常见焊接缺陷及排除

第一篇：常见焊接缺陷及排除

常见焊接缺陷及X射线无损检测

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前言

船舶制造业自20世纪初开始研究焊接应用技术，并于1920年以英国船厂首次采用焊接技术建造远洋船为标志，焊接技术逐渐在船厂得到推广应用，并迅速取代铆接技术。由于焊接过程中各种参数的影响，焊缝中有时候不可避免地会出现裂纹、气孔、央渣、未熔合和未焊透等缺陷。为了保证焊接构件的产品质量，必须对其中的焊缝进行有效的检测和评价，尤其是在船舶压力管道、分段大接缝、外板及水密与强力接点等部位进行质量检测是十分必要的。

众所周知，船舶结构件发生焊接裂纹对结构强度和航行安全危害极大，特别是一些隐性裂纹不易发现，一旦船舶出厂，这些隐性裂纹后患无穷。因此，船舶在建造焊接过程中产生的裂纹一经发现，就必须立即查明原因并采取果断的措施彻底根除。焊接质量的检验方法，一般分无损检验和破坏检验两大类，采用何种方法，主要根据产品的技术要求和有关规范的规定。

无损探伤分渗透检验、磁粉探伤、超声波探伤和射线照相探伤。破坏检验方法是用机械方法在焊接接头(或焊缝)上截取一部分金属，加工成规定的形状和尺寸，然后在专门的设备和仪器上进行破坏试验。依据试验结果，可以了解焊接接头性能及内部缺陷情况，判断焊接工艺正确与否。经检验，船体结构焊缝超过质量允许限值时，应首先查明产生缺陷的原因，确定缺陷在工件上的部位。在确认允许修补时，再按规定对焊缝进行修补。

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产生咬边的原因：是由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条角度不当等。埋弧焊的焊接速度过快或焊机轨道不平等原因，都会造成焊件被熔化去一定深度，而填充金属又未能及时填满而造成咬边。防止产生咬边的办法是：选择合适的焊接电流和运条手法，随时注意控制焊条角度和电弧长度;埋弧焊工艺参数要合适，特别要注意焊接速度不宜过高，焊机轨道要平整。 (4)未焊透、未熔合

焊接时，接头根部未完全熔透的现象，称为未焊透;在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象，称为未熔合。

未焊透或未熔合是一种比较严重的缺陷，由于未焊透或未熔合，焊缝会出现间断或突变，焊缝强度大大降低，甚至引起裂纹。因此，在船体的重要结构部分均不允许存在未焊透、未熔合的情况。未焊透和未熔合的产生原因是焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速度太快及电弧过长等。焊件坡口表面氧化膜、油污等没有清除干净，或在焊接时该处流入熔渣妨碍了金属之间的熔合或运条手法不当，电弧偏在坡口一边等原因，都会造成边缘不熔合。

防止未焊透或未熔合的方法是正确选取坡口尺寸，合理选用焊接电流和速度，坡口表面氧化皮和油污要清除干净;封底焊清根要彻底，运条摆动要适当，密切注意坡口两侧的熔合情况。 (5)焊接裂纹

焊接裂纹是一种非常严重的缺陷。结构的破坏多从裂纹处开始，在焊接过程中要采取一切必要的措施防止出现裂纹，在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。一经发现裂纹，应彻底清除，然后给予修补。

焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹。焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹，其特征是焊后立即可见，且多发生在焊缝中心，沿焊缝长度方向分布。热裂纹的裂口多数贯穿表面，呈现氧化色彩，裂纹末端略呈圆形。产生热裂纹的原因是焊接熔池中存有低熔点杂质(如FeS等)。

防止产生热裂纹的措施是：一要严格控制焊接工艺参数，减慢冷却速度，适当提高焊缝形状系数，尽可能采用小电流多层多道焊，以避免焊缝中心产生裂纹;二是认真执行工艺规程，选取合理的焊接程序，以减小焊接应力。焊缝金属在冷却过程或冷却以后，在母材或母材与焊缝交界的熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹。这类裂纹有可能在焊后立

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量施焊法。每一缺陷应一次焊补完成，不允许中途停顿。预热温度和层间温度，均应保持在60℃以上。

(6)焊缝缺陷的消除的焊补，不允许在带压和背水情况下进行;

(7)修正过的焊缝，应按原焊缝的探伤要求重新检查，若再次发现超过允许限值的缺陷，应重新修正，直至合格。焊补次数不得超过规定的返修次数。

4、无损检测

4.1、无损检测的定义

现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。

无损检测是在现代科学技术发展的基础上产生的。例如，用于探测工业产品缺陷的X射线是在德国物理科学家伦琴发现X射线基础上发生的，超声波检测是在二次世界大战中迅速发展的声纳技术和雷达技术的基础上开发出来的，磁粉检测建立在电磁学理论的基础上，而渗透检测得益于物理化学的进展，等等。长期以来，无损检测技术主要应用于工业材料和制品的质量监测，在接下来的章节中，我将对船舶焊缝中无损探伤的展开研究。

4.2、无损检测的背景及发展

随着工业生产的发展，无损检测的发展大致经历了三个阶段，即无损探伤NDI(Non—destruetiveInspeetion)，无损检验NDT(Non—destruetiveTesting)及无损评价NDE(Non--destruetiveEvaluation)，目前一般统称为无损检测NDT。其中，NDI是在不损坏产品的前提下，发现人眼无法直接观察到的缺陷;NDT是不但检验最终产品，而且要测量过程的工艺参数：NDE是不仅要探出缺陷的有无及位置，而且还要测出缺陷的类型、尺寸、形状、取向以及对力学行为的影响等，以便用断裂力学的方法对被测产品作出检修周期和使用安全性的结论。因此，NDE包括NDI及NDT的内容，更具有综合性。材料和工件的无损检测和评价，对于控制和改进生产过程和产品的质量，保证材料、零部件、产品的可靠性和生产过程的安全性，以及提高劳动生产率等都起着关键性的作用. 无损检测作为一项工业技术，被应用于产品的整个制造、服役过程中，是现代工业发展必不可少的有效工具。因此世界各国对无损检测技术的研究都非常重视，大力开展

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小和数量，随后按通行的标准对缺陷进行评定分级。如图

原理：放射线穿透试件时胶片曝光，不连续对曝光有影响。如图

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2)应用范围：适用于大部分材料，开关和结构。例如新制造或在用的焊接件，铸件组合件等。

3)优点：检测结果有直接记录——底片，由于底片上记录的信息十分丰富，且可以长期保存，从而使射线照相法成为各种无损检测方法中记录最真实、最直观、可追踪性最好的检测方法。可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量最准确。体积型缺陷检出率很高，而面积型缺陷的检出率受到多种因素影响。

4)缺点：适宜检验较薄的工件而不适宜较厚的工件; 适宜检测对接焊缝，检测角焊缝效果较差，不适宜检测板材、棒材、锻件;对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸(高度)的确定比较困难;检测成本高;射线照相法检测速度慢;平面不连续的(可检测方向)有临界值;射线对人体有伤害。 (3)超声波检测(PenetrationTesting) 超声波是一种频率超过20KHz的特殊声波，除具有传统声波传输的基本物理特性，(如：反射、折射和衍射等)外，其还具有方向性集中、穿透力强、振幅小等特点因而.超声波检测技术在实时控制、高精度、无损伤等方面均具有优势，广泛应用在工业无损检

