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回流焊接缺陷及解决措施论文

回流焊接缺陷及解决措施论文
回流焊接缺陷及解决措施论文

南京信息职业技术学院

毕业设计论文

作者陈硕学号 21221P13 系部机电学院

专业电子组装技术与设备(SMT)

题目回流焊接缺陷及解决措施

指导教师郝秀云安博

评阅教师

完成时间: 2015年 04月 30日

(题目):回流焊接缺陷及解决措施

摘要:在电子产品生产中,SMT回流焊接工艺是一项十分重要的技术。随着电子装联的小型化、高密度化的发展,回流焊接的工艺方法出现了越来越多的不足。主要是回流焊接时出现的不良现象。要完成这高质量的产品需要较强的诊断和分析能力。本篇论文着重讨论回流焊接缺陷,从回流焊接工艺要求、定义、流程图以及相应的缺陷介绍,回流焊接的缺陷主要有:锡膏不完全融化、湿润不良、虚焊、空焊、冷焊、偏位、桥接、焊锡球、气孔、元器件裂纹等诸多不良。最后,分析原因结合资料从中找到解决措施,有效的预防这些缺陷。希望在回流焊接方面能有所帮助。

关键词:回流焊接焊接缺陷温度曲线

Title: Defects and Solution Measures of Reflow Soldering Abstract: Reflow soldering is a very important technology. As time change, appear many problems in reflow soldering. It is necessary has the strong ability of diagnosis and analysis to product goods that meet the requirement.

This paper focuses on the reflow soldering defects, introduce reflow soldering process content、requirement、chart and reflow soldering defects, such as bridge, solder bump, tomb stone and so on. Analysis reason and find solutions.

Keywords: Reflow soldering Soldering defects Temperature profile

目录

1 引言 (1)

2 回流焊基本工艺 (1)

2.1回流焊工艺的定义及特点 (1)

2.2回流焊工艺要求 (2)

2.3回流焊工艺流程 (3)

3 回流焊接缺陷及解决措施 (4)

3.1影响回流焊接质量因素 (4)

3.2常见的焊接缺陷及预防政策 (5)

结论 (11)

致谢 (12)

参考文献 (12)

1 引言

表面组装技术是目前电子组装行业里流行的一种技术,简称SMT。SMT技术直接将储式元器件或是和表面组装的微型元器件贴、装、焊到PCB板或其它基板表面规定位置上的装联技术,无需对印制板钻插装孔,它是从厚、薄膜混合电路演变而来的。

电子产品不断小型化的需要,出现了片状元器件,传统的焊接方法已不能适应需要。开始,回流焊接工艺应用到混合集成电路板组装,组装焊接的元件多数为片状电容、片状电感、贴装型晶体管及二极管等。随着SMT技术日趋完善,多种贴片元件(SMC)和贴装器件(SMD)的出现,回流焊接工艺作为贴装技术的一部分也得到相应的发展,其应用广泛,电子产品领域几都已得到应用。

根据产品的热传递效率和焊接的可靠性的不断提升,回流焊大致可分为五个发展阶段。第一代:热板传导回流焊设备:热传递效率最慢,5-30 W/m2K(不同材质的加热效率不一样),有阴影效应。第二代:红外热辐射回流焊设备:热传递效率慢,5-30W/m2K(不同材质的红外辐射效率不一样),有阴影效应,元器件的颜色对吸热量有大的影响。第三代:热风回流焊设备:热传递效率比较高,10-50 W/m2K,无阴影效应,颜色对吸热量没有影响。第四代:气相回流焊接系统:热传递效率高,200-300 W/m2K,无阴影效应,焊接过程需要上下运动,冷却效果差。第五代:真空蒸汽冷凝焊接(真空汽相焊)系统:密闭空间的无空洞焊接,热传递效率最高,300 W-500W/m2K。焊接过程保持静止无震动。冷却效果优秀,颜色对吸热量没有影响。

总体来讲,回流焊炉正朝着高效、多功能和智能化方向发展。

2 回流焊基本工艺

2.1回流焊工艺的定义及特点

回流焊是将元器件焊接到PCB板材上,是对表面贴装器件的。英文是Reflow,通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏装软钎焊料,实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。回流焊是靠热气流对焊点的作用,焊膏剂在一定的高温气流下进行物理反应来达到焊接的效果。回流焊工

艺的特点有:

(1) 组装性能高:片式元器件比传统穿孔元器件所占面积和重量都大为减小。采用SMT技术可使电子产品的体积减小到60%,重量减轻75%。元器件的引脚间距在25mil~50mil(0.63mm~1.27mm),目前已达到20mil(0.5mm)。

(2) 牢靠性高:由于元器件小而轻,片式元器件的牢靠性高,所以它的抗震能力强,自动化程度高。贴装牢靠性高,焊点不良率就会减小。所以现在90%的电子产品都采用回流焊接技术。

(3) 高频性好:由于片式元器件牢靠性高,传统元器件的引线或短引线大多由引脚代替,这样就会提高电路的高频性,降低寄生电感和寄生电感的影响。

(4) 低成本:SMT技术的日趋完善使PCB基板的使用面积不断减小,制造PCB 基板的时间、材料以及人力就会减小,所以成本就会降低。

(5) 自动化生产效率高:在原印制板面积的基础上扩大40%才能更好实现安装元器件要完全自动化。有了足够的贴装空间间隙,这样保证自动插件的插装头准确的将元器件安装到规定的位置,否则会碰坏元器件。而自动贴片机采用真空吸嘴的方法吸放元器件,真空吸嘴只有小于元器件的外形,才能提高安装密度。

(6) 热冲击性小:相对于波峰焊,回流焊不需要将元器件直接放在熔融的焊料中,所以元器件受到的热冲击性就会减小,焊接质量就会有所提高。

2.2回流焊的工艺要求

回流焊炉温区数量最少有3个,最多有15甚至更多温区,温区长度一般为40cm~50cm,理想的回流焊至少有4个温区,即预热区、活性区、回流区和冷却区,前面3个加热区、最后一个冷却区,在温度曲线控制好的前提下,回流焊炉的温区越多,回流焊接的质量就会越好。如图1所示:

对四个温区简要介绍:

①预热区:其目的是将环境温度提升到活性温度,使焊膏内的挥发性溶剂蒸发,降低对元器件的热冲击,升温的速度太快会出现桥接及锡球等现象。该区的长度占加热区的25%~30%。

②活性区:也叫保温区,是指温度在焊膏熔点的区域温度,并使PCB在达到回流区之前各部分的温度均匀。在该区的助焊剂开始起作用,温度在130℃~170℃。但是特定的产品会有所不同,这个区一般占加热通道的30%~45%。

③ 回流区:就是峰值区,温度一般为215℃~235℃。这个区的作用是将PCB

贴片焊接时的温度从活性温度提高达到规定的峰值温度。此时锡膏中的金属颗粒

开始熔化,在液态表面张力的作用下形成焊点,温度过低使焊料的湿润性变差。

反之,会导致焊点变暗、元器件受损等缺陷,影响焊接质量。

图1回流焊接温度曲线 ④ 冷却区:PCB 贴片装配的冷却区域,是合金焊点形成区域。PCB 基板进入

冷却区域,控制好焊点的冷却速度是很重要的。冷却的速率过快,元器件因热应

力过大而受损,焊点会裂纹。反之会形成大晶粒,影响焊点光亮。温度不高于

75℃。

2.3回流焊工艺流程

回流焊接工艺流程不同于其它产品制造流程。其过程:焊接材料→选择焊接

方法→选择焊接规范参数→焊接操作者→检验报告→焊接工艺评定结果→找到

解决措施。同时要注意一下几点:

