、焊絲新品種的發(fā)

8、展和埋弧焊新工藝的改隨著埋弧焊焊劑、焊絲新品種的發(fā)展和埋弧焊新工藝的改進(jìn)，目前可以焊接的鋼種有：所有牌號(hào)的低碳鋼、含碳量進(jìn)，目前可以焊接的鋼種有：所有牌號(hào)的低碳鋼、含碳量小于小于0.6%的中碳鋼、各種低合金高強(qiáng)度鋼、耐熱鋼、耐候的中碳鋼、各種低合金高強(qiáng)度鋼、耐熱鋼、耐候鋼、低溫用鋼、各種鉻鋼和鉻鎳不銹鋼、高合金耐熱鋼和鋼、低溫用鋼、各種鉻鋼和鉻鎳不銹鋼、高合金耐熱鋼和鎳基合金等。鎳基合金等。v 埋弧焊是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用最廣泛的機(jī)械化焊接方法之一埋弧焊是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用最廣泛的機(jī)械化焊接方法之一，特別是在船舶制造、發(fā)電設(shè)備、鍋爐壓力容器、大型管，特別是在船舶制造、發(fā)電設(shè)備、鍋爐壓力容器、大型管道

9、、機(jī)車車輛、重型機(jī)械、橋梁及煉油化工裝備等生產(chǎn)中道、機(jī)車車輛、重型機(jī)械、橋梁及煉油化工裝備等生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位。對(duì)上列焊接結(jié)構(gòu)制造行業(yè)的發(fā)展起到了積極占主導(dǎo)地位。對(duì)上列焊接結(jié)構(gòu)制造行業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用的推動(dòng)作用。焊材的選擇焊材的選擇v 埋弧焊時(shí)焊絲與焊劑直接參與焊接過程中的冶金反應(yīng)，它埋弧焊時(shí)焊絲與焊劑直接參與焊接過程中的冶金反應(yīng)，它們的化學(xué)成分和物理特性都會(huì)影響焊接的工藝過程，并通們的化學(xué)成分和物理特性都會(huì)影響焊接的工藝過程，并通過焊接過程對(duì)焊縫的金屬成份、組織和性能發(fā)生影響。正過焊接過程對(duì)焊縫的金屬成份、組織和性能發(fā)生影響。正確的選擇焊絲并與焊劑配合使用是埋弧焊技術(shù)的一項(xiàng)重要確的選

10、擇焊絲并與焊劑配合使用是埋弧焊技術(shù)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。內(nèi)容。v 目前焊絲的品種隨著所焊金屬的種類增加而增加，已有碳目前焊絲的品種隨著所焊金屬的種類增加而增加，已有碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼、高合金鋼和各種有色金屬焊絲以及堆素結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼、高合金鋼和各種有色金屬焊絲以及堆焊用的特殊合金焊絲。焊用的特殊合金焊絲。焊絲直徑的選擇焊絲直徑的選擇v 埋弧焊一般使用埋弧焊一般使用36mm直徑的焊絲，以充分發(fā)揮埋弧焊直徑的焊絲，以充分發(fā)揮埋弧焊的大電流和高融敷率的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)一定的電流值可能使用不的大電流和高融敷率的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)一定的電流值可能使用不同直徑的焊絲。同一電流使用較小直徑的焊絲時(shí)，可獲得同直徑的焊絲。同一電流使用

11、較小直徑的焊絲時(shí)，可獲得加大焊縫熔深、減小焊縫熔寬的效果。當(dāng)工件裝配不良時(shí)加大焊縫熔深、減小焊縫熔寬的效果。當(dāng)工件裝配不良時(shí)，宜采用較大直徑的焊絲，宜采用較大直徑的焊絲。對(duì)焊絲的表面要求對(duì)焊絲的表面要求v 焊絲表面應(yīng)當(dāng)干凈光滑，焊接時(shí)能順利的送進(jìn)，以免對(duì)焊接焊絲表面應(yīng)當(dāng)干凈光滑，焊接時(shí)能順利的送進(jìn)，以免對(duì)焊接過程帶來干擾。除不銹鋼焊絲和有色金屬焊絲外，各種低碳過程帶來干擾。除不銹鋼焊絲和有色金屬焊絲外，各種低碳鋼和低合金焊絲的表面最好是鍍銅的。鍍銅層即可起防銹作鋼和低合金焊絲的表面最好是鍍銅的。鍍銅層即可起防銹作用，也可以改善焊絲與導(dǎo)電嘴的接觸。用，也可以改善焊絲與導(dǎo)電嘴的接觸。對(duì)焊劑的要求對(duì)

12、焊劑的要求v 埋弧焊使用的焊劑是顆粒狀可溶化的物質(zhì)，其作用相當(dāng)于埋弧焊使用的焊劑是顆粒狀可溶化的物質(zhì)，其作用相當(dāng)于焊條的涂層，對(duì)焊劑要求具有良好的冶金性能，與選用的焊條的涂層，對(duì)焊劑要求具有良好的冶金性能，與選用的焊絲相配合，通過適當(dāng)?shù)暮附庸に噥肀ＷC焊縫金屬獲得所焊絲相配合，通過適當(dāng)?shù)暮附庸に噥肀ＷC焊縫金屬獲得所需的化學(xué)成分和力學(xué)性能以及抗熱裂和冷裂的能力。同時(shí)需的化學(xué)成分和力學(xué)性能以及抗熱裂和冷裂的能力。同時(shí)，還要求焊劑具有良好的工藝性能，即要求良好的穩(wěn)弧、，還要求焊劑具有良好的工藝性能，即要求良好的穩(wěn)弧、焊縫成形、脫渣等性能，并且在焊接過程中盡可能少產(chǎn)生焊縫成形、脫渣等性能，并且在焊接過程

13、中盡可能少產(chǎn)生或不產(chǎn)生過多的有毒氣體?；虿划a(chǎn)生過多的有毒氣體。焊絲和焊劑的選配焊絲和焊劑的選配v 低碳鋼的焊接可以用高錳高硅型焊劑，如低碳鋼的焊接可以用高錳高硅型焊劑，如HJ431配合配合H08E或或H08A焊絲，或者選用低錳、無錳型焊劑配合焊絲，或者選用低錳、無錳型焊劑配合H08MnA、H10Mn2焊絲。低合金高強(qiáng)度鋼的焊接選用中錳中硅或低錳焊絲。低合金高強(qiáng)度鋼的焊接選用中錳中硅或低錳中硅焊劑配合與鋼材強(qiáng)度相匹配的焊絲。中硅焊劑配合與鋼材強(qiáng)度相匹配的焊絲。焊劑與冶金反應(yīng)焊劑與冶金反應(yīng)v 熔融的焊劑與熔化金屬之間可產(chǎn)生各種冶金反應(yīng)，正確的熔融的焊劑與熔化金屬之間可產(chǎn)生各種冶金反應(yīng)，正確的控制這

