铝合金焊接缺陷及其检验
第八章：焊接缺陷及焊接质量检验
学习要求：掌握焊接中各种焊接缺陷，了解焊接缺陷产生的原因及预防措施，掌握各种焊接检验方法。掌握公司焊缝外观检验标准，
课时：4课时
基本内容
前言：随着科学技术的发展，焊接在工业生产中的地位更加重要。从大量结构的事故原因分析结果可以看出，很多是由于焊接质量不好造成的，而焊工的责任心和操作技能直接影响到焊接质量。为提高焊工的素质，保证焊接结构的使用安全、可靠，对焊工进行培训与考核是十分必要的。
第一节焊接缺陷
焊接缺陷：焊接接头中产生的不符合设计或工艺文件要求的缺陷
一、焊接缺陷的分类按焊接缺陷在焊缝中的位置，可分为外部缺陷与内部缺陷两大类。外部缺陷位于焊缝区的外表面，肉眼或用低倍放大镜即可观察到。例如：焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、烧穿、下塌、表面气孔、表面裂纹等。内部缺陷位于焊缝内部，需用破坏性实验或探伤方法来发现。例如：未焊透、未熔合、夹渣、内部气孔、内部裂纹等。
二、常见电焊缺陷
（1）焊缝尺寸不符合要求主要指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不
足或过高等。焊缝尺寸过小会降低焊接接头强度；尺寸过大将增加结构的应力和变形，造成应力集中，还增加焊接工作量。焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀，焊接电流过大或过小，运条方式或速度及焊角角度不当等均会造成焊缝尺寸不符合要求。
（2）咬边由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凸陷即为咬边。咬边使母材金属的有效截面减小，减弱了焊接接头的强度，而且在咬边处易引起应力集中，承载后有可能在咬边处产生裂纹，甚至引起结构的破坏。产生咬边的原因
操作方式不当，焊接规范选择不正确，如焊接电流过大，电弧过长，焊条角度不当等。咬边超过允许值，应予补焊。
（3）焊瘤焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上，所形成的金属瘤即为焊瘤。焊瘤不仅影响焊缝外表的美观，而且焊瘤下面常有未焊透缺陷，易造成应力集中。对于管道接头来说，管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减少，严重时使管内产生堵塞。焊瘤常在立焊和仰焊时发生。焊缝间隙过大，焊条角度和运条方法不正确，焊条质量不好，焊接电流过大或焊接速度太慢等均可引起焊瘤的产生。（4）烧穿焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿。烧穿常发生于打底焊道的焊接过程中。发生烧穿，焊接过程难以继续进行，是一种不允许存在的焊接缺陷。造成烧穿的主要原因是焊接电流太大或焊接速度太低；坡口和间隙太大或钝边太薄以及操作不当等。为了防止烧穿，要正确设计焊接坡口尺寸，确保装配质量，选用适当的焊接工艺参数。单面焊可采用加铜垫板或焊剂垫等办法防
止熔化金属下塌及烧穿。手工电弧焊焊接薄板时，可采用跳弧焊接法或断续灭弧焊接法。
（5）未焊透焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透。未焊透常出现在单面焊的根部和双面焊的中部。未焊透不仅使焊接接头的机械性能降低，而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后会引起裂纹。
未焊透产生的原因是焊接电流太小；焊接速度太快；焊条角度不当或电弧发生偏吹；坡口角度或对口间隙太小，焊件散热太快；氧化物和熔渣等阻碍了金属间充分的熔合等。凡是造成焊条金属和基本金属不能充分熔合的因素，都会引起来焊透的产生。
防止未焊透的措施包括：①正确选择坡口形式和装配间隙，并清除掉坡口两侧和焊层间的污物及熔渣；②选用适当的焊接电流和焊接速度；③运条时，应随时注意调整焊条的角度，特别是遇到磁偏吹和焊条偏心时，更要注意调整焊条角度，以使焊缝金属和母材金属得到充分熔合；④对导热快、散热面积大的焊件，应采取焊前预热或焊接过程中加热的措施。
（6）未熔合未熔合指焊接时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分；或指点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。
未熔合的危害大致与未焊透相同。产生未熔合的原因有：焊接线能量太低；电弧发生偏吹；坡口侧壁有锈垢和污物；焊层间清渣不彻底等。（7）凹坑、塌陷及未焊满凹坑指：在焊缝表面或焊缝背面形成的低
于母材表面的局部低洼部分
塌陷：单面熔化焊时，由于焊接工艺不当，造成焊缝金属过量透过背面，使焊缝正面塌陷，背面凸起的现象。
未焊满：由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽，这种现象。
上述缺陷削弱了焊缝的有效截面，容易造成应力集中，并使焊缝的强度严重减弱。塌陷常在立焊和仰焊时产生，特别是管道的焊接，往往由于熔化金属下坠出现这种缺陷。氩弧焊应注意在收弧的过程中，使焊条在熔池处作短时间的停留，或作环形运条，以避免在收弧处出现凹坑。
(8)、夹钨形成原因和防止措施
形成原因⑴在焊接过程中焊接操作不当而使钨极接触工件熔入焊缝金属中，
⑵钨极直径小而焊接电流大，
⑶焊丝触及了钨极尖端，
⑷钨极烧损严重，钨极夹过热。
⑸保护气体保护不良，钨极氧化严重。
防止措施：⑴采用高频高压引弧，防止接触引弧法引弧
⑵根据实际所需焊接电流，选择钨极直径。
⑶加强操作技能培训，勿使填丝与钨极相碰
⑷钨极端部出现裂纹烧损严重后应立即修磨钨极，更换钨极夹。
⑸钨极伸出长度要合适，加大气体流量和增加滞后停气时间防止钨
极氧化
（9）气孔
①气孔的形成及危害焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出，而残留下来形成的空穴称为气孔。气孔可分为密集气孔、针状气孔等。焊缝中形成气孔的气体主要是氢气。焊接区的氢可来自于各个方面,弧柱气氛中水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分都是主要来源,这些水分在电弧高温作用下形成气泡于熔池中,来不及浮出便形成气孔。气孔对焊缝的性能有较大影响，它不仅使焊缝的有效工作截面减小，使焊缝机械性能下降，而且破坏了焊缝的致密性，容易造成泄漏。气孔的边缘有可能发生应力集中，致使焊缝的塑性降低。因此在重要的焊件中，对气孔应严格地控制。
②气孔产生的原因。
①氩气纯度低，杂质太多或氩气管路内有水分以及氩气管路漏气。
②焊丝或母材坡口附近焊前未清理干净，或清理后又被污物，水分等污染。
③氩弧焊时氩气保护不良，电弧不稳，电弧过长，钨极伸出长度过长。
④焊接参数选择不当，焊接速度过快或过慢。
⑤周围环境潮湿，风速较大
防止措施：①保证保护气体纯度。②焊丝和母材坡口处要清理干净。
③正确选择焊接参数。④焊前采用预热。⑤工作环境不要潮湿，有防风装置。
（10）裂纹
在焊接应力及其他致脆因素共同作业下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生的缝隙称为焊接
裂纹。铝及铝合金焊接裂纹属热裂纹。裂纹时最危险的焊接缺陷，严重地影响着焊接结构的使用性能和安全可靠性，而且是许多焊接结构破坏事故的主要原因。
①焊丝选用不当，当焊缝中的（Mg）含量小于3%或时Fe、Si杂质含
量超出规定时，裂纹倾向就增大，当焊接温度偏高时，引起热影响区液化裂纹。②焊接顺序选择不当。③焊接结束或是中断时，如果热源撤离过快，或时弧坑未填好，常常容易出现弧坑裂纹。④焊缝过于集中或是受热区温度过高，变形应力过大。⑤溶剂、焊丝保护气体含杂质过多。⑥结构设计不合理，焊缝过于集中，造成焊接接头拘束应力过大；
防止措施：
①正确选择焊丝，控制焊缝成分与母材成分良好匹配。
②选择合理的焊接顺序。
③焊接结束或中断时，收弧电流应调小，哀减时间稍长，并在收弧处
填加焊丝。，或是在焊缝终端处装收弧板，在收弧板上收弧。