⑴ 材料的不同决定回流焊温度曲线:根据回流焊原理,设置合理的温度曲

线。否则不恰当的温度曲线会出现很多焊接不良,如焊膏不完全熔化、虚汗、立

碑、焊锡球等焊接缺陷,产品的质量会受到影响,所以要定期做温度曲线的测试。

⑵ 焊接方向正确:要按照PCB 设计时的方向,一般PCB 基板上都有方向指

温度 活性温度

回流温度

峰恒温度

预热区 炉膛加热

活性区 回流区

冷却区

时间

理想回流曲线

液化阶段

实际回流曲线

示,根据指示放在轨道上,直到PCB基板出回流焊炉都是一个方向。

⑶基板传送过程中:PCB基板在传送轨道上放要轻轻地平稳,禁止传送带震动,机器出口处接板要特别注意,防止后出来的基板掉落先出来的基板碰坏元器件。

⑷检验报告:首块PCB要进行焊接质量进行检查,焊接是否充分、有无锡膏不融化现象、焊点表面是否光滑、焊点形状是否符合标准,焊球和残留物的情况等缺陷。根据检验结果来调节温度曲线,在生产过程中要定时检验焊接质量。

3 回流焊接缺陷及解决措施

3.1影响回流焊接质量因素

(1)PCB基板的设计:回流焊接质量与PCB基板有直接、十分重要的关系。PCB基板设计的正确,贴装时有少许的偏移,由于锡膏熔化时有表面张力的存在,锡膏会自然的焊接在焊盘上。相反,即使贴装准确,回流焊也会出现偏位、桥接等不良现象。

(2)锡膏:锡膏是表面组装元器件和电子电路互联是的焊料,主要成分是助焊剂和焊料粉。锡膏应该密封形态放在恒温、恒湿的环境下,温度为0℃~10℃。温度过高,锡膏中的合金粉会和焊剂其化学反应,锡膏的粘度和活性会降低,影响其性能;温度过低,焊剂中的树脂回产生结晶现象,使焊膏形态变坏。保管过程中更重要的是注意保持“恒温”这一问题,不能让锡膏存在的环境出现不同的温度变化,同样会使锡膏的性能产生变化,从而影响焊接质量。

另外,使用时应提前将锡膏放在恒温下,待锡膏达到室温再打开。同时使用的时候要根据规定写下时间、使用人。注意:不能把锡膏置于热风器、空调等加速它的升温。开封后,搅拌锡膏使锡膏内的成分均匀,降低锡膏的粘度。再按印刷设定量加到印刷钢网上,在长时间的印刷情况下,因锡膏的溶剂挥发,会影响到印刷时的脱膜性能,因此对存放锡膏的容器不能重复使用(只能一次性使用)。印刷后网板上所剩的锡膏,应用其它清洁的的容器装存保管,下次再使用时,应先检查所剩的锡膏里有无结块或凝固状况,如果过分干燥,应添加适量的的锡膏稀释剂后在使用。操作人员工作时,要避免锡膏与皮肤的直接接触。另外,印刷完的PCB基板应当天完成焊接。

(3)印刷质量:据数据统计,表面组装的质量问题中有70%是出在印刷质量上。印刷位置是否正确、锡膏量是否合适、印刷锡膏图形是否有粘连等都直接影响表面组装的焊接质量。影响印刷质量的因素主要有:模板质量、印刷参数、锡膏的使用环境、设备的精度方面等。

(4)贴装元器件:元器件正确、位置准确、压力合适是贴装质量的三要素。回流焊接出符合生产要求的产品,贴片机就得使用正确的元器件,准确的贴装在PCB焊盘规定的位置,如果贴片机没有做到这些,产品就得返修,会造成工时、材料的浪费,甚至影响产品的可靠性。

(5)回流焊接设备质量:回流焊接与设备有着十分密切的关系,设备要达到以下几点条件:

①温度控制精度应达到±0.1-0.2℃;

②传送带横向温差±5℃以下,否则很难达到焊接要求;

③加热区的长度越长、数量越多,温度曲线就越容易控制和调整;

④回流焊炉的保温性能好,其热效率就高,焊接质量就稳定;

⑤传送系统:传送轨道链条的平稳性影响焊接质量,轨道不平稳导致PCB 基板偏位,打件就偏位。其次是链条的实效和耐热性能,因为链条使用一段时间会变形,尤其在回流焊炉内更容易变形,所以要对链条进行实效和耐热处理。这样才能保证焊接质量。

(6)氮气保护系统:由于回流焊炉内温度过高,PCB基板会与空气中的氧气接触,会快速氧化。所以要对炉内的PCB基板进行氮气保护。

(7)安全与维护:

①要时刻保持SMT车间的环境,设备要定期的保养与维护,确保设备能够正常工作;

②当设备报警时,要及时与上级报告,找技术人员解除报警;

③作业人员作业时,不能分心。按照规定操作;

④禁止携带火种;

3.2常见的焊接缺陷及预防政策

3.2.1锡膏不完全融化

定义:全部或局部焊点周围有未融化的残留锡膏,元器件的引脚未能与焊膏

焊接好,如图2所示,原因有:

①没有按照规定保存锡膏、拿出锡膏没有等到室温就开封、开封后没

有搅拌锡膏或者搅拌时间不够等原因导致锡膏质量存在问题、金属粉和助焊

剂添加比例不当影响锡膏性能、没有回温或使用过期锡膏等都不能达到生产

的要求;

②没有按照生产规定设置好回流焊炉的参数,或者设置好的参数没等

到温度达到设定值就工作导致温度没有达到熔点;

解决措施:不使用劣质锡膏,制定锡膏使用管理制度:如在有效期内使用。提高焊接温度,为了使元器件能与焊点焊接在一起,让技术人员设定标

准的回流炉参数。

图2锡膏不完全融化

3.2.2湿润不良

定义:又叫不湿润或半湿润。元器件焊端、引脚或印制板焊盘不沾锡,

或者局部不沾锡,从而无法得到良好的焊点并影响焊点的牢靠性。如图3所示,原因有:

① PCB基板在使用前可能有污染,被污染的部分印刷锡膏,锡膏熔化后不会与其正常通路;

②元器件在没有打在PCB基板上前,其引脚可能翘起、弯曲,导致引脚与焊点不连。贴片机打件偏位也会造成引脚与焊点不连;

③钢网上有锡膏堵住,印刷在PCB基板上的焊盘就会有漏印;

④助焊剂的活性不够,锡膏融化时未能有效的去除焊盘和引脚表面的氧化

膜;

⑤回流炉内的升温速率过快导致锡膏融化不完全;

⑥焊料的合金不好,含有杂质;

⑦焊盘和引脚的氧化,氧化层阻止了焊膏与镀层之间的接触;

解决措施:元器件和PCB基板按规定存放在适当的环境下,确保它的使用寿命及有效期,对PCB板进行清洗和去潮处理。使用符合要求的焊膏,定期的对钢网清洗,确保没有漏印出现。对打过元器件的PCB基板检测,是否有打件偏位的不良现象。有就找技术人员调试。

图3湿润不良

3.2.3料量不足与虚焊、空焊、冷焊、焊膏裂纹

定义:焊点的高度达不到要求,焊点表面呈现焊膏紊乱痕迹,元器件不能正确的放在焊盘上,会影响焊点的机械强度和电气的连接可靠性,严重的会造成空焊或断路。如图4所示,原因有:

①模板厚度或开口尺寸不够;

②刮刀的压力过大,带出锡膏;

③器件的引脚共面性差,引脚不能与焊盘接触;

④ PCB基板变形,使大的元器件引脚不能完全与锡膏接触;