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零件表面被施涂含有荧光染料或者着色染料的渗透液后，在毛细管作用下，经过一定时间，渗透液可以渗进表面开口的缺陷中：经去除零件表面多余的渗透液后，再在零件表面施涂显影剂，同样，在毛细管作用下，显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗透液回渗到显像剂中：在一定的光源下(紫外线或者白光)，缺陷处的渗透液痕迹被显示(黄绿色荧光或者鲜艳红光)，从而探测出缺陷的型貌以及分布状态。如图

1)原理：将可视或荧光物资的液体涂到表面，由毛细作用进入不连续处 2)应用范围：事实上可以用于任何无覆盖层，未污染的无吸附性固体

3)优点：操作相对简单，材料廉价，特别敏感，通用，培训少渗透探伤可以用于疏松多孔性材料外任何种类的材料;形状复杂的部件也可用渗透探伤，并一次操作就可大致做到全面检测：同时存在几个方向的缺陷，用一次探伤操作就可完成检测;不需要大型的设备，可不用水、电。

4)不足：只能检测到开口至表面的不连续，表面必须相对光滑且没有污染物;检测工序多，速度慢;检测灵敏度比磁粉探伤低;材料较贵，成本较高;有些材料易燃，

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二、射线探伤技术在船舶制造业中的应用研究

1、前言

1895年德国物理学家伦琴发现X射线，1912年美国物理学家D库利吉博士研制出新型X射线管一白炽阴极X射线管，这种X射线管可以承受高电压、高电流，为X射线的工业应用提供了基础。1922年美国麻萨诸塞州陆军兵工厂安装了库利吉管X射线机，工作电压为200kV，管电流达5111A，一次完成了真正的工业射线照相。

此后，射线照相检验技术得到了迅速的发展，1930年前后，射线照相检验技术正式进入工业应用。1940年前后，首次得出了射线照相检验底片质量问题。1962年前后，建立了完整的、至今仍在指导常规射线照相检验技术的基本理论。1970年以后，图像增强器射线实时成像检验技术、射线层析检测技术等发展迅速。1990年以后射线检测技术进入了数字射线检测技术时代，成像板及线阵列射线实时成像检验技术和CR技术是发展中的重要技术.对于工业应用，射线检测技术已形成了一个完整的技术系统，一般认为可划分为：射线照相检验技术、射线实时成像检验技术、射线层析检测技术和辐射测量技术四类。射线照相检验技术主要是X射线照相检验技术、Y射线照相检验技术、中子射线照相检验技术和非胶片射线照相检验技术等。

2、射线探伤

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1、 X射线检测概述

射线检测技术是一种重要的无损检测技术。它依据的是被检工件由于成分、密度、厚度等的不同，对射线产生不同的吸收和散射特性并对被检工件的质量、尺寸、特性等做出判断。X射线检测是众多射线检测中比较常见的一种，广泛应用于冶金、机械、石油、化工、航空、航天、医疗等各个领域。

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2、射线探伤的应用

射线检测技术不仅可用于金属材料(黑色金属和有色金属)的检验，也可用于非金属材料和复合材料的检验，特别是它还可能用于放射性材料的检验。检验技术对被检工件或试件的表面和结构没有特殊要求，所以它可以应用各种产品的检验。目前，射线广泛地应用于机械、兵器、船舶、核工业、航空、航天、电子等各工业领域，其中应用最广泛的方面是铸件和焊接件的检验。射线检测技术在工业与科学研究等方面的主要应用类型包括：

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(2)中国船级社1996《钢质内河船入级与建造规范》： (3)中国船级社1998《材料与焊接规范》：

(4)原中国船舶工业总公司《中国造船质量标准CSQs(1998)》： (5)GB/T3323—87钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级： (6)CT3/T3177—94船舶钢焊缝射线照相和超声波检查规则： (7)GB/T3558—94船舶钢焊缝射线照相工艺和质量分级： (8)GB/T3559—94船舶钢焊缝手工超声波探伤工艺和质量分级。

以上规范和标准主要体现在船厂技术部门编制的有关焊接工艺文件中，在现场检验的检验人员主要是确定其工艺和计划是否经船检机构认可，在实际工作中船厂特别是中小型厂会经常疏忽，还需要注意以下内容： (1)无损探伤人员必须要有相应的资格。

(2)被评定为不合格的焊缝应及时返修，并注意对返修工艺的控制和检验。 (3)当无损探伤发现焊缝内部有不允许存在的缺陷并认为该缺陷有可能延伸时则应在其延伸方向(一端或两端)增加探伤数量直至达到邻近合格的焊缝为止;

(4)当所有被检焊缝的一次合格率低于80%时，应对重要部位焊缝追加检查，其数量大约为10%一20%，并应对全部焊接工艺引起注意。

(5)射线拍片的布片密度应按钢材的材料级别从高到低递减。纵横向对接焊缝交叉处的布片方向应平行与横向对接焊缝。

(6)对危险化学品船焊缝的无损探伤，尚应对下列部分进行无损探伤。

a)液货舱舱壁板上所有的焊缝十字交叉处：

b)液货舱边界焊缝应探测裂纹，探测的长度应至少为液货舱边界焊缝总长度的10%：

c)当舷侧和船底纵骨以及纵舱壁水平扶强材在横舱壁处中断时，上述构件与横舱壁的焊缝应探测裂纹，探测的长度应至少为骨材与横舱壁连接焊缝总长度的10%：

d)当纵向构件和纵舱壁水平扶强材连续地通过横舱壁时，其与横舱壁的焊缝应探测裂纹，探测的长度对舷侧和船底纵向构件至少为总长度30%，对纵舱壁水平扶强材至少为总长度的20%。当横向构件连续地穿过液货舱纵舱壁时，该构件与边界连接焊缝戍探测裂纹探测的焊缝长度至少为总长度的10%。

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2、美国船级社(ABS)射线探伤规范

1.射线探伤范围 (1)总则

必须对现场验船师提供足够的证明以核准射线探伤的适用性，并且检查具有代表性的检测点的射线图片。

(2)高比例的超标缺陷：如果超标缺陷非常高，检测点的数目必须增加。船舶焊接缺陷及无损探伤研究 2.射线探伤的位置 (1)总则

在选择检测点时，以下检测位置将着重考虑： a)位于高强度区域内的焊接 b)其他重要结构构件

c)不能到达或很难检查到的焊接部位 d)现场搭载焊接 e)可疑区域 3.射线探伤应用标准

(1)船体表面一A级标准，对于船长大于或等于150m，应用于船肿部0.6L范围内船体表面熔透焊(fundePenetration)的射线探伤必须符合A级标准。

a)当使用特殊船体材料或者船体设计认为材料属于危险级别时，对船长小于150m(500ft)的船体表面探伤也可以应用A级标准。

b)所有LNG(LiquefiedNaturalGas)和LpG(Liquefiedpetroleum船舶的货舱(除了隔膜舱)的熔透焊射线探伤必须符合A级标准。

(2)船体表面一B级标准，除了上面情况适用于A级标准外，对于船长小于150m和所有船肿O.6L以外的船体表面熔透焊的射线探伤适用于B级。 4可接受的标准 (1)裂纹

射线探伤显示的任何裂纹都不被接受。 (2)未熔合或未焊透

在焊缝任何部位或者焊缝与相邻母材之间的未完全熔合被称为未熔合或者未焊透。

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(4)气孔

气孔、圆形空洞和分散良好的夹钨都被作为气孔处理。

a)A级和B级在150mm焊接长度内且钢板厚度在12smm到50mm内，射线图像显示的气孔大于圈3—4至图3—5允许的范围被评定为缺陷超标。

b)对于材料厚度大于50~的射线探伤图像评定气孔的标准完全不同于图3.4到图3 5的标准。

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(5)多种缺陷

射线图像显示既有气孔又有夹渣(包括可以接受的未熔合和未焊透)，以下为判定标准：

a)如果射线探伤缺陷接近最大可以允许的夹渣程度，此时只有50%可被允许的气孔存在。

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结论

本论文在指导老师的悉心指导和严格要求下，经过本人三个多月的努力业已完成，从课题选择到具体构思和内容，无不凝聚着老师的心血和汗水，在学校学习和生活期间，也始终感受着老师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。在此向各位老师表示深深的感谢和崇高的敬意。