④控制好受热区的温度以及变形，必要时应采取预热措施。
⑤注意减小焊接结构的刚性，焊缝应尽量避免应力集中处。
第二节焊接缺陷检验
焊接检验的重要性
焊接检验时保证产品质量优良，防止报废出厂的重要措施。
在新产生试制过程中，通过检验可以发现试制过程中发生质量问题，找出原因，消除缺陷。使新产品或新工艺得到运用，质量得到保证。
一、非破坏性检验非破坏性检验是指在不损坏被检查材料或成品的性能、完整性的条件下进行检测缺陷的方法。它包括外观检验、致密性检验和无损探伤检验。
1、外观检验焊接接头的外观检验是一种简便而又应用广泛的检验方法。一般用肉眼或用5～10倍放大镜检查。主要检查焊缝表面有无裂纹、气孔、咬边、焊瘤、烧穿和凹坑等缺陷，检查焊缝成形是否良好、余高是否符合图样要求、焊缝向母材过渡是否圆滑等。
2、致密性检验这种检验方法主要用来检验不受压或受压较低的容器、管道焊缝的穿透性缺陷。常用的致密性检查方法有：水压试验、气压试验。
（1）水压试验水压试验常被用来检查壳体强度及焊缝致密性。具体作法如下：①选择合格的压力表，精度不低于1.5级；②将容器内灌满水，试验时应彻底排尽容器内的空气，并堵塞好容器上的一切孔和眼，加压水泵，将容器内的压力提高到工作压力的 1.25～1.5倍。③在升压过程中，应按规定逐级上升，中间应作短暂停压，不得一次升到试验压力，在该压力下维持一定时间。此后再将压力缓慢降至工作压力，加压后对焊缝仔细检查，当发现焊缝有水珠、细水流或有潮湿现象时，表明该焊缝不致密，应把它标注出来，待容器卸载后作返修处理，直至产品水压试验合格为止。④水压试验也可以做破坏试验，检查产品的承载能力。
（2）气压试验气压试验是比水压试验更为灵敏和迅速的试验，同时试验后的产品不需作排水处理。但是，气压试验的危险性比水压试验大。试验时，先将气压加压到产品技术条件的规定值，然后关闭进气阀，停止加压，用测量仪移动到焊缝周围，检查焊缝是否漏气，（也可以涂肥皂水检测）或检查工作压力表数值是否下降。若测量仪发出报警则表明该焊接接头不致密，待卸压后进行返修、补焊，直至再检验合格后方能出厂。
3、无损探伤检验
无损探伤检查主要用于发现焊缝表面的细微缺陷以及存在于焊缝内部的缺陷。例如夹渣、气孔、裂纹、未熔合等。这类检验方法已在重要的焊接结构中被广泛应用。常见的探伤方法有：着色检验、超声波检验、射线检验。
（1）着色检验它也是用来发现焊件表面缺陷的一种方法，但对
焊件表面光洁度要求较高，检验时，将焊件用清洗剂擦洗干净，然后喷上着色剂；流动性和渗透性良好的着色剂便渗入到焊缝表面的细微裂纹中，随后将焊件表面用清洗剂擦净并涂以显像剂，浸入裂纹的着色剂遇到显像剂，便会显现出缺陷的位置、形状和大小。
（2）超声波检验它是用来检测大厚度焊件焊缝内部缺陷的。适用于检测厚度一般为8～120mm的任何部位的气孔、夹杂、裂纹等缺陷，但它对缺陷的辨别能力差，且没有直观性。检测时要求工件表面平滑光洁，并涂上一层机油为媒介。检验时，超声波由工件表面传入，并在工件内部传播，当在其传播方向上遇到内部缺陷、工件表面、工件底面时就会引起反射，由探头将超声波变成电信号，由缺陷脉冲与始脉冲及底脉冲间的距离，可知缺陷的深度，并由缺陷脉冲讯号的高度可确定缺陷的大小。
（3）射线检验它是用来检测焊缝内部缺陷的准确而又可靠的方法之一。常用的射线有Х射线，射线它适用于2～65厚度的焊件内部的气孔、夹杂物、未焊透、未溶合、裂缝等缺陷。X射线都能直观、准确地反映缺陷的位置、形状、大小及分布情况。
未焊透在胶片上是一条断续或连续的黑直线,在照片上的位置多偏离焊缝中心，呈断续的线状，宽度不一致，黑度不均匀。气孔在胶片上的特征是分布不一致，有稠密的、也有稀疏的圆形或椭圆形黑点，其黑度一般是中心处较大而均匀地向边缘减小。夹渣在胶片上多呈现为不同形状的点或条状。点状夹渣呈单独的黑点，外观不规则，带有棱角，黑度较均匀。条状夹渣呈宽而短的粗线条状。长条状夹渣的线条较宽，但宽度不一致。裂纹在胶片上一般呈略带曲折的黑色细条纹，有时也呈现直线细纹；轮廓较为分明，两端较为尖细，中部稍宽，有分枝的现象较少见，两端黑度逐渐变浅，最后消失。射线探伤标准中，把焊缝质量划分为4等级，其中Ⅰ级焊缝的质量最好Ⅳ级最差。射线检验能从底片上直接判断出缺陷种类，而超声波检验较难判断缺陷的种类。
4、破坏性检验力学性能试验：包括拉伸试验、弯曲试验（正弯、面弯、背完）、硬度试验、冲击试验、金相试验（宏观、微观）。
⑴拉伸试验可以测定焊接接头的拉伸强度、屈服强度和塑性（拉伸率
和端面收缩率）和焊缝断口处缺陷。
⑵弯曲试验：检验焊接接头的塑性。
⑶冲击试验：检验焊缝金属和焊接接头的冲击韧性和缺口敏感性。
⑷硬度试验：检验焊缝和热影响区的硬度，间接估算出材料的强度。
⑸金相试验：主要观察冶金过程产生的金相组织变化和微观缺陷。
第三节焊缝缺陷的返修
经焊接质量检验，发现有超过标准允许的缺陷应该返修，一般技术熟练，真正实施严格的焊接质量控制和焊接工艺保证条件的检验，只可能在极个别的条件下才会出现焊接缺陷。
一、焊接缺陷的确定
焊接缺陷返修前，应尽可能准确地确定焊接缺陷的种类，部位和尺寸，这对于保证一次返修合格是至关重要，对于内部缺陷，有些需要用综合无损探伤的方法，如射线和超声波探伤的综合使用，才能比较准确的确定焊接缺陷的种类，部位和尺寸）
二、焊接缺陷返修方案的制定
压力容器焊接缺陷返修前应该制定返修方案，返修方案还应经过焊接工程师批准。返修方案的实施应以焊接工艺评定为基础，评定合格，方可返修。返修方案应立足于保证一次返修合格的基础上去制定。焊缝返修时同一部位的返修次数不宜超过2次。
三、焊接缺陷的清除
焊接缺陷的去年高出可采用机械清除。不能用电弧清除的方法。
机械清除可以用角向砂轮片，车削或是风动铣刀清除。清除的过程不会使焊接接头受热而产生组织和性能的变化。
清除焊接缺陷要注意开沟、槽，和最适宜的坡口宽度和长度，注意开沟槽时要考虑补焊过程中收的应力和变形。
四、补焊
焊接缺陷清除后，要清除油污和氧化膜，应按经评定合格的焊接工艺规程进行补焊。补焊时应尽量使用较小的线能量，补焊过程中适当采用预热措施。尽可能多层焊接。焊后尽可能采取防止产生焊接缺陷。
第四节公司焊缝外观成型检验标准
一、焊缝外观尺寸检验
1焊缝长度在任意300mm范围内，焊缝凹凸差≯1mm。
2 焊缝长度在任意300mm范围内，焊缝宽度差≯1mm。
3 焊缝长度在任意300mm范围内，焊缝边缘直线度≯2.0mm。
4 焊缝表面的波纹应均匀一致，且波纹的间距为2～3mm，波纹之间
的高度差≯0.5mm。
5 GTAW对接焊缝外观尺寸要求（对接纵缝、对接环峰）
5.1母材厚度为6≤δ＜16mm筒体外焊缝宽度：16±1mm，余高：0.5～
2mm；修磨后内焊缝余高：0.5～1mm且与母材圆滑过渡。
5.2母材厚度为16≤δ≤20mm筒体外焊缝宽度：20±1mm，余高：0.5～
2mm；修磨后内焊缝余高为：0.5～1mm且与母材圆滑过渡。
5.3 筒体直径大于320mm对接纵焊缝须用自动GTAW盖面。
6 对接焊缝的错边要求如下表1：
7 对接环焊缝处鼓包≯1mm。
8 角焊缝外观成形及检验要求：
8.1 焊角尺寸：应按图纸或工艺要求执行，焊角尺寸公差按（0～+1）8.2角焊缝自动GMAW焊接后须用自动GTAW重熔。
8.3 若其图纸没有注明，则按以求要求执行。
（a）筒体壁厚t为：6～10.5mm；筒体内、外焊角高度：GMAW：8+1mm，
GTAW10+1mm。
（b）筒体壁厚t为12mm；筒体内、外焊角高度：GMAW：10+1mm，GTAW12+1mm。
（c）筒体壁厚t为15～16mm；筒体内、外焊角高度：GMAW：12+1mm，GTAW14+1mm。
（d）内焊缝是平焊缝，焊缝应与母材圆滑过渡，且焊缝不得低于母材表面。（e）外焊缝是平焊缝，焊缝宽度见5.1、5.2条要求，焊缝余高0.5～2mm。9焊角尺寸高度差（a-b）≯2mm（见图1）；图纸或工艺对焊缝影响
螺栓装配的除外。
图1
10、焊缝凹陷0～1mm。（见图2）
图2
二：焊接缺陷检验及处理措施，
1焊缝咬边：焊缝咬边深度不大于0.3 mm，且焊缝两侧咬边的总长度不超过该焊缝长度的10%。
1.1 焊缝咬边深度大于0.3mm且不大于0.5mm采用电动或风动磨盘修