14、些冶金反應(yīng)的過程，可以獲得化學(xué)成分，力學(xué)性能控制這些冶金反應(yīng)的過程，可以獲得化學(xué)成分，力學(xué)性能和純度符合預(yù)定技術(shù)要求的焊縫金屬，同時(shí)焊劑的成分也和純度符合預(yù)定技術(shù)要求的焊縫金屬，同時(shí)焊劑的成分也影響到電弧的穩(wěn)定性、電弧柱的最高溫度及熱分布，熔渣影響到電弧的穩(wěn)定性、電弧柱的最高溫度及熱分布，熔渣的特性的特性 也對(duì)焊縫的外表成形起到一定的作用。也對(duì)焊縫的外表成形起到一定的作用。 圖圖1 焊接電流與熔深的關(guān)系（焊接電流與熔深的關(guān)系（4.8mm焊絲）焊絲）v v 當(dāng)其他條件不變時(shí)，增加當(dāng)其他條件不變時(shí)，增加焊焊v 接電流對(duì)焊縫熔深的影響接電流對(duì)焊縫熔深的影響(如如圖圖1v 所示所示)，無論是，無論是

15、Y 形坡口還是形坡口還是 I v 形坡口，正常焊接條件下，熔形坡口，正常焊接條件下，熔深深v 與焊接電流變化成正比，即斷與焊接電流變化成正比，即斷面面v 形狀的影響，如圖形狀的影響，如圖2所示。電所示。電流流v 小，熔深淺，余高和寬度不足小，熔深淺，余高和寬度不足；v 電流過大，熔深大，余高過大電流過大，熔深大，余高過大，v 易產(chǎn)生高溫裂紋。易產(chǎn)生高溫裂紋。圖圖2 焊接電流對(duì)焊縫斷面形狀的影響焊接電流對(duì)焊縫斷面形狀的影響a)I形接頭形接頭 b)形接頭形接頭 (1)焊接電流焊接電流圖圖3電弧電壓對(duì)焊縫斷面形狀的影電弧電壓對(duì)焊縫斷面形狀的影響響a)I形接頭形接頭 b)形接頭形接頭 v 電弧電壓和電

16、弧長度成正比，在電弧電壓和電弧長度成正比，在相同的電弧電壓和焊接電流時(shí)，相同的電弧電壓和焊接電流時(shí)，如果選用的焊劑不同，如果選用的焊劑不同， 電弧空間電弧空間電場強(qiáng)度不同，則電弧長度不同電場強(qiáng)度不同，則電弧長度不同。如果其他條件不變，改變電弧。如果其他條件不變，改變電弧電壓對(duì)焊縫形狀的影響如圖電壓對(duì)焊縫形狀的影響如圖3所示所示。電弧電壓。電弧電壓v 低，熔深大，焊縫寬度窄，易產(chǎn)低，熔深大，焊縫寬度窄，易產(chǎn)生熱裂紋：電弧電壓高時(shí)，焊縫生熱裂紋：電弧電壓高時(shí)，焊縫寬度增加，余高不夠。埋弧焊時(shí)寬度增加，余高不夠。埋弧焊時(shí)，電弧電壓是依據(jù)焊接電流調(diào)整，電弧電壓是依據(jù)焊接電流調(diào)整的，即一定焊接電流要保持

17、一定的，即一定焊接電流要保持一定的弧長才可能保證焊接電弧的穩(wěn)的弧長才可能保證焊接電弧的穩(wěn)定燃燒，所以電弧電壓的變化范定燃燒，所以電弧電壓的變化范圍是有限的。圍是有限的。 （2）電弧電壓）電弧電壓圖圖4 焊接速度對(duì)焊縫成形的影響焊接速度對(duì)焊縫成形的影響熔深熔寬熔深熔寬v 焊接速度對(duì)熔深和熔寬都有影響，通焊接速度對(duì)熔深和熔寬都有影響，通常焊接速度小，焊接熔池大，焊縫熔常焊接速度小，焊接熔池大，焊縫熔深和熔寬均較大，隨著焊接速度增加深和熔寬均較大，隨著焊接速度增加，焊縫熔深和熔寬都將減小，即熔深，焊縫熔深和熔寬都將減小，即熔深和熔寬與焊接速度成反比，如圖和熔寬與焊接速度成反比，如圖 4 所所示焊接速

18、度對(duì)焊縫成形的影響。如圖示焊接速度對(duì)焊縫成形的影響。如圖 5 焊接速度對(duì)焊縫斷面形狀的影響。焊接速度對(duì)焊縫斷面形狀的影響。焊接速度過小，熔化金屬量多，焊縫焊接速度過小，熔化金屬量多，焊縫成形差：焊接速度較大時(shí)，熔化金屬成形差：焊接速度較大時(shí)，熔化金屬量不足，容易產(chǎn)生咬邊或余高不足。量不足，容易產(chǎn)生咬邊或余高不足。實(shí)際焊接時(shí)，為了提高生產(chǎn)率，在增實(shí)際焊接時(shí)，為了提高生產(chǎn)率，在增加焊接速度的同時(shí)必須加大電弧功率加焊接速度的同時(shí)必須加大電弧功率，才能保證焊縫質(zhì)量。，才能保證焊縫質(zhì)量。圖焊接速度對(duì)焊縫斷面形狀的影響圖焊接速度對(duì)焊縫斷面形狀的影響a)I形接頭形接頭 b)形接頭形接頭(4)焊絲直徑對(duì)熔深及

19、焊絲直徑對(duì)熔深及焊縫成形的影響焊縫成形的影響 焊接電流、電弧電壓、焊接速度一定時(shí)，焊絲直徑的變焊接電流、電弧電壓、焊接速度一定時(shí)，焊絲直徑的變化對(duì)焊縫形狀會(huì)發(fā)生變化。如表化對(duì)焊縫形狀會(huì)發(fā)生變化。如表 1 所示的電流密度對(duì)焊縫所示的電流密度對(duì)焊縫形狀尺寸的影響，從表中可見，其他條件不變，熔深與焊絲形狀尺寸的影響，從表中可見，其他條件不變，熔深與焊絲直徑成反比關(guān)系，但這種關(guān)系隨著電流密度的增加而減弱。直徑成反比關(guān)系，但這種關(guān)系隨著電流密度的增加而減弱。這是由于隨著電流密度的增加，熔池熔化金屬量不斷增加。這是由于隨著電流密度的增加，熔池熔化金屬量不斷增加。熔融金屬后排困難，熔深增加較慢，并隨著熔化金

20、屬量的增加熔融金屬后排困難，熔深增加較慢，并隨著熔化金屬量的增加，余高隨之增加，焊縫成形變差，所以埋弧焊時(shí)增加焊接電，余高隨之增加，焊縫成形變差，所以埋弧焊時(shí)增加焊接電流的同時(shí)要增加電弧電壓，流的同時(shí)要增加電弧電壓， 以保證焊縫成形質(zhì)量。以保證焊縫成形質(zhì)量。 表表 1 電流密度對(duì)焊縫形狀尺寸的影響電流密度對(duì)焊縫形狀尺寸的影響 （U=30-32V，Us =33cmmin）項(xiàng)項(xiàng) 目目 焊接電流焊接電流A 700750 10001100 13001400 焊絲直焊絲直徑徑mm 65465465平均電平均電流密度流密度A/mm2 2636583852844868熔深熔深Hmm 78.511.510.5