解决措施:加工合格的模板,增加模板的厚度或扩大开口尺寸。调整印刷压力和速度。

图4左为冷焊右为虚焊

3.2.4偏位

定义:元器件没有准确的安装在PCB指定的焊盘上。常见有元器件的引脚偏位,严重的会导致飞件(原焊盘上没有元器件)。如图5所示,原因有:

①在进入贴片机前,传送带轨道震动导致PCB基板偏位,打件是就会偏位;

②贴片机的打件速度过快导致元器件偏离指定位置;

③焊膏与元器件接触较多的一部分得到更多的热量,从而先熔化。

④元器件两端与焊膏的粘度不同

解决措施:检查传送带入口和出口是否衔接确保PCB基板能正常通过,让技术人员对贴片机调试,调整好贴片元器件的贴片精度,调整贴装程序的XY坐标和角度。设置好参数直到能正常生产为止,保存资料,为下一次生产准备。

图5偏位

3.2.5焊点桥接或短路

定义:元器件端头之间、相邻的焊点之间以及焊点与邻近的导线等形成不正常的连接(桥接不一定是短路,但短路一定是桥接)。如图6所示,原因有:

①模板的厚度与开口尺寸不恰当、模板与印制板之间不平行或有间隙导致锡膏量过多;

图6焊点桥接或短路

②印刷质量不好,锡膏相连;

③贴片位置偏移,手动拨正后锡膏图形粘连;

解决措施:减小模板厚度、缩小开口或改变开口形状,让技术人员调节印制板表面的距离,使接触并平行。提高贴片精度、清洗模板次数。

3.2.6焊锡球

定义:又叫焊料球、焊锡珠。焊接时焊料离开规定的位置,分布在在焊点附近的微小珠状焊料,影响组装板的可靠性。如图7所示,原因有:

①锡膏合金粉含氧量过高、黏度过低、性能变差,或是锡膏使用不当;

②贴片压力过大,锡膏被挤出;

③元器件引脚、PCB基板的焊盘被氧化或污染;

④回流炉的温度过低,导致助焊剂没有有效的发挥作用导致锡膏融化不完

全;

⑤贴装的压力过大,模板的厚度与开口尺寸不相符;

⑥焊膏中存在杂质,助焊剂使用量大;

⑦车间温度控制不当或是PCB基板拿出前含有过多的水分,PCB基板没有经过良好的阻焊膜处理;

解决措施:控制锡膏的质量、严格来料检查、按规定要求执行。调整回流温度曲线,严格控制回流区的升温速率。根据不同的产品选用适当模板材料和模板制作工艺。设置贴片机参数,设定适当的贴片高度。

图7焊锡球

3.2.7气孔

定义:焊接时,焊膏融化时吸收了过多的气体,如H2。或是回流炉内金属反应产生的气体,如CO。在冷却区域来不及排除就会形成表面或是内部的孔穴。如图8所示,原因有:

①使用回收劣质锡膏、工艺环境差、锡膏内混入杂质、锡膏吸收水蒸气;

②回流焊炉的升温速率过快,或是温度过高导致锡膏融化不完全进入冷却区产生气泡、针孔;

③焊接处不洁净,如锈、油泥、焊接的残留物等;

④回流焊炉没有定期的保养,回流焊炉内的金属部件生锈;

⑤回流焊炉内的气体杂质没有进行处理;

⑥温度过高PCB基板容易氧化;

解决措施:控制锡膏的质量、密封保存锡膏,制定锡膏使用条例。让技术人员控制回流炉的升温曲线。向回流焊炉充入气体保护,如N2。定期的对回流焊炉进行保养与维修,保证设备能正常工作。

图8气孔

3.2.8元器件裂纹、磨损、镀层剥落

定义:元器件表面或端头有不同程度的裂纹、磨损现象,或是元器件端头的电极镀层剥落。如图9所示,原因有:

图9左为裂纹、磨损右为镀层剥落

①元器件本身质量问题,如开始贴装前元器件就坏裂。

②贴片参数:贴片压力过大,贴片高度过低;

③生产元器件厂家没有进行质检就向外销售。

解决措施:制定元器件入厂检验制度,元器件放置在合适的环境下。很据元器件端头的可焊性实验判断,如质量不合格,更换元器件。设置贴片参数:减小贴片压力同时提高贴片头的高度。

3.2.9元器件贴装立碑、贴反

定义:片式电阻器的一端被提起,且站在它的另一端引脚上叫立碑。如图10所示,原因有:

①元器件厚度设置不正确;

②贴片机的贴片头过高,贴片速度过快,元器件从吸嘴处扔下造成贴反、立碑;

③贴片机上的吸嘴没有清洗,吸嘴上有灰尘、锡膏等,对贴装造成影响;

④回流焊炉温度过高,锡膏瞬间融化,片式小电阻、电容有可能会立碑;

⑤焊盘的设计质量影响:焊盘大小不同或不对称会引起漏印,同时漏印的焊膏量也有可能不一致,小焊盘与大焊盘上的焊膏熔化的熔点是不同的。在焊膏表面张力的作用下,会将元器件拉直竖起。

解决措施:设置正确的元器件厚度,调整贴片高度、速度。保持表面张力保持平衡:元器件两端同时进入回流焊炉使焊料同时熔化。定期的清洗吸嘴,确保吸嘴正常工作,根据不同的产品设计焊盘质量,规定好正确的参数。

图10 左为立碑右为贴反

另外,还有不常见的缺陷,例如焊点晶体大小、焊点内部的应力等,这些要通过X光、焊点疲劳试验等手段才能做到。这些缺陷主要与温度曲线有关。例如,冷却速度过慢会形成大结晶颗粒,造成焊点抗疲劳性差,但冷却速度快,有容易产生元器件和焊点裂纹。有例如峰值温度过高,不仅影响焊接质量,而且严重的会影响PCB基板、回流焊炉的性能和寿命。

结论

本篇论文明确了回流焊接技术在工程上各部分提升细节及其帮助。第一章由绍表面贴装技术(SMT)的介绍引出回流焊,回流焊接在现在电子产品制造中的

应用和发展阶段,总结出:回流焊回流焊炉正朝着高效、多功能和智能化方向发展。接着,第二章介绍回流焊工艺的定义、特点、工艺要求及流程。通过温度曲线的介绍及回流焊炉的4个理想的温区,即预热区、活性区、回流区和冷却区,得出回流焊在SMT中的重要地位。其次,本篇论文的中心:介绍影响回流焊接质量的因素,如PCB基板的设计、锡膏、印刷质量、贴装元器件、回流焊接、设备质量、传送系统、氮气保护系统、安全与维护等因素。然后举出实例说明回流焊接中存在的缺陷,比如锡膏不完全融化、湿润不良、虚焊、空焊、冷焊、偏位、桥接、焊锡球、气孔、元器件裂纹等诸多不良根据不同的缺陷,分析原因,可能存在的外在及内在因素,一一说明并找到解决的方法,并在动手参与实践,证明解决这种缺陷的方法可靠性及实用性。最终希望本篇论文能对回流焊方面有所帮助。

致谢

本论文在导师郝秀云老师的悉心指导和严格要求下完成的。从论文的选题、写作和修改,无不凝聚着导师的心血,导师渊博的知识、严谨的治学作风,为我树立学习的典范,对我的未来之路产生深远的影响,将是我受益终生。

感谢学校为我提供良好的学习机会,感谢我的导师,感谢所有帮助和支持我的同学、朋友和家人,衷心的祝福你们生活幸福、身体健康!