磨焊缝咬边处的母材，使焊缝与母材圆滑过渡，且修磨后不得出
现凹坑。
1.2 焊缝咬边深度大于0.5mm，需采用手工TIG堆焊咬边缺陷，补焊后用
电动或风动磨盘修磨补焊处圆滑过渡，修磨后焊缝不得出现凹坑。
2 气孔：焊缝表面不允许有气孔。
2.1气孔小于Φ0.5mm，用小榔头敲击缺陷处，然后用电动或风动磨盘
修磨清除。
2.2气孔大于Φ0.5mm或密集型气孔，待清除气孔缺陷后，采用手工TIG
补焊，然后用电动或风动磨盘修磨圆滑。
3 焊瘤：焊缝表面不允许有焊瘤。
3.1焊瘤采用手工TIG补焊或用角磨机修磨圆滑过渡。
4 裂纹：焊缝不允许有任何裂纹。
4.1发现裂纹应将裂纹缺陷完全清除，然后采用手工TIG补焊。
5 烧穿、未熔合、未焊满及凹坑不允许存在。
5.1发现未熔合、未焊满及凹坑，必须采用手工TIG补焊。
6壳体内、外表面不允许有焊接飞溅物、焊豆、氧化物等。
6.1发现焊缝上有飞溅物、焊豆、氧化物须用不锈钢丝轮或磨盘清除干
净。
7焊缝重叠：在壳体的直缝焊和环缝焊中，焊缝重叠部分不得出现有
0.5㎜以上的高低差。焊缝接头处，焊缝不得有0.5mm以上的高低
差。
8 每条焊缝补焊不宜超过1处，且补焊后不得有咬边、气孔、裂纹、
凹坑等焊接缺陷。
9 外焊缝接头成型不美观用角磨机修磨，修磨长度不应超过30mm 。
（其他部位不允许修磨）
10 补焊处焊缝宽度超过原焊缝宽度，须修磨与原焊缝宽度平齐一致，
且圆滑过渡。(见图
3)
图3
11 焊缝检验示意图
三 焊缝检验工具：强光灯、5倍以内放大镜，焊缝检验尺。
焊接缺陷和检验术语
焊接缺陷和检验术语 一、焊接缺陷 1、焊接缺陷焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象。 2．未焊透焊接时接头根部未完全熔透的现象，对对接焊缝也指焊缝深度未达到设计要求的现象。 3．未熔合熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未完全熔化结合的部分，电阻点焊指母材与母材之间未完全熔化结合的部分。 4．夹渣焊后残留在焊缝中的焊渣。 5．夹杂物由于焊接冶金反应产生的，焊后残留在焊缝金属中的微观非金属杂质（如氧化物、硫化物等）。 6．夹钨钨极惰性气体保护焊时由钨极进入到焊缝中的钨粒。7．气孔焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为密集气孔、条虫状气孔和针状气孔等。 8．咬边由于焊接参数选择不当，或操作方法不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。 9．焊瘤焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤。 10．白点在焊缝金属拉断面上，出现的如鱼目状的一种白色圆形斑点。
11．烧穿焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷。 12．凹坑焊后在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼部分。 13．未焊满由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽。 14．下塌单面熔化焊时，由于焊接工艺不当，造成焊缝金属过量透过背面，而使焊缝正面塌陷，背面凸起的现象。二、焊接裂纹 1．焊接裂纹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而形成的新界面所产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征。2．热裂纹焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。 3．弧坑裂纹在弧坑中产生的热裂纹。 4．冷裂纹焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在MS温度以下）时产生的焊接裂纹。 5．延迟裂纹钢的焊接接头跨却到室温后并在一定时间（几小时、几天、甚至十几天）才出现的焊接冷裂纹。 6．焊根裂纹沿应力集中的焊缝根部所形成的焊接冷裂纹。7．焊趾裂纹沿应力集中的焊趾处所形成的焊接冷裂纹。8．焊道下裂纹在靠近堆焊焊道的热影响区内所形成的焊接
铝合金钎焊缺陷
焊接金相 铝合金钎焊缺 陷 哈尔滨焊接研究所金相室(150080) 于 捷 孙秀芳 郭力力 山东省淄博学院机电系(255091)姜 英 焊接方法 钎焊 母 材 L F3铝合金 焊 材 铝硅及铝硅镁钎料 图1 钎缝中各种缺陷 (50×)2/3图2 钎缝发生轻微溶蚀现象 400× 会)已在2000年1月巴黎会议上取消。两者原有职能 全部移交给IAB B组(实施与授权)。 EWF Committee2,3和IIW Commission今后只能 从事IIW IAB还没有的项目开发工作。 被IIW接受的培训规程在大约五年内将同时印制 EWF和IIW文件号。培训规程中规定了IIW和EWF 证书等效。同时,由于EWF人员资格仍被许多欧洲标 准采用,EWF证书在一定时期有很高的市场价值,所 以EWF证书仍将继续发放约五年。 1.4 授权的国家团体Authorised National Body(ANB) ANB是Authorised National Body(授权的国家团 体)的缩写,是指由IIW授权的在某一IIW成员国实施 IIW人员资格认证体系的唯一合法机构。其作用是: (1)评估和验收培训机构,批准授权的培训机构 (A TB)按照IIW规程举办各类培训课程; (2)进行考试; (3)颁发各类焊接人员的资格证书并管理焊接人 员档案。 一个IIW成员国只能有一个ANB。某个成员国 的ANB如果要在其它无ANB国家开展IIW课程,应 受到代表该国的国家焊接学会的邀请,在课程培训中, 必须解决语言障碍的问题。 根据EWF和IIW之间的协议,1999年,19个 EWF的ANB自动成为IIW的ANB。我国于2000年 1月取得欧洲以外的第一个ANB资格,美国、日本和澳 大利亚已于2001年1月召开的IAB B组巴黎工作会 通过,成为正式的ANB。到2001年1月底为止,已正 式授权下列国家的ANB组织:奥地利、比利时、中国、 克罗地亚、捷克、丹麦、芬兰、法国、德国、匈牙利、意大 利、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、斯 洛维尼亚、西班牙、瑞典、瑞士、英国、美国、澳大利亚和 日本,共计25个。 加拿大计划在2002年末进行验收,俄罗斯、乌克 兰和南斯拉夫已向IIW提出了申请。(未完待续) ? 5 4 ?焊接 2001(6)
铝合金焊接技术要点及注意事项
铝及铝合金焊接特点及焊接工艺 铝合金由于重量轻、强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中,采用铝合金代替钢板材料焊接,结构重量可减轻50 %以上。因此，铝及铝合金除广泛的应用于航空、航天和电工等领域外，同时还越来越多的应用于石油化学工业。但是铝及铝合金在焊接过程中，易出现氧化、气孔、热裂纹、烧穿和塌陷等问题。此类材质是被公认为焊接难度较大的被焊接材料，特别是小径薄壁管的焊接更难掌握。因此，解决铝及铝合金的这些焊接缺陷是施工过程中必须解决的问题。 1铝及铝合金的焊接特点 铝材及铝合金焊接时由固态转变为液态时，没有明显的颜色变化，因此在焊接过程中给操作者带来不少困难。因此，要求焊工掌握好焊接时的加热温度，尽量采用平焊，在引（熄）弧板上引（熄）弧等。特别注意以下几点： 1.1强的氧化能力 铝与氧的亲和力很强，在空气中极易与氧结合生成致密而结实的AL2O3薄膜，厚度约为0．1μm，熔点高达2050℃，远远超过铝及铝合金的熔点，而且密度很大，约为铝的1．4倍。在焊接过程中，氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合，并易造成夹渣。氧化膜还会吸附水分，焊接时会促使焊缝生成气孔。这些缺陷，都会降低焊接接头的性能。