21、1216.517.519熔寬熔寬 Bmm 2221192624222724形狀系形狀系數(shù)數(shù) BH 3.12.51.72.521.31.51.3（二）工藝條件對(duì)焊（二）工藝條件對(duì)焊縫成形的影響縫成形的影響v（1）對(duì)接坡口形狀、間隙的影響）對(duì)接坡口形狀、間隙的影響 v 在其他條件相同時(shí)，增加坡口深度和寬度在其他條件相同時(shí)，增加坡口深度和寬度，焊縫熔深增加，熔寬略有減小，余高顯著減，焊縫熔深增加，熔寬略有減小，余高顯著減小，如圖小，如圖6所示。在對(duì)接焊縫中，如果改變間所示。在對(duì)接焊縫中，如果改變間隙大小，也可以調(diào)整焊縫形狀，同時(shí)板厚及散隙大小，也可以調(diào)整焊縫形狀，同時(shí)板厚及散熱條件對(duì)焊縫熔寬和余高也

22、有顯著影響，如表熱條件對(duì)焊縫熔寬和余高也有顯著影響，如表2所示。所示。 圖圖6坡口形狀對(duì)焊縫成形的影響坡口形狀對(duì)焊縫成形的影響表表2 焊縫間隙對(duì)對(duì)接焊縫焊縫間隙對(duì)對(duì)接焊縫尺寸的影響尺寸的影響 工藝參數(shù)工藝參數(shù)熔深熔深mm熔寬熔寬mm余高余高mm熔合比熔合比()板厚板厚 mm電流電流A電弧電電弧電壓壓V焊接速度焊接速度cm/min 間隙間隙mm02402402402412700-7503234501347.55.68.06.07.55.52010211120102.52.02.0-1.0-747164 61574620800-85036382033.413410.011.0659.511.57.

23、010.011.07.02723112722112722103.03.52.52.02.52.51.560637257586152494530900-100040-422033.413410.512.07.511.012.07.510.511.07.53430123329123530123.53.01.53.02.02.5 1.5616772596372555960(2) 焊絲傾角和工件斜度焊絲傾角和工件斜度的影響的影響v 焊絲的傾斜方向分為前傾和后傾兩焊絲的傾斜方向分為前傾和后傾兩種種v ，見圖，見圖7。傾斜的方向和大小不同，。傾斜的方向和大小不同，電電v 弧對(duì)熔池的吹力和熱的作用就不同，弧

24、對(duì)熔池的吹力和熱的作用就不同，對(duì)對(duì)v 焊縫成形的影響也不同。圖焊縫成形的影響也不同。圖7a為焊絲為焊絲前前v 傾，圖傾，圖7b為焊絲后傾。焊絲在一定傾為焊絲后傾。焊絲在一定傾角角v 內(nèi)后傾時(shí)，電弧力后排熔池金屬的作內(nèi)后傾時(shí)，電弧力后排熔池金屬的作用用v 減弱，熔池底部液體金屬增厚，故熔減弱，熔池底部液體金屬增厚，故熔深深v 減小。而電弧對(duì)熔池前方的母材預(yù)熱減小。而電弧對(duì)熔池前方的母材預(yù)熱作作v 用加強(qiáng)，故熔寬增大。圖用加強(qiáng)，故熔寬增大。圖7c是后傾角是后傾角對(duì)對(duì)v 熔深、熔寬的影響。實(shí)際工作中焊絲熔深、熔寬的影響。實(shí)際工作中焊絲前前v 傾只在某些特殊情況下使用，例如焊傾只在某些特殊情況下使用，

25、例如焊接接v 小直徑圓筒形工件的環(huán)縫等小直徑圓筒形工件的環(huán)縫等。圖圖7 焊絲傾角對(duì)焊縫形成的影響焊絲傾角對(duì)焊縫形成的影響 a)前傾前傾b)后傾后傾c)焊絲后傾角度對(duì)焊縫形成的影響焊絲后傾角度對(duì)焊縫形成的影響a)上坡斜上坡斜 b)上坡斜工件斜度的上坡斜工件斜度的影響影響 c)下坡斜下坡斜 d)下坡斜工下坡斜工件斜度的影響件斜度的影響 工件斜度工工件斜度工件傾斜焊接時(shí)有上坡焊和下坡件傾斜焊接時(shí)有上坡焊和下坡焊兩種情況，它們對(duì)焊縫成形焊兩種情況，它們對(duì)焊縫成形的影響明顯不同，見圖的影響明顯不同，見圖8。上坡。上坡焊時(shí)焊時(shí)(圖圖8a、b)，若斜度，若斜度角角6-12，則焊縫余高過大，則焊縫余高過大，兩

26、側(cè)出現(xiàn)咬邊，成形明顯惡化。兩側(cè)出現(xiàn)咬邊，成形明顯惡化。實(shí)際工作中應(yīng)避免采用上坡焊。實(shí)際工作中應(yīng)避免采用上坡焊。下坡焊的效果與上坡焊相反，下坡焊的效果與上坡焊相反，見圖見圖8c、d。圖圖8 工件斜度對(duì)焊縫形成的影響工件斜度對(duì)焊縫形成的影響 埋弧焊焊劑堆高一般在埋弧焊焊劑堆高一般在2540mm，應(yīng)保證在絲極周埋，應(yīng)保證在絲極周埋住電弧。當(dāng)使用粘結(jié)焊劑或燒結(jié)焊劑時(shí)，由于密度小，焊住電弧。當(dāng)使用粘結(jié)焊劑或燒結(jié)焊劑時(shí)，由于密度小，焊劑堆高比熔煉焊劑高出劑堆高比熔煉焊劑高出 2050。焊劑堆高越大，焊。焊劑堆高越大，焊縫余高越大，熔深越淺?？p余高越大，熔深越淺。焊劑堆高的影響 當(dāng)焊接條件變化時(shí)，母材的稀釋

27、率、焊劑熔化比率當(dāng)焊接條件變化時(shí)，母材的稀釋率、焊劑熔化比率(焊劑焊劑熔化量焊絲熔化量熔化量焊絲熔化量)均發(fā)生變化，從而對(duì)焊縫金屬性能產(chǎn)均發(fā)生變化，從而對(duì)焊縫金屬性能產(chǎn)生影響，其中焊接電流和電弧電壓的影響較大。圖生影響，其中焊接電流和電弧電壓的影響較大。圖9圖圖11給出了焊接電流、電弧電壓和焊接速度對(duì)焊劑熔化比率給出了焊接電流、電弧電壓和焊接速度對(duì)焊劑熔化比率的影響。由于焊劑熔化比率的變化，焊縫金屬的化學(xué)成分的影響。由于焊劑熔化比率的變化，焊縫金屬的化學(xué)成分、力學(xué)性能均發(fā)生變化，特別是燒結(jié)焊劑中合金元素的加、力學(xué)性能均發(fā)生變化，特別是燒結(jié)焊劑中合金元素的加入對(duì)焊縫金屬化學(xué)成分的影響最大。圖入對(duì)

