前言
焊接接頭的不完整性稱為焊接缺陷， 主要有焊接裂紋、未焊透、夾渣、氣孔和焊縫外觀缺陷等。 這些缺陷減少焊縫截面積， 降低承載能力， 產生應力集中， 引起裂紋；降低疲勞強度， 易引起焊件破裂導致脆斷。
1
氣孔(Blow Hole)
典型缺陷照片
焊接
方式
發生原因
防止措施
手工
電弧焊
(1)焊條不良或潮濕.
(2)焊件有水分、油污或鏽.
(3)焊接速度太快.
(4)電流太強.
(5)電弧長度不適合.
(6)焊件厚度大,金屬冷卻過速.
(1)選用適當的焊條並注意烘乾.
(2)焊接前清潔被焊部份.
(3)降低焊接速度,使內部氣體容易逸出.
(4)使用廠商建議適當電流.
(5)調整適當電弧長度.
(6)施行適當的預熱工作.
CO2
氣體
保護焊
(1)母材不潔.
(2)焊絲有鏽或焊藥潮濕.
(3)點焊不良,焊絲選擇不當.
(4)幹伸長度太長,CO2氣體保護不周密.
(5)風速較大,無擋風裝置.
(6)焊接速度太快,冷卻快速.
(7)火花飛濺粘在噴嘴,造成氣體亂流.
(8)氣體純度不良,含雜物多(特別含水分).
(1)焊接前注意清潔被焊部位.
(2)選用適當的焊絲並注意保持乾燥.
(3)點焊焊道不得有缺陷,同時要清潔乾淨,且使用焊絲尺寸要適當.
(4)減小幹伸長度,調整適當氣體流量.
(5)加裝擋風設備.
(6)降低速度使內部氣體逸出.
(7)注意清除噴嘴處焊渣,並塗以飛濺附著防止劑,以延長噴嘴壽命.
(8)CO2純度為99.98%以上,水分為0.005%以下.
埋弧
焊接
(1)焊縫有鏽、氧化膜、油脂等有機物的雜質.
(2)焊劑潮濕.
(3)焊劑受污染.
(4)焊接速度過快.
(5)焊劑高度不足.
(6)焊劑高度過大,使氣體不易逸出(特別在焊劑細微性細的情形).
(7)焊絲生銹或沾有油污.
(8)極性不適當(特別在對接時受污染會產生氣孔).
(1)焊縫需研磨或以火焰燒除,再以鋼絲刷清除.
(2)約需300℃乾燥
(3)注意焊劑的儲存及焊接部位附近地區的清潔,以免雜物混入.
(4)降低焊接速度.
(5)焊劑出口橡皮管口要調整高些.
(6)焊劑出口橡皮管要調整低些,在自動焊接情形適當高度30-40mm.
(7)換用清潔焊絲.
(8)將直流正接(DC-)改為直流反接(DC+).
設備 不良
(1)減壓表冷卻,氣體無法流出.
(2)噴嘴被火花飛濺物堵塞.
(3)焊絲有油、鏽.
(1)氣體調節器無附電熱器時,要加裝電熱器,同時檢查表之流量.
(2)經常清除噴嘴飛濺物.並且塗以飛濺附著防止劑.
(3)焊絲貯存或安裝焊絲時不可觸及油類.
自保護藥芯
焊絲
(1)電壓過高.
(2)焊絲突出長度過短.
(3)鋼板表面有銹蝕、油漆、水分.
(4)焊槍拖曳角傾斜太多.
(5)移行速度太快,尤其橫焊.
(1)降低電壓.
(2)依各種焊絲說明使用.
(3)焊前清除乾淨.
(4)減少拖曳角至約0-20°.
(5)調整適當.
2
咬邊(Undercut)
典型缺陷照片
焊接
方式
發生原因
防止措施
手工
電弧焊
(1)電流太強.
(2)焊條不適合.
(3)電弧過長.
(4)操作方法不當.
(5)母材不潔.
(6)母材過熱.
(1)使用較低電流.
(2)選用適當種類及大小之焊條.
(3)保持適當的弧長.
(4)採用正確的角度,較慢的速度,較短的電弧及較窄的運行法.
(5)清除母材油漬或鏽.
(6)使用直徑較小之焊條.
CO2
氣體
保護焊
(1)電弧過長,焊接速度太快.
(2)角焊時,焊條對準部位不正確.
(3)立焊擺動或操作不良,使焊道二邊填補不足產生咬邊.
(1)降低電弧長度及速度.
(2)在水平角焊時,焊絲位置應離交點1-2mm.
(3)改正操作方法.
3
夾渣(Slag Inclusion)
典型缺陷照片
焊接
方式
發生原因
防止措施
手工
電弧焊
(1)前層焊渣未完全清除.