为了保证焊接质量，焊前必须严格清理焊件表面的氧化物，并防止在焊接过程中再氧化，对熔化金属和处于高温下的金属进行有效的保护，这是铝及铝合金焊接的一个重要特点。具体的保护措施是： a焊前用机械或化学方法清除工件坡口及周围部分和焊丝表面的氧化物； b焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护； c在气焊时，采用熔剂，在焊接过程中不断用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。 1.2铝的热导率和比热大，导热快 尽管铝及铝合金的熔点远比钢低，但是铝及铝合金的导热系数、比热容都很大，比钢大一倍多，在焊接过程中大量的热能被迅速传导到基体金属内部，为了获得高质量的焊接接头，必须采用能量集中、功率大的热源，有时需采用预热等工艺措施，才能实现熔焊过程。 1.3线膨胀系数大 铝及铝合金的线膨胀系数约为钢的2倍，凝固时体积收缩率达6．5%－6．6%，因此易产生焊接变形。防止变形的有效措施是除了选择合理的工艺参数和焊接顺序外，采用适宜的焊接工装也是非常重要的，焊接薄板时尤其如此。另外，某些铝及铝合金焊接时，在焊缝金属中形成结晶裂纹的倾向性和在热影响区形成液化裂纹的倾向性均较大，往往由于过大的内应力而在脆性温度区间内产生热裂纹。这是铝合金，尤其是高强铝合金焊接时最常见的严重缺陷之一。在实际焊接现场中防止这类裂纹的措施主要是改进接头设计，选择合理的焊接工艺参数和焊接顺序，采用适应母材特点的焊接填充材料等。 1.4容易形成气孔 焊接接头中的气孔是铝及铝合金焊接时极易产生的缺陷，尤其是纯铝和防锈铝的焊接。氢是铝及铝合金焊接时产生气孔的主要原因，这已为实践所证明。氢的来源，主要是弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分，其中焊丝及母材表面氧化膜的吸附水分，以焊缝气孔的产生，常常占有突出的地位。 铝及铝合金的液体熔池很容易吸收气体，在高温下溶入的大量气体，在由液态凝固时，溶解度急剧下降，在焊后冷却凝固过程中来不及析出，而聚集在焊缝中形成气孔。为了防止气孔的产生，以获得良好的焊接接头，对氢的来源要加以严格控制，焊前必须严格限制所使用焊接材料（包括焊丝、焊条、熔剂、保护气体）的含水量，使用前要进行干燥处理。清理后的母材及焊丝最好在2－3小时内焊接完毕，最多不超过24小时。TIG焊时，选用大的焊
焊接缺陷与焊接检验
焊接缺陷与焊接检验
第十一章焊接缺陷与焊接检验（李国才编著） 第一节焊接缺陷的分类与危害 一、焊接缺欠与焊接缺陷的概念 没有哪一种结构材料或工程结构是完美无缺的，焊接接头也不例外。在焊接接头中会存在金属不连续性、不致密或连接不良以及其他不健全的缺损，这种缺损称为焊接缺欠(Weld imperfection)。在焊接缺欠中，根据产品相应的制造技术条件的规定，凡不符合焊接产品使用性能要求的焊接缺欠即超过规定限值的缺欠称为焊接缺陷(Weld defect)。 焊接缺欠是绝对的，它表明焊接接头中客观存在某种间断或非完整性。而焊接缺陷是相对的，同一类型、同一尺寸的焊接缺欠，出现在制造要求高的产品中，可能被认为是焊接缺陷，必须返修合格；出现在制造要求低的产品中，可能认为是可接受的、合格的焊接缺欠，不需要返修。因此说，判别焊接缺欠是不是焊接缺陷的准则是产品相应的法规、标准和制造技术条件，即按有关标准对焊接缺欠进行评定。 二、焊接缺陷的分类与危害 1．按成因分类，焊接缺陷可以分为三大类； （1) 结构缺陷：焊接缺陷的产生与设计结构有关，包括焊缝布置不良、结构不连续、错边。 （2) 工艺缺陷：焊接缺陷的产生与工艺因素有关，包括咬边、未熔合、未焊透、未焊满、焊瘤、夹渣、焊缝外观（电弧擦伤、尺寸偏差、飞溅）尺寸不良。 （3) 冶金缺陷：焊接缺陷的产生与冶金因素有
关，包括裂纹、气孔。 2. 按可见性分类，焊接缺陷可分为二大类； （1) 表面缺陷：用目测和低倍放大镜可以看到的 缺陷。常见的有：焊缝成形及尺寸不符合要求、咬边、满溢、焊瘤、根部内凹、焊穿、弧坑、表面裂纹、表面 气孔。 （2) 内部缺陷：位于焊缝内部，以破坏性试验或无损检测的方法发现的。一般有：裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔等。 3. 从断裂机理的观点，可分为二大类；焊接缺陷可以分为平面型和非平面型(体积的)。平面型缺陷，是二维缺陷，例如裂纹。非平面缺陷是三维缺陷，如气孔。 4．GB/T6417-1986《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》把熔焊的缺陷按其性质分成六类；即裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷以及其他缺陷。 每一大类中又按缺陷存在的位置及状态分为若干小类。该标准把每种缺陷用阿拉伯数字标记，同时采用国际焊接学会(IIW)《参考射线底片汇编》中，目前通用的缺陷字母代号来对缺陷进行简化标记。 焊接缺陷由于减少了焊缝截面积，降低了设备的承载能力，同时产生应力集中，降低疲劳强度，易引起工件破裂导致脆断。为了保证焊接工件的可靠性，需要针对不同性质的焊接缺陷采取不同的焊接检验方法。 三、常见焊接缺陷 常见的焊接缺陷有裂纹、气孔、咬边、夹渣、夹钨、未熔合、未焊透、未焊满、焊瘤、焊缝外观和形状与尺寸不良等。
铝合金焊接缺陷分析及预防
铝合金焊接缺陷分析及预防 1、焊缝尺寸不符合要求 主要是指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不足或过高等。焊缝尺寸过小会降低焊接接头的强度；尺寸过大将增加结构的应力和变形，造成应力集中，还增加焊接工作量。焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀，焊接电流过大或过小，运条方式或速度及焊角角度不当等均会造成焊缝尺寸不符合要求。 2、咬边 由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷即为咬边。咬边使母材金属的有效截面减小，减弱了焊接接头的强度，而且在咬边处易引起应力集中，承载后有可能造成在咬边处产生裂纹，甚至引起结构的破坏。产生咬边的原因主要有操作方式不当，焊接规范选择不正确，如焊接电流过大、电弧过长、焊条角度不当等。咬边超过允许值应予以补焊。 3、焊瘤 焊接过程中，熔化的金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上，所形成的金属瘤即为焊瘤。焊瘤不仅影响焊缝外表的美观，而且焊瘤下面常有未焊透缺陷，易造成应力集中。对于管道接头来说，管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减小，严重时使管内产生堵塞。焊瘤常在立焊和仰焊时产生，焊缝间隙过大，焊条角度和运条方法不正确、焊条质量不好、焊接电流过大或焊接速度太慢等均可引起焊瘤的产生。 4、烧穿 焊接过程中，熔化的金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿。烧穿常发生于打底焊道的焊接过程中。发生烧穿，焊接过程不能继续进行，是一种不能允许存在的焊接缺陷。造成烧穿的主要原因是焊接电流太大焊接速度过低、坡口和间隙太大或钝边太薄以及操作不当等。为了防止烧穿，要正确设计焊接坡口尺寸，确保装配质量，选用适当的焊接工艺参数。单面焊接可采用加铜板或焊剂垫等办法防止熔化金属下塌及烧穿。手工电弧焊接薄板时，可采用跳弧焊接法或续灭弧焊接法。 5、未焊透 焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透，未焊透常出现在单面焊的根部和双面焊的中部。未焊透不仅使焊接接头的机械性能降低，而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后会引起裂纹。未焊透的原因是焊接电流过小，焊接速度太快、焊条角度不当或电弧发生偏吹、坡口角度或对口间隙太小、焊件散热太快、氧化物或焊渣等阻碍了金属间充分的熔合等。凡是造成焊条金属和基本金属不能充分熔合的因素都会引起未焊透的发生。 防止未焊透的措施包括：1）正确选择坡口形式和装配间隙，并清除掉坡口两侧和焊层间的污物及熔渣；2）选用适当的焊接电流和焊接速度；3）运条时应随时注意调整焊条的角度，特别是遇到磁偏吹和焊条偏心时，更要调整焊条角度，以使焊缝金属和母材金属得到充分熔合；4）对导热快、散热面积大的焊件，应采取焊前预热或焊接过程中加热的措施。 6、未熔合 未熔合指焊接时，焊道与母材之间或焊道之间未完全熔化结合的部分；或指点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。 未熔合的最大危害大致与未焊透相同。产生未熔合的原因有：焊接线能量太低、电弧发生偏吹、坡口侧壁有锈垢和污物、焊层间清渣不彻底等。 7、凹坑、塌陷及未焊满