28、焊縫金屬化學(xué)成分的影響最大。圖 12 圖圖 14 給出給出各種焊接條件變化時(shí)對(duì)焊縫金屬各種焊接條件變化時(shí)對(duì)焊縫金屬 Mn、Si 含量的影響。含量的影響。圖圖9 焊接電流對(duì)焊劑熔化比率的影響焊接電流對(duì)焊劑熔化比率的影響圖圖10 電弧電壓對(duì)焊劑熔化比率的影響電弧電壓對(duì)焊劑熔化比率的影響圖圖11 焊接速度對(duì)焊劑熔化比率的影響焊接速度對(duì)焊劑熔化比率的影響圖圖12 焊接電流對(duì)焊縫金屬化學(xué)成分的影響焊接電流對(duì)焊縫金屬化學(xué)成分的影響圖圖13 電弧電壓對(duì)焊縫金屬化學(xué)成分的影響電弧電壓對(duì)焊縫金屬化學(xué)成分的影響圖圖14 焊接速度對(duì)焊縫金屬化學(xué)成分的影響焊接速度對(duì)焊縫金屬化學(xué)成分的影響 1) 焊前準(zhǔn)備焊前準(zhǔn)備 a)

29、坡口設(shè)計(jì)及加工坡口設(shè)計(jì)及加工 同其他焊接方法相比，埋弧焊母材稀同其他焊接方法相比，埋弧焊母材稀釋率較大，母材成分對(duì)焊縫性能影響較大，埋弧焊坡口設(shè)釋率較大，母材成分對(duì)焊縫性能影響較大，埋弧焊坡口設(shè)計(jì)必須考慮到這一點(diǎn)。依據(jù)單絲埋弧焊使用電流范圍，當(dāng)計(jì)必須考慮到這一點(diǎn)。依據(jù)單絲埋弧焊使用電流范圍，當(dāng)板厚小于板厚小于14mm ，可以不開坡口，裝配時(shí)留有一定間隙，可以不開坡口，裝配時(shí)留有一定間隙：板厚為：板厚為 14 22mm ，一般開，一般開 V 形坡口；板厚形坡口；板厚 22 -50mm 時(shí)開時(shí)開 X 形坡口。對(duì)于鍋爐汽包等壓力容器通常采形坡口。對(duì)于鍋爐汽包等壓力容器通常采用用 U 形或雙形或雙 U

30、 形坡口，以確保底層熔透和消除夾渣。形坡口，以確保底層熔透和消除夾渣。 埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，請(qǐng)查閱埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，請(qǐng)查閱 GBT986 1988 。坡口加工方法常采用刨邊機(jī)和氣割。坡口加工方法常采用刨邊機(jī)和氣割，加工精度有一定要求。，加工精度有一定要求。 b)裝配點(diǎn)固裝配點(diǎn)固 埋弧焊要求接頭間隙均勻無錯(cuò)邊，裝配時(shí)埋弧焊要求接頭間隙均勻無錯(cuò)邊，裝配時(shí)需根據(jù)不同板厚進(jìn)行定間距、定位焊，如表需根據(jù)不同板厚進(jìn)行定間距、定位焊，如表 3 所示。另所示。另外直縫接頭兩端尚需加引弧板和熄弧板，以減少引弧和外直縫接頭兩端尚需加引弧板和熄弧板，以減少引弧和引出時(shí)產(chǎn)生缺陷引

31、出時(shí)產(chǎn)生缺陷。 表表 3 埋弧焊裝配標(biāo)準(zhǔn)埋弧焊裝配標(biāo)準(zhǔn)板厚板厚 t/mm焊縫焊縫間距間距 /mm定位長度定位長度 /mm2525300 300 40050 50 702525400 400 50040 40 50 c) 焊前清理焊前清理 坡口內(nèi)水、銹、夾雜鐵末，點(diǎn)焊后放置時(shí)間較坡口內(nèi)水、銹、夾雜鐵末，點(diǎn)焊后放置時(shí)間較長而受潮氧化等焊接時(shí)容易產(chǎn)生氣孔，焊前需提高工件溫長而受潮氧化等焊接時(shí)容易產(chǎn)生氣孔，焊前需提高工件溫度或用噴砂等方法進(jìn)行處理。度或用噴砂等方法進(jìn)行處理。 (2) 對(duì)接接頭單面焊：對(duì)接接頭單面焊： 對(duì)接接頭埋弧焊時(shí)，工件可以開坡對(duì)接接頭埋弧焊時(shí)，工件可以開坡口或不開坡口。開坡口不僅為

32、了保證熔深，而且有時(shí)還為口或不開坡口。開坡口不僅為了保證熔深，而且有時(shí)還為了達(dá)到其他的工藝目的。如焊接合金鋼時(shí)，可以控制熔合了達(dá)到其他的工藝目的。如焊接合金鋼時(shí)，可以控制熔合比；而在焊接低碳鋼時(shí)，可以控制焊縫余高等。在不開坡比；而在焊接低碳鋼時(shí)，可以控制焊縫余高等。在不開坡口的情況下，埋弧焊可以一次焊透口的情況下，埋弧焊可以一次焊透 20mm 以下的工件，以下的工件，但要求預(yù)留但要求預(yù)留 5 6mm 的間隙，（懸掛埋弧焊不可）否則的間隙，（懸掛埋弧焊不可）否則厚度超過厚度超過 1416mm 的板料必須開坡口才能用單面焊一的板料必須開坡口才能用單面焊一次焊透。次焊透。不同板厚的接頭形式不同板厚的

33、接頭形式圖18 a)I形坡口對(duì)接焊形坡口對(duì)接焊 b)形坡口對(duì)接焊形坡口對(duì)接焊 c)形坡口對(duì)接焊形坡口對(duì)接焊 (3)對(duì)接接頭雙面焊對(duì)接接頭雙面焊 一般工件厚一般工件厚度從度從 1040mm的對(duì)接接頭，的對(duì)接接頭，通常采用雙面焊。接頭形式根據(jù)通常采用雙面焊。接頭形式根據(jù)鋼種、接頭性能要求的不同，可鋼種、接頭性能要求的不同，可采用圖采用圖 18所示的所示的I形、形、Y形、形、 X形坡口。形坡口。 這種方法對(duì)焊接工藝這種方法對(duì)焊接工藝參數(shù)的波動(dòng)和工件裝配質(zhì)量都不參數(shù)的波動(dòng)和工件裝配質(zhì)量都不敏感，其焊接技術(shù)關(guān)鍵是保證第敏感，其焊接技術(shù)關(guān)鍵是保證第一面焊的熔深和熔池的不流溢和一面焊的熔深和熔池的不流溢和不

34、燒穿。不燒穿。 d) 多層焊：多層焊： 當(dāng)板厚超過當(dāng)板厚超過 40 50mm 時(shí)，往往需要采時(shí)，往往需要采用多層焊。多層焊時(shí)坡口形狀一般采用用多層焊。多層焊時(shí)坡口形狀一般采用 V 形和形和 X 形，而形，而且坡口角度比較窄。圖且坡口角度比較窄。圖 21 所示的焊道寬度比焊縫深度小所示的焊道寬度比焊縫深度小的多，此時(shí)在焊縫中心容易產(chǎn)生梨形焊道裂紋。另外在多的多，此時(shí)在焊縫中心容易產(chǎn)生梨形焊道裂紋。另外在多層焊結(jié)束時(shí)，在焊道端部需加襯板，由于背面初始焊道不層焊結(jié)束時(shí)，在焊道端部需加襯板，由于背面初始焊道不能全部鏟除造成坡口角度變窄，如圖能全部鏟除造成坡口角度變窄，如圖 22 所示，此時(shí)形成所示，此