这次做论文的经历也会使我终身受益，我感受到做论文是要真正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有自己的研究，就不会有所突破。希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。

本次毕业论文设计与编写的过程，是对我所学的无损检测专业知识的又一次巩固与加强。这使我对无损检测的一些基础知识得到进一步巩固。通过对相关书籍的翻阅和网上查找，我了解了焊接和无损检测的原理与内涵，以及它的发展方向和所面临的问题。不过更重要的是，这次毕业论文的编写让我懂得了很多论文内容之外的东西，整个编写过程不仅是对自己掌握知识全面性的考察，更是一次锻炼自身能力的机会和对自己意志品质的全面考验。它让我找到了一种创新的、自主的学习方式，这更有利于我把所研究的知识和今后的实际工作紧密地联系到一起。正是这次毕业设计，让我对自己所学的专业更加热爱，并指导着我把知识更好地运用到今后的实践中去。

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参考文献

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致谢

三年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。三年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊。随着这份论文的截稿，我的心里思绪万千，久久不能平静。这意味着我即将离开着、这个我生活学习了三年的地方。

伟人、名人为我所崇拜，可是我更要把我的敬意和赞美献给我的老师，要特别感谢老师在整个毕业课题设计期间给予本人无微不至的关怀和细心的指导。在设计过程中指导老师为我提出了许多宝贵的意见和建议，谨向孙老师表示深深的谢意。

另外，感谢校方给予我这样一次机会，能够独立地完成一个课题，并在这个过程当中，给予我们各种方便，使我们在即将离校的最后一段时间里，能够更多学习一些实践应用知识，增强了我们实践操作和动手应用能力，提高了独立思考的能力。再一次对我的母校表示感谢。

感谢在整个毕业设计期间和我密切合作的同学，和曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们，在大学生活即将结束的最后的日子里，我们再一次演绎了团结合作的童话，把一个庞大的，从来没有上手的课题，圆满地完成了。正是因为有了你们的帮助，才让我不仅学到了本次课题所涉及的新知识，更让我感觉到了知识以外的东西，那就是团结的力量。

在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚谢意!

最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。

第二篇： 机器人焊接缺陷、故障常见原因及解决措施

机器人焊接常见问题、解决措施及操作注意事项

焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人，它主要包括机器人和焊接设备两部分。其中，机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成;而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。对于智能机器人，还应配有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。

一、焊接机器人常见问题

(1)出现焊偏问题：可能为焊接的位置不正确或焊枪寻找时出现问题。这时，要考虑TCP(焊枪中心点位置)是否准确，并加以调整。如果频繁出现这种情况就要检查一下机器人各轴的零位置，重新校零予以修正。

(2)出现咬边问题：可能为焊接参数选择不当、焊枪角度或焊枪位置不对，可适当调整。

(3)出现气孔问题：可能为气体保护差、工件的底漆太厚或者保护气不够干燥，进行相应的调整就可以处理。

(4)飞溅过多问题：可能为焊接参数选择不当、气体组分原因或焊丝外伸长度太长，可适当调整机器功率的大小来改变焊接参数，调节气体配比仪来调整混合气体比例，调整焊枪与工件的相对位置。

(5)焊缝结尾处冷却后形成一弧坑问题：可编程时在工作步中添加埋弧坑功能，可以将其填满。

二、机器人系统故障

(1)发生撞枪。可能是由于工件组装发生偏差或焊枪的TCP不准确，可检查装配情况或修正焊枪TCP。

(2)出现电弧故障，不能引弧。可能是由于焊丝没有接触到工件或工艺参数太小，可手动送丝，调整焊枪与焊缝的距离，或者适当调节工艺参数。

(3)保护气监控报警。冷却水或保护气供给存有故障，检查冷却水或保护气管路。

三、如何保障工件质量

作为示教一再现式机器人，要求工件的装配质量和精度必须有较好的一致性。

应用焊接机器人应严格控制零件的制备质量，提高焊件装配精度。零件表面质量、坡口尺寸和装配精度将影响焊缝跟踪效果。可以从以下几方面来提高零件制备质量和焊件装配精度。 (1)编制焊接机器人专用的焊接工艺，对零件尺寸、焊缝坡口、装配尺寸进行严格的工艺规定。一般零件和坡口尺寸公差控制在±0.8mm，装配尺寸误差控制在±1.5mm以内，焊缝出现气孔和咬边等焊接缺陷机率可大幅度降低。

(2)采用精度较高的装配工装以提高焊件的装配精度。

(3)焊缝应清洗干净，无油污、铁锈、焊渣、割渣等杂物，允许有可焊性底漆。否则，将影响引弧成功率。定位焊由焊条焊改为气体保护焊，同时对点焊部位进行打磨，避免因定位焊残留的渣壳或气孔，从而避免电弧的不稳甚至飞溅的产生。

四、焊接机器人对焊丝的要求

机器人根据需要可选用桶装或盘装焊丝。为了减少更换焊丝的频率，机器人应选用桶装焊丝，但由于采用桶装焊丝，送丝软管很长，阻力大，对焊丝的挺度等质量要求较高。当采用镀铜质量稍差的焊丝时，焊丝表面的镀铜因摩擦脱落会造成导管内容积减小，高速送丝时阻力加大，焊丝不能平滑送出，产生抖动，使电弧不稳，影响焊缝质量。严重时，出现卡死现象，使机器人停机，故要及时清理焊丝导管。

五、焊接机器人的编程技巧

(1)选择合理的焊接顺序，以减小焊接变形、焊枪行走路径长度来制定焊接顺序。

(2)焊枪空间过渡要求移动轨迹较短、平滑、安全。

(3)优化焊接参数，为了获得最佳的焊接参数，制作工作试件进行焊接试验和工艺评定。

(4)采用合理的变位机位置、焊枪姿态、焊枪相对接头的位置。工件在变位机上固定之后，若焊缝不是理想的位置与角度，就要求编程时不断调整变位机，使得焊接的焊缝按照焊接顺序逐次达到水平位置。同时，要不断调整机器人各轴位置，合理地确定焊枪相对接头的位置、角度与焊丝伸出长度。工件的位置确定之后，焊枪相对接头的位置必须通过编程者的双眼观察，难度较大。这就要求编程者善于总结积累经验。

(5)及时插入清枪程序，编写一定长度的焊接程序后，应及时插入清枪程序，可以防止焊接飞溅堵塞焊接喷嘴和导电嘴，保证焊枪的清洁，提高喷嘴的寿命，确保可靠引弧、减少焊接飞溅。

(6)编制程序一般不能一步到位，要在机器人焊接过程中不断检验和修改程序，调整焊接参数及焊枪姿态等，才会形成一个好程序。

第三篇：常见的焊接缺陷（内部缺陷）：

(1)未焊透：母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度，在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点，在焊接件承受载荷时容易导致开裂。 原因分析

造成未焊透的主要原因是：对口间隙过小、坡口角度偏小、钝边厚、焊接线能量小、焊接速度快、焊接操作手法不当。 防治措施

⑴对口间隙严格执行标准要求，最好间隙不小于2㎜。

⑵对口坡口角度，按照壁厚和DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》的要求，或者按照图纸的设计要求。一般壁厚小于20㎜的焊口采用V型坡口，单边角度不小于30°，不小于20㎜的焊口采用双V型或U型等综合性坡口。