铝合金焊接通用工艺规范
铝合金焊接工艺规范 技术部 编制 审核 批准 ××工业有限公司
前言 本规范根据××工业有限公司，定制与实施设计规范、工艺规范、试验规范的要求，按《企业标准编写的一般规定》，为明确铝合金焊接的工艺要求而制定。 本规范是公司在铝合金焊接中的经验总结，对于生产起指导作用。 本规范编制部门：技术部 本规范制定日期：2012－6－26。 一、目的 为规范焊工操作，保证焊接质量，不断提高焊工的实际操作技术水平,特编制本规范。 二、编制依据 1. GB/T 《铝及铝合金气体保护焊推荐坡口》 2. GB/T10858-2008《铝及铝合金焊丝》 3. GB/T24598-2009《铝及铝合金熔化焊焊工技能评定》 4. GBT3199-2007 《铝及铝合金加工产品贮存及包装》 5. GBT22087-2008《铝及铝合金弧焊接头缺欠质量》 6.有关产品设计图纸 三、焊前准备 焊接材料 铝板3A21(原LF21)及铝合金型材。 焊丝：S311铝硅焊丝ER4043 直径φ2，φ3，焊丝应有制造长的质量合格证，领取 和 发放由管理员统一管理。铝硅焊丝抗裂性好，通用性大。 氩气
氩气瓶上应贴有出厂合格标签，其纯度≥%，所用流量8-16升/分钟，气瓶中的氩 气不能用尽，瓶内余压不得低于，以保证充氩纯度。氩气应符合GB/T4842-1995。 焊接工具 ①采用交流电焊机，本厂用WSME-315(J19)。 ②选用的氩气减压流量计应开闭自如，没有漏气现象。切记不可先开流量计、后开气 瓶，造成高压气流直冲低压，损坏流量计；关时先关流量计而后关氩气瓶。 ③输送氩气的胶皮管，不得与输送其它气体的胶皮管互相串用，可用新的氧气胶皮管 代用，长度不超过30米。 其它工器具 焊工应备有：手锤、砂纸、扁铲、钢丝刷、电磨工具等，以备清渣和消除缺陷。 焊前清理 ①化学清理：效率高，清理质量稳定，焊件清理范围一般为坡口及其两边各100mm 区域，用干净棉纱蘸丙酮溶液擦拭或用8%-10%的NaOH溶液浸泡，去除油污并干燥。 ②机械清理：适用于多层焊层间的清理，先用汽油、丙酮等有机溶剂进行表面脱脂， 再用直径不大于的铜丝或不锈钢丝刷刷至露出铝本色为止，也可用刮刀清理，效果 良好。 焊前预热和使用垫板 ①预热要求薄板一般可不预热。壁厚5mm以上的焊件则应进行100～300℃预热。 ②垫板使用由于铝及铝合金高温强度低，铝液流动性很好，焊接时易引起熔池塌陷， 故使用垫板承托熔池。垫板材料可为石墨、不锈钢或者普通碳钢。 焊接坡口 焊缝的坡口形式和尺寸应应符合本规范附录1的规定。切割后的坡口表面应进行清理，并达到平整光滑、无毛刺和飞边。 焊接场所与焊接环境 装配焊接应尽量在车间内干净的工作台上进行，氩气保护焊时风速应小于2m/s，风大时 作业场所要围上挡板进行焊接，其相对湿度≤90%。 四、焊接工艺要求 手工钨极氩弧焊应采用交流电源，熔化极氩弧焊应采用直流电源，焊丝接正极。 焊接前焊件表面应保持干燥，无特殊要求时可不预热。 焊接前应在试焊板上试焊，当确认无气孔后再进行正式焊接。
铝焊接的工艺和注意要点
铝焊接的工艺和注意要点 铝焊接的工艺和注意要点 1．铝及铝合金的焊接特点 （1）铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝（Al2O3）熔点高、非常稳定，不易去除。阻碍母材的熔化和熔合，氧化膜的比重大，不易浮出表面，易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分，易使焊缝产生气孔。焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理，{TodayHot}清除其表面氧化膜。在焊接过程加强保护，防止其氧化。钨极氩弧焊时，选用交流电源，通过“阴极清理”作用，去除氧化膜。气焊时，采用去除氧化膜的焊剂。在厚板焊接时，可加大焊接热量，例如，氦弧热量大，利用氦气或氩氦混合气体保护，或者采用大规范的熔化极气体保护焊，在直流正接情况下，可不需要“阴极清理”。 （2）铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中，大量的热量能被迅速传导到基体金属内部，因而焊接铝及铝合金时，能量除消耗于熔化金属熔池外，还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位，这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著，为了获得高质量的焊接接头，应当尽量采用能量集中、功率大的能源，有时也可采用预热等工艺措施。{HotTag} （3）铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。铝凝固时的体积收缩率较大，焊件的变形和应力较大，因此，需采取预防焊接变形的措施。铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。在耐蚀性允许的情况下，可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅0.5%时热裂倾向较大，随着硅含量增加，合金结晶温度范围变小，流动性显著提高，收缩率下降，热裂倾向也相应减小。根据生产经验，当含硅5%～6%时可不产生热裂，因而采用SAlSi條（硅含量4.5%～6%)焊丝会有更好的抗裂性。 （4）铝对光、热的反射能力较强，固、液转态时，没有明显的色泽变化，焊接操作时判断难。高温铝强度很低，支撑熔池困难，容易焊穿。 （5）铝及铝合金在液态能溶解大量的氢，固态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中，氢来不及溢出，极易形成氢气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分，都是焊缝中氢气的重要来源。因此，对氢的来源要严格控制，以防止气孔的形成。 （6）合金元素易蒸发、烧损，使焊缝 性能下降。 （7）母材基体金属如为变形强化或固溶时效强化时，焊接热会使热影响区的强度下降。 （8）铝为面心立方晶格，没有同素异构体，加热与冷却过程中没有相变，焊缝晶粒易粗大，不能通过相变来细化晶粒。 2铝合金焊接有几大难点:
铝合金通用焊接工艺设计规范流程
铝合金通用焊接工艺规程 1 使用围及目的 围：本规是适用于地铁铝合金部件焊接全过程的通用工艺要求。 目的：与焊接相关的作业人员按标准规作业，同时也使焊接过程检查更具可操作性。 2 焊前准备的要求 2.1 在焊接作业前首先必须根据图纸检查来料或可见的重要尺寸、形位公差和焊接质量，来料不合格不能进行焊接作业。 2.2 在焊接作业前，必须将残留在产品表面和型腔的灰尘、飞溅、毛刺、切削液、铝屑及其它杂物清理干净。 2.3 用棉布将来料或工件上的灰尘和脏物擦干净，如果工件上有油污，使用清洗液清理干净。 2.4 使用风动不锈钢丝轮将焊缝区域的氧化膜打磨干净，以打磨处呈白亮色为标准，打磨区域为焊缝两侧至少25mm以上。 2.5 焊前确认待焊焊缝区域无打磨时断掉的钢丝等杂物。 2.6 钢焊和铝焊的打磨、清理工具禁止混用。 2.7 原则上工件打磨后在48小时没有进行焊接，酸洗部件在72小时没有进行焊接，则焊前必须重新打磨焊接区域。 2.8 为保证焊丝的质量，焊丝原则上用完后再到焊丝房领用，对于晚班需换焊丝的，可以在当天白班下班前领用，禁止现场长时间（24小时以上）存放焊丝。 2.9 在焊接作业前，必须检查焊接设备和工装处于正常工作状态。焊