(2)焊接電流太低.
(3)焊接速度太慢.
(4)焊條擺動過寬.
(5)焊縫組合及設計不良.
(1)徹底清除前層焊渣.
(2)採用較高電流.
(3)提高焊接速度.
(4)減少焊條擺動寬度.
(5)改正適當坡口角度及間隙.
CO2
氣體
保護焊
(1)母材傾斜(下坡)使焊渣超前.
(2)前一道焊接後,焊渣未清潔乾淨.
(3)電流過小,速度慢,焊著量多.
(4)用前進法焊接,開槽內焊渣超前甚多.
(1)盡可能將焊件放置水準位置.
(2)注意每道焊道之清潔.
(3)增加電流和焊速,使焊渣容易浮起.
(4)提高焊接速度
埋弧
焊接
(1)焊接方向朝母材傾斜方向,因此焊渣流動超前.
(2)多層焊接時,開槽面受焊絲溶入,焊絲過於靠近開槽的側邊.
(3)在焊接起點有導板處易產生夾渣.
(4)電流過小,第二層間有焊渣留存,在焊接薄板時容易產生裂紋.
(5)焊接速度過低,使焊渣超前.
(6)最後完成層電弧電壓過高,使得游離焊渣在焊道端頭產生攪卷.
(1)焊接改向相反方向焊接,或將母材盡可能改成水準方向焊接.
(2)開槽側面和焊絲之間距離,最少要大於焊絲直徑以上.
(3)導板厚度及開槽形狀,需與母材相同.
(4)提高焊接電流,使殘留焊渣容易熔化.
(5)增加焊接電流及焊接速度.
(6)減小電壓或提高焊速,必要時蓋面層由單道焊改為多道焊接.
自保護藥芯
焊絲
(1)電弧電壓過低.
(2)焊絲擺弧不當.
(3)焊絲伸出過長.
(4)電流過低,焊接速度過慢.
(5)第一道焊渣,未充分清除.
(6)第一道結合不良.
(7)坡口太狹窄.
(8)焊縫向下傾斜.
(1)調整適當.
(2)加多練習.
(3)依各種焊絲使用說明.
(4)調整焊接參數.
(5)完全清除
(6)使用適當電壓,注意擺弧.
(7)改正適當坡口角度及間隙.
(8)放平,或移行速度加快.
4
未焊透(Incomplete Penetration)
典型缺陷照片
焊接
方式
發生原因
防止措施
手工
電弧焊
(1)焊條選用不當.
(2)電流太低.
(3)焊接速度太快溫度上升不夠,又進行速度太慢電弧衝力被焊渣所阻擋,不能給予母材.
(4)焊縫設計及組合不正確.
(1)選用較具滲透力的焊條.
(2)使用適當電流.
(3)改用適當焊接速度.
(4)增加開槽度數,增加間隙,並減少根深.
CO2
氣體
保護焊
(1)電弧過小,焊接速度過低.
(2)電弧過長.
(3)開槽設計不良.
(1)增加焊接電流和速度.
(2)降低電弧長度.
(3)增加開槽度數.增加間隙減少根深.
自保護藥芯
焊絲
(1)電流太低.
(2)焊接速度太慢.
(3)電壓太高.
(4)擺弧不當.
(5)坡口角度不當.
(1)提高電流.
(2)提高焊接速度.
(3)降低電壓.
(4)多加練習.
(5)採用開槽角度大一點.
5
裂紋(Crack)
典型缺陷照片
焊接
方式
發生原因
防止措施
手工
電弧焊
(1)焊件含有過高的碳、錳等合金元素.
(2)焊條品質不良或潮濕.
(3)焊縫拘束應力過大.
(4)母條材質含硫過高不適於焊接.
(5)施工準備不足.
(6)母材厚度較大,冷卻過速.
(7)電流太強.
(8)首道焊道不足抵抗收縮應力.
(1)使用低氫系焊條.
(2)使用適宜焊條,並注意乾燥.
(3)改良結構設計,注意焊接順序,焊接後進行熱處理.
(4)避免使用不良鋼材.
(5)焊接時需考慮預熱或後熱.
(6)預熱母材,焊後緩冷.
(7)使用適當電流.
(8)首道焊接之焊著金屬須充分抵抗收縮應力.
CO2
氣體
保護焊
(1)開槽角度過小,在大電流焊接時,產生梨形和焊道裂紋.
(2)母材含碳量和其它合金量過高(焊道及熱影區).
(3)多層焊接時,第一層焊道過小.
(4)焊接順序不當,產生拘束力過強.
(5)焊絲潮濕,氫氣侵入焊道.
(6)套板密接不良,形成高低不平,致應力集中.