⑶钝边厚度一般在1㎜左右，如果钝边过厚，采用机械打磨的方式修整，对于单V型坡口，可不留钝边。

⑷根据自己的操作技能，选择合适的线能量、焊接速度和操作手法。 ⑸使用短弧焊接，以增加熔透能力。

(2)未熔合：固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间)，或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合，或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起，有时也常伴有夹渣存在。 原因分析

造成未熔合的主要原因是焊接线能量小，焊接速度快或操作手法不恰当。 防治措施

⑴适当加大焊接电流，提高焊接线能量; ⑵焊接速度适当，不能过快;

⑶熟练操作技能，焊条(枪)角度正确。

(3)气孔：在熔化焊接过程中，焊缝金属内的气体

或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙，视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔 (包

括蜂窝状气孔)等，特别是在电弧焊中，由于冶金过程进行时间很短，熔池金属很快凝固，冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体，或者焊条的焊剂受潮 而在高温下分解产生气体，甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等，这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应力 集中趋势没有那么大，但是它破坏了焊缝金属的致密性，减少了焊缝金属的有效截面积，从而导致焊缝的强度降低。 根本原因是焊接过程中，焊接本身产生的气体或外部气体进入熔池，在熔池凝固前没有来得及溢出熔池而残留在焊缝中。 防治措施

预防措施主要从减少焊缝中气体的数量和加强气体从熔池中的溢出两方面考虑，主要有以下几点：

⑴焊条要求进行烘培，装在保温筒内，随用随取; ⑵焊丝清理干净，无油污等杂质;

⑶焊件周围10～15㎜范围内清理干净，直至发出金属光泽; ⑷注意周围焊接施工环境，搭设防风设施，管子焊接无穿堂风; ⑸氩弧焊时，氩气纯度不低于99.95%，氩气流量合适; ⑹尽量采用短弧焊接，减少气体进入熔池的机会; ⑺焊工操作手法合理，焊条、焊枪角度合适; ⑻焊接线能量合适，焊接速度不能过快; ⑼按照工艺要求进行焊件预热。

某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，未焊透

某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，密集气孔

(4)夹渣与夹杂物：熔化焊接时的冶金反应产物，例如非金属杂质(氧化物、硫化物 等)以及熔渣，由于焊接时未能逸出，或者多道焊接时清渣不干净，以至残留在焊缝金属内，称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状，其外形通常是不规则 的，其位置可能在焊缝与母材交界处，也可能存在于焊缝内。另外，在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时，钨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。

原因分析

⑴焊件清理不干净、多层多道焊层间药皮清理不干净、焊接过程中药皮脱落在熔池中等;

⑵电弧过长、焊接角度部队、焊层过厚、焊接线能量小、焊速快等，导致熔池中熔化的杂质未浮出而熔池凝固。 防治措施

⑴焊件焊缝破口周围10～15㎜表面范围内打磨清理干净，直至发出金属光泽; ⑵多层多道焊时，层间药皮清理干净;

⑶焊条按照要求烘培，不使用偏芯、受潮等不合格焊条; ⑷尽量使用短弧焊接，选择合适的电流参数; ⑸焊接速度合适，不能过快。

W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒 对接电阻焊缝中的夹渣断口照片

钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，局部夹渣

钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，两侧线状夹渣

钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，钨极氩弧焊打底+手工电弧焊，夹钨 (5)裂纹：焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。

焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化，有较大的冷收缩应力存在，而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力，更加上母 材非焊接部位处于冷固态状况，与焊接部位存在很大的温差，从而产生热应力等等，这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限，材料将发生塑性变形，超过材 料的强度极限则导致开裂。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度，并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点，成为结构断裂的起源。 裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部，或者在焊缝附近的母材热影响区内，或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同，可以把裂纹分为以下几类：

a.热裂纹(又称结晶裂纹)：产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中，主要发生在晶界上，金相学中称为沿晶裂纹， 其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处，呈纵向或横向辐射状，严重时能贯穿到表面和热影响区。热裂纹的成因与焊接时产生的偏析、冷热不均 以及焊条(填充金属)或母材中的硫含量过高有关。

b.冷裂纹：焊接完成后冷却到低温或室温时出现的裂纹，或者焊接完成后经过一段时间才出现的裂纹(这种冷裂纹称为延迟裂纹，特别是诸如14MnMoVg、 18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金钢种容易产生此类延迟裂纹，也称之为延迟裂纹敏感性钢)。冷裂纹多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区 中，其取向多与熔合线平行，但也有与焊道轴线呈纵向或横向的冷裂纹。冷裂纹多为穿晶裂纹(裂纹穿过晶界进入晶粒)，其成因与焊道热影响区的低塑性组织承受 不了冷却时体积变化及组织转变产生的应力而开裂，或者焊缝中的氢原子相互结合形成分子状态进入金属的细微孔隙中时将造成很大的压应力连同焊接应力的共同作 用导致开裂(称为氢脆裂纹)，以及焊条(填充金属)或母材中的磷含量过高等因素有关。

c.再热裂纹：焊接完成后，如果在一定温度范围内对焊件再次加热(例如为消除焊接应力而采取的热处理或者其他加热过程，以及返修补焊等)时有可能产生的裂纹，多发生在焊结过热区，属于沿晶裂纹，其成因与显微组织变化产生的应变有关。

对接焊缝上的纵向表面裂纹与外咬边的荧光磁粉检测显示照片(照片来源：日本EISHIN KAGAKU CO.,LTD)

合金钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，气体保护焊-钨极氩弧焊，横裂纹

厚度

14mm低合金钢板对接焊缝X射线照相底片，X型坡口，自动焊，纵向裂缝(照片来源：《焊缝射线照相典型缺陷图谱》崔秀一 张泽丰 李伟 编著)

(6)偏析：在焊接时因金属熔化区域小、冷却快，容易造成焊缝金属化学成分分布不均匀，从而形成偏析缺陷，多为条状或线状并沿焊缝轴向分布。

(7)咬边与烧穿：这类缺陷属于焊缝的外部缺陷。当母体金属熔化过度时造成的穿透(穿孔)即为烧穿。在母体与焊缝熔合线附近因为熔化过强也会造成熔敷金属与母体金属的过渡区形成凹陷，即是咬边。 根据咬边处于焊缝的上下面，可分为外咬边(在坡口开口大的一面)和内咬边(在坡口底部一面)。咬边也可以说是沿焊缝边缘低于母材表面的凹槽状缺陷。 其他的焊缝外部缺陷还有：

焊瘤：焊缝根部的局部突出，这是焊接时因液态金属下坠形成的金属瘤。焊瘤下常会有未焊透缺陷存在，这是必须注意的。

内凹或下陷：焊缝根部向上收缩低于母材下表面时称为内凹，焊缝盖面低于母材上表面时称为下陷。

焊瘤、内凹或下陷原因分析

造成这些缺陷的原因是：对口间隙大，钝边薄、宽，熔池温度过高，熔池存在一个地方时间过长，对熔池的控制不当造成的，在形成凹陷缺陷时，电弧的推力不够也是重要原因。 防治措施