前应检查焊机喷嘴的实际气流量（允差为+3L/min）,自动焊焊丝在8圈以下，手工焊焊丝在5圈以上，否则需要更换气体或焊丝；检查导电嘴是否拧紧，喷嘴是否需要清理。导电嘴不能只简单的采用手动拧紧，必须采用尖嘴钳拧紧。检查工装状态是否完好，若工装有损坏，应立即通知工装管理员进行核查，并组织维修,禁止在工装异常状态下进行焊接操作。 2.10 焊接前必须检查环境的温度和湿度。作业区要求温度在5℃以上，MIG焊湿度小于65％，TIG焊湿度小于70％。环境不符合要求，不能进行焊接作业。 2.11 焊接过程中不允许有穿堂风。因此，在焊接作业前必须关闭台位附近的通道门。当焊接过程中，如果有人打开台位相近处的大门，则要立即停止施焊。如果台位附近的空调风影响到焊接作业，也必须将该处空调的排风口关闭，才能进行焊接作业。 2.12 对于厚度在8mm以上（包括8mm）的铝材，焊接要预热,预热温度80℃～120℃，层间温度控制在60℃～100℃。预热时要使用接触式测温仪进行测温，工件板厚不超过50mm时,正对着焊工的工件表面,距坡口表面4倍板厚,最多不超过50mm的距离处测量,当工件厚度超过50mm时,要求的测温点应位于至少75mm距离的母材或坡口任何方向上同一的位置,条件允许时,温度应在加热面的背面上测定,严禁凭个人感觉及经验做事。 2.13 按图纸进行组装,点焊固定,点焊要满足与焊接相同的要求,不属于焊接组成部分的点焊要尽可能在焊接时完全熔化(图纸要求的点焊
铝合金焊接缺陷及检验
第八章：焊接缺陷及焊接质量检验 学习要求：掌握焊接中各种焊接缺陷，了解焊接缺陷产生的原因及预防措施，掌握各种焊接检验方法。掌握公司焊缝外观检验标准， 课时：4课时 基本内容 前言：随着科学技术的发展，焊接在工业生产中的地位更加重要。从大量结构的事故原因分析结果可以看出，很多是由于焊接质量不好造成的，而焊工的责任心和操作技能直接影响到焊接质量。为提高焊工的素质，保证焊接结构的使用安全、可靠，对焊工进行培训与考核是十分必要的。 第一节焊接缺陷 焊接缺陷：焊接接头中产生的不符合设计或工艺文件要求的缺陷 一、焊接缺陷的分类按焊接缺陷在焊缝中的位置，可分为外部缺陷与内部缺陷两大类。外部缺陷位于焊缝区的外表面，肉眼或用低倍放大镜即可观察到。例如：焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、烧穿、下塌、表面气孔、表面裂纹等。内部缺陷位于焊缝内部，需用破坏性实验或探伤方法来发现。例如：未焊透、未熔合、夹渣、内部气孔、内部裂纹等。 二、常见电焊缺陷 （1）焊缝尺寸不符合要求主要指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不
足或过高等。焊缝尺寸过小会降低焊接接头强度；尺寸过大将增加结构的应力和变形，造成应力集中，还增加焊接工作量。焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀，焊接电流过大或过小，运条方式或速度及焊角角度不当等均会造成焊缝尺寸不符合要求。 （2）咬边由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凸陷即为咬边。咬边使母材金属的有效截面减小，减弱了焊接接头的强度，而且在咬边处易引起应力集中，承载后有可能在咬边处产生裂纹，甚至引起结构的破坏。产生咬边的原因 操作方式不当，焊接规范选择不正确，如焊接电流过大，电弧过长，焊条角度不当等。咬边超过允许值，应予补焊。 （3）焊瘤焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上，所形成的金属瘤即为焊瘤。焊瘤不仅影响焊缝外表的美观，而且焊瘤下面常有未焊透缺陷，易造成应力集中。对于管道接头来说，管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减少，严重时使管内产生堵塞。焊瘤常在立焊和仰焊时发生。焊缝间隙过大，焊条角度和运条方法不正确，焊条质量不好，焊接电流过大或焊接速度太慢等均可引起焊瘤的产生。（4）烧穿焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿。烧穿常发生于打底焊道的焊接过程中。发生烧穿，焊接过程难以继续进行，是一种不允许存在的焊接缺陷。造成烧穿的主要原因是焊接电流太大或焊接速度太低；坡口和间隙太大或钝边太薄以及操作不当等。为了防止烧穿，要正确设计焊接坡口尺寸，确保装配质量，选用适当的焊接工艺参数。单面焊可采用加铜垫板或焊剂垫等办法防
铝合金焊接工艺
铝合金焊接工艺 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
铝合金焊接工艺 铝合金具有较高的比强度、断裂韧度、疲劳强度和耐腐蚀稳定性，并且工艺成形性和焊接性能良好，MIG焊是铝合金焊接的主要方法之一。由于铝合金表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于航空、航天及其它运载工具的结构材料；如运载火箭的液体燃料箱，超音速飞机和汽车的结构件以及轻型战车的装甲等。本文主要研究了MIG焊接6063铝合金的工艺方法。 焊接材料 焊接所采用的母材为6063铝合金，焊接壁厚在3mm以上时，开V形坡口，夹角为60°～70°，空隙不得大于1mm，以多层焊完结；焊丝所用的材料为5356铝合金焊丝；壁厚在3mm以下时，不开坡口，不留空隙，不加填充丝；焊接薄铝件, 最好是用低温铝焊条WE53。 焊前准备 坡口加工 铝材可采用机械或等离子弧等方法切割下料。 坡口加工采用机械加工法。加工坡口表面高应平整、无毛刺和飞边。 坡口形式和尺寸根据接头型式，母材厚度、焊接位位置、焊接方法、有无垫板及使用条件。 焊接工艺参数的选择 应在焊接工艺规程规定的范围内正确选用焊接工艺参数
表1手工钨术氩弧焊接工艺参数 焊前清洗 首先，用丙酮等有机溶液除去油污，两侧坡口的清理范围不小于50mm，坡口及其附近（包括垫板)的表面应用机械法清理至露出金属光泽。焊丝去除油污后，应采用化学法除去氧化膜，可用5%～10%的NaOH溶液在70℃下浸泡30～60s，清水冲洗后，再用10%的HNO3常温下浸2min，清水冲洗干净后干燥处理。清理后的焊件、焊丝在4h内应尽快完成施焊。 焊接工艺要求 定位焊缝应符合下列规定： 1）焊件组对可在坡口处点焊定位，也可以坡口内点固。焊接定位焊缝时，选用的焊丝应与母材相匹配。 2）定位焊缝就有适当的长度，间距和高度，以保证其有足够的强度面不致在焊接过程中开裂。 3）定位焊缝如发现缺陷应及时处理。对作为正式焊缝一部分的根部定位焊缝，还应将其表面的黑料，氧化膜清除，并将两端修整成缓坡型。
船舶焊接缺陷及其质量检验
船舶焊接缺陷及其质量检验