(7)因第一層焊接量過多,冷卻緩慢(不銹鋼,鋁合金等).
(1)注意適當開槽角度與電流的配合,必要時要加大開槽角度.
(2)採用含碳量低的焊條.
(3)第一道焊著金屬須充分能抵抗收縮應力.
(4)改良結構設計,注意焊接順序,焊後進行熱處理.
(5)注意焊絲保存.
(6)注意焊件組合之精度.
(7)注意正確的電流及焊接速度.
埋弧
焊接
(1)對焊縫母材所用的焊絲和焊劑之配合不適當(母材含碳量過大,焊絲金屬含錳量太少).
(2)焊道急速冷卻,使熱影響區發生硬化.
(3)焊絲含碳、硫量過大.
(4)在多層焊接之第一層所生焊道力,不足抵抗收縮應力.
(5)在角焊時過深的滲透或偏析.
(6)焊接施工順序不正確,母材拘束力大.
(7)焊道形狀不適當,焊道寬度與焊道深度比例過大或過小.
(1)使用含錳量較高的焊絲,在母材含碳量多時,要有預熱之措施.
(2)焊接電流及電壓需增加,焊接速度降低,母材需加熱措施.
(3)更換焊絲.
(4)第一層焊道之焊著金屬須充分抵抗收縮應力.
(5)將焊接電流及焊接速度減低,改變極性.
(6)注意規定的施工方法,並予焊接操作施工指導.
(7)焊道寬度與深度的比例約為1：1：25,電流降低,電壓加大.
6
變形(Distortion)
焊接
方式
發生原因
防止措施
手焊、CO2氣體保護焊、
自保護藥芯焊絲焊接、自動埋弧焊接.
(1)焊接層數太多.
(2)焊接順序不當.
(3)施工準備不足.
(4)母材冷卻過速.
(5)母材過熱.(薄板)
(6)焊縫設計不當.
(7)焊著金屬過多.
(8)拘束方式不確實.
(1)使用直徑較大之焊條及較高電流.
(2)改正焊接順序
(3)焊接前,使用夾具將焊件固定以免發生翹曲.
(4)避免冷卻過速或預熱母材.
(5)選用穿透力低之焊材.
(6)減少焊縫間隙,減少開槽度數.
(7)注意焊接尺寸,不使焊道過大.
(8)注意防止變形的固定措施.
發生原因
防止措施
手工
電弧焊
(1)前層焊渣未完全清除.
(2)焊接電流太低.
(3)焊接速度太慢.
(4)焊條擺動過寬.
(5)焊縫組合及設計不良.
(1)徹底清除前層焊渣.
(2)採用較高電流.
(3)提高焊接速度.
(4)減少焊條擺動寬度.
(5)改正適當坡口角度及間隙.
CO2
氣體
保護焊
(1)母材傾斜(下坡)使焊渣超前.
(2)前一道焊接後,焊渣未清潔乾淨.
(3)電流過小,速度慢,焊著量多.
(4)用前進法焊接,開槽內焊渣超前甚多.
(1)盡可能將焊件放置水準位置.
(2)注意每道焊道之清潔.
(3)增加電流和焊速,使焊渣容易浮起.
(4)提高焊接速度
埋弧
焊接
(1)焊接方向朝母材傾斜方向,因此焊渣流動超前.
(2)多層焊接時,開槽面受焊絲溶入,焊絲過於靠近開槽的側邊.
(3)在焊接起點有導板處易產生夾渣.
(4)電流過小,第二層間有焊渣留存,在焊接薄板時容易產生裂紋.
(5)焊接速度過低,使焊渣超前.
(6)最後完成層電弧電壓過高,使得游離焊渣在焊道端頭產生攪卷.
(1)焊接改向相反方向焊接,或將母材盡可能改成水準方向焊接.
(2)開槽側面和焊絲之間距離,最少要大於焊絲直徑以上.
(3)導板厚度及開槽形狀,需與母材相同.
(4)提高焊接電流,使殘留焊渣容易熔化.
(5)增加焊接電流及焊接速度.
(6)減小電壓或提高焊速,必要時蓋面層由單道焊改為多道焊接.
自保護藥芯
焊絲
(1)電弧電壓過低.
(2)焊絲擺弧不當.
(3)焊絲伸出過長.
(4)電流過低,焊接速度過慢.
(5)第一道焊渣,未充分清除.
(6)第一道結合不良.
(7)坡口太狹窄.
(8)焊縫向下傾斜.
(1)調整適當.
(2)加多練習.
(3)依各種焊絲使用說明.
(4)調整焊接參數.
(5)完全清除
(6)使用適當電壓,注意擺弧.
(7)改正適當坡口角度及間隙.
(8)放平,或移行速度加快.