⑴对口间隙符合标准要求，一般为2～3㎜;对于对口间隙不均匀的焊口，用机械打磨等方法设法修整到规定要求。

⑵对于坡口钝边不符合要求的进行打磨修整至规定要求。 ⑶选择合适的焊接线能量以及合适的焊接速度，控制熔池温度在合适的范围，不过高。

⑷仰焊部位焊接尽量采用短弧焊接，增强电弧推力。

溢流：焊缝的金属熔池过大，或者熔池位置不正确，使得熔化的金属外溢，外溢的金属又与母材熔合。

弧坑：电弧焊时在焊缝的末端(熄弧处)或焊条接续处(起弧处)低于焊道基体表面的凹坑，在这种凹坑中很容易产生气孔和微裂纹。 焊偏：在焊缝横截面上显示为焊道偏斜或扭曲。

加强高(也称为焊冠、盖面)过高：焊道盖面层高出母材表面很多，一般焊接工艺对于加强高的高度是有规定的，高出规定值后，加强高与母材的结合转角很容易成为应力集中处，对结构承载不利。

以上的外部缺陷多容易使焊件承载后产生应力集中点，或者减小了焊缝的有效截面积而使得焊缝强度降低，因此在焊接工艺上一般都有明确的规定，并且常常采用目视检查即可发现这些外部缺陷。

外部缺陷

一、焊缝成型差

1、现象

焊缝波纹粗劣，焊缝不均匀、不整齐，焊缝与母材不圆滑过渡，焊接接头差，焊缝高低不平。

2、原因分析

焊缝成型差的原因有：焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀;焊口清理不干净;焊接电流过大或过小;焊接中运条(枪)速度过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度

过大或过小;焊条(枪)施焊角度选择不当等。

3、防治措施

⑴焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。

⑵焊件坡口打磨清理干净，无锈、无垢、无脂等污物杂质，露出金属光泽。 ⑶加强焊接联系，提高焊接操作水平，熟悉焊接施工环境。

⑷根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等，按照焊接工艺卡和操作技能要求，选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条(枪)的角度。

4、治理措施

⑴加强焊后自检和专检，发现问题及时处理; ⑵对于焊缝成型差的焊缝，进行打磨、补焊;

⑶达不到验收标准要求，成型太差的焊缝实行割口或换件重焊; ⑷加强焊接验收标准的学习，严格按照标准施工。

二、焊缝余高不合格

1、现象

管道焊口和板对接焊缝余高大于3㎜;局部出现负余高;余高差过大;角焊缝高度不够或焊角尺寸过大，余高差过大。

2、原因分析

焊接电流选择不当;运条(枪)速度不均匀，过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度不均匀;焊条(枪)施焊角度选择不当等。

3、防治措施

⑴根据不同焊接位置、焊接方法，选择合理的焊接电流参数;

⑵增强焊工责任心，焊接速度适合所选的焊接电流，运条(枪)速度均匀，避免忽快忽慢;

⑶焊条(枪)摆动幅度不一致，摆动速度合理、均匀; ⑷注意保持正确的焊条(枪)角度。

4、治理措施

⑴加强焊工操作技能培训，提高焊缝盖面水平; ⑵对焊缝进行必要的打磨和补焊; ⑶加强焊后检查，发现问题及时处理;

⑷技术员的交底中，对焊角角度要求做详细说明。

三、焊缝宽窄差不合格

1、现象

焊缝边缘不匀直，焊缝宽窄差大于3㎜。

2、原因分析 焊条(枪)摆动幅度不一致，部分地方幅度过大，部分地方摆动过小;焊条(枪)角度不合适;焊接位置困难，妨碍焊接人员视线。

3、防治措施

⑴加强焊工焊接责任心，提高焊接时的注意力; ⑵采取正确的焊条(枪)角度;

⑶熟悉现场焊接位置，提前制定必要焊接施工措施。

4、治理措施

⑴加强练习，提高焊工的操作技术水平，提高克服困难位置焊接的能力; ⑵提高焊工质量意识，重视焊缝外观质量;

⑶焊缝盖面完毕，及时进行检查，对不合格的焊缝进行修磨，必要时进行补焊。

四、咬边

1、现象

焊缝与木材熔合不好，出现沟槽，深度大于0.5㎜，总长度大于焊缝长度的10%或大于验收标准要求的长度。

2、原因分析

焊接线能量大，电弧过长，焊条(枪)角度不当，焊条(丝)送进速度不合适等都是造成咬边的原因。

3、治理措施

⑴根据焊接项目、位置，焊接规范的要求，选择合适的电流参数; ⑵控制电弧长度，尽量使用短弧焊接; ⑶掌握必要的运条(枪)方法和技巧;

⑷焊条(丝)送进速度与所选焊接电流参数协调;

⑸注意焊缝边缘与母材熔化结合时的焊条(枪)角度。

4、治理措施

⑴对检查中发现的焊缝咬边，进行打磨清理、补焊，使之符合验收标准要求; ⑵加强质量标准的学习，提高焊工质量意识; ⑶加强练习，提高防止咬边缺陷的操作技能。

五、错口

1、现象

表现为焊缝两侧外壁母材不在同一平面上，错口量大于10%母材厚度或超过4㎜。

2、原因分析

焊件对口不符合要求，焊工在对口不合适的情况下点固和焊接。

3、防治措施

⑴加强安装工的培训和责任心;

⑵对口过程中使用必要的测量工器具;

⑶对于对口不符合要求的焊件，焊工不得点固和焊接。

4、治理措施

⑴加强标准和安装技能学习，提高安装工技术水平;

⑵对于产生错口，不符合验收标准的焊接接头，采取割除、重新对口和焊接。

六、弯折

1、现象

由于焊缝的横向收缩或安装对口偏差而造成的垂直于焊缝的两侧母材不在同一平面上，形成一定的夹角。

2、原因分析

⑴安装对口不合适，本身形成一定夹角; ⑵焊缝熔敷金属在凝固过程中本身横向收缩; ⑶焊接过程不对称施焊。

3、防治措施

⑴保证安装对口质量;

⑵对于大件不对称焊缝，预留反变形余量; ⑶对称点固、对称施焊; ⑷采取合理的焊接顺序。

4、治理措施

⑴对于可以使用火焰校正的焊件，采取火焰校正措施;

⑵对于不对称焊缝，合理计算并采取预留反变形余量等措施;

⑶采取合理焊接顺序，尽量减少焊缝横向收缩，采取对称施焊措施;

⑷对于弯折超标的焊接接头，无法采取补救措施，进行割除，重新对口焊接。

七、弧坑

1、现象

焊接收弧过程中形成表面凹陷，并常伴随着缩孔、裂纹等缺陷。

2、原因分析

焊接收弧中熔池不饱满就进行收弧，停止焊接，焊工对收弧情况估计不足，停弧时间掌握不准。

3、防治措施

⑴延长收弧时间;

⑵采取正确的收弧方法。

4、治理措施

⑴加强焊工操作技能练习，掌握各种收弧、停弧和接头的焊接操作方法; ⑵加强焊工责任心;

⑶对已经形成对弧坑进行打磨清理并补焊。

八、表面气孔

1、现象

焊接过程中，熔池中的气体未完全溢出熔池(一部分溢出)，而熔池已经凝固，在焊缝表面形成孔洞。

2、原因分析

⑴焊接过程中由于防风措施不严格，熔池混入气体;

⑵焊接材料没有经过烘培或烘培不符合要求，焊丝清理不干净，在焊接过程中自身产生气体进入熔池;

⑶熔池温度低，凝固时间短;

⑷焊件清理不干净，杂质在焊接高温时产生气体进入熔池;

⑸电弧过长，氩弧焊时保护气体流量过大或过小，保护效果不好等。

3、防治措施

⑴母材、焊丝按照要求清理干净。 ⑵焊条按照要求烘培。

⑶防风措施严格，无穿堂风等。

⑷选用合适的焊接线能量参数，焊接速度不能过快，电弧不能过长，正确掌握起弧、运条、息弧等操作要领。

⑸氩弧焊时保护气流流量合适，氩气纯度符合要求。

4、治理措施

⑴焊接材料、母材打磨清理等严格按照规定执行; ⑵加强焊工练习，提高操作水平和操作经验;