船舶焊接缺陷及其质量检验 摘要:全面阐述船舶焊接缺陷类别及其产生的原因和防止措施,介绍船舶焊缝质量检验方法" 关键词:船舶;焊接缺陷;质量检验 1 前言 产品的质量是企业的生命，良好的船舶建造质量是保证船舶安全航行与作业的重要条件。船体的结构强度要求焊缝保证一定的强度,能承受强风浪的冲击，如果焊接接头存在严重的焊接缺陷,在恶劣的环境下,就有可能造成部分结构断裂，甚至引起断船沉没的重大事故。据对船舶脆断事故调查表明,40%的脆断事故是从焊缝缺陷处开始的，在造船质量方面存在的主要问题就是焊缝质量的缺陷。因此,焊接质量检验尤为重要,做到及早发现焊接缺陷,对焊接接头的质量做出客观的评价，把焊接缺陷限制在一定的范围内,以确保船舶航行安全和水上人命财产安全。 2 焊接缺陷 焊接缺陷的种类较多,按其在焊缝中的位置不同,可分为外部缺陷和内部缺陷。常见的焊接外部缺陷有:焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、表面气孔、表面夹渣及焊接裂纹等。内部缺陷有:气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透等。在船舶建造过程中,影响焊接质量的因素很多,如钢材和焊条质量,坡口加工和装配精度,坡口表面清理状况及焊接设备、工艺参数、工艺规程、焊接技术、天气状况等等度。任何一个环节处理不当，都会产生焊接缺陷,影响焊缝质量，应要求每个焊工了解各类焊接缺陷产生的原因及预防措施。 2.1 焊缝外形尺寸和形状 焊缝外表高低不平,焊波宽窄不齐,成形粗劣,焊缝外形尺寸过大等均属焊缝外形尺寸或形状不符合要求。产生的原因主要是焊件坡口角度不对,装配间隙不均,焊接电流过大或过小,运条速度和角度不当等。防止措施是改善上述不足,尤其是填角焊更要经常注意焊条与母材的角度,以保证焊缝成形均匀一致。 2.2 咬边 由于焊接参数选择不当,或操作工艺不正确,使焊缝边缘留下的凹陷,称为咬边。咬边会减小母材的工作截面，并可能在咬边处造成应力集中，船体的重要结构和船用高压容器、管道等,均不允许存在咬边。产生咬边的原因有焊接电流太大,运条速度过快或手法不稳,在填角焊时,造成咬边的主要原因是运条角度不准电弧拉得太长，防止产生咬边的措施是选择合适的焊接电流和运条手法,填角焊应随时注意控制焊条角度和电弧长度。 2.3 焊瘤 在焊接过程中,熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属流常出现在立、横、仰焊焊缝表面,或无衬垫单面焊双面成形焊缝背面。焊缝表面存在焊瘤会影响美观,易造成表面夹渣，产生焊瘤的主要原因是运条不均，操作不够熟练,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
焊接质量检验方法和标准
焊接质量检验方法和标准1目的 规定焊接产品的表面质量、焊接质量、确保产品满足客户的要求， 适用范围：适用于焊接产品的质量认可。 2责任 生产部门，品质部门可参照本准则对焊接产品进行检验。 一、熔化极焊接表面质量检验方法和标准 CO2保护焊的表面质量评价主要是对焊缝外观的评价，看是否焊缝均匀，是否有假焊、飞溅、焊渣、裂纹、烧穿、缩孔、咬边等缺陷，以及焊缝的数量、长度以及位置是否符合工艺要求，具体评价标准详见下表
二、焊缝质量标准 保证项目 1、焊接材料应符合设计要求和有关标准的规定，应检查质量证明书及 烘焙记录。 2、焊工必须经考核合格，检查焊工相应施焊条件的合格证及考核日期。 3、I 、II级焊缝必须经探伤检验，并应符合设计要求和施工及验收 规范的规定，检验焊缝探伤报告 焊缝表面I、II级焊缝不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。II级焊缝不得有表面气孔夹渣、弧坑、裂纹、电焊擦伤等缺陷，且I级焊缝不得有咬边，未焊满等缺陷 基本项目 焊缝外观：焊缝外形均匀，焊道与焊道、焊道与基本金属之间过渡
平滑，焊渣和飞溅物清除干净。 表面气孔：I、II级焊缝不允许；III级焊缝每50MM长度焊缝内允许直径≤0.4t；气孔2个，气孔间距≤6倍孔径 咬边：I级焊缝不允许。 II级焊缝：咬边深度≤0.05t,且≤0.5mm,连续长度≤100mm，且两侧咬边总长≤10%焊缝长度。 III级焊缝：咬边深度≤0.1t,，且≤1mm。 注：，t为连接处较薄的板厚。 三、焊缝外观质量应符合下列规定 1一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷，一级和二级焊缝不得存在表面气孔、夹渣、裂纹、和电弧擦伤等缺陷 2二级焊缝的外观质量除应符合本条第一款的要求外，，尚应满足下表的有关规定 3 三级焊缝应符合下表有关规定 焊缝质量等级 检测项目二级三级 未焊满≤0．2+0．02t 且≤1mm，每 100mm 长度焊缝内未焊满累积长度≤25mm ≤0．2+0．04t 且≤2mm，每 100mm 长度焊缝内未焊满累积长度≤25mm 根部收缩≤0．2+0．02t 且≤1mm，长度不限≤0．2+0．04t 且≤2mm，长度不限 咬边≤0．05t 且≤0．5mm，连续长度≤100mm，且焊缝两侧咬边总长
铝合金焊接缺陷的分析与研究
铝合金焊接缺陷的分析与研究 铝合金焊接具有密度低、耐腐蚀以及良好的导热性和导电性等特点，在机械、航空以及电子产业中都有广泛的应用。但是，铝合金焊接也存在着裂纹和气孔等多种缺陷。本文针对这些缺陷产生的原因进行了分析和探讨，并针对特定的缺陷提出了具体的防止对策。 在机械制造行业中，焊接加工是一种应用广泛的加工方式，它不仅强度可靠，节省材料，还能加工出其它加工方式难以完成的产品。在焊接中，铝合金焊接具有耐腐蚀、比强度高以及良好的导热性和导电性。这些特点使铝合金焊接在机械、电力以及轨道车辆等多个领域中得到了广泛的应用。但是在铝合金焊接中也存在着裂纹、气孔以及咬边等各种缺陷，这对焊接产品的质量产生了严重的威胁。本文从铝合金的性能和焊接特性出发，对铝合金焊接存在的缺陷进行分析和介绍，并针对性的提出防止对策。 铝合金的性能及其焊接特性 铝合金中的铝是一种轻金属，它的密度非常小，利用它来焊接成的产品重量低，这在航天航空以及交通轨道等领域具有重要的意义。铝合金的耐腐蚀非常好，不容易受到环境的侵蚀，同时它的比强度也高，焊接成的产品质量好。铝合金的导电导热性能好，在低温下也能保持良好的机械性能。 目前焊接所用铝合金用的比较多的是铝锰合金和铝镁合金两类。在航天航空等重要领域也会用到比强度和比刚度高的铝铜合金和铝锂合金。
这些铝合金主要具有以下一些焊接特性。第一，铝合金的氧化能力特别强，在焊接过程中会生成氧化薄膜。第二，铝合金具有高导电性和导热率，不会因局部过热产生内应力，但也因此所需能量更多。第三，线膨胀系数和凝固体积收缩率比较大，容易形成热裂纹。第四，焊接时铝合金没有具体的颜色变化，这给焊接者的观察工作带来困难。第五，铝合金在高温中容易吸入气体，在焊接过程中会形成气孔。 铝合金焊接常见缺陷分析及研究 因为铝合金自身存在的一些焊接特性，以及其它各种原因，在铝合金焊接中容易出现裂纹、气孔、焊缝成型不良以及咬边等多种缺陷。下面本文将针对各个缺陷产生的原因进行分析，再提出具体的防止对策。 2.1.裂纹 形成的原因有很多种，对于某些含共晶相及杂质相比较多的铝合金，在焊后冷却过程中，容易形成裂纹。因为铝合金的线膨胀系数和凝固体积收缩率比较大，在焊缝冷却时容易产生拉伸变形。此外，铝合金在冷却凝固的过程中，在一定的温度范围内存在液态和固态金属，此时的铝合金强度和塑性都很低。在这个温度范围内，容易产生裂纹，特别是在这几种情况共同存在的情况下，裂纹发生情况更加严重。裂纹的存在会产生应力集中，降低了整个焊接结构的强度。对于裂纹的检验方法，有经验的工作人员可以直接凭视觉进行评估。为了保险起见，还可以采用量尺或者X光进行检测。 针对裂纹缺陷，我们可以采取以下措施：第一，选取合适的焊接铝合
铝合金焊接缺陷及检验
铝合金焊接缺陷及检验
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第八章：焊接缺陷及焊接质量检验 学习要求：掌握焊接中各种焊接缺陷，了解焊接缺陷产生的原因及预防措施,掌握各种焊接检验方法。掌握公司焊缝外观检验标准, 课时：4课时 基本内容 前言:随着科学技术的发展,焊接在工业生产中的地位更加重要。从大量结构的事故原因分析结果可以看出,很多是由于焊接质量不好造成的,而焊工的责任心和操作技能直接影响到焊接质量。为提高焊工的素质，保证焊接结构的使用安全、可靠,对焊工进行培训与考核是十分必要的。 第一节焊接缺陷 焊接缺陷：焊接接头中产生的不符合设计或工艺文件要求的缺陷 一、焊接缺陷的分类按焊接缺陷在焊缝中的位置,可分为外部缺陷与内部缺陷两大类。外部缺陷位于焊缝区的外表面,肉眼或用低倍放大镜即可观察到。例如:焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、烧穿、下塌、表面气孔、表面裂纹等。内部缺陷位于焊缝内部,需用破坏性实验或探伤方法来发现。例如：未焊透、未熔合、夹渣、内部气孔、内部裂纹等。 二、常见电焊缺陷 (１)焊缝尺寸不符合要求主要指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不足
