巖土綜合輔導(dǎo):鋼結(jié)構(gòu)的加工過程(3)

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4)焊接的主要缺陷
    國標(biāo)《金屬熔化焊焊縫缺陷分類及說明》將焊縫缺陷分為六類,裂紋、孔穴、固體夾雜,未熔合和末焊透、形狀缺陷和上述以外的其他缺陷。每一缺陷大類用一個三位阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)記,每一缺陷小類用一個四位阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)記,同時采用國際焊接學(xué)會(I Ⅳ)“參考射線底片匯編”中字母代號來對缺陷進(jìn)行簡化標(biāo)記。
    ⑴裂紋缺陷以焊縫冷卻結(jié)晶時出現(xiàn)裂紋的時間階段區(qū)分有熱裂紋(高溫裂紋)、冷裂紋、延遲裂紋。
    ①熱裂紋
    熱裂紋是由于焊縫金屬結(jié)晶時造成嚴(yán)重偏析,存在低熔點雜質(zhì),另外是由于焊接拉伸應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的。防止措施有:
    控制焊縫的化學(xué)成分。降低母材及焊接材料中形成低熔點共晶物即易于偏析的元素,如硫、磷含量;降低碳含量;提高M(jìn)n含量,使Mm/S比值達(dá)到20~60。
    控制焊接工藝參數(shù)??刂坪附与娏骱秃附铀俣?,使各焊道截面上部的寬度和深度比值達(dá)到1.1~1.2,同時控制焊接熔池形狀;避免坡口和間隙過小使焊縫成形系數(shù)太??; 焊前預(yù)熱可降低預(yù)熱裂紋的傾向;合理的焊接順序可以使大多數(shù)焊縫在較小的拘束度下焊接,減小焊縫收縮時所受拉應(yīng)力,也可減小熱裂紋傾向。
    ②冷裂紋
    冷裂紋發(fā)生于焊縫冷卻過程中較低溫度時,或沿晶或穿晶形成,視焊接接頭所受的應(yīng)力狀態(tài)和金相組織而定。冷裂紋也可以在焊后經(jīng)過一段時間(幾小時或幾天)才出現(xiàn),稱之為延遲裂紋。
    防止的辦法是:焊前烘烤,徹底清理坡口和焊絲表面的油、水、銹、污等減少擴(kuò)散氫含量。焊前預(yù)熱、焊后緩冷,進(jìn)行焊后熱處理。采取降低焊接應(yīng)力的工藝措施,如:在實際工作中,如果施焊條件許可雙面焊,結(jié)構(gòu)承載條件允許部分焊透焊接時,應(yīng)盡量采用對稱坡口或部分焊透焊縫作為降低冷裂紋傾向的措施之一。
    ⑵孔穴缺陷分為氣孔和弧坑縮孔兩種。氣孔造成的主要原因:
    焊條、焊劑潮濕,藥皮剝落;坡口表面有油、水、銹污等未清理干凈;電弧過長,熔池面積過大;保護(hù)氣體流量小,純度低;焊矩擺動大,焊絲攪拌熔池不充分;焊接環(huán)境濕度大,焊工操作不熟練。
    防止措施:
    ①不得使用藥皮剝落、開裂、變質(zhì)、偏心和焊芯銹蝕的焊條,對焊條和焊劑要進(jìn)行烘烤。
    ②認(rèn)真處理坡口。
    ③控制焊接電流和電弧長度。
    ④提高操作技術(shù),改善焊接環(huán)境。
    弧坑縮孔是由于焊接電流過大,滅弧時間短而造成的,因此要選用合適的焊接參數(shù),焊接時填滿弧坑或采用電流衰減滅弧。利用超聲波探傷,搞清缺陷的位置后,用碳弧氣刨等完全鏟除焊縫,搞成船底形的溝再進(jìn)行補(bǔ)焊,焊后再次檢查。
    ⑶固體夾雜缺陷有夾渣和金屬夾雜兩種缺陷。
    造成夾渣的原因有:
    多道焊層清理不干凈;電流過小,焊接速度快,熔渣來不及浮出;焊條或焊矩角度不當(dāng),焊工操作不熟練,坡口設(shè)計不合理,焊條形狀不良。
    防止辦法是:徹底清理層間焊道;合理選用坡口,改善焊層成形,提高操作技術(shù)。
    金屬夾雜缺陷是由于:氬弧焊采用接觸引弧,操作不熟練;鎢級與熔池或焊絲短路;焊接電流過大,鎢棒嚴(yán)重?zé)龘p。
    防止辦法是:氬弧焊時盡量采用高頻引弧,提高操作技術(shù),選用合適的焊接工藝。
    ⑷未熔合缺陷主要是由于運條速度過快,焊條焊矩角度不對,電弧偏吹;坡口設(shè)計不良,電流過小,電弧過長,坡口或夾層清理不干凈造成的。
    防止辦法是:提高操作技術(shù),選用合適的工藝參數(shù),選用合理的坡口,徹底清理焊件。
    未焊透缺陷產(chǎn)生的原因是由于坡口設(shè)計不良,間隙過小,操作不熟練等造成的。
    防止辦法是:選用合理的坡口形式,保證組對間隙,選用合適的規(guī)范參數(shù),提高操作技術(shù)。
    ⑸形狀缺陷分為咬邊、焊瘤、下塌、根部收縮、錯邊、角度偏差、焊縫超高、表面不規(guī)則等。
    咬邊缺陷是由于電流過大或電弧過長,埋弧焊時電壓過低,焊條和焊絲的角度不合適等原因造成的。對咬邊部分需用直徑3.2~4.0mm的焊絲進(jìn)行修補(bǔ)焊接。
    焊瘤是由于電流偏大或火焰率過大造成的,另外焊工技術(shù)差也是主要原因。對于重要的對接焊部分的焊瘤要用砂輪等除去。
    下塌缺陷又稱為壓坑缺陷,是由于焊接電流過大,速度過慢,因此熔池金屬溫度過高而造的。 用碳弧氣刨進(jìn)行鏟除,然后修補(bǔ)焊接。
    根部收縮缺陷主要是焊接電流過大或火焰率過大,使熔池體積過大造成的,因此要選合適的工藝參數(shù)。
    錯邊缺陷主要是組對不好,因此要求組對時嚴(yán)格要求。從背面進(jìn)行補(bǔ)焊,也可使用背襯焊劑墊進(jìn)行底層焊接,希望焊成傾斜度為1/2.5。
    角度偏差缺陷主要由于組對不好,焊接變形等造成的,因此要求組對好,采用控制變形的措施才能防止發(fā)生。
    焊縫超高、焊腳不對稱、焊縫寬度不齊、表面不規(guī)則等缺陷產(chǎn)生的主要原因是:焊接層次布置不好,焊工技術(shù)差,護(hù)目鏡顏色過深,影響了觀察熔池情況。
    ⑹其他缺陷
    其他缺陷主要有電弧擦傷、飛濺、表面撕裂等。
    電弧擦傷是由于焊把與工件無意接觸,焊接電纜破損;未在坡口內(nèi)引弧,而是在母材上任意引弧而造成的。因此,啟動電焊機(jī)前, 檢查焊接,嚴(yán)禁與工件短路;包裹絕緣帶,必須在坡口內(nèi)引弧,嚴(yán)肅工藝紀(jì)律。
    飛濺是由于焊接電流過大,或沒有采取防護(hù)措施,也有因CO2氣體保護(hù)焊焊接回路電感量不合適造成的??刹捎猛堪讏追壅{(diào)整CO2氣體保護(hù)焊焊接回路的電感。
    5)焊接的質(zhì)量檢驗
    焊接質(zhì)量檢驗包括焊前檢驗、焊接生產(chǎn)中檢驗和成品檢驗。
    (1)焊前檢驗
    檢驗技術(shù)文件(圖紙、標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)程等)是否齊備。焊接材料(焊條、焊絲、焊劑、氣體等)和鋼材原材料的質(zhì)量檢驗,構(gòu)件裝配和焊接件邊緣質(zhì)量檢驗、焊接設(shè)備(焊機(jī)和專用胎、模具等)是否完善。焊工應(yīng)經(jīng)過考試取得合格證,停焊時間達(dá)6個月及以上,必須重新考核方可上崗操作。