35、時(shí)形成的梨形焊道更增加裂紋產(chǎn)生傾向，因而需要特別引起注意的梨形焊道更增加裂紋產(chǎn)生傾向，因而需要特別引起注意。 圖圖21多層焊坡口角度對(duì)焊縫的影響多層焊坡口角度對(duì)焊縫的影響a)坡口角度適當(dāng)坡口角度適當(dāng) b)坡口角度較小坡口角度較小 圖圖22 坡口狹小產(chǎn)生焊縫內(nèi)部初始裂紋坡口狹小產(chǎn)生焊縫內(nèi)部初始裂紋(4) 角焊縫焊接角焊縫焊接 焊接焊接 T 形接頭或搭接接頭的角焊縫時(shí)，采形接頭或搭接接頭的角焊縫時(shí)，采用船形焊和平角焊兩種方法。用船形焊和平角焊兩種方法。 1) 船形焊船形焊將工件角焊縫的兩邊置于與垂直線各成將工件角焊縫的兩邊置于與垂直線各成 45的位置的位置(見圖見圖 23)，可為焊縫成形提供最有利

36、，可為焊縫成形提供最有利的條件。這種焊接法接頭的裝配間隙不超過的條件。這種焊接法接頭的裝配間隙不超過11.5mm，否則，必須采取措施，以防止液，否則，必須采取措施，以防止液態(tài)金屬流失。船形焊的焊接參數(shù)，見下表態(tài)金屬流失。船形焊的焊接參數(shù)，見下表 。圖圖 23 船形焊船形焊a)T 形接頭形接頭 b) 搭接接頭搭接接頭表表 12 船形焊焊接條件船形焊焊接條件 船形焊的焊接參數(shù)船形焊的焊接參數(shù)焊腳長度焊腳長度 mm焊絲直徑焊絲直徑 mm焊接電流焊接電流 A電弧電壓電弧電壓 V焊接速度焊接速度 cm/min 62450 47034 366783550 60034 3650104575 62534 36

37、503600 65034 3638124650 70034 36383600 65034 36254725 77536 38335775 82536 3830 2)平角焊平角焊 當(dāng)工件不便于采用船形焊時(shí)，可采用平角當(dāng)工件不便于采用船形焊時(shí)，可采用平角焊來焊接角焊縫焊來焊接角焊縫(見圖見圖 24)。這種焊接方。這種焊接方法對(duì)接頭裝配間隙不太敏感，即使間隙達(dá)法對(duì)接頭裝配間隙不太敏感，即使間隙達(dá)到到2 3mm ，也不必采取防止液態(tài)金屬，也不必采取防止液態(tài)金屬流失的措施。焊絲與焊縫的相對(duì)位置，對(duì)流失的措施。焊絲與焊縫的相對(duì)位置，對(duì)平角焊的質(zhì)量有重大影響；焊絲偏角平角焊的質(zhì)量有重大影響；焊絲偏角一一般在

38、般在2030之間。每一單道平角焊縫的之間。每一單道平角焊縫的橫切面積不得超過橫切面積不得超過4050mm2，當(dāng)焊腳，當(dāng)焊腳長度超過長度超過8mm 8mm 時(shí)，會(huì)產(chǎn)生金屬時(shí)，會(huì)產(chǎn)生金屬溢流和咬邊。平角焊的焊接條件，參照表溢流和咬邊。平角焊的焊接條件，參照表 13 平角焊焊接條件平角焊焊接條件 圖圖 24 平角焊平角焊 平角焊的焊接參數(shù)平角焊的焊接參數(shù) 焊腳長度度焊腳長度度 mm焊絲直徑焊絲直徑 mm焊接電流焊接電流 A電弧電壓電弧電壓 V焊接速度焊接速度 cm/min 電流種類電流種類32200 22025 28100直流直流42280 30028 3092交流交流335028 30925237

39、5 40030 3292交流交流345028 3092445028 3010072375 40030 3247交流交流350030 3280467532 3583 埋弧焊時(shí)可能產(chǎn)生的主要缺陷，除了由于所用焊接工藝參數(shù)埋弧焊時(shí)可能產(chǎn)生的主要缺陷，除了由于所用焊接工藝參數(shù)不當(dāng)造成的熔透不足、燒穿、成形不良以外，還有氣孔、裂紋不當(dāng)造成的熔透不足、燒穿、成形不良以外，還有氣孔、裂紋、夾渣等。本節(jié)主要敘述氣孔、裂紋、夾渣這幾種缺陷的產(chǎn)生、夾渣等。本節(jié)主要敘述氣孔、裂紋、夾渣這幾種缺陷的產(chǎn)生原因及其防止措施。原因及其防止措施。 一.氣孔氣孔 埋弧焊焊縫產(chǎn)生氣孔的主要原因及防止措施如下：埋弧焊焊縫產(chǎn)生氣孔的

40、主要原因及防止措施如下： 1)焊劑不干凈、焊劑中的水分、污物和氧化鐵屑等都會(huì)使焊焊劑不干凈、焊劑中的水分、污物和氧化鐵屑等都會(huì)使焊縫產(chǎn)生氣孔，在回收使用的焊劑中這個(gè)問題更為突出。水分可縫產(chǎn)生氣孔，在回收使用的焊劑中這個(gè)問題更為突出。水分可通過烘干消除，烘干溫度與時(shí)間由焊劑生產(chǎn)廠家規(guī)定。防止焊通過烘干消除，烘干溫度與時(shí)間由焊劑生產(chǎn)廠家規(guī)定。防止焊劑吸收水分的最好方法是正確的儲(chǔ)存和保管劑吸收水分的最好方法是正確的儲(chǔ)存和保管 ，采用真空式焊，采用真空式焊劑回收器可以有效地分離焊劑與塵土，從而減少回收焊劑在使劑回收器可以有效地分離焊劑與塵土，從而減少回收焊劑在使用中產(chǎn)生氣孔的可能性。用中產(chǎn)生氣孔的可能

41、性。 2)焊接時(shí)焊劑覆蓋不充分由于電弧外露并卷入空氣而造焊接時(shí)焊劑覆蓋不充分由于電弧外露并卷入空氣而造成氣孔。焊接環(huán)縫時(shí)，特別是小直徑的環(huán)縫，容易出現(xiàn)這成氣孔。焊接環(huán)縫時(shí)，特別是小直徑的環(huán)縫，容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象，應(yīng)采取適當(dāng)措施，防止焊劑散落。種現(xiàn)象，應(yīng)采取適當(dāng)措施，防止焊劑散落。 3)熔渣粘度過大熔渣粘度過大 焊接時(shí)溶入高溫液態(tài)金屬中的氣體在冷焊接時(shí)溶入高溫液態(tài)金屬中的氣體在冷卻過程中將以氣泡形式溢出。如果熔渣粘度過大，氣泡無卻過程中將以氣泡形式溢出。如果熔渣粘度過大，氣泡無法通過熔渣，被阻擋在焊縫金屬表面附近而造成氣孔。通法通過熔渣，被阻擋在焊縫金屬表面附近而造成氣孔。通過調(diào)整焊劑的化學(xué)成分，

