焊接接头的不完整性称为焊接缺陷，主要由焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺陷等；这些缺陷减少焊缝截面积，降低承载能力，产生应力集中，引起裂纹；降低疲劳强度，易引起焊件破裂导致脆断；其中危害最大的焊接裂纹和气孔。本期，佛山同泰升CNC机床加工中心厂家从影响焊接缺陷的因素、常见的焊接缺陷产生原因、防止措施等方面详细讲述《影响焊接缺陷的因素有哪些》专题内容。

影响焊接缺陷的因素

       1、材料因素
       所谓材料因素是指被焊接的母材和所使用的焊接材料，如焊丝、焊条、焊剂及保护气体等；若焊材与母材匹配不当，不仅可能会引起焊接区内的裂纹、气孔等各种缺陷，也有可能引起脆化、软化等性能变化；因此，为保证得到良好的焊接接头，必须对材料因素予以重视。
       2、工艺因素
       焊接方法对焊接质量的印象主要有两方面
       （1）焊接热源的特点，其可以直接改变焊接热循环的各项参数，如线能量、高温停留时间、冷却速度等；
       （2）是对熔池和接头附近区域的保护方式，如渣保护、起保护等；焊接热过程和冶金过程必然对接头的质量和性能会有决定性的影响。
       3、结构因素
       焊接接头的结构设计影响其受力状态，其既可能影响焊接时是否发生缺陷，又可能影响焊接接头的力学性能；设计焊接结构时，应尽量使接头处于拘束度较小、能自由伸缩的状态，这样有利于防止焊剂裂纹的产生。
       4、使用条件
       焊接结构必须符合使用条件的要求，如载荷的性质、工作温度的高低、工作介质油污腐蚀性等，其必须会影响到接头的使用性能。

常见的焊接缺陷产生原因、危害及防止措施

       1、外表面形状和尺寸不符合要求
       产生原因：焊接坡口角度不对，装配间隙不匀，点固焊时未对正，焊接电流过大或过小，运条速度过快或过慢，焊条的角度选择不合适或改变不当，埋弧焊接工艺选择不正确等。
       危害：焊缝成形不美观，影响到焊接与母材的结合，削弱焊接接头的强度性能，使接头的应力产生偏向和不均匀分布，造成应力集中，影响焊接结构的安全使用。
       防止措施：选择合适的坡口角度，按标准要求电焊组装焊件，并保持间隙均匀，编制合理的焊接工艺流程，控制变形和翘曲，正确选用焊接电流，合适地掌握焊接速度，采用恰当的运条收费和角度，随时注意适应焊接的坡口变化，以保证焊缝外观成形均匀一致。

图：佛山同泰升精密五金件加工产品图

2、焊接裂纹

冷裂纹
       产生原因：
       （1）氢的作用，氢是引起超高强钢焊接冷裂纹的重要因素之一，并且有延迟的特征，高强钢焊接接头的含氢量越高，则裂纹的敏感性越强。
       （2）钢中原淬硬倾向主要取决于化学成分、板后、焊接工艺和冷却条件等；钢的淬硬倾向越大，越易产生冷裂纹。
       （3）焊接工艺的影响：线能量过大会引起近缝去晶粒粗大，降低接头的抗裂性能；线能量过小，还会使热影响区淬硬，也不利于氢的逸出而增大冷裂倾向；焊接预热和焊后热处理的温度不适合，多层焊的焊层熔深不合适等。
       危害：裂纹是所有的焊接缺陷力危险最严重的一种，他的存在是导致焊接结构失效的最直接的因素，特别是在锅炉压力容器的焊接接头中，因为它的存在可能导致一场场灾难性的事故的发生，裂纹最大的一个特征是具有扩展性，在一定的工件条件下会不断的“生长”，直至断裂。
       防止措施：
       （1）选择合适的焊接材；对重要的焊接结构，应采用超低氢、高韧性的焊接材料，焊条、焊剂使用前应按规定烘干。
       （2）焊钳仔细清除坡口周围基体金属表面和焊丝上的水、油、锈等污物，减少氢的来源，以降低焊缝中扩散氢的含量。
       （3）采用低匹配的焊缝或“软层焊接”的方法，防止冷裂纹也有效的。
       （4）选择合适的焊接规范；焊接速度太快，则冷却速度相应的也快，易形成淬硬组织，若焊接速度太慢，又会导致热影响区变宽，造成晶粒粗大，选择合理的装配工艺和焊接顺序以及多层焊层熔深。
层状撕裂
       产生原因：金属材料中含有较多的非金属夹杂物，Z向拘束应力大，热影响区的脆化等；
       防止措施：选用具有抗层状撕裂能力的钢材，在接头设计和焊接施工中采取措施降低Z向应力和应力集中。
       热裂纹
       产生原因：
       （1）焊缝的化学元素的影响，主要是硫、磷的影响，易在钢中形成低熔点共晶体，是一种脆硬组织，在应力的作用下引起结晶裂纹；其中的硫、磷等杂质可能来自材料本身，也有可能来自焊接材料中，也有可能来自焊接接头的表面。
       （2）凝固结晶组织形态也是形成热裂纹的一种重要因素；晶粒越粗大，柱状晶的方向越明显，则产生结晶裂纹的倾向就越大；也就是焊接线能量越大越易形成热裂纹。
       （3）力学因素对裂纹的影响；焊件的刚性很大，工艺因素不当，装配工艺不当以及焊接缺陷等都会导致应力集中而加大焊缝的热应力，在结晶时形成热裂纹。
       （4）控制焊缝截面形状，宽深比稍大些，以避免焊缝中心的偏析。

3、气孔

       产生原因：
       （1）焊条或焊剂受潮，或者未按要求烘干；焊条药皮开裂、脱落、变质；
       （2）基本金属和焊条钢芯的含碳量过高；焊条药皮脱氧能力差；
       （3）焊件表面及坡口有水、油、锈等污物存在，这些污物在电弧高温作用下，1分解出来的一氧化碳、氢和水蒸气等，进入熔池后往往形成一氧化碳气孔和氢气孔。
       （4）焊接电流偏低或焊接速度过快，熔池存在的时间短，以至于气体来不及从熔池金属中逸出。
       危害：气孔会减小焊缝的有效截面积，降低焊缝的机械性能，损坏了焊缝的致密性，特别是直       径不大，深度很深的圆柱形长气孔危害极大，严重这直接造成泄漏。
       防止措施：
       （1）焊前一定要将焊条或焊剂按规定规定的温度和时间进行烘干，并做到随用1随取，或取出后放在焊条保温桶中随用随取；
       （2）应选取药皮不得开裂、脱落、变质、偏心，含碳量低，脱氧能力强的焊条；焊丝表面应清洁，无油无锈。
       （3）认真清理坡口及两侧，去除氧化物，油脂，水分等。
       （4）当用碱性焊条施焊时，因保持较低的电弧长度，外界风大时应采取防风措施。
       （5）选择合适的焊接规范，缩短灭弧停歇时间；灭弧后，当熔池尚未全部凝固时，就及时再引弧给送熔滴，击穿焊接。

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