焊接缺陷的产生、检验和预防.ppt

Chapter 6 焊接缺陷及其检验;返 回;1、Introduction;1999年1月4日，重庆市綦江县城跨越綦河两岸的人行彩虹桥（长虹卧波，綦城一景 ）整体垮塌 ，４０人遇难。 ;;　　2010年12月，鄂尔多斯国际那达慕大会主会场（即赛马场）事故，其主体结构投资据称达10多个亿。据专家的初步勘察界定，钢结构的焊缝和质量缺陷、个别杆件连接不够规范是造成这次事故的重要原因。天气的骤冷，也影响了主体钢架，这些也是造成坍塌事故的重要原因。 ; 北佛罗里达海岸海军确认在2010年11月20号刚刚服役的伯克级驱逐舰“格拉维利”(Gravely)号(DDG 107)天线桅杆在2011年2月13日进行日常业务时突然折断，事件中无人员受伤。 ;美国第4代核动力攻击型潜艇SSN-21“海狼”级攻击型核潜艇，可执行反潜、攻舰、对岸攻击、布雷和为航母编队护航等多项任务。概念设计完成后，美海军计划建造30艘，经费高达360亿美元，???为美海军有史以来耗资最大的一项潜艇发展计划，被称为“海军现代化计划之基石”。 “海狼”号在建造过程中发生了严重焊接质量事故，使造价猛增至25亿美元。; 2009年5月28日，美国《国防新闻》报道，诺斯罗普-格鲁曼的纽波特-纽斯造船厂的一个质量检验官玩忽职守，没有检验就确认焊缝合格，致使8艘“弗吉尼亚”级核潜艇和“布什”号航空母舰的一万多条焊缝需要重新检验，其中两艘核潜艇和“布什”号已经服役。后来，质量重检扩大到9艘核潜艇和4艘航空母舰。; 2007年秋，焊接填料用错，造成一大批潜艇、航母、水面舰艇的焊缝需要重新检验，但最新一代两栖攻击舰“圣安东尼奥”号是诺斯罗普-格鲁曼质量问题的集中体现。 ;2、焊接缺陷的类型;焊接缺陷分类;　GB/T 6417.1-2005《金属熔化焊接头缺欠分类及说明》中规定根据焊接缺陷的性质和特征可以分为六大类： （1）裂纹（cracks）； （2）孔穴（cavities）； （3）固体夹杂（solid inclusions）； （4）未熔合及未焊透（incomplete fusion or penetration）； （5）形状和尺寸不良（imperfect shape）； （6）其它缺陷（miscellaneous defects）;（1）裂纹 　　　 一种在固态下由局部断裂产生的缺欠，可能源于冷却或应力效果。 　　微观裂纹：显微镜下才能观察到的裂纹 纵向裂纹：基本与焊缝轴线平行的裂纹 　　横向裂纹：基本与焊缝轴线相垂直的裂纹 　　放射状裂纹：有裂纹公共点的小裂纹 　　弧坑裂纹：焊缝弧坑处的裂纹 　　间断裂纹群：在任意方向间断分布的裂纹 　　枝状裂纹：源于同一裂纹并连在一起的裂纹群; （2）孔穴 ;;（3）固体夹杂 　　　　指在焊缝金属中残留的固体杂物。 夹渣：残留在焊缝金属中的熔渣 焊剂夹渣 氧化物夹杂 金属夹杂;单个夹渣（Isolated Slag Inclusion);（4）未熔合：焊缝金属和母材或焊缝金属各焊层之间未结合的部分，包括侧壁、焊道间及根部未熔合。 　　未焊透：实际熔深与公称熔深之间的差异。 　　钉尖：电子束或激光焊时产生 　　　　的极不均匀的锯齿状熔透;内部未熔合 (Interrun Fusion);（5）形状不良：焊缝的外表面形状或接头的几何形状不良。 咬边：母材或前一焊道在焊趾处因焊接而产生的不规则缺口 焊缝超高：对接焊缝表面上焊缝金属过高 凸度过大：角焊缝表面上焊缝金属过高 下塌：过多的焊缝金属伸出焊缝根部，焊缝形面不良 焊瘤：覆盖在母材表面，但未与其熔合的过多焊缝金属;形状不良 错边：要求平行对齐的焊件表面未达到要求 角度偏差 下垂：重力致焊缝金属塌落 烧穿：熔池塌落导致焊缝内孔洞 未焊满 焊脚不对称 焊缝宽度不齐 表面不规则 ;形状不良还有 根部收缩 根部气孔 焊接接头不良 变形过大 焊缝尺寸不正确;咬边;焊缝不均匀;;造成焊件的尺寸、形状变化； 矫正变形会使性能降低，成本增加； 焊接应力会降低承载能力； 引起焊接裂纹； 应力衰减会产生变形。;（2）焊接变形和残余应力产生原因;;; ① 焊缝不要有密集交叉截面，长度也要尽可能小，以减小焊接局部加热，从而减少焊接应力。;② 焊缝的位置应尽量对称于结构中性轴;① 采取合理的焊接顺序，使焊缝能够自由收缩，以减少应力（图a）。而图b因先焊焊缝1导致对焊缝2的拘束度增加，而增大残余应力。先短后长。;② 采用反变形方法 　　焊前组装时，按测定和经验估计的焊接变形方向和大小，在组装时使工件反向变形，以抵消焊接变形。同样，也可采用预留收缩余量来抵消尺寸收缩。;③ 采用焊前刚性固定组装焊接，限制产生焊接变形，但这样会产生较大的焊接应力。采用定位焊组装也