42、改變?nèi)墼恼扯燃纯山鉀Q。過調(diào)整焊劑的化學(xué)成分，改變?nèi)墼恼扯燃纯山鉀Q。 二二.裂紋裂紋 通常情況下，埋弧焊接頭有可能產(chǎn)生兩種類型裂紋，即結(jié)通常情況下，埋弧焊接頭有可能產(chǎn)生兩種類型裂紋，即結(jié)晶裂紋和氫致裂紋。前者只限于焊縫金屬，后者則可能發(fā)晶裂紋和氫致裂紋。前者只限于焊縫金屬，后者則可能發(fā)生在焊縫金屬或熱影響區(qū)。生在焊縫金屬或熱影響區(qū)。 1)結(jié)晶裂紋結(jié)晶裂紋 ：鋼材焊接時(shí)，焊縫中的：鋼材焊接時(shí)，焊縫中的S 、P等雜質(zhì)在結(jié)晶等雜質(zhì)在結(jié)晶過程中形成低熔點(diǎn)共晶。隨著結(jié)晶過程的進(jìn)行，它們逐漸過程中形成低熔點(diǎn)共晶。隨著結(jié)晶過程的進(jìn)行，它們逐漸被排擠在晶界，形成了被排擠在晶界，形成了“液態(tài)薄膜液態(tài)薄膜”。焊

43、縫凝固過程中，由。焊縫凝固過程中，由于收縮作用，焊縫金屬受拉應(yīng)力，于收縮作用，焊縫金屬受拉應(yīng)力，“液態(tài)薄膜液態(tài)薄膜”不能承受拉不能承受拉應(yīng)力而形成裂紋?？梢姰a(chǎn)生應(yīng)力而形成裂紋?？梢姰a(chǎn)生“液態(tài)薄膜液態(tài)薄膜”和焊縫的拉應(yīng)力是和焊縫的拉應(yīng)力是形成結(jié)晶裂紋的兩方面原因。形成結(jié)晶裂紋的兩方面原因。 鋼材的化學(xué)成分對(duì)結(jié)晶裂紋的形成有重要影響。硫?qū)π纬射摬牡幕瘜W(xué)成分對(duì)結(jié)晶裂紋的形成有重要影響。硫?qū)π纬山Y(jié)晶裂紋影響最大，但其影響程度又與鋼中其他元素含量結(jié)晶裂紋影響最大，但其影響程度又與鋼中其他元素含量有關(guān)，如有關(guān)，如Mn與與S結(jié)合成結(jié)合成MnS而除硫，從而對(duì)而除硫，從而對(duì)S的有害作用的有害作用起抑制作用。起抑

44、制作用。Mn還能改善硫化物的性能、形態(tài)及其分布等。還能改善硫化物的性能、形態(tài)及其分布等。因此，為了防止產(chǎn)生結(jié)晶裂紋，對(duì)焊縫金屬中的因此，為了防止產(chǎn)生結(jié)晶裂紋，對(duì)焊縫金屬中的MnS值值有一定要求。有一定要求。MnS值多大才有利于防止結(jié)晶裂紋，還與值多大才有利于防止結(jié)晶裂紋，還與含碳量有關(guān)。如圖含碳量有關(guān)。如圖 1表示表示C、Mn、S含量與焊縫裂紋傾向含量與焊縫裂紋傾向的關(guān)系。可見含的關(guān)系。可見含C量愈高，要求量愈高，要求MnS值也愈高。值也愈高。Si和和Ni的的存在也會(huì)增加存在也會(huì)增加S的有害作用。的有害作用。圖圖1 Mn 、C、S同時(shí)存在對(duì)結(jié)晶裂紋的影響同時(shí)存在對(duì)結(jié)晶裂紋的影響 埋弧焊焊縫的熔

45、合比通常都埋弧焊焊縫的熔合比通常都較大，因而母材金屬的雜質(zhì)較大，因而母材金屬的雜質(zhì)含量對(duì)結(jié)晶裂紋傾向有很大含量對(duì)結(jié)晶裂紋傾向有很大關(guān)系。母材雜質(zhì)較多，或因關(guān)系。母材雜質(zhì)較多，或因偏析使局部偏析使局部 C、S含量偏高，含量偏高，MnS可能達(dá)不到要求?？煽赡苓_(dá)不到要求?？梢酝ㄟ^工藝措施。以通過工藝措施。(如采用直如采用直流正接、加粗焊絲以減小電流正接、加粗焊絲以減小電流密度、改變坡口尺寸等流密度、改變坡口尺寸等)減減小熔合比；也可以通過焊接小熔合比；也可以通過焊接材料調(diào)整焊縫金屬的成分，材料調(diào)整焊縫金屬的成分，如增加含如增加含Mn量，降低含量，降低含C、Si量等。量等。 焊縫形狀對(duì)于結(jié)晶裂紋的形成

46、也有明顯影響。窄而深的焊焊縫形狀對(duì)于結(jié)晶裂紋的形成也有明顯影響。窄而深的焊縫會(huì)造成柱狀的結(jié)晶面，縫會(huì)造成柱狀的結(jié)晶面，“液態(tài)薄膜液態(tài)薄膜”將在焊縫中心形成，將在焊縫中心形成，有利于結(jié)晶裂紋的形成。焊接接頭形式不同不但剛性不同有利于結(jié)晶裂紋的形成。焊接接頭形式不同不但剛性不同， 并且散熱條件與結(jié)晶特點(diǎn)也不同，對(duì)產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的影并且散熱條件與結(jié)晶特點(diǎn)也不同，對(duì)產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的影響也不同。下圖響也不同。下圖 表示不同形式接頭對(duì)結(jié)晶裂紋的影響，圖表示不同形式接頭對(duì)結(jié)晶裂紋的影響，圖2a、b兩種接頭抗裂性較高，圖兩種接頭抗裂性較高，圖2c、d 、e 、f幾種接頭抗幾種接頭抗裂性較差。裂性較差。圖圖2 接頭

47、形式對(duì)結(jié)晶裂紋的影響接頭形式對(duì)結(jié)晶裂紋的影響 2)氫致裂紋氫致裂紋:這種這種裂紋較多的發(fā)生在裂紋較多的發(fā)生在低合金鋼、中合金低合金鋼、中合金鋼和高碳鋼的焊接鋼和高碳鋼的焊接熱影響區(qū)中，這可熱影響區(qū)中，這可能在焊后立即出現(xiàn)能在焊后立即出現(xiàn)，也可能在焊后幾，也可能在焊后幾小時(shí)、幾天、甚至小時(shí)、幾天、甚至更長時(shí)間才出現(xiàn)。更長時(shí)間才出現(xiàn)。這種焊后若干時(shí)間這種焊后若干時(shí)間才出現(xiàn)的裂紋稱為才出現(xiàn)的裂紋稱為延遲裂紋。延遲裂紋。 氫致裂紋是焊接氫致裂紋是焊接接頭含氫量、接頭接頭含氫量、接頭顯微組織、接頭拘顯微組織、接頭拘束情況等因素相互束情況等因素相互作用的結(jié)果。在焊作用的結(jié)果。在焊接厚度接厚度 10mm 以