⑶对有表面气孔的焊缝，机械打磨清除缺陷，必要时进行补焊。

九、表面夹渣

1、现象

在焊接过程中，主要是在层与层间出现外部看到的药皮夹渣。

2、原因分析

⑴多层多道焊接时，层间药皮清理不干净;

⑵焊接线能量小，焊接速度快; ⑶焊接操作手法不当;

⑷前一层焊缝表面不平或焊件表面不符合要求。

3、防治措施

⑴加强焊件表面打磨，多层多道焊时层间药皮必须清理干净方可进行次层焊接; ⑵选择合理的焊接电流和焊接速度; ⑶加强焊工练习，提高焊接操作水平。

4、治理措施

⑴严格按照规程和作业指导书的要求施焊;

⑵对出现表面夹渣的焊缝，进行打磨清除，必要时进行补焊。

十、表面裂纹

1、现象

在焊接接头的焊缝、熔合线、热影响区出现的表面开裂缺陷。

2、原因分析

产生表面裂纹的原因因为不同的钢种、焊接方法、焊接环境、预热要求、焊接接头中杂质的含量、装配及焊接应力的大小等不同，但产生表面裂纹的根本原因是产生裂纹的内部诱因和必须的应力有两点。

3、防治措施

⑴严格按照规程和作业指导书的要求准备各种焊接条件; ⑵提高焊接操作技能，熟练掌握使用的焊接方法; ⑶采取合理的焊接顺序等措施，减少焊接应力等。

4、治理措施

⑴针对每种产生裂纹的具体原因采取相应的对策; ⑵对已经产生裂纹的焊接接头，采取挖补措施处理。 十

一、焊缝表面不清理或清理不干净，电弧擦伤焊件

1、现象

焊缝焊接完毕，焊接接头表面药皮、飞溅物不清理或清理不干净，留有药皮或飞溅物;焊接施工过程中不注意，电弧擦伤管壁等焊件造成弧疤。

2、原因分析

⑴焊工责任心不强，质量意识差; ⑵焊接工器具准备不全或有缺陷。

3、防治措施

⑴焊接前检查工器具，准备齐全并且正常;

⑵加强技术交底，增强焊工责任心，提高质量意识。

4、治理措施

⑴制定防范措施并严格执行;

⑵加大现场监督检查力度，严格验收制度，发现问题及时处理。 十

二、支吊架等T型焊接接头焊缝不包角

1、现象

T型焊接接头不包角焊接。

2、原因分析

⑴技术人员交底不清楚或未交底;

⑵施焊焊工经验不足或质量意识差，对其危害认识不够。

3、防治措施

⑴焊接施工前进行技术交底，明确焊接质量; ⑵焊工严格按照质量标准施焊。

4、治理措施

⑴加强技术交底，提高焊工的质量意识并认识其中的危害性; ⑵加强过程监督和焊接验收，发现问题及时处理。 十

三、焊接变形

1、现象

焊接变形因焊件的不同而表现为翘起、角变形、弯曲变形、波浪变形等多种型式。

2、原因分析

造成焊接变形的原因有：装配顺序不合理、强力对口、焊接组有收缩自由度小、焊接顺序不合理等。

3、防治措施

⑴施焊前制定严格的焊接工艺措施，确定好装配顺序、焊接顺序、焊接方向、焊接方法、焊接规范、焊接线能量等;

⑵焊前进行技术交底，焊工严格按照措施施工; ⑶适当利用反变形法。

4、治理措施

⑴严格按照措施施工;

⑵焊接技术人员在现场指导焊接; ⑶发现问题及时采取必要措施

第四篇：常见焊接缺陷以及解决方法分析

常见焊接缺陷以及解决方法分析，太实用了，必须转

2016-07-09 焊接切割联盟

焊接接头的不完整性称为焊接缺陷，主要有：焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺陷等。

焊前准备

构件边缘必须按规定进行准备，干净，无毛刺，无气割熔渣，无油脂或油漆，除了车间保护底漆。接头必须干燥。几种常见焊接缺憾点焊不应该太深，点焊位置应使其在施焊时能够重新溶合。焊前，检验员必须确保所有焊点处于良好状态，焊前必须清除坏点焊和炸裂的点焊。 低温焊接

无论使用哪种焊接方式，在低温气候下焊接(低于+5℃)，必须采取如下的防护措施，以避免低温焊接接头造成的不良效果(易脆、变硬而易裂，容易在焊接接头上产生诸如由于快速冷却和焊缝凝固造成的小眼和熔渣等缺欠)。 1) 在不受坏天气(如风、潮湿和气流等)干扰的区域施焊 2) 干燥焊接接头以避免潮湿引起材料收缩 3) 焊接接头预热，以减缓焊后焊缝的冷却速度 4) 焊后对焊缝加盖防止焊缝的骤冷

5) 焊接的最低温度为-10℃，采取所指的防护措施 6) 需要时预热温度至少为50℃火焰进行缓慢、均匀的预热 缺陷分类

1、外观缺陷

外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。

A、咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高，即电流太大，运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理，电弧过长，焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。

B、焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。 焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。 C、凹坑 凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑。 D、未焊满 未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的根本原因。规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满。未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面焊缝。

E、烧穿 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。选用较小电流并配合合适的焊接速度,减小装配间隙,在焊缝背面加设垫板或药垫,使用脉冲焊,能有效地防止烧穿。 F、其他表面缺陷: (1)成形不良 指焊缝的外观几何尺寸不符合要求。有焊缝超高,表面不光滑,以及焊缝过宽,焊缝向母材过渡不圆滑等。 (2)错边指两个工件在厚度方向上错开一定位置,它既可视作焊缝表面缺陷,又可视作装配成形缺陷。

(3)塌陷 单面焊时由于输入热量过大,熔化金属过多而使液态金属向焊缝背面塌落, 成形后焊缝背面突起,正面下塌。 (4)表面气孔及弧坑缩孔。

(5)各种焊接变形如角变形、扭曲、波浪变形等都属于焊接缺陷O角变形也属于装配成形缺陷。

2、气孔和夹渣

A、气孔 气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。

(1)气孔的分类气孔从其形状上分,有球状气孔、条虫状气孔;从数量上可分为单个气孔和群状气孔。群状气孔又有均匀分布气孔,密集状气孔和链状分布气孔之分。按气孔内气体成分分类,有氢气孔、氮气孔、二氧化碳气孔、一氧化碳气孔、氧气孔等。熔焊气孔多为氢气孔和一氧化碳气孔。

(2)气孔的形成机理常温固态金属中气体的溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的几十分之一至几百分之一,熔池金属在凝固过程中,有大量的气体要从金属中逸出来。当凝固速度大于气体逸出速度时,就形成气孔。

(3)产生气孔的主要原因母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量。焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。 (4)气孔的危害气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊缝疏松,从而降低了接头的强度,降低塑性,还会引起泄漏。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。

(5)防止气孔的措施a.清除焊丝,工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物。b.采用碱性焊条、焊剂,并彻底烘干。c.采用直流反接并用短电弧施焊。d.焊前预热,减缓冷却速度。e.用偏强的规范施焊。 B、夹渣 夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。

(1)夹渣的分类a.金属夹渣:指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝之中,习惯上称为夹钨、夹铜。b.非金属夹渣:指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。冶金反应不完全,脱渣性不好。