参考文献

⒈杨洁、郝秀云、王宇鹏,焊接技术[M].南京信息职业技术学院

⒉朱桂兵.电子制造设备原理与维护. [M].国防工业出版社.2011年

⒊韩满林、郝秀云、王宇鹏、舒平生.表面组装技术. [M].人民邮电出版社.2010

⒋钟名湖.电子产品结构工艺.[M].高等教育出版社.2010年

⒌杜中一.SMT表面组装技术.[M].电子工业出版社.2009年

焊接缺陷分类及预防措施

一、焊接缺陷的分类 焊接缺陷可分为外部缺陷和内部缺陷两种 1.外部缺陷 1)外观形状和尺寸不符合要求; 2)表面裂纹; 3)表面气孔; 4)咬边; 5)凹陷; 6)满溢; 7)焊瘤; 8)弧坑; 9)电弧擦伤; 10)明冷缩孔; 11)烧穿; 12)过烧。 2.内部缺陷 1)焊接裂纹:a.冷裂纹;b.层状撕裂;c.热裂纹;d.再热裂纹。 2)气孔; 3)夹渣; 4)未焊透; 5)未熔合; 6)夹钨; 7)夹珠。 二、各种焊接缺陷产生原因、危害及防止措施 1、外表面形状和尺寸不符合要求 表现:外表面形状高低不平,焊缝成形不良,焊波粗劣,焊缝宽度不均匀,焊缝余高过高或过低,角焊缝焊脚单边或下凹过大,母材错边,接头的变形和翘曲超过了产品的允许范围等。 危害:焊缝成形不美观,影响到焊材与母材的结合,削弱焊接接头的强度性能,使接头的应力产生偏向和不均匀分布,造成应力集中,影响焊接结构的安全使用。

产生原因:焊件坡口角度不对,装配间隙不匀,点固焊时未对正,焊接电流过大或过小,运条速度过快或过慢,焊条的角度选择不合适或改变不当,埋弧焊焊接工艺选择不正确等。 防止措施:选择合适的坡口角度,按标准要求点焊组装焊件,并保持间隙均匀,编制合理的焊接工艺流程,控制变形和翘曲,正确选用焊接电流,合适地掌握焊接速度,采用恰当的运条手法和角度,随时注意适应焊件的坡口变化,以保证焊缝外观成形均匀一致。 2、焊接裂纹 表现:在焊接应力及其他致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏形成的新界面所产生的缝隙,具有尖锐的缺口和大小的长宽比特征。按形态可分为:纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、焊趾裂纹、焊根裂纹、热影响区再热裂纹等。 危害:裂纹是所有的焊接缺陷里危害最严重的一种。它的存在是导致焊接结构失效的最直接的因素,特别是在锅炉压力容器的焊接接头中,因为它的存在可能导致一场场灾难性的事故的发生,裂纹最大的一个特征是具有扩展性,在一定的工作条件下会不断的“生长”,直至断裂。 产生原因及防止措施: (1)冷裂纹:是焊接头冷却到较低温度下(对于钢来说是Ms温度以下)时产生的焊接裂纹,冷裂纹的起源多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或有物理化学不均匀的氢聚集的局部地带,裂纹有时沿晶界扩展,也有时穿晶扩展。这是由于焊接接头的金相组织和应力状态及氢的含量决定的。(如焊层下冷裂纹、焊趾冷裂纹、焊根冷裂纹等)。 产生机理:钢产生冷裂纹的倾向主要决定于钢的淬硬倾向,焊接接头的含氢量及其分布,以及接头所承受的拘束应力状态。 产生原因: a.钢种原淬硬倾向主要取决于化学成分、板厚、焊接工艺和冷却条件等。钢的淬硬倾向越大,越易产生冷裂纹。 b.氢的作用,氢是引起超高强钢焊接冷裂纹的重要因素之一,并且有延迟的特征。高强钢焊接接头的含氢量越高,则裂纹的敏感性越强。 c.焊接接头的应力状态:高强度钢焊接时产生延迟裂纹的倾向不仅取决于钢的淬硬倾向和氢的作用,还决定于焊接接头的应力状态。焊接时主要存在的应力有:不均匀加热及冷却过程中所产生的热应力、金属相变时产生的组织应力、结构自身拘束条件等。

焊接常见缺陷的预防措施

焊接常见缺陷的预防措施 1、常见的类型:气孔、夹渣、未熔合、未焊透、错边、咬边、夹钨。 2、生产的影响因素:人员关键要素;母材和焊材决定要素;焊接设备状况重要要素;标准/规范的执行状况施工管理要素;环境管理状况施工管理要求。 3、各种缺陷的预防措施 3.1气孔的控制(1)按国家标准要求,加强施工环境控制,现场建立合理的施工清洁区。(2)按焊接施工方案要求进行坡口清理,严格控制坡口两侧的清洁度。(3)加强焊工基本技能的培训,控制焊接电弧的合适长度。(4)严禁管内有穿堂风,采取端部封堵等措施。(5)加强现场通风条件,控制空气潮湿度小于等于90%。(6)采用低氢型焊条。(7)控制氩气纯度大于等于99.99%。(8)选择设备性能稳定的电焊机且标定合格。(9)按工艺评定要求,控制氩气流量,避免出现紊流。 3.2夹渣的控制(1)加强焊工基本技能的培训,控制铁水与熔渣分离。(2)按焊接工艺数据单要求,控制焊接电流。(3)加强焊接过程的层道清理。(4)使用合适规格的焊条。(5)焊接接地线应该在工件中合理接地,控制电弧偏吹。 3.3未熔合的控制(1)加强焊工基本技能的培训,消除根部未熔合缺陷产生。(2)注意层间修整,避免出现沟槽及运条不当而导致未熔合。(3)严格按WPS要求,采用合理的焊接电流。(4)正确处理钨丝的打磨角度和焊接停留时间。 3.4未焊透的控制(1)加强坡口质量检查,控制合理的钝边量。(2)加强装配质量检查,严把装配质量关,控制合理的错边量。(3)加强标准培训及伪缺陷在结构的模拟检验,避免内部缺陷的错判。(4)加强焊工基本技能的培训。(5)按焊接工艺数据单要求采用合理的焊接电流。(6)使用合适规格的焊材。(7)正确处理钨丝的打磨角度。 3.5错边的控制(1)加强原材料的验收质量,控制两部件的壁厚差达到标准要求。(2)加强质量检验人员在现场对装配质量的检查,严把装配质量关,控制合理的错边量。(3)加强焊工自检工作,按要求进行点焊,达不到要求授权拒焊,确保装配质量。(4)加强图纸的审查,避免设计在设备、阀门与管道尺寸接口存在问题。 3.6咬边的控制(1)加强焊接标准和评定缺陷标准的学习,正确判断咬边的深度和长度。(2)加强焊工基本技能培训。(3)严格按焊接工艺数据单要求,正确选择焊接电流。(4)加强焊工的自检工作,正确处理咬边缺陷。 3.7夹钨的控制(1)加强焊工基本技能的培训。(2)正确处理钨丝的打磨角度。(3)选择质量好的钨棒做电极。 电阻焊 电阻焊属于电阻热的焊接。它是利用电流通过工件及焊接接触面间所产生的电阻热,将焊件加热至塑性或局部熔化状态,再施加压力形成焊接接头的焊接方法。 电阻焊分为点焊、缝焊和对焊3种形式。 (1)点焊:将焊件压紧在两个柱状电极之间,通电加热,使焊件在接触处熔化形成熔核,然后断电,并在压力下凝固结晶,形成组织致密的焊点。 点焊适用于焊接4 mm以下的薄板(搭接)和钢筋,广泛用于汽车、飞机、电子、仪表和日常生活用品的生产。 (2)缝焊:缝焊与点焊相似,所不同的是用旋转的盘状电极代替柱状电极。叠合的工件在圆盘间受压通电,并随圆盘的转动而送进,形成连续焊缝。 缝焊适宜于焊接厚度在3 mm以下的薄板搭接,主要应用于生产密封性容器和管道等。(3)对焊:根据焊接工艺过程不同,对焊可分为电阻对焊和闪光对焊。