或过高等。焊缝尺寸过小会降低焊接接头强度；尺寸过大将增加结构的应力和变形,造成应力集中,还增加焊接工作量。焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀，焊接电流过大或过小，运条方式或速度及焊角角度不当等均会造成焊缝尺寸不符合要求。 (2）咬边由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确,沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凸陷即为咬边。咬边使母材金属的有效截面减小，减弱了焊接接头的强度,而且在咬边处易引起应力集中，承载后有可能在咬边处产生裂纹，甚至引起结构的破坏。产生咬边的原因 操作方式不当,焊接规范选择不正确，如焊接电流过大,电弧过长,焊条角度不当等。咬边超过允许值,应予补焊。 （3)焊瘤焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上，所形成的金属瘤即为焊瘤。焊瘤不仅影响焊缝外表的美观，而且焊瘤下面常有未焊透缺陷,易造成应力集中。对于管道接头来说,管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减少,严重时使管内产生堵塞。焊瘤常在立焊和仰焊时发生。焊缝间隙过大,焊条角度和运条方法不正确,焊条质量不好，焊接电流过大或焊接速度太慢等均可引起焊瘤的产生。 (４）烧穿焊接过程中,熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿。烧穿常发生于打底焊道的焊接过程中。发生烧穿,焊接过程难以继续进行,是一种不允许存在的焊接缺陷。造成烧穿的主要原因是焊接电流太大或焊接速度太低;坡口和间隙太大或钝边太薄以及操作不当等。为了防止烧穿，要正确设计焊接坡口尺寸,确保装配质量，选用适当的焊接工艺参数。单面焊可采用加铜垫板或焊剂垫等办法防止熔化金属
焊接缺陷及接收标准规范
焊接缺陷及接收标准 一、目的 本规范的目的在于定义焊接缺陷的种类，确定焊接缺陷的判定标准，即允许缺陷存在的程度。 二、适用范围 本规范适用于盛力达科技有限公司焊接所有焊接件的检验。 三、角焊缝焊脚尺寸的定义： A: sunlit图纸角焊缝焊脚尺寸的定义
B: 中国图纸中角焊缝脚尺寸的定义: 四、焊缝类别的定义： 一般焊缝：主要焊缝以外的焊缝为一般焊缝。 主要焊缝：体积小于500mm3的焊接件、大件上连接主要零件的焊缝和A、B级结构件上的焊缝。 五、参考资料： 标准: ISO 5817 标准: GB 6417-86
六、焊接缺陷及其判定标准： 序号图示说明主要焊缝一般焊缝测量工具 1焊缝超高1、设计高度a 2、实测高度b 焊脚尺寸公差： S=b-a 凸起（余高）可能遮盖缺 陷S≤1+0.05a S≤1+0.20a 且≤5 最大值为5 焊缝尺 2焊脚尺寸不够1、设计高度 a 2、实测高度 b 凸起（余高）可能遮盖缺 陷（a-b）≤ 0.3+0.035a 最大不超过1,总 长度不超过焊缝 全长的20% （a-b）≤ 0.3+0.16a 最大不超过 2,总长度不 超过焊缝全 长的20% 焊缝尺
序号图示说明主要焊缝一般焊缝测量工具 3不对称aˊ:实际高度 ΔZ:不对称度ΔZ≤ 2+0.15a ΔZ≤ 2+0.2a 焊缝尺 4咬边焊接参数、操作工艺不当，沿焊 趾的母材部位产生沟槽、凹 陷。 h:咬边深度H最大不超过 0.5,总长度不超 过焊缝全长的 10% H最大不超过 1.5,总长度不超 过焊缝全长的 10% 焊缝尺 卷尺 5表面气孔焊接时，熔池中的气泡在凝固时 未能逸出而残留下来所形成的 空穴。 孔状缺陷不允许每50mm焊缝长 度允许一个气 孔，其直径≤2mm 目测 卷尺
常见铝合金焊接缺陷及检验方法
常见铝合金焊接缺陷及检验方法 摘要：本文通过研究铝合金缺陷产生的原因、预防措施，来发现解决缺陷的最佳方法，进一步提高焊接质量。 关键词：焊接，缺陷，检验 随着高速动车轻量化、高速化发展，铝合金以其良好的性能得到越来越广泛的应用。铝合金车体具有耐腐蚀性强、质量轻、造型美观等特点，是今后高速列车车体的主要发展方向。铝合金焊接时最容易产生气孔、裂纹、夹渣等缺陷，下面将分类介绍缺陷的产生原因和预防措施。 1 缺陷类别 1.1 气孔 1.1.1 气孔的根源 铝合金在焊接时会产生气孔等缺陷，而产生气孔的气体主要是氢气、一氧化碳、氮气。氮不溶于液态铝，而且铝合金材质中不含碳，所以铝合金在焊接时不会出现氮气和一氧化碳，只会产生氢气孔。产生气孔的原因一是因为氢在焊缝液态铝中的溶解度为7ml/kg，而在660℃焊缝凝固时，氢的溶解度为0.4ml/kg，使原氢在液态铝中大量析出，会产生气泡。另一方面是铝合金密度小、导热性很强，焊接时冷却速度快，不利于气泡的逸出。为此，在焊接铝合金时，为了减少氢的来源，应限制氢溶入母材金属和填充金属，且应该使用纯度较高的保护气体；焊前对铝合金表面、焊材等要认真清除表面氧化膜、水分和油污；焊接过程尽可能连续焊接，以防止产生气孔。另外在焊接时要选择合理的焊接工艺参数，TIG焊时选择大的焊接电流和较快的焊接速度。MIG焊时选择大的焊接电流和较慢的焊接速度，以提高熔池的形成时间，有利于氢从过饱和固溶状态铝合金焊接金属中逸出，减少焊接缺陷。 氢的来源主要有：（1）在金属表面和焊接材料中溶解的氢；（2）在金属表面和焊接材料表面附着的水分、有机物和其他杂物；（3）焊接保护气体纯度到不到要求；（4）在焊接区域保护不到位时来自空气中的氢和水分。 1.1.2 预防措施 （1）焊前清理。保证铝合金焊接质量的工艺措施是焊前清理。由于铝合金在存放和焊接过程中及易被氧化，母材表面易生成致密而坚硬的氧化膜，该薄膜很容易吸收水分，它不但妨碍焊缝与母材的良好熔合，也是产生气孔和夹渣的主要来源。此外，如工件表面不清洁也会产生气孔等缺陷。为保证焊接质量，焊前要采取清除焊件表面的氧化膜和油污等。
焊缝外观缺陷检验标准规定
焊缝外观检验标准 1、目的 指导焊工及焊接检验人员工作，确保焊接质量。 2、适用范围 本标准适用于钢结构件焊缝外观质量检验（自检和专检）。 3、焊接部外观检查项目 3.1 焊接缺陷： 3.1.1咬边：由于焊接参数选择不当，或操作 工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。 3.1.2焊缝表面气孔：焊接时，熔池中的气泡 在凝固时未能逸出而残留下来形成的空穴叫气孔。表面气孔指露在表面的气孔。 3.1.3未熔合：熔焊时，焊道与母材之间或 焊道与焊道之间，未完全熔化结合的部分；点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。 3.1.4未焊透：焊接时接头根部未完全熔透 的现象。 3.1.5裂纹：在焊接应力及其它致脆因素共 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而形成的新界面而产生的缝隙，它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征。 3.1.6未焊满：由于填充金属不足，在焊缝 表面形成的连续或断续的沟槽。 3.1.7焊瘤：焊接过程中，熔化金属流淌到 焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤。 3.1.8烧穿：焊接过程中，熔化金属自坡口 背面流出，形成穿孔的缺陷。 3.2焊缝形状缺陷： 3.2.1焊缝成形差：熔焊时，液态焊缝金属冷凝后形成的焊缝外形叫焊缝成形，焊缝成形差是指焊缝外观上，焊缝高低、宽窄不一，焊缝波纹不整齐甚至没有等。 3.2.2焊脚尺寸：在角焊缝横截面中画出最大等腰三角形中，直角边的长度。缺陷表现在焊脚尺寸小于设计要求和焊脚尺寸不等（单边）等。 3.2.3余高超差：余高高于要求或低于母材。 3.2.4错边：对接焊缝时两母材不在一平面上。 3.2.5漏焊：要求焊接的焊缝未焊接。表现在整条焊缝未焊接、整条焊缝部分未焊接、未填满弧坑、焊缝未填满未焊完等。 3.2.6 漏装：结构件中某一个或一个以上的 零件未组焊上去。 3.2.7飞溅。