(2)夹渣的分布与形状有单个点状夹渣,条状夹渣,链状夹渣和密集夹渣 (3)夹渣产生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多层焊时,层间清渣不彻底;d.焊接线能量小;e.焊缝散热太快,液态金属凝固过快;f.焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高;g. 钨极惰性气体保护焊时,电源极性不当,电、流密度大, 钨极熔化脱落于熔池中。h.手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。可根据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生。

(4)夹渣的危害点状夹渣的危害与气孔相似,带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中,尖端还会发展为裂纹源,危害较大。

3、裂纹 焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹 A、裂纹的分类 根据裂纹尺寸大小,分为三类1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在显微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹。

从产生温度上看,裂纹分为两类: (1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现,又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。

(2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。

按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为: (1)再热裂纹:接头冷却后再加热至500~700℃时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征。

(3)层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向的杂物开裂。

(4)应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。除残余应力或拘束应力的因素外,应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。

B、.裂纹的危害裂纹,尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。 C、.热裂纹(结晶裂纹) (1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期,敏感温度区大致在固相线附近的高温区,最常见的热裂纹是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝金属凝固过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓"液态薄膜",在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹。结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间,为横向裂纹。弧坑裂纹是另一种形态的,常见的热裂纹。

热裂纹都是沿晶界开裂,通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料气焊缝中 (2)影响结晶裂纹的因素

a合金元素和杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加,会扩大敏感温度区,使结晶裂纹的产生机会增多。

b.冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会;

c.结晶应力与拘束应力的影响在脆性温度区内,金属的强度极低,焊接应力又使这飞部分金属受拉,当拉应力达到一定程度时,就会出现结晶裂纹。

(3)防止结晶裂纹的措施a.减小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量较低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,减小柱状晶和偏析。如铝、锐、铁、镜等可以细化晶粒。,c.采用熔深较浅的焊缝,改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中。d.合理选用焊接规范,并采用预热和后热,减小冷却速度。e.采用合理的装配次序,减小焊接应力。 D、.再热裂纹 (1)再热裂纹的特征

a.再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区。产生于焊后热处理等再次加热的过程中。

b.再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550~650℃奥氏体不锈钢约300℃ c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)。 d.最易产生于沉淀强化的钢种中。 e.与焊接残余应力有关。 (2)再热裂纹的产生机理

a.再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时, 阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。

(3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。 E、冷裂纹. (1)冷裂纹的特征a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。 (2)冷裂纹产生机理a.瘁硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。b.接头的残余应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素。一般来说,金属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下,氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值o当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长)。在所有的裂纹中,冷裂纹的危害性最大。

(3)防止冷裂纹的措施a.采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100~150℃下保存,随取随用。b.提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织c.选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力d.焊后及时进行消氢热处理。

4、未焊透

未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进人,接头根部的现象。

A、产生未焊透的原因(1)焊接电流小,熔深浅。(2)坡口和间隙尺寸不合理,钝边太大。(3)磁偏吹影响。(4)焊条偏芯度太大(5)层间及焊根清理不良。

B、未焊透的危害 未焊透的危害之一是减少了焊缝的有效截面积,使接头强度下降。其次,未焊透焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。未焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。

C、未焊透的防止 使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊缝时,1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理设计坡口并加强清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生。

5、未熔合

未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合,层间未熔合根部未熔合三种。 A、.产生未熔合缺陷的原因(1)焊接电流过小;(2)焊接速度过快;(3)焊条角度不对;(4)产生了弧偏吹现象;旺,(5)焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水覆盖;(6)母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。 B、未熔合的危害 未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹。

C、.未熔合的防止 采用较大的焊接电流,正确地进行施焊操作,注意坡口部位的清洁。

6、其他缺陷

(1)焊缝化学成分或组织成分不符合要求: 焊材与母材匹配不当,或焊接过程中元素烧损等原因,容易使焊缝金属的化学成份发生变化,或造成焊缝组织不符合要求。这可能带来焊缝的力学性能的下降,还会影响接头的耐蚀性能。

(2)过热和过烧: 若焊接规范使用不当,热影响区长时间在高温下停留,会使晶粒变得粗大,即出现过热组织。若温度进一步升高,停留时间加长,可能使晶界发生氧化或局部熔化,出现过烧组织。过热可通过热处理来消除,而过烧是不可逆转的缺陷。 (3)白点:在焊缝金属的拉断面上出现的象鱼目状的白色斑,即为自点F白点是由于氢聚集而造成的,危害极大。 预防缺陷 形状缺欠

外观质量粗糙，鱼鳞波高低、宽窄发生突变;焊缝与母材非圆滑过渡。 主要原因：操作不当，返修造成。 危害：应力集中，削弱承载能力。 尺寸缺欠

焊缝尺寸不符合施工图样或技术要求。 主要原因：施工者操作不当

危害：尺寸小了，承载截面小; 尺寸大了，削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。 咬边 原因：

⒈焊接参数选择不对，U、I太大，焊速太慢。

⒉电弧拉得太长。熔化的金属不能及时填补熔化的缺口。 危害：母材金属的工作截面减小，咬边处应力集中。 弧坑

由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分。 原因：焊丝或者焊条停留时间短，填充金属不够。 危害：⒈减少焊缝的截面积; ⒉弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚，因此在弧坑处往往有气孔、灰渣、裂纹等。 烧穿 原因：

⒈焊接电流过大; ⒉对焊件加热过甚; ⒊坡口对接间隙太大;

⒋焊接速度慢，电弧停留时间长等。 危害：⒈表面质量差

⒉烧穿的下面常有气孔、夹渣、凹坑等缺欠。 焊瘤

熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合。

原因：焊接参数选择不当; 坡口清理不干净，电弧热损失在氧化皮上，使母材未熔化。

危害：表面是焊瘤下面往往是未熔合，未焊透; 焊缝几何尺寸变化，应力集中，管内焊瘤减小管中介质的流通界面计。 气孔 原因：

⒈电弧保护不好，弧太长。

⒉焊条或焊剂受潮，气体保护介质不纯。 ⒊坡口清理不干净。 危害：从表面上看是减少了焊缝的工作截面;更危险的是和其他缺欠叠加造成贯穿性缺欠，破坏焊缝的致密性。连续气孔则是结构破坏的原因之一。 夹渣

焊接熔渣残留在焊缝中。易产生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位，焊道形状突变，存在深沟的部位也易产生夹渣。 原因：

⒈熔池温度低(电流小)，液态金属黏度大，焊接速度大，凝固时熔渣来不及浮出;

⒉运条不当，熔渣和铁水分不清;

⒊坡口形状不规则，坡口太窄，不利于熔渣上浮; ⒋多层焊时熔渣清理不干净。

危害：较气孔严重，因其几何形状不规则尖角、棱角对机体有割裂作用，应力集中是裂纹的起源。 未焊透

当焊缝的熔透深度小于板厚时形成。单面焊时，焊缝熔透达不到钢板底部;双面焊时，两道焊缝熔深之和小于钢板厚度时形成。 原因：

⒈坡口角度小，间隙小，钝边太大;

⒉电流小，速度快来不及熔化; ⒊焊条偏离焊道中心。

危害：工作面积减小，尖角易产生应力集中，引起裂纹 未熔合

熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分。 原因：

⒈电流小、速度快、热量不足;

⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等，一部分热量损失在熔化杂物上，剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。

⒊焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置，熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分，容易产生未熔合。

危害：因为间隙很小，可视为片状缺欠，类似于裂纹。易造成应力集中，是危险性较大的缺欠。 焊接裂纹

危害最大的一种焊接缺欠在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征，易引起较高的应力集中，而且有延伸和扩展的趋势，所以是最危险的缺欠