焊接中常见的缺陷及解决方法

焊接中常见的缺陷及解决方法 1.漏焊---漏焊包括焊点漏焊、螺栓漏焊、螺母漏焊等。 原因---主要原因是因为没有自检、互检,对工艺不熟悉造成的。 解决方法---在焊接后对所有焊点(螺母、螺栓等)进行检查,确认焊点(螺母、螺栓等)数量,熟悉工艺要求,加强自检意识,补焊等。 2.脱焊---包括焊点、螺母、螺栓等脱焊。(除材料与零部件本身不合格) 以下3种可视为脱焊: ①.接头贴合面未形成熔核,呈塑料性连接; ②.贴合面上的熔核尺寸小于规定值; ③.熔核核移,使一侧板焊透率达不到要求。 产生脱焊原因: ①.焊接电流过,焊接区输入热量不足; ②.电极压力过大,接触面积增大,接触电阻降低,散热加强; ③.通电时间短,加热不均匀,输入热量不足; ④.表面清理不良,焊接区电阻增大,分流相应增大; ⑤.点距不当,装配不当,焊接顺序不当,分流增大。 解决方法:在调整焊接电流后,对焊点做半破坏检查(试片做全破坏检查),目视焊点形状;补焊,检查上次半破坏后的相关焊点。 3.补焊---多焊了工艺上不要求焊接的焊点。 原因---不熟悉工艺或焊接中误操作焊钳。 解决方法---熟悉工艺或加强操作技能。 注意:两个或多于两个的连续点焊不能有偏焊现象,边缘及拐角处也不能存在偏焊的现象。(如两个连点偏焊,至少要有一个焊点需要重新点焊。) 4.焊渣---由于电流过大或压力过小,造成钢板的一部分母材在高温熔合 时沿着两钢板贴合面被挤出而形成的冷却物. 原因---主要原因是电流和压力的变化,以及焊钳操作不当引起的。 解决方法---调整焊接参数与电极压力,加强操作技能及清除焊渣。 5.飞溅---飞溅分为内部飞溅和外部飞溅两种。 内部飞溅---高温液态金属在电极压力的作用下,沿着最薄弱的两钢板间贴合而挤出。 产生原因 ①.电流过大,电极压力不足; ②.板间有异物或贴合不紧密。 外部飞溅---电极与焊件之间融合金属溢出的现象. 产生原因 ①.电极修磨得太尖锐;

焊接缺陷及防止措施示范文本

焊接缺陷及防止措施示范 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

焊接缺陷及防止措施示范文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 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

不锈钢氩弧焊接工艺特点及常见缺陷的防治措施

不锈钢氩弧焊接工艺特点及常见缺陷的防治措 施 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

304L不锈钢氩弧焊接工艺特点及常见缺陷的防治措施 摘要:304L不锈钢(ASTM标准)为奥氏体不锈钢,属于超低碳级不锈钢,具有良好的综合性能,是目前工业上应用最广泛的不锈钢;文章通过现场实践操作,研究总结了不锈钢焊接中的工艺特点,针对晶间腐蚀、层间未熔合、引弧夹钨、收缩缩孔等问题提出了具体的解决办法和注意事项,有效地解决了焊接质量问题。 关键词:奥氏体不锈钢; 晶间腐蚀; 危险温度区; 焊接线能量 0 引言 西气东输管道增输工程压缩机(组)中的润滑油系统、干气密封系统和前置加热系统工艺管道均为不锈钢管,材质为304L不锈钢(美国ASTM标准),主要管道规格为D60×6mm;本文主要以D60×6mm管道为例,分析奥氏体不锈钢管道焊接中易发生的缺陷,并介绍采取的预防措施。 1 304L不锈钢的特性和焊接工艺参数 奥氏体不锈钢304L对应我国的标准上是00Cr19Ni10,其主要化学成分和机械性能见表1: 表1 304L不锈钢的化学成分和机械性能

304L不锈钢的导热率较低,约为碳钢的1/3,电阻率约为碳钢的5倍,线膨胀系数比碳钢约大50%,密度大于碳钢;由于不锈钢存在众多与碳钢不同的特性,其焊接工艺规范也与碳钢有所不同,对于不锈钢304L钢管(60×6mm)我们采用的焊丝为ER308L,焊接工艺参数见表2: 表2 304L不锈钢的焊接工艺参数 注:焊接坡口角度为75±5° 2 304L不锈钢焊接工艺特点 晶间腐蚀及应对措施 晶间腐蚀是在腐蚀介质作用下,起源于金属表面的晶界并且沿晶粒边界深入金属内部产生在晶粒之间的一种腐蚀。晶间腐蚀是奥氏体不锈钢常见的焊接缺陷。 Cr是奥氏体不锈钢中具用耐腐蚀性的基本元素,当Cr含量低于12%时,就不再具用耐腐蚀性了。304L不锈钢在焊接过程中存在焊接危险温度区间(为450~850℃),见图1。当温度达到这一范围时,奥氏体中过饱和的碳向晶界处迅速扩散并在晶粒边界析出, 析出的碳和铬形成碳化铬(Cr 23C 6 )。同时因为铬在奥氏体中的扩散速度很慢,来不及向 晶界扩散,这样就大量消耗了晶界处的铬,使晶界处含铬量降低到小于12%,这时晶界就失去了耐腐蚀能力;相应的如果温度低于450℃,则奥氏体中的碳扩散速度不快,不能在

焊接事故的预防措施(标准版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 焊接事故的预防措施(标准版)

焊接事故的预防措施(标准版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 焊接过程中发生火灾和爆炸事故的原因是多方面的。一是焊接时向四周飞溅火花、熔融金属和熔渣的赤热颗粒,将附近易燃易爆物品引燃而造成火灾和爆炸;二是由于电焊机的软线长期在地上拖拉,致使绝缘损坏破裂短路而引起火灾;三是电焊地线乱接乱搭引发火灾;四是电焊机本身和电源线绝缘损坏,造成短路发热而起火;五是焊修盛装过易燃易爆物品容器时由于未清洗置换施焊,容器受热而发生爆炸。另外在储存易燃易爆的仓库内施焊,由于没有采取可行的预防措施,也可酿成爆炸事故。因此,焊接作业时应加强如下预防措施:焊接作业时,其场所附近5M以内不得放置易燃易爆物品,应距离氧气瓶和乙炔瓶10M以上;高空施焊时,应清除下方的易燃易爆物品,防止炽热的飞溅物和发热的焊条头落入其中而引发火灾和爆炸事故。 电焊机软线应尽量避免在地上拖拉,若需拖拉,也须轻轻地拖拉,避免软线被坚硬带刺的物体划破。发现软线绝缘层破损或者老化,应及时包扎或更新。焊机地线不可乱接乱搭。若发现电焊机本身绝缘损

