焊接是機(jī)械制造中普遍應(yīng)用的重要工藝,。焊接對(duì)技術(shù)要求較高，掌握不好,，容易出現(xiàn)各類缺陷?，F(xiàn)就焊接中常見(jiàn)的缺陷種類及原因進(jìn)行分析，旨在對(duì)焊接工藝的制訂和操作予以指導(dǎo),，從而盡可能地避免缺陷的出現(xiàn),。
先了解一下焊縫的組成結(jié)構(gòu)，焊接接頭一般有三個(gè)區(qū)塊：焊縫,、熔合區(qū),、熱影響區(qū)。焊縫區(qū)指在焊接發(fā)生熔化凝固的區(qū)域,，它由熔化的母材和填充金屬組成。熔合區(qū)是焊接接頭中焊縫金屬與熱影響區(qū)的交界處,，熔合區(qū)一般很窄,，寬度為0．1～0．4mm。熔合區(qū)由于化學(xué)成分不均勻,，機(jī)械性能常常是焊縫中最差的,。在填充金屬與母材之間有一條界線，稱為熔合線,。熱影響區(qū)指焊接時(shí)母材金屬受熱的影響(但未熔化),，而發(fā)生金相組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域,。
在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，有時(shí)會(huì)需要選擇焊縫系數(shù),，即焊接接頭系數(shù),。它是指對(duì)接焊接接頭強(qiáng)度與母材強(qiáng)度之比值，用以反映由于焊接材料,、焊接缺陷和焊接殘余應(yīng)力等因素使焊接接頭強(qiáng)度被削弱的程度,，是焊接接頭力學(xué)性能的綜合反映。如焊縫系數(shù)為1時(shí),，代表焊縫的強(qiáng)度與母材強(qiáng)度一致,。
焊縫的常見(jiàn)缺陷有裂紋、氣孔,、焊瘤等,。
一、裂紋
裂紋端部形狀尖銳,，應(yīng)力集中嚴(yán)重,，對(duì)承受交變和沖擊載荷、靜拉力影響較大,，是焊接過(guò)程中最危險(xiǎn)的缺陷,。按其產(chǎn)生的原因可分冷裂紋、熱裂紋和再熱裂紋等,。
A,、冷裂紋指在200℃以下產(chǎn)生的裂紋，它與氫有密切關(guān)系,，其產(chǎn)生的主要原因是：
1,、對(duì)大厚工件選用的預(yù)熱溫度和焊后緩冷措施不合適。
2,、焊材選用不合適,。
3、焊接接頭剛性大,、工藝不合理,。
4、焊縫及其附近產(chǎn)生硬脆組織,。
5,、焊接規(guī)范選擇不當(dāng)。
當(dāng)焊縫為鑄鐵型時(shí),，較易出現(xiàn)冷裂紋,。當(dāng)采用異質(zhì)焊接材料焊接，使焊縫成為奧氏體,、鐵素體或銅基焊縫時(shí),，由于焊縫金屬有較好的塑性,，配合采用合理的冷焊工藝，焊縫金屬不易出現(xiàn)冷裂紋,。避免產(chǎn)生冷裂紋的措施：對(duì)焊件進(jìn)行整體加熱（550～700℃）,，使溫差減小，降低焊接應(yīng)力,；采用加熱減應(yīng)區(qū)法降低補(bǔ)焊處所受的應(yīng)力,。
熱影響區(qū)的冷裂紋：該種裂紋多數(shù)發(fā)生在含有較多滲碳體及馬氏體的熱影響區(qū)，在某些情況下也可能發(fā)生在離熔合線稍遠(yuǎn)的熱影響區(qū),。避免產(chǎn)生冷裂紋的措施：對(duì)焊件進(jìn)行整體預(yù)熱,，使溫差減小，降低焊接應(yīng)力,；
B,、熱裂紋指在300℃以上產(chǎn)生的裂紋(主要是凝固裂紋)，其產(chǎn)生的主要原因是：
1,、成份的影響,。焊接純奧氏體鋼、某些高鎳合金鋼和有色金屬時(shí)易出現(xiàn),。
2,、焊縫中含有較多的硫等有害雜質(zhì)元素。
3,、焊接條件及接頭形狀選擇不當(dāng),。
當(dāng)采用低碳鋼與鎳基鑄鐵焊條冷焊時(shí)，焊縫較易出現(xiàn)屬于熱裂紋的結(jié)晶裂紋,。避免熱裂紋的措施：
?。?）通過(guò)調(diào)整焊縫化學(xué)成分，使其脆性溫度區(qū)間縮??；
（2）加入稀土元素,，增強(qiáng)脫S,、P反應(yīng)，以及使晶粒細(xì)化等途徑,，以提高焊縫的抗熱裂紋性
?。?）采用正確的冷焊工藝，使焊接應(yīng)力降低,；
（4）使母材中的有害雜質(zhì)較少熔入焊縫,。
C,、再熱裂紋即消除應(yīng)力退火裂紋,。指在高強(qiáng)度鋼的焊接區(qū)，由于焊后熱處理或在高溫下使用,，在熱影響區(qū)產(chǎn)生的晶界裂紋,，其產(chǎn)生的主要原因是：
1、消除應(yīng)力退火的熱處理?xiàng)l件不當(dāng),。
2,、合金成分的影響。如鉻,、鉬,、釩、鈮,、硼等元素具有增大再熱裂紋的傾向,。
3、焊材,、焊接規(guī)范選擇不當(dāng),。
4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理造成大的應(yīng)力集中,。
裂紋方向有縱向和橫向兩種,。
焊縫的縱向是指為形成一定長(zhǎng)度的焊縫，焊接時(shí)焊條（或焊絲）的移動(dòng)方向,。 焊縫出現(xiàn)縱向裂紋,，原因如下：
1.焊接技術(shù)不合格。
2.焊接材料不合格,。如：焊條質(zhì)量,，焊條種類選材不對(duì),焊條受潮等。
3.焊接件不堪受力后產(chǎn)生裂紋,，豎向裂縫為剪切力彎曲力所產(chǎn)生,。
焊縫的橫向是指為形成一定寬度的焊縫，焊接時(shí)焊條的擺動(dòng)方向,。
二,、氣孔
在焊接過(guò)程中，因氣體來(lái)不及及時(shí)逸出而在焊縫金屬內(nèi)部或表面所形成的空穴,。其產(chǎn)生的原因是：
1,、焊條、焊劑烘干不夠,。
2,、焊接工藝不夠穩(wěn)定，電弧電壓偏高,，電弧過(guò)長(zhǎng),，焊速過(guò)快和電流過(guò)小,。
3、填充金屬和母材表面油,、銹等未清除干凈,。
4、未采用后退法熔化引弧點(diǎn),。
5,、預(yù)熱溫度過(guò)低。
6,、未將引弧和熄弧的位置錯(cuò)開(kāi),。
7、焊接區(qū)保護(hù)不良,，熔池面積過(guò)大,。
8、交流電源易出現(xiàn)氣孔,，直流焊接的氣孔傾向較小,。
三、焊瘤
在焊接過(guò)程中,，熔化金屬流到焊縫外未熔化的母材上所形成的金屬瘤,，它改變了焊縫的橫截面，對(duì)動(dòng)載不利,。其產(chǎn)生的原因是：
1,、電弧過(guò)長(zhǎng)、底層施焊電流過(guò)大,。
2,、立焊時(shí)電流過(guò)大、焊條擺動(dòng)不當(dāng),。
3,、焊縫裝配間隙過(guò)大。
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