预防焊接缺陷,为钢结构工程保驾护航!

2018年03月02日 09:59 来源:中国钢结构在线 编辑:湵髯

01、裂缝

(1)热裂纹。在焊缝的冷却过程中产生,由于钢材或者焊材中的硫、磷杂质与钢材形成多种脆、硬的低熔点共晶物,在焊缝的冷却过程中,最后凝固的低熔点共晶物处于受拉状态,极易开裂。

(2)冷裂纹。在200℃至室温范围内产生,有延迟特征,焊后几分钟至几天后出现,故又称延迟裂缝,其产生主要与钢材的选择、结构的设计、焊接材料的储存与应用及焊接工艺有着密切的关系。

预防措施:

对于冷裂纹,应选择抗裂性好的钢材以及低氢或超低氢、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。

02、未熔合及未焊透

这两个现象主要工艺参数、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,焊工技术较差等原因造成。

预防措施:

焊前应确保坡口边缘两侧无杂物,并确定坡口形式和装配间隙。焊接时合理选择焊接电流、焊条角度及运条速度;若焊件导热快、散热面积大,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。

若要求全焊透的焊缝,应尽量采用单面焊双面成形工艺,此外为避免产生磁偏吹现象,应使电弧不偏于一方以保证各处均匀加热。

03、层状撕裂

当焊接温度冷却到400℃以下,由于板材厚度较大且杂质含量较高,尤其是当硫含量较高时,具有较强沿板材轧制平行方向偏析的低合金高强钢,当其在焊接过程中受到垂直于厚度方向的作用力时,会产生沿轧制方向出现“台阶”式层状开裂。

预防措施:

减小焊角尺寸,以减少焊缝金属体积;正确选用Z向钢结构件;可采用低氢的焊接方法以及低强组配的焊接材料。采用适当小的热输入,以减少热作用,从而减小收缩应变,但此时须防止冷裂纹的产生。

严格控制焊缝尺寸,应采用小焊道多道焊,避免焊脚过大。适当预热有利,但须防止因此增大收缩应变。还可采取中间退火消除应力等。

04、气孔

(1)析出型气孔。主要为氢气孔和氮气孔,多为表面气孔。而氢气孔与氮气孔的主要区别在于氢气孔以单一气孔为主,而氮气孔则多为密集型气孔。

(2)反应型气孔。在钢材即非有色金属的焊接中则以一氧化碳气孔为主。焊缝中气孔产生的主要原因与焊材的选择,保存与使用,焊接工艺参数的选择,坡口母材的清洁程度及熔池的保护程度等有关系。

预防措施:

焊前应严格清理母材及焊材表面的油污、铁锈,对焊接材料进行烘干;应正确选择焊接材料并严格控制气体来源,加强对焊接区的保护;排除熔池中已溶入的气体应采用适当的焊接工艺参数,优化焊接工艺。

05、夹渣

非金属夹杂物的种类、形态和分别主要与焊接方法、焊条和焊剂及焊缝金属的化学成分有关。

预防措施:

焊前应将焊接区域120mm范围内铁锈和油污清除干净。采用具有良好工艺性能的焊条,禁止使用过期、变质和药皮开裂的焊条。坡口角度不宜过小,坡口内及两侧、层间的熔渣必须清理干净。选择焊接参数时,电流不可太小,焊接速度不能太快。焊接时随时调整焊条角度及摆动角度。

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