超声波焊接常见缺陷及处理办法

超声波焊接常见缺陷及处理办法 一、强度无法达到欲求标准。 当然我们必须了解超音波熔接作业的强度绝不可能达到一体成型的强度,只能说接近于一体成型的强度,而其熔接强度的要求标准必须仰赖于多项的配合,这些配合是什么呢? ※塑料材质:ABS与ABS相互相熔接的结果肯定比ABS与PC相互熔接的强度来的强,因为两种不同的材质其熔点也不会相同,当然熔接的强度也不可能相同,虽然我们探讨ABS与PC这两种材质可否相互熔接?我们的答案是绝对可以熔接,但是否熔接后的强度就是我们所要的?那就不一定了!而从另一方面思考假使ABS与耐隆、PP、PE相熔的情形又如何呢?如果超音波HORN瞬间发出150度的热能,虽然ABS 材质己经熔化,但是耐隆、PVC、PP、PE只是软化而已。我们继续加温到270度以上,此时耐隆、PVC、PP、PE已经可达于超音波熔接温度,但ABS材质已解析为另外分子结构了!由以上论述即可归纳出三点结论: 1.相同熔点的塑料材质熔接强度愈强。

2.塑料材质熔点差距愈大,熔接强度愈小。 3.塑料材质的密度愈高(硬质)会比密度愈低(韧性高)的熔接强度高。 二、制品表面产生伤痕或裂痕。 在超音波熔接作业中,产品表面产生伤痕、结合处断裂或有裂痕是常见的。因为在超音波作业中会产生两种情形:1.高热能直接接触塑料产品表面 2.振动传导。所以超音波发振作用于塑料产品时,产品表面就容易发生烫伤,而1m/m以内肉厚较薄之塑料柱或孔,也极易产生破裂现象,这是超音波作业先决现象是无可避免的。而在另一方面,有因超音波输出能量的不足(分机台与HORN上模),在振动摩擦能量转换为热能时需要用长时间来熔接,以累积热能来弥补输出功率的不足。此种熔接方式,不是在瞬间达到的振动摩擦热能,而需靠熔接时间来累积热能,期使塑料产品之熔点到达成为熔接效果,如此将造成热能停留在产品表面过久,而所累积的温度与压力也将造成产品的烫伤、震断或破裂。是以此时必须考虑功率输出(段数)、熔接时间、动态压力等配合因素,来克服此种作业缺失。 解決方法:

埋弧焊常见焊接缺陷的成因分析及对策

1. 影响焊接缺陷的因素 (1)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。 (2)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。 2.常见焊接缺陷的原因分析 (1)结晶裂纹 从金属结晶理论知道,先结晶的金属纯度比较高,后结晶的金属杂质较多,

并富集在晶粒周界,而且这些杂质具有较低的熔点,例如,一般碳钢和低合金钢的焊缝含硫量较高时,能形成FeS,而FeS与Fe发生作用形成熔点只有988℃的低熔点共晶。在焊缝金属凝固过程中,低熔点共晶被排挤在晶界上,形成“液态薄膜”由于液态薄膜的存在减弱了晶间之间的结合力,晶粒间界的液态薄膜便成了薄弱地带。又因为焊缝金属在结晶的同时,体积在减小,周围金属的约束引起它的收缩而引起焊缝金属受到拉伸应力的作用下,于是相应地产生了拉伸变形。若此时产生的变形量超过了晶粒边界具有的变形塑性时,即可沿这个薄弱地带开裂而形成结晶裂纹。 可见,产生结晶裂纹的原因就在于焊缝中存在液态薄膜和在焊缝凝固过程中受到拉伸应力共同作用的结果。因此,液态薄膜是产生结晶裂纹的根源,而拉伸应力是产生结晶裂纹的必要条件。 至于近缝区的结晶裂纹,原则上与焊缝上的结晶裂纹时一致的。在焊接条件下,近缝区金属被加热到很高的温度,在熔合区附近达到半熔化状态。当母材金属含有易熔杂质时,那么在近缝区金属的晶界上,同样也会有低熔共晶存在。这时在焊接热的作用下,将会发生熔化,相当于晶粒间的液态薄膜,与此同时,在拉伸应力的作用下就会开裂。 焊缝上的结晶裂纹和近缝区的结晶有着相互依赖和相互影响的关系。近缝区的结晶裂纹可能是焊缝结晶裂纹的起源。 结晶裂纹的影响因素:通过以上分析可知,结晶裂纹的产生取决于焊缝金属在脆性温度区间的塑性和应变,前者取决于冶金因素,后者取决于力的因素。力的主作用是产生结晶裂纹的的必要条件,只有在力的作用下产生的应变超过材料的最大变形能力时,才会开裂。首先需要分析冶金因素。

焊接的六大缺陷产生原因和预防措施大汇总

一、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。 防止咬边的预防: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。

手工焊和二保焊-焊接缺陷产生原因及防止措施

焊接缺陷产生原因及防止措施 焊接接头的不完整性称为焊接缺陷,主要有焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺陷等。这些缺陷减少焊缝截面积,降低承载能力,产生应力集中,引起裂纹;降低疲劳强度,易引起焊件破裂导致脆断。 一、气孔 (Blow Hole) 焊接方式发生原因防止措施 手工电弧 焊(1)焊条不良或潮湿. (2)焊件有水分、油污或锈. (3)焊接速度太快. (4)电流太强. (5)电弧长度不适合. (6)焊件厚度大,金属冷却过速. (1)选用适当的焊条并注意烘干. (2)焊接前清洁被焊部份. (3)降低焊接速度,使内部气体容易逸 出. (4)使用厂商建议适当电流. (5)调整适当电弧长度. (6)施行适当的预热工作.

CO2气体保护焊(1)母材不洁. (2)焊丝有锈或焊药潮湿. (3)点焊不良,焊丝选择不当. (4)干伸长度太长,CO2气体保护不 周密. (5)风速较大,无挡风装置. (6)焊接速度太快,冷却快速. (7)火花飞溅粘在喷嘴,造成气体乱 流. (8)气体纯度不良,含杂物多(特别含 水分). (1)焊接前注意清洁被焊部位. (2)选用适当的焊丝并注意保持干燥. (3)点焊焊道不得有缺陷,同时要清洁干 净,且使用焊丝尺寸要适当. (4)减小干伸长度,调整适当气体流量. (5)加装挡风设备. (6)降低速度使内部气体逸出. (7)注意清除喷嘴处焊渣,并涂以飞溅附 着防止剂,以延长喷嘴寿命. (8)CO2纯度为99.98%以上,水分为0. 005%以下. 设备不良(1)减压表冷却,气体无法流出. (2)喷嘴被火花飞溅物堵塞. (3)焊丝有油、锈. (1)气体调节器无附电热器时,要加装电 热器,同时检查表之流量. (2)经常清除喷嘴飞溅物.并且涂以飞溅 附着防止剂. (3)焊丝贮存或安装焊丝时不可触及油 类. 自保护药芯焊丝(1)电压过高. (2)焊丝突出长度过短. (3)钢板表面有锈蚀、油漆、水分. (4)焊枪拖曳角倾斜太多. (5)移行速度太快,尤其横焊. (1)降低电压. (2)依各种焊丝说明使用. (3)焊前清除干净. (4)减少拖曳角至约0-20°. (5)调整适当.