4
未焊透(Incomplete Penetration)
典型缺陷照片
焊接
方式
發生原因
防止措施
手工
電弧焊
(1)焊條選用不當.
(2)電流太低.
(3)焊接速度太快溫度上升不夠,又進行速度太慢電弧衝力被焊渣所阻擋,不能給予母材.
(4)焊縫設計及組合不正確.
(1)選用較具滲透力的焊條.
(2)使用適當電流.
(3)改用適當焊接速度.
(4)增加開槽度數,增加間隙,並減少根深.
CO2
氣體
保護焊
(1)電弧過小,焊接速度過低.
(2)電弧過長.
(3)開槽設計不良.
(1)增加焊接電流和速度.
(2)降低電弧長度.
(3)增加開槽度數.增加間隙減少根深.
自保護藥芯
焊絲
(1)電流太低.
(2)焊接速度太慢.
(3)電壓太高.
(4)擺弧不當.
(5)坡口角度不當.
(1)提高電流.
(2)提高焊接速度.
(3)降低電壓.
(4)多加練習.
(5)採用開槽角度大一點.
5
裂紋(Crack)
典型缺陷照片
焊接
方式
發生原因
防止措施
手工
電弧焊
(1)焊件含有過高的碳、錳等合金元素.
(2)焊條品質不良或潮濕.
(3)焊縫拘束應力過大.
(4)母條材質含硫過高不適於焊接.
(5)施工準備不足.
(6)母材厚度較大,冷卻過速.
(7)電流太強.
(8)首道焊道不足抵抗收縮應力.
(1)使用低氫系焊條.
(2)使用適宜焊條,並注意乾燥.
(3)改良結構設計,注意焊接順序,焊接後進行熱處理.
(4)避免使用不良鋼材.
(5)焊接時需考慮預熱或後熱.
(6)預熱母材,焊後緩冷.
(7)使用適當電流.
(8)首道焊接之焊著金屬須充分抵抗收縮應力.
CO2
氣體
保護焊
(1)開槽角度過小,在大電流焊接時,產生梨形和焊道裂紋.
(2)母材含碳量和其它合金量過高(焊道及熱影區).
(3)多層焊接時,第一層焊道過小.
(4)焊接順序不當,產生拘束力過強.
(5)焊絲潮濕,氫氣侵入焊道.
(6)套板密接不良,形成高低不平,致應力集中.
(7)因第一層焊接量過多,冷卻緩慢(不銹鋼,鋁合金等).
(1)注意適當開槽角度與電流的配合,必要時要加大開槽角度.
(2)採用含碳量低的焊條.
(3)第一道焊著金屬須充分能抵抗收縮應力.
(4)改良結構設計,注意焊接順序,焊後進行熱處理.
(5)注意焊絲保存.
(6)注意焊件組合之精度.
(7)注意正確的電流及焊接速度.
埋弧
焊接
(1)對焊縫母材所用的焊絲和焊劑之配合不適當(母材含碳量過大,焊絲金屬含錳量太少).
(2)焊道急速冷卻,使熱影響區發生硬化.
(3)焊絲含碳、硫量過大.
(4)在多層焊接之第一層所生焊道力,不足抵抗收縮應力.
(5)在角焊時過深的滲透或偏析.
(6)焊接施工順序不正確,母材拘束力大.
(7)焊道形狀不適當,焊道寬度與焊道深度比例過大或過小.
(1)使用含錳量較高的焊絲,在母材含碳量多時,要有預熱之措施.
(2)焊接電流及電壓需增加,焊接速度降低,母材需加熱措施.
(3)更換焊絲.
(4)第一層焊道之焊著金屬須充分抵抗收縮應力.
(5)將焊接電流及焊接速度減低,改變極性.
(6)注意規定的施工方法,並予焊接操作施工指導.
(7)焊道寬度與深度的比例約為1：1：25,電流降低,電壓加大.
6
變形(Distortion)
焊接
方式
發生原因
防止措施
手焊、CO2氣體保護焊、
自保護藥芯焊絲焊接、自動埋弧焊接.
(1)焊接層數太多.
(2)焊接順序不當.
(3)施工準備不足.
(4)母材冷卻過速.
(5)母材過熱.(薄板)
(6)焊縫設計不當.
(7)焊著金屬過多.
(8)拘束方式不確實.
(1)使用直徑較大之焊條及較高電流.
(2)改正焊接順序
(3)焊接前,使用夾具將焊件固定以免發生翹曲.
(4)避免冷卻過速或預熱母材.
(5)選用穿透力低之焊材.
(6)減少焊縫間隙,減少開槽度數.
(7)注意焊接尺寸,不使焊道過大.
(8)注意防止變形的固定措施.