焊缝缺陷类型及产生原因

缺陷等级评定与材料的关系

众所周知，在进行焊缝检测前检测人员需要掌握材质、坡口形式、壁厚等原始数据，但目前掌握这些数据的主要目的是帮助检测人员制定正确的检测工艺，协助他们对缺陷进行分析（特别是定性）。检测人员在了解材质的同时，并考虑缺陷对不同材质的不同影响。其实，各种材质抵抗破坏的能力是不同的，在同样应力状态下，相同尺寸的裂纹在有些材质中会开裂、扩展、造成危害；而在另一些材质中则不会开裂，不会扩展，不会造成危害。但是，在焊接检测标准中，对同一类材料不同材质的产品，对缺陷的定级检测人员采用的是同一种标准。

焊接缺陷的超声波探伤评判及其产生原因与防治措施

对于内部缺陷性质的超声波探伤估判以及缺陷的产生的原因和防止措施大体总结了以下几个方面：

气孔

单个气孔回波高度低，波形为单缝，较稳定。从各方向探测，反射波大体相同，但稍一动探头就消失，密集气孔会出现一簇反射波，波高随气孔大小而不同，当探头作定点转动时，会出现此起彼落的现象[5]。产生这类缺陷的原因主要是焊材未按规定温度烘干，焊条药皮变质脱落、焊芯锈蚀，焊丝清理不干净，手工焊时电流过大，电弧过长；埋弧焊时电压过高或网络电压波动太大；气体保护焊时保护气体纯度低等。如焊缝中存在着气孔，既破坏了焊缝金属的致密性，又使焊缝有效截面积减少，降低了机械性能，特别是存链状气孔时，对弯曲和冲击韧性会有比较明显降低。防止这类缺陷防止的措施有：不使用药皮开裂、剥落、变质及焊芯锈蚀的焊条，生锈的焊丝必须除锈后才能使用。所用焊接材料应按规定温度烘干，坡口及其两侧清理干净，并要选用合适的焊接电流、电弧电压和焊接速度等。

夹渣

点状夹渣回波信号与点状气孔相似，条状夹渣回波信号多呈锯齿状波幅不高，波形多呈树枝状，主峰边上有小峰，探头平移波幅有变动，从各个方向探测时反射波幅不相同。

这类缺陷产生的原因有：焊接电流过小，速度过快，熔渣来不及浮起，被焊边缘和各层焊缝清理不干净，其本金属和焊接材料化学成分不当，含硫、磷较多等。

防止措施有：正确选用焊接电流，焊接件的坡口角度不要太小，焊前必须把坡口清理干净，多层焊时必须层层清除焊渣；并合理选择运条角度焊接速度等。

未焊透

反射率高，波幅也较高，探头平移时，波形较稳定，在焊缝两侧探伤时均能得到大致相同的反射波幅。这类缺陷不仅降低了焊接接头的机械性能，而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后往往会引起裂纹，是一种危险性缺陷。

其产生原因一般是：坡口纯边间隙太小，焊接电流太小或运条速度过快，坡口角度小，运条角度不对以及电弧偏吹等。

防止措施有：合理选用坡口型式、装配间隙和采用正确的焊接工艺等。

未熔合

探头平移时，波形较稳定，两侧探测时，反射波幅不同，有时只能从一侧探到。

其产生的原因：坡口不干净、焊速太快、电流过小或过大、焊条角度不对、电弧偏吹等。

防止措施：正确选用坡口和电流，坡口清理干净，正确操作防止焊偏等。

裂纹

回波高度较大，波幅宽，会出现多峰，探头平移时反射波连续出现波幅有变动，探头转时，波峰有上下错动现象。裂纹是一种危险性最大的缺陷，它除降低焊接接头的强度外，还因裂纹的末端呈尖销的缺口，焊件承载后，引起应力集中，成为结构断裂的起源。裂纹分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹三种。

热裂纹产生的原因是：焊接时熔池的冷却速度很快，造成偏析；焊缝受热不均匀产生拉应力。

防止措施：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。冷裂纹产生的原因：（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[2]。

防止措施：（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、水分和锈迹，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。