焊缝质量

出处：按学科分类—工业技术 河南科学技术出版社《焊接技术手册》第122页（1840字）

焊缝质量有三个方面内容：焊缝的形状及尺寸、焊接接头连续性和接头性能。

1．焊缝的形状尺寸

对接焊缝的宽度、最大宽度与最小宽度的差值、余高值及角焊缝的焊角尺寸应符合GB10854－89钢结构焊缝外形尺寸规定。平焊缝余高不得超过3mm，其余焊缝不得超过4mm，也不允许凹下。焊缝与母材之间应平滑过渡，以免产生应力集中。

接头形状常见缺陷有：咬边、焊瘤、弧坑、错边等。咬边是焊缝边缘局部低于母材面的凹陷缺陷。它是由焊接电流过大、电弧过长、焊接速度太快或运条操作不当形成的。它减小了母材的工作截面，对于重要结构、压力容器、管道等是不允许超差的。超差应当用焊接方法进行修补。焊瘤是熔化金属溢流到焊缝之外未熔化母材上形成的金属瘤，常出现在立焊、仰焊、横焊和单面焊双面成形的背面焊缝上。它是运条不均匀，操作不熟练或焊接电流过大，弧长过长造成的。它不但影响美观，还会造成夹渣，应当用凿子或碳弧气刨铲除并打磨光滑。

弧坑是收弧不正确造成的，它影响外观质量并易引起裂纹，应清理后进行补焊修复。

错边是装配不良或焊接过程中变形造成的。超过允许范围时应进行返修。

2．焊接接头的连续性

裂纹、夹渣、夹杂、气孔、缩孔、未焊透、未熔合均造成对焊缝连续性的破坏，对于不同等级的焊缝均规定了缺陷的大小、数量和分布情况的不同指标，均不得超过标准规定，否则为不合格焊缝，需要进行返修。

(1)裂纹：焊接裂纹主要有热裂纹和冷裂纹。热裂纹是焊缝和热影响区金属冷却到固相线温度附近产生的。焊缝金属冷却时，液态晶界在焊接收缩应力作用下，产生的裂纹称结晶裂纹，常出现在焊缝中心和弧坑中。在焊接热循环的作用下，低熔点物质被熔化，在收缩应力的作用下形成液化裂纹，液化裂纹也是热裂纹，它常出现在熔合线附近及多层焊的层间。热裂纹出现在表面时有氧化色，这是判断热裂纹的重要标志。冷裂纹是焊接接头冷却到较低温度(对于碳钢来说在MS线温度以下)时产生的裂纹。延迟裂纹也是冷裂纹，它是焊后几小时、几天甚至更长的时间出现的裂纹，它的产生与接头的淬硬组织、扩散氢的聚集，以及焊接应力的大小有关。延迟裂纹常出现在热影响区。防止冷裂纹的措施有预热、后热、采用低氢焊条、焊条烘干、清除坡口附近油锈、减小焊接应力等。

(2)气孔和缩孔：缩孔是熔化金属在凝固过程中因收缩产生，并残留在焊缝中的孔穴。气孔是焊接熔池中的气泡在凝固时未能及时逸出，而残留在焊缝中形成的孔穴，产生的原因有：焊条受潮、焊件不洁、电流过大或过小、电弧过长对熔池保护不良、焊接速度太快等。

(3)夹杂和夹渣：由冶金反应产生的非金属夹杂物、氧化物和熔渣在焊接过程中来不及浮出、残留在焊缝中形成夹杂物和夹渣。夹渣形成的原因有：多层焊时清渣不干净、运条操作不当、焊接电流太小、工件坡口角度太小等。

(4)未焊合与未焊透：未焊合是由于焊接电流过小、电弧偏吹、待焊表面污染等原因，使熔化金属与母材或金属焊道之间没有完全熔化结合造成的。未焊透是接头根部及层间未熔透的一种现象，它的产生原因是焊接电流太小、工件钝边太大、根部间隙太小、焊接速度太快、操作技术不熟练等。

焊接缺陷会导致应力集中、降低承载能力、缩短使用寿命，甚至造成脆断。大量脆断的严重事故往往是从焊接接头的焊接缺陷处开始形成的。一般技术规程规定，裂纹、未焊合、表面夹渣是不允许的。气孔、未焊透、内部夹渣等缺陷不准超过允许值。对于超标的缺陷必须按规定进行修补或报废。

3．接头性能

产品技术标准或图样技术条件要求的各项接头性能指标都必须合格，例如结构钢焊接接头的各项力学性能指标，不锈钢焊接接头的耐腐蚀性能指标等。