48、下以下的工件時(shí)，一般很的工件時(shí)，一般很少發(fā)現(xiàn)這種裂紋。少發(fā)現(xiàn)這種裂紋。工件較厚時(shí)，焊接工件較厚時(shí)，焊接接頭冷卻速度較大接頭冷卻速度較大，對(duì)淬硬傾向大的，對(duì)淬硬傾向大的母材金屬，易在接母材金屬，易在接頭處產(chǎn)生硬脆的組頭處產(chǎn)生硬脆的組織。另一方面，焊織。另一方面，焊接時(shí)溶解于焊縫金接時(shí)溶解于焊縫金屬中的氫，由于冷屬中的氫，由于冷卻過程中溶解度下卻過程中溶解度下降，降， 向熱影響區(qū)擴(kuò)向熱影響區(qū)擴(kuò)散。當(dāng)熱影響區(qū)的散。當(dāng)熱影響區(qū)的某些區(qū)域氫濃度很某些區(qū)域氫濃度很高而溫度繼續(xù)下降高而溫度繼續(xù)下降時(shí)，一些氫原子開時(shí)，一些氫原子開始結(jié)合成氫分子，始結(jié)合成氫分子，在金屬內(nèi)部造成很在金屬內(nèi)部造成很大的局部應(yīng)力，在

49、大的局部應(yīng)力，在接頭拘束應(yīng)力作用接頭拘束應(yīng)力作用下產(chǎn)生裂紋。下產(chǎn)生裂紋。 焊接焊接某些超高強(qiáng)度鋼時(shí)某些超高強(qiáng)度鋼時(shí)，這種裂紋也會(huì)出，這種裂紋也會(huì)出現(xiàn)在焊縫金屬中。現(xiàn)在焊縫金屬中。 針對(duì)氫致裂紋產(chǎn)生的原因，可以從以下幾方針對(duì)氫致裂紋產(chǎn)生的原因，可以從以下幾方面采取措。面采取措。a.減少氫的來源及其在焊縫金屬中的溶解，減少氫的來源及其在焊縫金屬中的溶解，采用低氫焊劑；焊劑保管中注意防潮，使用采用低氫焊劑；焊劑保管中注意防潮，使用前嚴(yán)格烘干；對(duì)焊絲、工件焊口附近的銹、前嚴(yán)格烘干；對(duì)焊絲、工件焊口附近的銹、油污、水分等焊前必須清理干凈。油污、水分等焊前必須清理干凈。 通過焊劑的冶金反應(yīng)把氫結(jié)合成不溶于

50、液通過焊劑的冶金反應(yīng)把氫結(jié)合成不溶于液態(tài)金屬的化合物，如高態(tài)金屬的化合物，如高 Mn 高高 Si 焊劑可以把焊劑可以把 H 結(jié)合成結(jié)合成 HF 穩(wěn)定化合物進(jìn)入熔渣中，減少穩(wěn)定化合物進(jìn)入熔渣中，減少氫對(duì)生成裂紋的影響。氫對(duì)生成裂紋的影響。 b.正確的選擇焊接工藝參數(shù)，降低鋼材的淬正確的選擇焊接工藝參數(shù)，降低鋼材的淬硬程度并有利于氫的逸出和改善應(yīng)力狀態(tài)，硬程度并有利于氫的逸出和改善應(yīng)力狀態(tài)，必要時(shí)可采用預(yù)熱。必要時(shí)可采用預(yù)熱。 c.采用后熱或焊后熱處理采用后熱或焊后熱處理 ，焊后后熱有利于焊縫中的溶，焊后后熱有利于焊縫中的溶解氫順利的逸出。有些工件焊后需要進(jìn)行熱處理，一般情解氫順利的逸出。有些工件

51、焊后需要進(jìn)行熱處理，一般情況下多采用回火處理。這種熱處理的效果一方面可消除焊況下多采用回火處理。這種熱處理的效果一方面可消除焊接殘余應(yīng)力，另一方面使已產(chǎn)生的馬氏體高溫回火，改善接殘余應(yīng)力，另一方面使已產(chǎn)生的馬氏體高溫回火，改善組織。同時(shí)接頭中的氫可進(jìn)一步逸出，有利于消除氫致裂組織。同時(shí)接頭中的氫可進(jìn)一步逸出，有利于消除氫致裂紋，改善熱影響區(qū)的延性。紋，改善熱影響區(qū)的延性。 d.改善接頭設(shè)計(jì)，降低焊接接頭的拘束應(yīng)力，在焊接接頭改善接頭設(shè)計(jì)，降低焊接接頭的拘束應(yīng)力，在焊接接頭設(shè)計(jì)上，應(yīng)盡可能消除引起應(yīng)力集中的因素，如避免缺口設(shè)計(jì)上，應(yīng)盡可能消除引起應(yīng)力集中的因素，如避免缺口、防止焊縫的分布過分密集

52、等。坡口形狀盡量對(duì)稱為宜，、防止焊縫的分布過分密集等。坡口形狀盡量對(duì)稱為宜，不對(duì)稱的坡口裂紋敏感性較大。在滿足焊縫強(qiáng)度的基本要不對(duì)稱的坡口裂紋敏感性較大。在滿足焊縫強(qiáng)度的基本要求下，應(yīng)盡量減少填充金屬的用量。求下，應(yīng)盡量減少填充金屬的用量。 埋弧焊時(shí)，焊接熱影響區(qū)除了可能產(chǎn)生氫致裂紋外，埋弧焊時(shí)，焊接熱影響區(qū)除了可能產(chǎn)生氫致裂紋外，還可能產(chǎn)生淬硬脆化裂紋、層狀撕裂等。還可能產(chǎn)生淬硬脆化裂紋、層狀撕裂等。 三三. 夾渣夾渣 埋弧焊時(shí)，焊縫的夾渣除與焊劑的脫渣性能有關(guān)外，還與埋弧焊時(shí)，焊縫的夾渣除與焊劑的脫渣性能有關(guān)外，還與工件的裝配情況和焊接工藝有關(guān)。對(duì)接焊縫裝配不良時(shí)，工件的裝配情況和焊接工藝

53、有關(guān)。對(duì)接焊縫裝配不良時(shí)，易在焊縫底層產(chǎn)生夾渣。焊縫成形對(duì)脫渣情況也有明顯影易在焊縫底層產(chǎn)生夾渣。焊縫成形對(duì)脫渣情況也有明顯影響。平而略凸的焊縫比深凹或咬邊的焊縫更容易脫渣。雙響。平而略凸的焊縫比深凹或咬邊的焊縫更容易脫渣。雙道焊的第一道焊縫，當(dāng)它與坡口上緣熔合時(shí)，脫渣容易，道焊的第一道焊縫，當(dāng)它與坡口上緣熔合時(shí)，脫渣容易，如圖如圖 3a 所示；而當(dāng)焊縫不能與坡口邊緣充分熔合時(shí)，脫所示；而當(dāng)焊縫不能與坡口邊緣充分熔合時(shí)，脫渣困難，如圖渣困難，如圖 3b 所示。在焊接第二道焊縫時(shí)易造成夾渣所示。在焊接第二道焊縫時(shí)易造成夾渣。焊接深坡口時(shí)，有較多的小焊道組成的焊縫，夾渣的可。焊接深坡口時(shí)，有較多的