常见的焊接缺陷及处理办法

常见的焊接缺陷及处理办法 一、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 3 ㎜;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 3 ㎜。 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。

焊接缺陷原因分析

常见焊接缺陷及防止措施 (一) 未焊透 【1】产生原因: (1)由于坡口角度小,钝边过大,装配间隙小或错口;所选用的焊条直径过大,使熔敷金属送不到根部。 (2)焊接电源小,远条角度不当或焊接电弧偏向坡口一侧;气焊时,火焰能率过小或焊速过快。 (3)由于操作不当,使熔敷金属未能送到预定位置,号者未能击穿形成尺寸一定的熔孔。(4)用碱性低氢型焊条作打底焊时,在平焊接头部位也容易产生未焊透。主要是由于接头时熔池溢度低,或采用一点法以及操作不当引起的。 【2】防止措施: (1)选择合适的坡口角度,装配间隙及钝边尺寸并防止错口。 (2)选择合适的焊接电源,焊条直径,运条角度应适当;气焊时选择合适的火焰能率。如果焊条药皮厚度不均产生偏弧时,应及时更换。 (3)掌握正确的焊接操作方法,对手工电弧焊的运条和气焊,氩弧焊丝的送进应稳,准确,熟练地击穿尺寸适宜的熔孔,应把熔敷金属送至坡口根部。 (4)用碱性低氢型焊条焊接16MN尺寸钢试板,在平焊接关时,应距离焊缝收尾弧?10~15MM的焊缝金属上引弧;便于使接头处得到预热。当焊到接头部位时,将焊条轻轻向下一压,听到击穿的声音之后再灭弧,这样可消除接头处的未焊透。如果将接头处铲成缓坡状,效果更好。 (二) 未熔合 【1】产生原因: (1)手工电弧焊时,由于运条角度不当或产生偏弧,电弧不能良好地加热坡口两侧金属,导致坡口面金属未能充分熔化。 (2)在焊接时由于上侧坡口金属熔化后产生下坠,影响下侧坡口面金属的加热熔化,造成“冷接”。 (3)横接操作时,在上、下坡口面击穿顺序不对,未能先击穿下坡口后击穿上坡口,或者在上、下坡口面上击穿熔孔位置未能错开一定的距离,使上坡口熔化金属下坠产生粘接,造成未熔合。 (4)气悍时火焰能率小,氩弧焊时电弧两侧坡口的加热不均,或者坡口面存在污物等。【2】防止措施: (1)选择适宜的运条角度,焊接电弧偏弧时应及时更换焊条。 (2)操作时注意观察坡口两侧金属熔化情况,使之熔合良好。 (3)横焊操作时,掌握好上、下坡口面的击穿顺序和保持适宜的熔孔位置和尺寸大小,气焊和氩弧悍时,焊丝的送进应熟练地从熔孔上坡口拉到下坡口。 (三) 焊瘤 【1】产生原因: (1)由于钝边薄,间隙大,击穿熔孔尺寸大。 (2)由于焊接电流过大击穿焊接时电弧燃烧,加热时间过长,造成熔池温度增高,溶池体积增大,液态金属因自身重力作用下坠而形成烛瘤,焊瘤大多存在于平焊、立焊速度过慢等。【2】防止措施: (1)选择适宜的钝边尺寸和装配间隙,控制熔孔大小并均匀一致,一般熔孔直径为0.8~1.25

钢结构焊接质量缺陷及处理方法

钢结构焊接质量缺陷及处理方法 在钢结构的焊接过程中,如果焊接方法不正确,将会导致钢结构出现缺陷。钢结构焊接的缺陷主要有裂纹、未熔合及未焊透、气孔、固体夹杂、咬边、焊瘤、飞溅及电弧不稳定。接下来和大家一起看看这些缺陷是如何形成,又如何处理。 1、裂纹 原因:裂纹通常有冷、热之分。其中,产生冷裂纹的主要原因是焊接结构设计不合理、焊缝布置不当、焊接工艺措施不合理,如焊前未预热、焊后冷却快等;产生热裂纹的主要原因是母材抗裂性能差、焊接材料质量不好、焊接工艺参数选择不当、焊接内应力过大等。 处理办法:应在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹的焊缝金属,进行补焊。 预防措施:对于冷裂纹,应选择抗裂性好的钢材,采用低氢或超低氢、低强的焊条,并控制预热温度、线能量,以降低冷裂纹产生倾向;对于热裂纹,应选择含镍量高的钢材,采用精炼的方法,提高钢材的纯度,降低杂质的含量,并控制焊缝的凹度d小于1mm,降低线能量,以降低热裂纹产生倾向。 2、未熔合及未焊透 原因:未熔合及未焊透的产生原因基本相同,主要是工艺参数、措施及坡口尺寸不当,坡口及焊道表面不够清洁或有氧化皮及焊渣等杂物,焊工技术较差等。 处理方法:对于未熔合应铲除未熔合处的焊缝金属后补焊;对于敞开性好的结构的单面未焊透可在焊缝背面直接补焊;对于不能直接补焊的重要焊件应铲去未焊透的金属,重新焊接。 预防措施:焊前应确定坡口形式和装配间隙,并认真清除坡口边缘两侧的污物;合理选择焊接电流、焊条角度及运条速度;对于导热快、散热面积大的焊件,可在焊前预热或焊接的同时用火焰加热,焊缝的起头处与接头处,可选用长弧预热后再焊接;对于要求全焊透的焊缝,应尽量采用单面焊双面成形工艺;避免产生磁偏吹现象,使电弧不

焊接质量通病及预防措施

国家高速公路网G0613 云南省香格里拉至丽江高速公路第五项目部 目录 焊接质量通病及预防措施 编制: 复核: 审核: 云南建工香丽高速公路土建施工第五项目部 焊接质量通病及预防

焊接工程上存在的质量通病是:凡是肉眼或低倍放大镜能看到的且位于焊缝表面的缺陷,如咬边(咬肉)、焊瘤、弧坑、表面气孔、夹渣、表面裂纹、焊缝位置不合理等称为外部缺陷;而必须用破坏性试验或专门的无损检测方法才能发现的内部气孔、夹渣、内部裂纹、未焊透、未溶合等称为内部缺陷。但常见的多是焊后不清理焊渣和飞溅物以及不清理的焊疤。 一、焊缝尺寸不符规范要求 1、现象: 焊缝在检查中焊缝的高度过大或过小;或焊缝的宽度太宽或太窄,以及焊缝和母材之间的过渡部位不平滑、表面粗糙、焊缝纵、横向不整齐,还有在角焊缝部位焊缝的下凹量过大。 2、原因: a焊缝坡口加工的平直度较差,坡口的角度不当或装配间隙大小不均等而引起的。 b焊接中电流过大,使焊条熔化过快,控制焊缝成形困难,电流过小,在焊接引弧时会使焊条产生“粘合现象”,造成焊不透或焊瘤。 c焊工操作熟练程不够,运条方法不当,如过快或过慢,以及焊条角度不正确。 d埋弧自动焊过程,焊接工艺参数选择不当。 3、防治措施: a按设计要求和焊接规范的规定加工焊缝坡口,尽量选用机械加工以使坡口角度和坡口边缘的直线度和坡口边缘的直线度达到要求,避免用人工气割、手工铲削加工坡口。在组对时,保证焊缝间隙的均匀一致,为保证焊接质量打下基础。 b通过焊接工艺评定,选择合适的焊接工艺参数。 c焊工要持证上岗,经过培训的焊工有一定的理论基础和操作技能。

d多层焊缝在焊接表面最后一层焊缝是,在保证和底层熔合的条件下,应采用比各层间焊接电流较小,并用小直径(φ2.0mm~3.0mm)的焊条覆面焊。运条速度要求均匀,有节奏地向纵向推进,并作一定宽度的横向摆动,可使焊缝表面整齐美观。 二、咬边(咬肉) 1、现象:焊接时的电弧将焊缝边缘熔出的凹陷或沟槽没有得到熔化金属的补充而留下缺口。过深的咬边会使焊接接头的强度减弱,造成局部应力集中,承载后会在咬边处产生裂纹。 2、原因:主要是焊接电流过大,电弧过长,焊条角度掌握不合适和运条的速度不当以及焊接终了焊条留置长度太短等而形成咬边。一般在立焊、横焊、仰焊时是一种常见缺陷。 3、防治措施 a焊接时电流不宜过大,电弧不要拉得过长或过短,尽量采用短弧焊。 b掌握合适的焊条角度和熟练的运条手法,焊条摆动到边缘时应稍慢,使熔化的焊条金属填满边缘,而在中间则要稍快些。 c焊缝咬边的深度应小于0.5mm,长度小于焊缝全长的10%,且连续长度小于10mm。一旦出现深度或产度超过上述允差,应将缺陷处清理干净,采用直径较小、牌号相同的焊条,焊接电流比正常的稍偏大,进行补焊填满。 三、裂缝 1、现象:在焊接过程或焊接之后,在焊接区域内出现金属破裂,它产生在焊缝内部或外部,也可能发生在热影响区,按其产生的部位可分为纵向裂纹、横向裂纹,弧坑裂纹、根部裂纹等又可分热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。 2、原因 a焊缝热影响区收缩后产生大的应力。