第五篇：常见焊接缺陷类型产生原因与防止措施

1)焊缝尺寸不符合要求

角焊缝的K值不等—一般发生在角平焊，也称偏下。偏下或焊缝没有圆滑过渡会引起应力集中，容易产生焊接裂纹。焊条角度问题，应该考虑铁水瘦重力影响问题。许多教授在编写教材注重理论性而忽略实用性。焊条角度适当上抬，48/42度合适。另外，在K值要求较大时，尽量采用斜圆圈型运条方法。

焊缝宽窄不一致：一是运条速度不均匀，忽快忽慢所致;二是坡口宽度不均匀，焊接时没有进行调整。三是在熔池边缘停留时间不均匀。所以焊接时焊接速度均匀、考虑坡口宽度、熔池边缘停留时间合适。

焊缝高低不一致：与焊接速度不均匀有关外，与弧长变化有关。所以采用均匀的焊接速度、保持一定的弧长，是防止焊缝高低不一致的有效措施。

弧坑：息弧时过快。与焊接电流过大、收弧方法不当有关。平焊缝可以采用多种收弧方法，例如回焊法、画圈法、反复息弧法。立对接、立角焊采用反复息弧法，减小焊接电流法。

焊缝尺寸不符合要求，在凸起时应力集中，产生裂纹;在焊缝尺寸不足时，降低承载能力;所以在焊接前尽量预防，在焊接中尽量防止，在焊接以后及时修补，保证焊缝尺寸符合施工图纸要求。 2)夹渣

夹渣是非金属化合物在焊接熔池冷却没有及时上浮而被封闭在焊缝内，所以与清渣不够、打底层、填充层的成型太差、焊条角度没有进行调整而及时对准坡口两个死角，焊接速度过快、焊接电流过小、非正规的运条方法，没有分清铁水与熔渣，保持熔池的净化氛围。平对接采用合适推渣动作，分清铁水与熔池，焊条角度特别重要。

最容易产生夹渣的部位是：平对接各层、填充层与打底层结合部的两个死角，横对接打底层、填充层的最上部的夹角，仰对接的坡口边缘。实际就是焊缝成型没有实现略凹、或平，而特别容易形成过凸的成型所致。

夹渣降低焊缝有效截面使用性能，容易产生裂纹等其他缺陷，影响焊缝的致密性。

3)未焊透与未熔合

未焊透一般产生在坡口根部，与埋弧焊偏丝、焊接电流过小、焊接速度快、坡口角度过小、反面清根不彻底。未熔合一般产生在坡口边缘，与电弧在坡口边缘停留时间短、清渣不够、焊接电流过小、焊接速度过快有关。未焊透在X光底片上呈现一道黑直线，未熔合表现为断续的黑直线。

未焊透与未熔合都是不能允许的焊接缺陷，降低结构力学性能，特别是在冲击载荷、动载荷作用下会产生结构断裂。 4)咬边与漏边

如果焊接电弧在坡口边缘停留时间过少而没有及时进行铁水的补充，留下的缺口就是咬边。所以焊接电弧一定在坡口边缘多做停留，焊接电流适当减少、焊条角度随焊条摆动而正确调整，让焊接电弧轴线始终对准坡口两边的夹角，特别是盖面层非常重要。

如果焊接电弧没有到达坡口边缘，焊缝容易产生不是咬边而是漏边。所以防止漏边产生最重要的是焊接电弧一定过坡口边1-2mm，稍作停留，防止咬边产生。 5)气孔的种类、产生原因与防止措施

定义：气孔是焊接熔池凝固时没有及时析出而残留在焊缝中形成的空穴。 类型：一般容易产生氢气孔、氮气孔、co气孔。单个气孔、密集气孔、链状气孔、缩孔等类型

气孔的判别：H气孔一般产生在焊缝表面，断面为旋涡状，表面为喇叭型，CO气孔沿结晶方向分布。N气孔分布焊缝表面，蜂窝状出现。

原因与防止措施：焊条种类不同，产生气孔倾向不同，碱性焊条容易产生气孔，特别是对油、锈、水敏感，焊条要进行烘干，保温2小时，一次领用量不超过4小时，采用保温桶。焊缝与坡口要求打磨干净，短弧焊接，引弧与息弧特别注意避免气孔产生。

焊接方法不同注意气孔产生类型不同。CO2焊经常产生的N CO H 气孔，但是最容易产生的是N气孔。气焊容易产生CO气孔。与气体流量、气体纯度、电弧电压、焊接速度等有关。埋弧焊容易产生气孔与焊接速度有关。

缩孔是息弧时产生的一种特殊气孔，与收弧速度过快熔池失去保护形成。特别是海上平台焊接用焊条容易产生。采用清理坡口与焊缝、焊接电流合适、短弧、采用反复息弧法，而且采用较快的频率才能防止。 6)裂纹

焊接裂纹是焊缝中不能允许的焊接缺陷。可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹与层状撕裂等。

热裂纹与冷裂纹的不同之处：产生的时间与部位不同：热裂纹一般产生在焊接过程中，焊道上，冷裂纹一般产生在焊接以后，乃至数年，焊道到母材延伸。形成形状与颜色不同：热裂纹一般是沿晶间开裂呈锯齿形，有氧化色彩;冷裂纹是沿晶间与晶内开裂，呈曲折形状，没有氧化色彩，呈现金属光泽。

裂纹产生与金属种类有关：一般低碳钢不容易产生裂纹，包括热裂纹与冷裂纹。低合金高强度钢容易产生冷裂纹，对热裂纹敏感性小。不锈钢恰恰相反，特别容易产生热裂纹，而对冷裂纹敏感性小。 裂纹产生与金属焊接性有关。金属焊接性越好，越不容易产生裂纹。焊接性越差，容易产生裂纹。例如铸铁、铜合金。 防止方法：针对不同的金属焊接采用不同的焊接方法、工艺措施。例如焊接Q345采用合适焊接线能量、预热、保持层间温度、焊后热处理等措施防止冷裂纹产生;而在焊接不锈钢时，则采用限制焊接电流等焊接工艺规范，采用小摆动、控制层间温度，采用退火焊道布置、敲击、防止弧坑裂纹与结晶裂纹。 一般来说防止热裂纹的措施是：采用含硫量≤0.030% 含碳量≤0.15% 含锰量≤2.5%的、加入TI LV 的变质剂、形成双相组织的焊丝与焊条;严格控制焊接工艺参数，选择合适的焊缝成型系数，合理的焊接顺序与方向，采用小电流与多层多道焊等工艺措施，采用预热与缓冷等减少焊接应力的方法。

防止冷裂纹的措施是：选用低氢型焊条、防止焊条受潮、清理焊接坡口的杂质，减少氢的来源;采用预热、控制层间温度、后热、焊后热处理、合理的装焊顺序和焊接方向。改善焊接结构的应力状态。

防止再热裂纹措施：选用低强度高塑性焊条、适当提高线能量、采用较高预热温度、合理选择消除应力处理温度，避免600度敏感温度，减少咬边等焊接缺陷。

焊接成本包括焊接设备的折旧、维修等费用。由于该费用很少，故未予考虑。

各种焊接数据的计算公式为：

焊材消耗量=需要金属量÷综合熔敷效率 焊材费用=焊材消耗量×焊材单价

燃弧时间=需要金属量÷熔敷速度

气体费用=气体流量×燃弧时间×气体单价

总作业时间=燃弧时间+其它时间

工资费用=总作业时间×工资单价

电力费用=(焊接电流×电弧电压×燃弧时间×单价)÷60000 焊接成本=焊材费用+气体费用+工资费用+电力费用