54、小焊道組成的焊縫，夾渣的可能性??；而有較多的大焊道組成的焊縫，夾渣的可能性大能性?。欢休^多的大焊道組成的焊縫，夾渣的可能性大。圖。圖4 為這兩種焊縫對(duì)夾渣的影響。為這兩種焊縫對(duì)夾渣的影響。 圖圖3 焊道與坡口熔合情況對(duì)脫渣的影響焊道與坡口熔合情況對(duì)脫渣的影響 a) 脫渣容易脫渣容易 b) 脫渣困難脫渣困難圖圖4 多層焊時(shí)焊道大小對(duì)脫渣的影響多層焊時(shí)焊道大小對(duì)脫渣的影響 a) 脫渣容易脫渣容易 b) 脫渣困難脫渣困難v 圖圖4 埋弧焊缺陷產(chǎn)生原因和防止方法，見表埋弧焊缺陷產(chǎn)生原因和防止方法，見表 1 缺陷缺陷產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因防止防止焊焊縫縫金金屬屬內(nèi)內(nèi) 部部裂紋裂紋(1)焊絲和焊劑匹配不當(dāng)焊絲

55、和焊劑匹配不當(dāng) ( 母材中含碳量高時(shí)，母材中含碳量高時(shí)， 熔敷熔敷金屬中的金屬中的 Mn少少 )(2) 熔池金屬急劇冷卻，熱影響區(qū)的硬化熔池金屬急劇冷卻，熱影響區(qū)的硬化 (3) 多層焊的第一層裂紋由于焊道無法抗拒收縮多層焊的第一層裂紋由于焊道無法抗拒收縮 應(yīng)應(yīng)力而造成力而造成 (4) 沸騰鋼產(chǎn)生硫帶裂紋沸騰鋼產(chǎn)生硫帶裂紋 ( 熱裂紋熱裂紋 ) (5) 不正確焊接施工，接頭拘束大不正確焊接施工，接頭拘束大 (6) 焊道形狀不當(dāng)，焊道高度比焊道寬度大焊道形狀不當(dāng)，焊道高度比焊道寬度大 ( 梨形焊梨形焊道的收縮產(chǎn)生的裂紋道的收縮產(chǎn)生的裂紋 ) (7) 冷卻方法不當(dāng)冷卻方法不當(dāng)(1)焊絲和焊劑正確匹配

56、，母材含碳量高時(shí)焊絲和焊劑正確匹配，母材含碳量高時(shí)要要 預(yù)熱預(yù)熱(2) 焊接電流增加，減少焊接速度，母材預(yù)焊接電流增加，減少焊接速度，母材預(yù)熱熱(3) 第一層焊道的數(shù)目要多第一層焊道的數(shù)目要多(4) 用用 G50XUs 43 組合組合 (5) 注意施工順序和方法注意施工順序和方法(6) 焊道寬度和深度幾乎相當(dāng)，降低焊接電焊道寬度和深度幾乎相當(dāng)，降低焊接電流，提高電壓流，提高電壓(7) 進(jìn)行后熱進(jìn)行后熱氣孔氣孔 在熔池內(nèi)部的在熔池內(nèi)部的氣孔氣孔)(1)接頭表面有污物接頭表面有污物(2)焊劑的吸潮焊劑的吸潮 (3)不干凈焊劑不干凈焊劑(刷子毛的混入刷子毛的混入)(1)接頭的接頭的打磨、切削、火焰烤

57、、清掃打磨、切削、火焰烤、清掃(2)150300lh烘干烘干 (3)收集焊劑時(shí)用鋼絲刷收集焊劑時(shí)用鋼絲刷夾渣夾渣(1)下坡焊時(shí)，焊下坡焊時(shí)，焊渣倒流渣倒流(2)多層焊時(shí)，在靠近坡口側(cè)面添加焊絲多層焊時(shí)，在靠近坡口側(cè)面添加焊絲 (3)引弧時(shí)產(chǎn)生夾渣引弧時(shí)產(chǎn)生夾渣(附加引弧板時(shí)易產(chǎn)生夾渣附加引弧板時(shí)易產(chǎn)生夾渣) (4)電流過小，對(duì)于多層堆焊，渣沒有完全除去電流過小，對(duì)于多層堆焊，渣沒有完全除去 (5)焊絲直徑和焊劑選擇不當(dāng)焊絲直徑和焊劑選擇不當(dāng)(1)在焊接相反方向，母材水平放置在焊接相反方向，母材水平放置(2)坡口側(cè)面和焊絲之間距離，至少要保證大坡口側(cè)面和焊絲之間距離，至少要保證大于焊絲直徑于焊絲

58、直徑 (3)引弧板厚度及坡口形狀，要與母材保持一引弧板厚度及坡口形狀，要與母材保持一樣樣 (4)提高電流，保證焊渣充分熔化提高電流，保證焊渣充分熔化 (5)提高電流、焊接速度提高電流、焊接速度未熔透（熔化未熔透（熔化不良）不良）(1)電流過小電流過小(過大過大)(2)電壓過大電壓過大(過小過小) (3)焊接速度過大焊接速度過大(過小過小) (4)坡口坡口角度不當(dāng)角度不當(dāng)(5)焊絲直徑和焊劑選擇不當(dāng)焊絲直徑和焊劑選擇不當(dāng)(1)焊接條件焊接條件(電流、電壓、焊接速度電流、電壓、焊接速度)選適當(dāng)選適當(dāng)(2)選擇合選擇合適的適的坡口角度坡口角度(3)選定合適焊絲直徑和焊劑的種類選定合適焊絲直徑和焊劑的

59、種類缺缺 陷陷 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 防防 止止 焊縫金屬表面焊縫金屬表面咬邊咬邊 (1)焊接速度太快焊接速度太快(1)減小焊接速度減小焊接速度(2)襯墊不合適襯墊不合適(2)使襯墊和母材貼緊使襯墊和母材貼緊(3)電流、電壓不合適電流、電壓不合適(3)調(diào)整電流、電壓為適當(dāng)值調(diào)整電流、電壓為適當(dāng)值(4)電極位置不當(dāng)電極位置不當(dāng)(平角焊場合平角焊場合) (4)調(diào)整電極位置調(diào)整電極位置 焊瘤焊瘤 (1)電流過大電流過大(1)降低電流降低電流(2)焊接速度過慢焊接速度過慢(2)加快焊接速度加快焊接速度(3)電壓太低電壓太低 (3)提高電壓提高電壓 余高過大余高過大 (1)電流過大電流過大(1)降低電流降低

60、電流(2)電壓過低電壓過低(2)提高電壓提高電壓(3)焊接速度太慢焊接速度太慢(3)提高焊接速度提高焊接速度(4)采用襯墊時(shí)，所留間隙不足采用襯墊時(shí)，所留間隙不足 (4)加大間隙加大間隙(5)被焊物件沒有放置水平位置被焊物件沒有放置水平位置 (5)被焊物件置于水平位置被焊物件置于水平位置 余高過小余高過小 (1)電流過小電流過小(1)提提高焊接電流高焊接電流(2)電壓過高電壓過高(2)降低電壓降低電壓(3)焊接速度過快焊接速度過快(3)降低焊接速度降低焊接速度(4)被焊物件未置于水平位置被焊物件未置于水平位置 (4)把被焊物件置于水平位置把被焊物件置于水平位置 缺缺 陷陷產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因防防