波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策

波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策 A、焊料不足:焊点干瘪/不完整/有空洞,插装孔及导通孔焊料不饱满,焊料未爬到元件面的焊盘上 原因:a) P CB 预热和焊接温度过高,使焊料的黏度过低; b) 插装孔的孔径过大,焊料从孔中流岀; c) 插装元件细引线大焊盘,焊料被拉到焊盘上,使焊点干瘪; d) 金属化孔质量差或阻焊剂流入孔中; e) PCB 爬坡角度偏小,不利于焊剂排气。 对策:a) 预热温度90-130 C,元件较多时取上限,锡波温度250+/-5 C,焊接时间3?5S。 b) 插装孔的孔径比引脚直径大0.15?0.4m m,细引线取下限,粗引线取上线。 c) 焊盘尺寸与引脚直径应匹配,要有利于形成弯月面; d) 反映给PCB加工厂,提高加工质量; e) PCB的爬坡角度为3?7Co B、焊料过多:元件焊端和引脚有过多的焊料包围,润湿角大于90 原因:a) 焊接温度过低或传送带速度过快,使熔融焊料的黏度过大; b) PCB 预热温度过低,焊接时元件与PCB 吸热,使实际焊接温度降低; c) 助焊剂的活性差或比重过小; d) 焊盘、插装孔或引脚可焊性差,不能充分浸润,产生的气泡裹在焊点中; e) 焊料中锡的比例减少,或焊料中杂质Cu的成份高,使焊料黏度增加、流动性变差。 f) 焊料残渣太多。 对策:a) 锡波温度250+/-5 C,焊接时间3?5S。 b) 根据PCB 尺寸、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度,PCB 底面温度在90-130o c) 更换焊剂或调整适当的比例; d) 提高PCB 板的加工质量,元器件先到先用,不要存放在潮湿的环境中; e) 锡的比例<61.4%时,可适量添加一些纯锡,杂质过高时应更换焊料; f) 每天结束工作时应清理残渣。 C、焊点桥接或短路 原因:a) PCB设计不合理,焊盘间距过窄; b) 插装元件引脚不规则或插装歪斜,焊接前引脚之间已经接近或已经碰上; c) PCB 预热温度过低,焊接时元件与PCB 吸热,使实际焊接温度降低; d) 焊接温度过低或传送带速度过快,使熔融焊料的黏度降低; e) 阻焊剂活性差。 对策:a) 按照PCB设计规范进行设计。两个端头Chip元件的长轴应尽量与焊接时PCB运行方向垂直,SOT、SOP的长轴应与PCB运行方向平行。将SOP最后一个引脚的焊盘加宽(设计一个窃锡焊盘)。 b) 插装元件引脚应根据PCB 的孔距及装配要求成型,如采用短插一次焊工艺,焊接面元件引 脚露岀PCB表面0.8?3mm,插装时要求元件体端正。 c) 根据PCB尺寸、板层、元件多少、有无 贴装元件等设置预热温度,PCB底面温度在90-130 o D、润湿不良、漏焊、虚焊 原因: a) 元件焊端、引脚、印制板基板的焊盘氧化或污染,或PCB受潮。 b) Chip元件端头金属电极附着力差或采用单层电极,在焊接温度下产生脱帽现象。 c) PCB设计不合理,波峰焊时阴影效应造成漏焊。 d) PCB翘曲,使PCB翘起位置与波峰焊接触不良。 e) 传送带两侧不平行(尤其使用PCB传输架时),使PCB与波峰接触不平行。 f) 波峰不平滑,波峰两侧高度不平行,尤其电磁泵波峰焊机的锡波喷口,如果被氧化物堵塞时,会使波峰岀现锯齿形,容 易造成漏焊、虚焊。 g) 助焊剂活性差,造成润湿不良。

焊接缺陷及防止措施(最新版)

焊接缺陷及防止措施(最新版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0541

焊接缺陷及防止措施(最新版) 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

常见焊接焊缝缺陷的现象原因及防治措施

常见焊接焊缝缺陷的现象原因及防治措施 凡是肉眼或低倍放大镜能看到的且位于焊缝表面的缺陷,如咬边(咬肉)、焊瘤、弧坑、表面气孔、夹渣、表面裂纹、焊缝位置不合理等称为外部缺陷;而必须用破坏性试验或专门的无损检测方法才能发现的内部气孔、夹渣、内部裂纹、未焊透、未溶合等称为内部缺陷。但常见的多是焊后不清理焊渣和飞溅物以及不清理的焊疤。 焊缝尺寸不符规范要求 现象: 焊缝在检查中焊缝的高度过大或过小;或焊缝的宽度太宽或太窄,以及焊缝和母材之间的过渡部位不平滑、表面粗糙、焊缝纵、横向不整齐,还有在角焊缝部位焊缝的下凹量过大。 原因:

焊缝坡口加工的平直度较差,坡口的角度不当或装配间隙大小不均等而引起的。 焊接中电流过大,使焊条熔化过快,控制焊缝成形困难,电流过小,在焊接引弧时会使焊条产生“粘合现象”,造成焊不透或焊瘤。 焊工操作熟练程不够,运条方法不当,如过快或过慢,以及焊条角度不正确。 埋弧自动焊过程,焊接工艺参数选择不当。 防治措施 按设计要求和焊接规范的规定加工焊缝坡口,尽量选用机械加工以使坡口角度和坡口边缘的直线度和坡口边缘的直线度达到要求,避免用人工气割、手工铲削加工坡口。在组对时,保证焊缝间隙的均匀一致,为保证焊接质量打下基础。 通过焊接工艺评定,选择合适的焊接工艺参数。 焊工要持证上岗,经过培训的焊工有一定的理论基础和操作技能。 多层焊缝在焊接表面最后一层焊缝是,在保证和底层熔合的条件下,应采用比各层间焊接电流较小,并用小直径(φ2.0mm~3.0mm)的焊条覆面焊。运条速度要求均匀,有节奏地向纵向推进,并作一定宽度的横向摆动,可使焊缝表面整齐美观。 咬边(咬肉) 现象:

焊接常见缺陷的预防措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 焊接常见缺陷的预防措施 (正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-4557-75 焊接常见缺陷的预防措施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1概述 根据大型安装工程建设的施工经验,焊接是安装建造期间的一项关键工作,其进度直接影响到计划的工期,其质量的好坏直接影响到工程的安全运行和使用寿命,其效率的高低直接影响工程的建造周期和建造成本。如何保证焊接质量和提高焊接效率、减少返修率、降低施焊成本,是工程的建设领域施工控制的关键措施。在未来各项工程的建设中,如何提高焊接质量,避免常规缺陷的产生;如何制定预防措施,对焊接技术工作者是一项必须面对的课题。 安装工程的焊接应在焊接质量和工期上都满足要求,但是安装工程往往受施工场地和空间条件限制,通常以传统工艺为主,如所氩弧焊(TIG)或氩-电联合焊接(TIG+SMAW)时,由于受人员、设备、材料、

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