焊接缺陷与检验PPT课件
σαα = 2 σαβ COS ; COS =σα α /2 σαβ
2
2
若 2 σαβ= σαα ,θ = 0 o,易形成液态薄膜;
2 σαβ ≠ σαα ,θ ≠ 0 o,不易形成液态薄膜;
增大低熔共晶物的表面张力,有利于
2
避免结晶裂纹。
3)一次结晶的组织
晶粒粗大,柱状晶的方向越明显,越易
COSθ =
σ sg σ sl σ gl
上浮速度
VC =
2(ρL ρG)gr2 9η
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3.焊接材料对气孔的影响
(1)熔渣氧化性的影响
氧化性强,易出现 CO 气孔;还原性增大,易出现 H2 气孔;
(2)焊条药皮和焊剂的影响
碱性焊条含有 CaF2 ,焊剂中有一定量的氟石和多量 SiO2 共存时,
形成液态薄膜,导致结晶裂纹。
4)合金元素的种类
促进结晶裂纹的有:硫、磷、碳和镍等;
抑制结晶裂纹的有:锰、硅、钛、锆和稀土等。
(2)应力因素.
液态薄膜和应力是引起结晶裂纹的根本条件!
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3.结晶裂纹的防止措施
(1)冶金措施
1)严格控制焊材中的硫、磷和碳的含量;
2)改善焊缝的一次结晶组织,细化晶粒(
(3)异种金属。
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2.夹杂的危害
1)影响接头力学性能 大于临界尺寸的夹杂物使接头力学性能 下降;
2)以硅酸盐形式存在的氧化物数量的增加,总含氧量增加,使焊 缝的强度、塑性、韧性明显下降;
3)氮化物使焊缝的硬度增高,塑性、韧性急剧下降; 4)FeS是形成热裂纹及层状撕裂的重要原因之一。
焊接缺陷与 检验
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常见的焊接缺陷及质量检验
一、常见的焊接缺陷
(一)裂纹
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(二)气孔
(三)夹渣
(四)未熔合
未焊透
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(五)形状缺陷
咬边
焊瘤
烧穿和下塌
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错边和角变形
焊缝尺寸不合要求
(六)其它缺陷 电弧擦伤、严重飞溅、母材表面撕裂、磨凿痕、打磨过量等。
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性气体,既要考虑溶入,又要考虑精逸品出课件。
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4.2.3 气孔的防止措施
1.消除气体来源
加强焊接区保护;焊材防潮烘干;适当的表面清理。
2.正确选用焊接材料
适当调整熔渣的氧化性;
焊接有色金属时,在Ar中加入CO2或O2要适当; CO2焊时,必须用合金钢焊丝充分脱氧; 有色金属焊接时,要充分脱氧,如焊纯镍时,用含铝和钛的焊
处于临界状态。
为防止结晶裂纹的产生,应满足如下条件:
e T
<CST(临界应变增长率)
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2.结晶裂纹的影响因素
(1)冶金因素
1)结晶温度区间
(剖面线区间为脆性温度区间)
结晶温度区间越大,脆性温度区也
大,裂纹倾向也大。
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2)低熔共晶的形态 当液态第二相β在固态基体相α的晶粒 交界处存在时,其分布受表面张力σαα (σGB) 和界面张力σαβ(σLS)的平衡关 系所支配。
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1.焊接热裂纹
(1)结晶裂纹
(2)高温液化裂纹
(3)多边化裂纹
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2.淬硬脆化裂纹
(3)低塑性脆化裂纹
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3.其他裂纹
(1)再热裂纹
(2)层状裂纹
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(3)应力腐蚀裂纹
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4.3.2 结晶裂纹的形成与控制
加入Mo、V、Ti、Nb、Zr和稀土等元素;焊接
奥氏体不锈钢时加入Cr、Mo、V等铁素体形成
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第4章 焊接缺陷及其控制
4.1 焊缝中的偏析和夹杂
4.1.1 偏析的形成及控制
1.偏析的种类及形成原因
(1)显微偏析
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(2)区域偏析
(3)层状偏析
2.偏析的控制措施
(1)细化焊缝晶粒 (2)适当降低焊接速度
4.1.2 夹杂的形成及控制
1.夹杂的形成及控制
(1)夹渣;
(2)反应形成新相 氧化物;氮化物;硫化物;
3.2.2 气孔形成的影响因素
1.气体的来源
(1)空气侵入;
(2)焊接材料吸潮;
(3)工件、焊丝表面的物质;
(4)药皮中高价氧化物或碳氢精化品合课件物的分解。
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2.母材对气孔的敏感性
(1)气泡的生核 现成表面
(2)气泡的长大
必须满足
ph > po
Ph-气泡内部压力: Ph = PH2 + PN2 + PCO + PH2O + ……
丝或焊条;焊纯铜时,用硅青铜或磷青铜焊丝。
3.控制焊接工艺条件
焊接时规范要保持稳定;
尽量采用直流短弧焊,反接;
铝合金TIG焊时,线能量的选择要考虑氢的溶入和排除;
铝合金MIG焊时,常采取增大熔池存在时间,以利气泡逸出。
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4.3 焊接裂纹
4.3.1 焊接裂纹的种类和特征
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Po-阻碍气泡长大的外界压力: PO = Pa + PM + PS + PC
Ph > Pa + Pc = 1 + 2σ
r
现成表面存在的气泡呈椭圆形,增大了曲率半径,降低了外界
的附加压力PC ,气泡容易长大。
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(3)气泡的上浮
必须满足
VC (气泡上浮速度)≥ R(熔池结晶速度)
σ sg σ sl σ gl
1.结晶裂纹的形成机理
熔池结晶三阶段:
液固阶段;固液阶段;完全凝固阶段。
固液阶段(脆性温度区)有可能产生裂纹。
Прохоров认为:
e/T 较小时,曲线1 e0 < pmin , es>0,
不会产生裂纹;
e/T较大时,曲线3 e0 > pmin,es<0,
产生结晶裂纹;
按曲线2变化时, e0 = pmin,es =0 ,
3. 夹杂的防止措施
1)合理选用焊接材料,充分脱氧、脱硫;
2)选用合适的焊接参数,以利熔渣浮出;
3)多层焊时,注意清除前一层焊渣;
4)焊条适当摆动,以利于熔渣的浮出;
5)保护熔池,防止空气侵入精品。课件
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4.2 焊缝中的气孔
4.2.1 气孔的分类及形成机理
1.析出型气孔 如N2、H2气孔; 2.反应型气孔 如CO、H2O气孔。 [FeO] + [C] = CO↑+ [Fe]
有利于消除氢气孔;
(3)保护气体的影响
混合气体的活性气体有利于降低氢气孔;
(4)焊丝成分的影响
希望形成充分脱氧的条件,以抑制反应性气体的生成。
4.焊接工艺对气孔的影响
(1)焊接工艺 工艺正常,则电弧稳定,保护效果好;
(2)电源的种类 直流反接,降低电压;
(3)熔池存在时间 时间增加,则对反应性气体排出有利;对析出